Die Deutsche Bahn ist bei BIM derzeit der Vorreiter beim Ingenieurs- und Verkehrswegebau. Auch Refe-renzprojekte und Normierungsaktivitäten sprechen eine deutliche Sprache: Die Zukunft der gesamten Baubranche gehört dem modell- und prozessorien-tierten Arbeiten in 3D/5D. / Seiten 2-9

Ausgabe 5/17 – 24. Juli 2017Einzelpreis: € 5,-/SFR 8,50 | ISSN 1437-5532

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Interview: Öffentliche Hand als Bauherr gefordert / Seite 2-3

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Bim und DrohnenWie Drohnen beim Autobahnbau zentime-tergenaue 3D-Modelle erstellen. / Seite 7

Netzberechnung im giS Modulserie von SPIE InfoGraph ermöglicht Analyse auf Kartenbasis. / Seite 12

iot und geodaten Neue Funkstandard LoRaWAN bringt viele Potenziale für GIS. / Seite 24

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Digital und Autonom Wie sieht die Mobilität der Zukunft aus? Viele Kommunen arbeiten bereits fieberhaft an Infrastruktur und Strategien für Elektromobilität und Car-Sharing-Konzepte. Besonders autonome Fahrzeuge stehen im Zentrum der Aufmerk-samkeit. Ein Passpunktenetz, erstellt mittels Radarsatellitendaten, soll etwa die präzise Ego-Positionierung von autonomen Fahrzeugen ermöglichen.

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Desktop-und Serverbasierte Geoinformationssysteme sind in Kommunen heute Standard. Doch die Vernetzung der Geodaten in übergreifenden, zum Teil auch mobilen Verwaltungsprozessen steht noch am Anfang. Obwohl die Technologie dazu verfügbar ist, wie diese Ausgabe zeigt. / Seiten 10-12

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2017

„Die öffentliche Hand muss lernen, BIM zu bestellen“

Dirk schaper, Geschäftsführer HOCHTieF ViCon GmbH, über die der-zeitige umsetzung und Herausforderung der biM-Methode im Tiefbau. interview

HOCHTIEF ViCon bietet Dienstleistungen im Bereich des Virtuellen Bauens und des Building Informati-on Modelings (BIM). Das Tochterunternehmen der Hochtief AG, einem der weltgrößten Baukonzerne,

gilt als einer der Vorreiter bei der Digitalisierung des Bauwesens. Business Geomatics sprach mit Ge-schäftsführer Dirk Schaper über Trends und generel-le Einschätzungen des Modebegriffs BIM.

Der weg zu Bim

iFc-standards als nächster meilenstein Anders als bei vielen Bereichen der Digitalisierung von Privatleben und Konsum, wo viele Bürger eine skeptische Grundhaltung zeigen, sehen Experten die Digitali-sierung der Baubranche und damit auch die Einführung von Building Information Modeling (BIM) als alternativloses Muss. Die Digitalisierung von Planung, Bauaus-führung und –logistik beinhaltet demnach weitreichende Optimierungspotenziale. International geht der Zug unaufhaltsam in diese Richtung. Will Deutschland diesen Zug nicht verpassen, muss es aufholen. Und auch volkswirtschaftlich ist die Bedeutung immens. Der öffentliche Druck auf Bauprojekte ist enorm groß ge-worden, die gesellschaftliche Akzeptanz gegenüber Kostensteigerungen, Fehlpla-nungen und Intransparenz sinkt rapide. Die Realisierung von BIM muss aber noch einige Hindernisse überwinden. Noch gibt es keine Standards bezüglich Prozesse und Modellierungen. Noch gibt es zu wenig Know-how, als dass alle Beteiligten von Großprojekten an einem BIM-Strang ziehen können. Noch deckt die Honorarordnung (HOAI) nicht die Verschie-bungen der Wertschöpfung ab, um beispielsweise den höheren Aufwand bei der Modellierung am Anfang des Projektlebenszyklusses zu berücksichtigen. Immer noch sperren sich viele Unternehmen und Mitarbeiter gegenüber dem Wandel. Und ebenso fehlt der Öffentlichen Hand – als dem wohl wichtigstem Akteur des BIM-Wandels – die Kraft, das Know-how und der Druck, um BIM flächendeckend auf den Weg zu bringen. Aber alle Weichen sind auf BIM gestellt. Betrachtet man beispielsweise die derzeit große Nachfrage an Schulungen und Beratungen, spricht das für die Nachhaltigkeit des Trends. Ebenso herrscht große Dynamik bei Normierungen und Referenzpro-jekten. So arbeitet die Arbeitsgemeinschaft „BIM4INFRA 2020“ mit zwölf Partnern unter Führung der Initiative Planen Bauen 4.0 an einer genauen Beschreibung für das Leistungsniveau des BIM-Stufenplanes 2020, der noch im Jahr 2017 fertigge-stellt werden soll. Dazu gehört etwa die Bereitstellung von Leitfäden und Mustern für die Vergabe und Abwicklung von BIM-Leistungen sowie die Analyse der An-wendbarkeit existierender Datenbanksysteme. In der Praxis ist die Deutsche Bahn wichtigster Vorreiter. Der Konzern vollbringt erhebliche Anstrengungen und hat eine konzentrierte Vorbereitung bei dem Thema BIM vorgenommen. Ende des Jahres sollen nach Angaben der Deut-schen Bahn bereits 190 aktuelle Projekte gemäß der BIM-Methode geplant und ausgeführt werden. Dabei ist bereits die digitale Präsentation der Planungen in der Entwurfsphase Teil der Digitalisierungsstrategie. Technisch anspruchsvolle 3D-Mo-dellierungen dienen bereits dazu, Aufträge zu gewinnen und die Öffentlichkeitsar-beit zu unterstützen. Bei dem Schienennetzbetreiber zeigt sich deutlich der Trend, schon frühzeitig in Projekten Drohnenbefliegungen zu machen, um so 3D-Modelle von Gelände, Baubestand und Baufortschritt zu dokumentieren und in die Model-lierung einzubinden. Ebenso werden die notwendigen Standards für eine reibungslose Kommunikation zwischen Vermessern, Planern, Baufirmen und der neu zu installierenden Position des BIM-Managers entwickelt. So wird vom Open Geospatial Consortium (OGC) aktuell das Produktdatenmodell InfraGML definiert. Auch das bereits einige Jahre alte internationale Datenaustauschformat LandXML wird derzeit aktualisiert und weiterentwickelt. Am wichtigsten für BIM sind aber die IFC-Schnittstellen (Industry Foundation Classes). Für die Modellierung von Verkehrsinfrastruktur sind derzeit die IFC-Standards Road, Rail, Bridge und Alignment in Vorbereitung.Der kurz vor der Veröffentlichung stehende Standard IFC Alignment beschreibt die Modellierungen für Achsen und Gradienten und andere Verkehrswege-typischen Objekte wie Stationsdaten, DGMs oder Profilkörper. Im Bereich Straße, Bahn und Brücke gibt es eine Arbeitsgruppe, die die internationalen Vorarbeiten der Stan-dards IFC Road, Rail, Bridge bewertet und an nationale Anforderungen anpasst. Man erwartet, dass die Schnittstellen als lizenzpflichtiges Modul ab Mitte 2017 in einer ersten Ausbaustufe zur Verfügung stehen. Bauherren werden in Zukunft nicht umhinkommen, BIM für ihre Bauvorhaben als Pflicht zu definieren.

