Wie leistungsfähig Drohnenvermessung und LiDAR bei der Massenermittlung sind, zeigt sich besonders bei großen und topografisch anspruchsvollen Projekten.
Zwei regelmäßig wiederkehrende Anwendungen verdeutlichen die Größenordnungen: ein Steinbruch mit ausgeprägten Steilwänden und eine großflächige Deponie mit kontinuierlichen topografischen Veränderungen.
Beide Projekte zeigen, dass auch mehrere hundert Hektar große Gebiete innerhalb weniger Flugstunden hochauflösend erfasst und anschließend zu direkt nutzbaren Vermessungs- und Planungsdaten verarbeitet werden können.
Bei einem großflächigen Steinbruch führen wir jährlich eine LiDAR-Vermessung durch.
Durch Sprengungen, Rohstoffabbau und Materialbewegungen verändert sich das Gelände kontinuierlich. Die regelmäßige Aufnahme ermöglicht es, den aktuellen Bestand jedes Jahr vollständig neu abzubilden und mit vorherigen beziehungsweise geplanten Zuständen zu vergleichen.
Die Zahlen verdeutlichen die Herausforderung: Innerhalb eines einzigen Projektes müssen rund 180 Hektar Fluggebiet und Höhenunterschiede von bis zu 90 Metern zuverlässig erfasst werden.
Eine starre Flughöhe wäre unter solchen Bedingungen nicht optimal. Deshalb wird die Drohne mittels Terrain Following an den Geländeverlauf angepasst. Dadurch bleibt der Abstand zwischen Sensor und Gelände auch bei erheblichen Höhenänderungen möglichst konstant.
Aufgrund der Größe und Topografie wird das Gebiet in mehreren Flugabschnitten erfasst. Die einzelnen Datensätze werden anschließend zu einer einheitlichen georeferenzierten 3D-Datengrundlage zusammengeführt.
Aus derselben hochauflösenden Punktwolke entstehen mehrere Geländemodelle mit Rasterweiten von 0,15 m, 0,50 m und 1,00 m.
Damit kann die Datengrundlage auf unterschiedliche Anwendungen abgestimmt werden:
Die feine Auflösung steht für Detailauswertungen zur Verfügung, während größere Rasterweiten eine effiziente Weiterverarbeitung großer Gebiete ermöglichen.
Das Orthophoto erreicht eine Bodenauflösung von rund 2,0 cm pro Pixel.
Die Auswertung umfasst unter anderem:
Ein besonders anschaulicher Kennwert ist die Erfassungsleistung.
Das rund 180 Hektar große Fluggebiet wird innerhalb von etwa vier Stunden Flugzeit erfasst.
Dabei entsteht nicht nur eine einzelne Höhenmessung, sondern eine flächendeckende dreidimensionale Dokumentation des gesamten Aufnahmebereiches.
Gerade bei schwer zugänglichen Abbauwänden und großen Höhenunterschieden reduziert die luftgestützte Vermessung den notwendigen Aufenthalt von Personen in anspruchsvollen Geländebereichen erheblich.
Der größte Mehrwert entsteht durch die Wiederholung.
Dadurch lässt sich nachvollziehen:
Jedes Jahr steht eine neue, vollständige 3D-Dokumentation zur Verfügung.
Aus einer jährlichen Vermessung entsteht damit ein langfristiges digitales Monitoring des gesamten Steinbruchs.
Bei einem zweiten Projekt wird eine großflächige Deponie einschließlich angrenzender Bereiche regelmäßig aus der Luft vermessen.
Das Gelände unterliegt permanenten topografischen Veränderungen. Die Aufnahme dient deshalb nicht nur der Bestandsdokumentation, sondern auch der Massenermittlung, der Erstellung von Differenzmodellen und der Fortschreibung von Bestandsplänen.
Die Fallstudie beschreibt ein Projektgebiet von mehr als 400 Hektar mit rund 80 Metern Höhenunterschied. Für die vollständige Datenauswertung steht ein Zeitraum von nur vier Wochen zur Verfügung.
Die Größenordnung der Datenerfassung zeigt besonders deutlich, was moderne UAV-Vermessung leisten kann.
Während einer jährlichen Aufnahme entstehen rund:
1.563.271.852 LiDAR-Messpunkte
und zusätzlich etwa:
7.000 hochauflösende Luftbilder.
Das entspricht rund 58 GB LiDAR-Rohdaten und etwa 80 GB RAW-Bilddaten.
Diese großen Datenmengen sind kein Nachteil.
Im Gegenteil: Sie stellen eine umfangreiche Informationsgrundlage für die spätere Gelände-, Bestands- und Mengenanalyse dar.
Der Auftraggeber muss diese Datenmenge jedoch nicht selbst verwalten.
Wir übernehmen die vollständige Verarbeitung und erzeugen daraus die jeweils benötigten Abgabeprodukte.
Das gesamte Fluggebiet von rund 400 Hektar wird jährlich innerhalb von etwa fünf bis sechs Stunden Flugzeit erfasst.
Gerade bei sehr großen Flächen zeigt sich damit eine wesentliche Stärke der drohnengestützten Vermessung:
hohe Flächenleistung bei gleichzeitig flächendeckender 3D-Dokumentation.
Die Fallstudie stellt heraus, dass eine vergleichbar großflächige ausschließlich terrestrische Erfassung einen erheblich höheren Zeitaufwand verursachen würde.
