Den Boden präzise durchleuc - Detectino

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Den Boden präzise
Das Detektionssystem Detectino
macht Versorgungsleitungen,
Kabel usw. im Baugrund sichtbar –
Untersuchungsgräben sind
Vergangenheit
Exzellent Bauen in Deutschland April 2010

durchleuchten
… sind eindeutige, georeferenzierte Lagedaten Abbildung: Cutec
Exzellent Bauen in Deutschland April 2010
Bauen
Die Schäden an Leitungen und Kabeln werden drastisch sinken
– jedenfalls dann, wenn man das Bodendetektionssystem
Detectino einsetzt. Detectino ist in der Lage, den Boden bis in
eine Tiefe von etwa 3 m absolut präzise zu durchleuchten. Dabei
werden alle Leitungen, Kabel und andere Gegenstände,
die sich im Untergrund befinden, auf den Zentimeter genau
lokalisiert, und es wird auch festgestellt, um welche Art von
Leitung (Wasser, Gas, Glasfaser etc.) es sich handelt und welchen
Durchmesser sie hat.
Detectino ist das Supersystem, das nach einer intensiven Entwicklungsphase
und der Zusammenarbeit von universitärer
Forschung und baulicher Praxis entstanden ist. Damit steht
Bauunternehmen, Energieversorgern, Netzbetreibern, der Hafenwirtschaft,
Versicherungen und anderen ein System zur
Verfügung, mit dem sie, bevor sie mit Baumaßnahmen begin-
Die Ergebnisse der „Bodendurchleuchtung“ … Abbildung: Cutec
nen, erkennen können, was sich sozusagen unter ihren Füßen
an Versorgungsleitungen oder Hindernissen befindet. Das für
den Nutzer Bedeutsame ist, dass die lokalisierten Gegenstände
und Leitungen absolut
genau georeferenziert, d. h. in
ihrer Lage auf Normal Null bezogen,
geortet werden. Durch
die speziell für Detectino entwickelte
Software kann alles
auch bildlich dargestellt und
in einem Bauplan, der Straßenkarte
oder einem Geländeplan
grafisch dargestellt werden.
Baugrunduntersuchung
– Georeferenzierung
– grafische Darstellung
Vor etwa drei Jahren nahm
die Detectino GmbH ihre Tätigkeit
auf und begann die
Vision, ein Detektionssystem
für Baugrunduntersuchungen
mit Georeferenzierung und
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Abbildung: Cutec
exakter grafischer Darstellung in die Tat umzusetzen. Mit im
Boot waren die Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt,
das Cutec-Institut in Clausthal-Zellerfeld, die ProKASRO
Mechatronik GmbH aus Karlsruhe, die VHV Allgemeine Versicherung
Hannover, die BG BAU Berlin und das Land Niedersachsen.
Entwickelt wurde eine Sensorik, die auf dem Georadar-
System GPR basiert. Es ist ein nichtinvasives, im Einsatzfall kontinuierlich
messendes elektromagnetisches Reflexionsverfahren,
das mit Frequenzen von 50 MHz bis 1,5 GHz arbeitet. Die
Laufzeit und Amplitude des reflektierten Signals werden an
der Oberfläche aufgezeichnet. Man kann im Trägergerät auf
dem mitgeführten Laptop sofort sehen, ob sich hier unter den
überfahrenen Positionen eventuell Rohre oder Leitungen befinden.
GPR ist die einzige geophysikalische Methode, die in der
Bauen
Abbildung: Cutec
Die georeferenzierten Daten können z. B. in Straßenplänen … … Leitungsplänen, Katasterkarten u. a. grafisch dargestellt werden.
Lage ist, sowohl metallische als auch Kunststoff-, Beton- oder
Steinzeugleitungen zu orten und deren Lage und Tiefe mit
einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern zu bestimmen.
Auch elektromagnetische Verfahren sind in der Detectino
Sensorplattform integriert. Um genau zu wissen, an welchem
Punkt die Leitung zu finden ist und wie sie verläuft, ist in das
System ein Modul integriert, das GPS- und Glonass-Signale
empfängt. Dadurch ist im Zentimeterbereich, unterstützt durch
den Abgleich über Referenzstationen, die reale Lage von Leitungen
zu orten. All dies wird über einen PC, der Sensorik und
Georeferenzierung nachgelagert ist, ausgewertet. Die Lagendarstellung
und -dokumentation, die durch die von Prof. Dr.