Der stufenplan des Bundesverkehrs-ministers hat die Baubranche insbe-

sondere im Bereich tiefbau im Jahr 2015 überrascht. wie steht es heute mit der ausein-andersetzung mit dem thema?Es hat nicht alle Marktteilnehmer überrascht. Für die Ex-perten, die sich schon vorher mit dem Thema beschäftigt haben, war es nur ein letzter Schritt in einer ganzen Rei-he von Schritten. Der Stufenplan hat aber sicherlich einen Ruck durch die Bauwirtschaft ausgelöst. Dieser Ruck war aus Sicht der Experten auch der erwartete Impuls, den die Bauindustrie von der Regierung brauchte. Die Ausein-andersetzung hat seitdem enorm Fahrt aufgenommen. Viele Marktbeteiligte haben sich informiert, versucht sich fortzubilden und haben erste Schritte eingeleitet, um ihr Unternehmen anzupassen.

und im vergleich zum hochbau?Im Hochbau ist in den Jahren 2015 und 2016 eher wenig passiert, insbesondere in Deutschland. Im Januar 2017 gab es einen Erlass des Ministeriums für Umwelt, Natur-schutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB): Bei Hoch-bauprojekten des Bundes ab 5 Mio. Bausumme ist die Geeignetheit der BIM-Methode zu prüfen. Für mich per-sönlich war das keine verbindliche Vorgabe der Nutzung von BIM. Beispiele für Absichtserklärungen finden wir im Koalitionsvertrag Nordrhein-Westfalen zwischen CDU und FDP, dort steht drin, dass BIM ab 2020 in allen Hochbau Bereichen und den nachgegliederten Ämtern eingeführt werden soll. Die Vorschriften im Tiefbau sind insbeson-dere für die DEGES, die Deutsche Bahn und für alle Ämter im Bereich Wasser- und Schifffahrtswege bindend.

Die Öffentliche hand ist der wichtigste Bauherr im Bereich infrastruktur. ist sie ausreichend auf das thema Bim vorbereitet? Die Öffentliche Hand muss lernen, BIM zu bestellen! Es gibt verschiedene Pflichten, die gemäß des Stufenplans erfüllt werden müssen. Zumindest der Teil der öffent-lichen Hand, der im Verantwortungsbereich des BMVI ausschreibt, muss diese erfüllen. Die Mitarbeiter müssen Auftraggeberinformationsanforderungen (AIA) schreiben und in der Lage sein, die Daten, die sie erhalten, zu prü-fen und in ihren Datenbestand zu überführen. Bisher gibt es Systeme wie OKSTRA und SIB Bauwerke, die beschrei-ben wie der Straßeninfrastrukturbestand derzeit aussieht.

Diese Systeme müssen auf Tauglichkeit bzw. Zukunftsfä-higkeit geprüft werden. Daraus entstehen Fragestellun-gen. Wie spielen die Systeme mit 3D-Modellen zusam-men? Können solche Systeme mit IFC-Modellen beliefert werden? Die Öffentliche Hand beschreitet im Grunde genommen gerade eine Lernkurve in Form der ersten Pi-lotprojekte. Ich glaube in den Bereichen Straßenbau und öffentlicher Hochbau ist noch sehr viel Arbeit zu tun.

wer macht ein projekt zu einem Bim-projekt: Der Bauherr, ein Berater oder die initiative einzelner gruppen?Wichtig ist das gemeinsame Verständnis bei den Projekt-beteiligten, dass die Digitalisierung für das Projekt Vorteile bringt. Ein weiterer Aspekt ist der „Top Down Approach“. Die Anwendung von BIM muss von oben vorgegeben werden. Gibt der Bauherr BIM vor, unterstützt das den Er-folg. Zudem sollten die am Projekt beteiligten Mitarbeiter mitgenommen werden. Sie müssen genau wissen, was von ihnen erwartet wird. Können sie nicht erfüllen, was von ihnen erwartet wird, muss ihnen geholfen werden, die Anforderungen zu erfüllen. Wir trainieren Mitarbeiter der Firmen einzeln „on the job“ in den vom Bauherren spezifizierten Anwendungsfällen. Das heißt, wir üben und testen solange, bis es funktioniert und eine Sicherheit in den neuen digital vereinbarten Prozessen herrscht. Dabei ist die Digitalisierung kein Selbstzweck, sondern die hausinternen Anwendungsfälle bestimmen tatsäch-lich die Anforderung an die Wertschöpfungskette.