Aus den aufgenommenen Daten entstehen unter anderem:
Die klassifizierte Punktwolke wird dabei unter anderem zur Erzeugung des digitalen Geländemodells verwendet. Die Fallstudie zeigt die direkte Weiterverarbeitung von klassifizierten Bodenpunkten zum DGM.
Bei wiederkehrenden Vermessungen ist nicht nur das absolute Volumen interessant.
Noch aussagekräftiger ist häufig die Veränderung zwischen zwei Aufnahmezeitpunkten.
Dafür werden Geländemodelle unterschiedlicher Jahre miteinander verglichen.
So entsteht zusätzlich zur Kubikmeterzahl eine räumlich nachvollziehbare Darstellung der Mengenentwicklung.
In der Fallstudie werden beispielsweise die Zustände der Jahre 2023/24 und 2024/25 direkt miteinander verglichen.
Das resultierende Differenzmodell zeigt räumlich:
Die Vermessung wurde zum Jahreswechsel:
2022/2023
2023/2024
und
2024/2025
durchgeführt.
Damit entsteht eine kontinuierliche Datengrundlage, aus der die topografische Entwicklung über mehrere Jahre nachvollzogen werden kann.
Bei regelmäßig wiederkehrenden Projekten ist genau diese Vergleichbarkeit entscheidend.
Ein einzelnes Aufmaß zeigt den Zustand an einem bestimmten Tag.
Mehrere exakt georeferenzierte Aufnahmen zeigen dagegen:
wie sich das Gelände tatsächlich entwickelt.
Neben der Größe des Gebietes stellt auch die Topografie hohe Anforderungen an die Vermessung.
Die Höhenunterschiede betragen etwa 80 Meter, während die maximale Flughöhe bei ungefähr 100 bis 110 Metern über Grund liegt.
Die Flugplanung muss deshalb sowohl auf die Geländeform als auch auf die zulässige Flughöhe abgestimmt werden.
Hinzu kommt ein enges Zeitfenster:
Die jährliche Befliegung findet zwischen den Weihnachtsfeiertagen und Mitte Januar statt, während für die vollständige Auswertung nur etwa vier Wochen zur Verfügung stehen.
Damit umfasst das Projekt nicht nur eine große Datenmenge, sondern auch eine entsprechend anspruchsvolle Planung und Prozessierung.
| Kennzahl | Steinbruch | Deponie |
|---|---|---|
| Gesamtareal | ca. 194 ha | über 400 ha |
| Fluggebiet | ca. 180 ha | ca. 400 ha |
| Höhenunterschied | bis ca. 90 m | ca. 80 m |
| Flughöhe | ca. 80 m AGL | bis ca. 100–110 m AGL |
| Terrain Following | ja | ja |
| Flugzeit | ca. 4 h | ca. 5–6 h |
| Wiederholung | jährlich | jährlich |
| DGM | ja | ja |
| Klassifizierte Punktwolke | ja | ja |
| Orthophoto | ca. 2,0 cm/px | ca. 2,0 cm/px |
| Soll-Ist-Auswertung | ja | ja / Differenzmodelle |
| CAD-Bestandsplan | ja | ja |
| LiDAR-Punkte | ca. 1,1 Mrd. | ca. 1,56 Mrd. |
| Bildanzahl | ca. 4.500 | ca. 7.000 |
| RAW-Daten | ca. 95 GB Bilddaten | ca. 138 GB Bild + LiDAR |
| DGM-Auflösungen | 0,50 / 1,00 m | 0,2 / 0,5 m / 1,0 m |
| Bodenpasspunkte | 6 | 29 |
| Auswertungszeit | max. 3 Wochen | max. 4 Wochen |
Die Projektgrößen zeigen, dass moderne Drohnenvermessung nicht auf kleine Haufwerke oder einzelne Baustellen beschränkt ist.
Auch Flächen von mehreren hundert Hektar können innerhalb weniger Stunden flächendeckend aufgenommen werden. Mit unserem leistungsstärksten High-End-LiDAR-System fliegen wir ca. 480 ha/Stunde.
Dabei entstehen Datensätze mit teilweise mehr als einer Milliarde einzelner 3D-Messpunkte.
Der eigentliche Mehrwert besteht jedoch nicht in der Datenmenge selbst.
Entscheidend ist, dass daraus genau die Informationen entstehen, die im Betrieb oder in der Planung benötigt werden.
Beispielsweise:
Volumen
Auftrag und Abtrag
Geländehöhen
Soll-Ist-Abweichungen
Bestandspläne
Differenzmodelle
Orthophotos
3D-Punktwolken
Damit wird aus einem technisch sehr umfangreichen Rohdatensatz eine direkt nutzbare Entscheidungsgrundlage.
Die Deponievermessung zeigt das besonders anschaulich:
Rund 1,56 Milliarden LiDAR-Punkte, 7.000 Luftbilder und insgesamt etwa 138 GB Rohdaten entstehen innerhalb weniger Flugstunden.
Für den Auftraggeber bedeutet das trotzdem nicht, dass er selbst mit diesen Rohdaten arbeiten muss.
Wir übernehmen:
So können aus Milliarden Einzelmessungen am Ende beispielsweise eine übersichtliche Mengentabelle, ein CAD-Bestandsplan und ein Differenzmodell entstehen.
Hohe Informationsdichte bei der Aufnahme – einfache Nutzung bei der Übergabe.
Genau darauf ist unser Workflow ausgerichtet.
Sie haben ein Aufmaß offen oder zweifeln an einer Zahl? Sprechen Sie uns an, wir schauen uns Fläche und Datenlage an.