Stefan Reuter und seinem Team des Cutec-Instituts entwickelte
Software möglich ist, kann in bestehendes Kartenmaterial ein-
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gearbeitet werden. Auch Tiefenangaben in Katasterkarten in
zwei- oder dreidimensionaler Auswertung sind möglich. Das
gesamte Detectino-System besteht aus einem kleinen, fahrbaren
Trägergerät, einer Sensorplattform mit einer entsprechend
angeordneten Sensorik, einer Auswertungseinheit im Führerhaus
und einer GPS-Antenne auf dem Führerhaus. Nachgelagert
ist dann in der Zentrale ein PC, auf dem in kurzer Zeit
die Auswertung und grafische Darstellung der Lage von Leitungen
geschieht.
Testfeld für eine Million Euro für Detectino
Nach der Ideenphase folgte wie beschrieben die Phase der Forschung
und Entwicklung, danach die der Erprobung und
Weiterentwicklung. So wurde beim geophysikalischen Institut
Bauen
Bereits in der Maschine können erste Messergebnisse … … sichtbar gemacht werden
der Goethe-Universität in Frankfurt ein 28 x 40 m großes Testfeld
projektiert und angelegt. Federführend waren hier Prof.
Junge und Dipl.-Ing. Marek Naser. Hier sind bis in 3 m Tiefe unterschiedliche
„Bodenarten“ (Sand, Löß, Lehm, Bauschutt, Kies
8/38 u. a.) mit unterschiedlicher Körnung, insgesamt 3.000 m³,
verbaut worden. In diese sind verschiedene Qualitäten von
Rohren und Leitungen eingebaut. Diese haben sowohl horizontale
als auch vertikale oder querende Verläufe. Die Oberfläche
des Testfeldes ist mit verschiedenen Materialien – Verbundpflaster,
Asphalt und Betonplatten – befestigt. Da die
Feuchtigkeit des Bodens bei der Messung eine große Rolle
spielt, wurden zahlreiche Sensoren in das Testfeld eingebaut,
um Rückschlüsse auf die Messungen ziehen zu können. Die
jeweiligen Rohrenden sind aus der Oberfläche geführt, um die
Befüllung mit unterschiedlichen Flüssigkeiten vornehmen zu
können. Insgesamt hat das Projekt fast € 1 Mio. gekostet. In
der darauf folgenden Entwicklungs- und Testphase legte das
Detectino-System viele Kilometer auf diesem Feld zurück. Die
dabei ermittelten Daten wurden in der Universität Clausthal-
Zellerfeld ausgewertet. Das Cutec-Institut hatte eine spezielle
Software entwickelt, in der auch neuronale (selbstlernende)
Netze im Einsatz sind. Nach einem längeren Zeitraum des Lernens,
Entwickelns und Korrigierens ist es nun dieser Software
möglich, grafisch darzustellen, dass ein Rohr an einer bestimmten
Stelle liegt und einen bestimmten Verlauf hat und außerdem,
welchen Durchmesser dieses Rohr hat. Und sie kann
identifizieren, ob es ein Leerrohr oder ein mit Gas, Wasser oder
anderer Flüssigkeit gefülltes Rohr ist. Ebenso ist es natürlich
auch möglich, z. B. Glasfaserkabel oder Leitungskabel der Telekom
usw. zu orten und zu bestimmen.
Sehen, ohne zu graben
Durch Detectino ist es möglich, ohne eine Straße oder einen
Baugrund zu öffnen und Suchgräben zu ziehen, exakt festzustellen,
ob Leitungen zu finden sind und wenn ja, in welcher
realen Lage. Dies wird auch grafisch dokumentiert. Man bezieht
sich also nicht mehr, wie beim üblichen Vermessen, auf
Referenzpunkte, sondern kann exakt via geografischer Daten
Lage und Verlauf der Leitungen bestimmen. Der gläsere Baugrund
ist durch Detectino Wirklichkeit geworden.
bauma: B 5, 206/207 auf dem Stand der deutschen Berufsgenossenschaften.
Detectino ist für den bauma Innovationspreis vorgeschlagen.
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