welcher aufwand verbirgt sich hinter Bim? Building Information Modeling heißt zunächst, dass an Stelle einer 2D-Planung eine 3D-Planung erstellt wird. Planungsbüros werden in Zukunft einfach modellieren anstatt zeichnen. Soweit das für die Planungsprüfung und für die Bauabwicklung notwendig ist, werden aus 3D-Modellen, als ein Anwendungsfall, 2D-Pläne erzeugt. Das erhöht meiner Meinung nach nicht den Aufwand, sondern wird den Gesamtaufwand der Planung mit-telfristig verringern, weil man Prozesse innerhalb der Planungsbüros standardisieren und die Abstimmung zwischen den Planern verbessern kann. Am Anfang gibt es natürlich einen erhöhten Schulungs- und Einfüh-rungsaufwand. Aber dieser einmalige Initialaufwand, wie bei jeder Innovation, wird durch die bessere Abwicklung von Projekten wieder amortisiert.

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welche rolle spielt die hoai? Die HOAI bezeichnet BIM noch als besondere Leistung. Es wird in Zukunft nichts Besonderes sein, wenn Archi-tekten oder Ingenieure modellieren, sondern es wird eine ganz normale Ingenieur- und Architekturleistung werden. Die HOAI kann insofern weiterhin genutzt wer-den, als Anleitung dazu, wann welche Leistung erbracht wurde. Werden bereits zu einem früheren Zeitpunkt die Planungen detaillierter betrachtet, als das in einer 2D-Planung der Fall gewesen wäre, muss das natürlich auch vom Kunden vergütet werden, weil es Inhalte einer normalerweise späteren Planungsphase sind. 3D-Mo-dellierung bedeutet jedoch nicht notwendigerweise eine detailliertere Bearbeitung, es können auch ver-einfachende, weniger aufwendige 3D-Konzeptmodelle entstehen. Ob die HOAI langfristig notwendig ist oder nicht, das würde ich den Experten im Architektur- und Abrechnungsrecht überlassen. Dies ist oft vor allem eine politische Frage.

rein technisch gesehen: wo muss die soft-wareindustrie noch entwicklungsarbeit leisten, um Bim nachhaltig in der praxis zu etablieren?Da ist noch sehr viel Arbeit zu leisten. Man darf nicht vergessen, dass die Bauwirtschaft gerade erst lernt, die Anforderungen in Bezug auf die Digitalisierung zu arti-kulieren. Es ist geradezu überraschend oder grotesk, dass bisher die Softwareindustrie versucht hat, der Bauwirt-schaft zu erklären, wie ihre Prozesse funktionieren. Das muss sich umkehren. Das heißt, die Bauwirtschaft wird in den nächsten Jahren ihre neuen digitalen Prozesse erläutern und dann der Softwareindustrie die Vorgaben machen. Diese Anforderungen müssen über Länder-grenzen hinweg konsolidiert werden, so dass wir Stan-dardprozesse in der Bauwirtschaft beschreiben können. Das wiederum wird es der Softwareindustrie einfacher machen, auf diese konzentrierten Anforderungen der Bauwirtschaften national und international zu reagieren.

wo muss noch konkret entwicklungsarbeit geleistet werden?Meiner Meinung nach vor allem bei der Weiternutzbar-keit von 3D-Modellen im Bauprozessmanagement. Dies betrifft die Schnittstelle zwischen Planung und Bau, aber auch die Schnittstelle zwischen Bau und Betriebssoft-ware. Selbst der Austausch der Modelle untereinander in Planungsphasen funktioniert noch nicht reibungsfrei und auch herstellerneutrale Datenaustauschformate wie IFC funktionieren noch nicht so wie sich das jeder wünscht.

oft werden die fehlenden standard-schnitt-stellen diskutiert. Brauchen wir neue flexible Bim-schnittstellen, die bisherige Formate wie okstra & co. ablösen?Es wird mit Sicherheit Ergänzungen geben zu bestehenden Schnittstellenlösungen. Wir haben auch noch nicht auf bestimmte Prozesse optimierte Datenformate, wie zum Beispiel dem internetfähigen Einkauf von Baumaterialien. Aber ich glaube, dass viele heute vorhandenen Schnittstellen einfach auf die zukünf-tigen BIM-Anwendungsfälle hin optimiert werden müssen. Die Prozesse müssen geschärft

werden, dann können auch die Formate zielgerichtet eingesetzt und verbessert werden.

wie hängen innovationen wie Bim und 3D-ma-schienensteuerungen inhaltlich zusammen? Das ist ziemlich einfach. Die BIM-Daten füttern die Maschinen. Die Maschinen stellen dann Produkte tatsächlich her. Das betrifft Holz, Metall, Schalungen, Fassaden, Fertigteile aus Beton. Die Daten und Prozesse der Hersteller sind ein Bestandteil der digitalen Wert-schöpfungskette. Diese Daten müssen in geeigneter Form weiterverarbeitet und maschinenlesbar in die Asset Management Systeme oder Facility Management Systeme übernommen werden. Ich möchte in Zukunft wissen, woher das Bauteil in meinem Produkt oder meinem Bauprojekt kommt. Jedes einzelne Teil muss herkunftsmäßig, in der Wartung, in der Gesundheitsbe-denklichkeit, in der Nachhaltigkeit beschrieben und in einer digitalen Bauakte dokumentiert werden.

wo sehen sie in zukunft verbindungen der gis-welt zu Bim? 2D-Darstellungen und 3D-Darstellungen sollten so genutzt werden, wie sie für das Projekt am besten sind. Ein Beispiel: Bestimmte Aspekte eines 50 km - Autobahn-ausbaus kann man natürlich viel besser in GIS zeigen und auswerten als in einem 3D-Modell. Wer ein 3D-Modell schon mal aufgemacht hat, weiß, dass es sehr schwer ist, eine so lange Straßenstrecke mit einem 3D-Viewer zu benutzen und zu navigieren. Wichtiger als die Darstellung

sind die strukturierten Daten und die standardi-sierte, automatisierte oder halbautomatisierte

Weiterverarbeitung von Daten für bestimmte Zwecke wie z.B. die technische Dokumen-

tation, das Berichtswesen oder die Ana-lyse der Daten. BIM und GIS -Systeme basieren beide auf einem strukturierten Datenstamm. Es wird also eine Interak-

tion zwischen Auswertungsmedien und Prozesssoftware geben, die sich BIM- und

GIS-Methoden und auch - Soft-ware zu Nutze machen.

Unsere sogenann-ten BIM-basierten Produktionssysteme haben immer ein 3D-Modell, aber auch ein Geoinformations-system für großflä-chigere Projekte, wie ein Bahnprojekt, Autobahnprojekt oder Schleusenprojekt.

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welche rolle spielen die iFc rail/ road-schnittstellen für den deutschsprachigen markt? Meiner Meinung nach eine sehr wichtige, weil wir nur so herstellerneutral Daten austauschen können. Öffentliche Auftraggeber müssen neutral aus-schreiben und innerhalb der Lieferkette softwareneutral Daten zur Verfü-gung stellen können, um die Planung in die nächste Leistungsphase, aber auch in den Baubetrieb zu überführen. Dazu muss allerdings die Qualität der IFC-Schnittstellen, wie vorher beschrieben, ausreichend sein, um sie im Tagesgeschäft fehlerfrei benutzen zu können. Daran wird mit Hochdruck gearbeitet.

macht Bim bisherige 2D-modellierungen und demnach die arbeit mit papierplänen überflüssig? Papierpläne sind nur dort überflüssig, wo sie im wahrsten Sinne des Wortes nicht gebraucht werden. Können zum Beispiel Informationen direkt aus dem 3D-Modell über ein Vermessungsgerät, das vor Ort auf der Baustelle steht, auf der Baustelle miteingespielt werden, ist möglicherweise ein 2D-Plan nicht mehr erforderlich. Die Genehmigung von 3D-Modellen ist noch ein herausforderndes Feld, weil die Datenstruktur natürlich ein wenig anders ist. In einem 3D-Modell sehen wir entweder mehr oder weniger als wir von 2D-Plänen gewohnt sind. Es ist noch schwer, die Ansichten auf die Daten so zu definieren, dass eine 3D-Freigabe sinnvoll ist. In Zukunft wird die Prüfung und Freigabe eher datenbankbasiert erfolgen. Das heißt, es werden bestimm-te Vorgaben gemacht und es wird datenbanktechnisch geprüft, ob diese Vor-gaben vom Bauherren auch eingehalten werden. Das kann Qualität, Termine, Kosten betreffen.

projekte mit gigabyte-volumen sind keine seltenheit. wie kann man diese Barriere für das Datenmanage-ment meistern? Es werden im Stufenplan schon gemeinsame Datenumge-bungen verlangt. Solche gemeinsamen Datenumgebun-gen, in denen übrigens einzelne Beteiligte ihren Teil des Projektes und die Arbeit an dem Projekt teilen, wird es geben. Ich glaube nicht, dass dort die Größe der Dateien der entscheidende Schwierigkeitsfaktor ist. Viel mehr ist die Zusammenarbeit an den gemeinsam erzeugten Daten und Modellen noch genauer zu beschreiben.

Dirk Schaper meint, dass im Zuge der Digitalisierung der Prozesse

manche der etablierten 2D-Pläne nicht mehr gebraucht werden.

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Beispiel für eine umfassende Modellierung bei BIM: 3D-Plandaten und -Dokumentation sind miteinander verzahnt.

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 20174 | BIM im Tiefbau

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as familiengeführte Bauunternehmen Max Bögl setzt bei seinen Bauprojekten verstärkt auf neu-este Bau-IT- und BIM-Technologien. Vor diesem Hinter-

grund hat das Unternehmen kürzlich die im Infrastrukturbereich erfahre-ne Evelyn Roßner mit der Aufgabe betraut, als BIM-Koordinatorin die Prozesse im Straßen- und Entwässe-rungsbau im Hause Max Bögl aktiv voranzutreiben – insbesondere bei Straßen- und Tiefbauprojekten. Das jüngste Projekt war eine Erneue-rung der Betonfahrbahn sowie die Sanierung der Entwässerung auf ei-nem rund zehn Kilometer langen Autobahnabschnitt auf der BAB A7 zwischen den Anschlussstellen Goll-hofen und Uffenheim, die die Auto-bahndirektion Nordbayern in Auftrag gegeben hatte. Für dieses Projekt kam erstmals die RIB-Software iT-WO civil für den Rohrleitungsbau im Zusammenspiel mit der Unter-nehmenslösung RIB iTWO 5D zum Einsatz. Die BIM Koordinatorin ist von der RIB-Software überzeugt. „Dreidi-mensionale Modelle bilden die Basis für den Einsatz von BIM auf den Baustellen“, erklärt Evelyn Roßner. „Sie bringen nicht nur viele Vorteile

über den gesamten Planungs- und Bauprozess hinweg, sondern machen auch bisher scheinbar Unmögliches plötzlich möglich.“

Die spezifischen Features der RIB-Software iTWO civil wurden speziell für die Anforderungen von Entwässerungssanierungen konzi-piert. Die Basis in der Software bil-den Volumenkörper im Modell, die automatisch mit speziellen Attributen für die Kostenermittlung und Bauab-rechnung versehen werden. Hierbei werden insbesondere Tiefenstufen berücksichtigt, da im Rohrleitungsbau – je nach Tiefenstufe – beispielsweise für Verfüllungen oder Längen eines Rohres, unterschiedliche Kostenan-sätze entstehen. Die Volumenkör-per für den Modellansatz erhalten entsprechende Attribute. So können sowohl die Höhe eines Schachtringes als auch der Durchmesser und das Material eines speziellen Rohrs frei oder generisch zugewiesene Attribute eines Entwässerungsprojektes sein.

Dreidimensionale Modelle als basis

In einem Zeitraum von etwa neun Monaten verbaute das Unternehmen nach eigenen Angaben 20 Beton-fertigteilschächte, 115 Kunststoff-fertigteilschächte, rund 830 Meter Teilsickerrohr plus insgesamt rund

Max Bögl hat bei einem Erneuerungs- und Sanierungsprojekt in Nordbayern erstmals die RIB Software iTWO civil für den

Rohrleitungsbau eingesetzt.

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5.500 Meter Mehrzweckleitungen so-wie rund 300 Meter Stahlbetonrohre. Dabei wurden das Teilsickerrohr und die Mehrzweckleitungen als längslau-fende Entwässerung unter der Mulde eingebaut und die Stahlbetonrohre als Fahrbahnquerungen zum Abfluss der Mittelstreifenentwässerung und als Auslauf hergestellt. Der Auftrag-geber, der ebenfalls mit den Lösungen aus dem Hause RIB Software arbeitet, stellte die Bestandsinformationen im ISYBAU-Format zur Verfügung. Die Abrechnung der Maßnahme erfolgte bei Max Bögl erstmalig mit dem erweiterten RIB-Softwareprogramm und war laut Unternehmen innerhalb von etwa zwei Wochen vollständig erledigt. Evelyn Roßner schätzt, dass eine Abrechnung dieser Art von Maß-nahme sogar in noch kürzerer Zeit möglich sein wird. Voraussetzung da-für sei, dass alle Mitglieder des Teams die Funktionen gut kennen und mit dem BIM-Programm entsprechend vertraut sind. Ist die Abrechnung abgeschlossen, werden die neuen Daten zum Straßen-/Kanalbestand wiederum im ISYBAU-Format an den Auftraggeber übergeben, sodass ihm lückenlos sämtliche Erweiterungen und Abänderungen der Entwässerung nach Sanierung vorliegen.

abrechnung von tiefenstufen

„Die Tiefenstufen stellten eine beson-dere Herausforderung dar“, erklärt die BIM-Koordinatorin. „Der Auftraggeber verlangte von uns eine Staffelung zwischen einem, 1,75 und drei Metern Tiefe. Das ist von Hand praktisch nicht abzurechen“, so Roßner. Ein exakter Höhenplan wäre hierfür erforderlich, um zu ermitteln, welche Höhe das Erdplanum genau an welchen Statio-nen der Entwässerung aufweist. „Der Arbeitsaufwand wäre immens und damit der Zeitaufwand“, ergänzt sie. „Kein Problem allerdings mit der iTWO-civil-Lösung, denn hier ist das Erdplanum bekannt und das Programm rechnet alle erforderlichen Höhen und Tie-fen automatisch aus.“

Modellbasierte arbeitsweise

Eine klare Veränderung beim Ar-beiten mit BIM-Modellen im Stra-ßen- oder Rohrleitungsbau stelle vor

allem der zunächst höhere Aufwand zu Beginn eines Bauprojekts dar, da sind sich Rößner und Max Bögel ei-nig. Denn zahlreiche Arbeitsprozesse verschieben sich in die Kalkulation beziehungsweise in die Projektvorbe-reitungsphase: Aus einem unscharfen Modell der Kalkulationsphase ent-steht über die Projektvorbereitung bis hin zur Ausführung ein klares Modell, welches kontinuierlich und lückenlos mit Informationen bestückt und weiter vervollständigt wird, so das Unternehmen. In dieser frühen Projektphase würden somit viele As-pekte vorbereitet, die die in späteren Zyklen anfallenden Aufgaben für alle Beteiligten jedoch immens erleichtern können. Im Rohrleitungsbau bleibt beispielsweise die Sollhöhe für die einzubauenden Schächte bis zum Projektende vollständig erhalten. Gibt es doch Änderungen im Projektver-lauf, so rechnet das RIB-Programm iTWO civil diese in den Gesamtprozess mit ein, meldet sämtliche Anpassun-gen und macht sie für alle auf der Baustelle und in den Büros zugäng-lich, für die sie von Relevanz sind. „Wenn wir durchgängig modellorien-tiert arbeiten, so fließen stets fertige Volumenkörper in alle Folgeprozesse einer Bauaufgabe ein“, erklärt Evelyn Roßner. „Das optimiert alle weiteren Aufgaben für Abrechner und Bauleiter gleichermaßen.“

Vorteile für bauleitung und bauabrechnung

Evelyn Roßner ist überzeugt, dass die BIM-Methode dem Bauleiter schlus-sendlich viel Zeit spart, da dieser nicht mehr sämtliche Winkel zwischen ein-zelnen Leitungen von Hand ermitteln müsse. Auch die partnerschaftliche Bauabwicklung soll laut Max Bögl von BIM profitieren. Auf Seite der Ab-

rechner werden durch den modell-basierten Ansatz alle Grundlagen bereitgestellt, die von Relevanz für die Bauabrechnung sind, weshalb Unklarheiten und Un-sicherheiten ausgeschlossen werden könnten.

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Eine besondere Herausforderung stellten die Tiefenstufen dar.

Der Auftraggeber verlangte eine Staffelung zwischen einem, 1,75 und drei Metern Tiefe.

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Tiefen automatisch aus.

Max Bögl erneuerte die Betonfahrbahn und sanierte die Entwässerung auf einem zehn km langen Abschnitt auf der A 7 zwischen Gollhofen und Uffenheim. Bei den Tiefbau-arbeiten kam erstmals BIM zum Einsatz.

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Die Features der Software wurden für Entwässerungsmaßnahmen konzipiert. Die Basis bilden Volumenkörper im Modell, die automatisch mit speziellen Attributen für die

Kostenermittlung und Bauabrechnung versehen werden.

Foto: RIB-Software SE

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24. Juli 2017 | Business Geomatics 5/17 BIM im Tiefbau | 5

Visualisierung von Bauwerken im despite SHARE Viewer von ceapoint aec technologies.

o häufig der Be-griff BIM auch in der Marktkommu-nikation von Soft-wareherstellern und Verbänden in den letzten beiden Jahren benutzt

wurde: In der Praxis ist er längst nicht überall angekommen. Wie kon-kret sehen BIM-Prozesse aus, welche Infrastruktur ist dafür notwendig und wie sieht die neue Form der Zusam-menarbeit mit Partnern aus? Oft fehlt eine inhaltliche Kontur von BIM, ins-besondere im Bereich Infrastruktur, wo im Gegensatz zum Hochbau noch weniger breites Verständnis vorhan-den ist. Der Softwarehersteller IB&T (Card/1) ist vor diesem Hintergrund kreative Wege gegangen und ver-gleicht in seinem aktuellen Kunden-magazin die Einführung von BIM mit einem Besuch im Restaurant: Der Bauherr ist demnach der Gast (der BIM-Manager die Begleitung), das bestellte Menü die Auftraggeber-In-formations-Anforderungen (AIA). Chef-Koch ist der BIM-Gesamtkoor-dinator.

Metapher des KochensFolgt man den Darstellungen der Zeit-schrift (interaktiv 1/2017) erarbeitet der Küchenchef (BIM-Gesamtkoor-dinator) den BIM-Abwicklungsplan (BAP) gemäß den Anforderungen der AIA. Der Grill-Chef, der Pâtissier oder der Saucier sind gewisserma-ßen Chefs der einzelnen Gewerke (Kanal, Trassierung, Brücken etc.) und erarbeiten als Fachplaner ihre aufga-benspezifischen BAP. Als BIM-Kon- strukteure werden deren Planungen vom Gesamtkoordinator fortwährend geprüft und validiert, beziehungswei-se mit den neuen Anforderungen des Gastes abgeglichen. Zu den zentralen Aufgaben des Gesamtkoordinators gehört insbesondere die Kontrolle der Fachmodelle auf Kollisionen.

Freilich ist die Küchenmetapher nicht zu 100 Prozent korrekt, schließ-lich geht es bei BIM darum, dass zuerst eine virtuelle Planung voll-ständig erarbeitet wird, bevor man mit dem Kochen, also der eigentlichen Bauausführung, beginnt. Würde das

Restaurant mit BIM arbeiten, würde es wissen, wann das Essen am Tisch geliefert wird, welche Qualität es hat und was die Herstellung genau kosten würde. Dazu würde virtuell beispielsweise das Menü festgelegt, die Zutaten bestellt, die Kosten simu-liert und ein Ablaufplan erstellt, be-vor mit der eigentlichen Zubereitung begonnen wird. Denn beim Bauen im BIM-Zeitalter sind – im Gegensatz zum konventionellen Projektmanage-ment – die einzelnen Bauteile der Verkehrswegeplanung direkt mit der Ablaufplanung verknüpft. Änderun-gen am Modell schlagen sogleich auch auf die Bauablaufplanung und die Kostenentwicklung durch und werden jedem einzelnen Planer und vor allem dem Gesamtkoordinator sofort deutlich.

Aus der kulinarischen Metapher wird aber bereits einiges deutlich, was BIM an konkreten Aufgaben umfasst. Wie in guten Restaurants liegt für BIM der Schlüssel zum Erfolg in der reibungslosen Kooperation. „Die Kommunikation zwischen den Fachdisziplinen und dem BIM-Ge-samtkoordinator beziehungsweise zwischen Gast und Chef-Koch funk-tioniert nur, wenn alle Beteiligten die gleiche Sprache sprechen“, sagt Ma-rius Reuters, BIM-Spezialist bei IB&T. Daher orientiert sich IB&T konsequent an den herstellerunabhängigen Bran-chenstandards IFC und BCF, deren Entwicklung in Deutschland von dem Verein buildingSMART maß-geblich begleitet wird, und bei denen IB&T-Mitarbeiter eng involviert sind.

Finales Ergebnis der BIM-Planung ist ein fünfdimensionales BIM-Mo-dell, bestehend aus der 3D-Geometrie inkl. Klassifizierungen, der Terminpla-nung (4D) und der Kostenplanung (5D), das an die ausführenden Firmen weitergegeben wird. Nach dem Bau erhält der Bauherr zur Dokumentati-on und zum Betrieb seines Bauwerkes das sogenannte „as built“-Modell, das den neuen Bestand umfasst.

Während IFC den Standard für die 3D-Geometrie der Planung darstellt, fokussiert das BCF-Format (BIM Col-laboration Format ) auf die Kommu-nikation zwischen zwei am Projekt beteiligten Parteien. „Die simple

Struktur dieses Formates ermög-licht auch Anwendern ohne vertiefte CAD-Kenntnisse, Problemstellungen des Projektes zwischen verschie-denen Gewerken zu kommu-nizieren“, so Reuters. Wenn der BIM-Gesamtkoordina-tor also Kollisionen in der Planung verschiedener Gewer-ke findet, kann er mittels entspre-chender Software Screenshots vom Problem erstellen, sie mit Kommenta-ren und Markierungen ergänzen und anschließend an das entsprechende fehlerhafte Gewerk zur Verbesserung weiterleiten.

biM in Card/1Damit aus der Metapher des BIM „á la carte“ ein BIM „á la Card“ wird, richtet IB&T die Entwicklung seiner Software Card/1 gemäß den neuartigen Prozes-sen aus. Wichtige BIM-Prozesse wer-den ab der Version 9.0 unterstützt. So können einzelne 3D-Bauwerke aus topografischen Strukturen abgeleitet und generiert werden.

So kann beispielsweise anhand der 3D-Trasse eine komplette Sta-tion automatisch generiert werden. Diese Bauwerke stellen im Prinzip räumliche Körper dar, die aus Drei-ecksflächen gebildet werden – also BIM-Modelle einzelner Bauwerke ei-ner Trasse – die geometrisch hochge-nau sind und beliebig ausgetauscht werden können. Dazu können in den Hauptfunktionsbereichen des Systems (Topografie, Verkehrswege und Entwässerung) innerhalb der Funktionsgruppe „Bauwerke gene-rieren“ jeweils bereichsweise we-sentliche Elemente der Planung und des Bestandes in Bauwerke überführt werden. Bisher konnten Bauwerke lediglich mithilfe der Programmier-sprache CardScript definiert und ge-neriert werden.

Diese 3D-Bauwerke haben einen hohen Stellenwert innerhalb von BIM-Prozessen. Neben der reinen Visualisierung in der 3D-Projektan-sicht lassen sich die Bauwerke in allen Schnittansichten darstellen.

Außerdem sind sie Grundlage für naturgetreue Abbildungen des Projektes mittels 3D-Renderingsoft-ware. „Durch die Visualisierung des

Projektes ist es einfacher, mit den am Bau beteiligten Fachleuten zu kommunizie-ren, da jeder die Linien der

Topografie nun gleich deutet und ein gemeinsamer Konsens das Kon-fliktpotential eingrenzt“, sagt Marius Reuters. Ebenso lassen sich neue Elemente millimetergenau um den Bestand herum planen.

Die Bauwerke bilden zudem die Grundlage für die Fahrsimulation in Card/1, die ab Version 9.0 die Fahrt di-rekt in der 3D-Projektansicht möglich macht. Dabei können die einzelnen Bauwerke beliebig in die Simulation eingebunden werden. IB&T erweitert auch die 3D-Projektdarstellung um die Funktionen der virtuellen Realität, um Planungsdaten auch mit einer VR-Brille zu zeigen.

Des Weiteren sind die 3D-Bau-körper auch für die Bauabrechnung wichtig, da sie bereits Volumen- bzw. Massenkörper sind und so an die Leistungsabrechnung gekoppelt werden können. Die Bauwerke kön-

nen auch mit einem übergeordneten BIM-System ausgetauscht werden. Im Moment ist dies mit der CPIX-ML-Schnittstelle möglich. In Zukunft will IB&T dafür auch eine IFC-Schnitt-stelle zur Verfügung stellen.

Durch ein zusätzliches Modul gibt es innerhalb der CARD/1 Version 9.0 nun auch die Möglichkeit, Brücken zu generieren. Die generierten 3D-Brü-ckenbauwerke werden in sinnvolle Bau- und Unterbaugruppen differen-ziert, sodass sie sich einzeln darstel-len und mit Eigenschaften belegen lassen. Diese strukturierten Daten können auch in andere Systeme in-tegriert, aber auch in Card/1-Anwen-dungen bei der Trassierung (etwa der Sichtweitenanalyse) eingebunden werden.

Neue Funktionen innerhalb von Card/1 von IB&T unterstützen die 3D-Modellierungen gemäß dem BIM-Gedanken. Die Vision der zukünftigen BIM-Prozesse erläutert IB&T anhand der Gastronomie.

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Organigramm für BIM-Projekte: Über den BIM-Manager, der un-mittelbar beim Auftrag-geber angesiedelt ist, laufen die Auftraggeber Informationsanforde-rung (AIA) und der BIM Projektabwicklungsplan (BAP).

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017

Die NEVARIS Bausoftware GmbH (vormals bekannt als Ne-metschek Bausoftware GmbH) und die initions AG haben eine partnerschaftliche Zusammenarbeit beschlossen. Mit dieser stra-tegischen Kooperation wollen beide Firmen die Anforderungen von Unternehmen in Bauindustrie und Baugewerbe besser berücksichtigen. Dies gilt vor allem im Logistikbereich: Der ini-tions-Transportleitstand Opheo wird die NEVARIS-Lösungen durch die Abbildung von Transportprozessen unterstützen.

Die NEVARIS Bausoftware GmbH bietet Bauunternehmen modular aufgebaute kaufmännisch-bautechnische Programme, insbesondere Building Information Modeling und mobile Lösung Baustelle 4.0. Zu den aktuell in der Entwicklung stehenden Lö-sungen zählt ein Warenwirtschaftssystem für Baustoff-Versorgung und Abfall-Entsorgung. Das künftige NEVARIS-Warenwirtschafts-system wurde für Kieswerke, Steinbrüche, Entsorgungsfachbetrie-be, Deponieanlagen sowie Transportunternehmen entwickelt und übernimmt die Erstellung von Kalkulationen, Angeboten, Aufträ-

gen und Rechnungen. Es erfasst Liefer- und Waagevorgänge und liest die Lieferscheindaten von Fremdsystemen ein. Darüber hinaus organisiert die Lösung in den Unternehmen den Geräteeinsatz sowie Regie- und Dienstleistungen. Für die digitale Abbildung von Transporten (zum Beispiel Schüttgüter, Baumaterial oder Abfälle) soll die initions-Software Opheo sorgen. Opheo dient zur Tou-renplanung, zur grafischen Disposition, zum Forecasting und zur Telematik. Das Programm bildet unterschiedliche Transportarten und Fahrzeugtypen der Baubranche ab – vom Planenfahrzeug über Silozüge, Tieflader bis hin zu Kranfahrzeugen.

Die Integration der beiden Lösungen soll die Disposition durch die gemeinsame Nutzung von NEVARIS-Stamm- und -bewegungsdaten verbessern. Außerdem soll der Einsatz von Warenwirtschaftssystem und Opheo eine bessere Auslastung der Maschinen durch die Rückmeldung an die Werke direkt aus der Disposition ermöglichen. Die Telematikdaten aus den Fahrzeu-gen stehen zudem für die Auswertung und Abrechnung in den NEVARIS-Lösungen zur Verfügung.

6 | BIM im Tiefbau

Bgvht

BIM darf Mittelstand nicht überfordernDer Verband baugewerblicher Unternehmer Hessen e.V. (BGVHT) und BDB Frankfurt Rhein Main sprechen sich laut Pressemitteilung gegen eine übereilte verbindli-che Einführung von BIM für mittlere Bauvorhaben aus. Andreas Ostermann, 1. Vorsitzender des BDB Frankfurt Rhein Main: „Wir brauchen erst langfristige Erfahrun-gen aus Modellprojekten, ob die Erwartungen sich auch mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln erreichen lassen. Deswegen sollte BIM aus unserer Sicht zunächst auf Großprojekte beschränkt bleiben." Ferner habe das Bun-desministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reak-torsicherheit bereits festgestellt, dass die BIM-Methode allein weder eine gute Planungsqualität noch einen opti-malen Projektverlauf garantiert. Entscheidend sei vielmehr die qualifizierte Anwendung durch die Projektbeteiligten.

„Wir wollen uns der Digitalisierung im Bauwesen nicht verschließen. Aber die elektronische Ausschrei-bung und Vergabe (E-Vergabe), die seit letztem Jahr verpflichtend ist, hat bereits bei vielen kleineren Un-ternehmen zu Umstellungsschwierigkeiten geführt.” sagt Rainer von Borstel, Hauptgeschäftsführer des Verbandes baugewerblicher Unternehmer in Hessen. „Die Bauwirtschaft in Deutschland ist mittelständisch geprägt. Das muss bei allen Bemühungen um die Di-gitalisierung im Bauwesens bedacht werden.” Deutlich kritischer formuliert es Dr. h.c. Thomas M. Reimann, Bauunternehmer aus Frankfurt: „Mit BIM kommen Anforderungen auf kleine und mittlere Unternehmen zu, die dort oft nicht zu stemmen sind. Know-how und geschultes Personal fehlen den kleinen und mittelstän-dischen Baubetrieben dabei genauso wie den öffentli-chen Auftraggebern. Digitale Bauprozesse dürfen nicht zur Verengung des Marktes auf internationale Baukon-zerne führen. Das schadet dem Mittelstand und damit auch dem Wettbewerb in Deutschland.”

www.bgvht.de

Weitere Infos findest du unter www.weltbau-helfer.de

B&B Ingenieurgesellschaft mbHRaiffeisenstraße 40, 78166 DonaueschingenTel. 0771/83262-0

Fax 0771/83262-50info@bbsoft.dewww.bbsoft.de

Laut Jahresanalyse 2017/2018, in der BauInfoConsult jährlich die Trends und Entwicklungen am Bau nachzeichnet, sind Architekten der Meinung, dass die Planungs- und Baumethode Building Information Modeling (BIM) das Potenzial habe, Fehlerkosten deutlich zu reduzieren. In der aktuellen Telefonerhebung wurden unter anderem 141 Architekten darum gebeten zu der zugespitzten Aussage: „Ich halte Building Information Modeling (BIM) für ein effektives Mittel, um die Fehlerkosten am deutschen Bau zu senken.“ Stellung zu beziehen. Mehr als jeder Dritte (42 Prozent) habe die Aussage voll und ganz bejaht. Auf Widerspruch stieß die Sicht auf BIM als wirksames Fehlerkosten-Antidot nur bei wenigen Architekten (7 Prozent).

Überdies fühlte sich jeder zehnte Planer nicht in der Lage, sich auf eine Aussage festzulegen. Die Einschätzungen der Architekten zu den Trends am Bau sind Vorabergebnisse der Jahresanalyse 2017/2018, der jährlichen Bau-studie von BauInfoConsult auf Basis von über 600 Interviews, die Ende Juli erscheint. Noch wesentlich vertiefter wird das Thema BIM und Bauorgani-sation im BauInfoConsult BIM Monitor 2017 behandelt, einer Studie, für die gerade eine Erhebung unter 300 großen Verarbeiterfirmen und Planungsbü-ros durchgeführt wird und die ebenfalls in Kürze erhältlich sein wird.

weniger Fehlerkosten: Deutsche architekten hoffen auf Bim

www.bauinfoconsult.de

transportmanagementsystem opheo verstärkt nevaris-produktlinieNEVARIS und initions kooperieren bei Abbildung von Transportprozessen.

www.nevaris.com

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24. Juli 2017 | Business Geomatics 5/17 BIM im Tiefbau | 7

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nbemannte Flugsysteme können Baufelder deutlich präziser, schneller und günstiger vermessen, als herkömmliche Methoden.” So steht es im Masterplan Bauen 4.0, den Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt im Januar vorgelegt hat. Mancher Bau-Fachmann wird sich

angesichts dieser gewagten Formulierung verwundert die Augen gerieben haben, schließlich werden Drohnen bis-her im Straßenbau nur in ersten Pilotprojekten eingesetzt.

Doch das Ministerium scheint die Bedeutung der neuen Technologie richtig eingeschätzt zu haben. Zuletzt hat eine systematische Untersuchung die Drohenvermessung mit klassischen Methoden verglichen und dort insbesondere untersucht, ob die erzielbare Genauigkeit vergleichbar ist mit den bisherigen Standards. Das Ergebnis: Mit Drohnen kann eine Höhengenauigkeit von rund einem halben Zentimeter erzielt werden, vorausgesetzt, Befliegung und Auswertemethoden berücksichtigen einige wichtige Regeln.

Initiiert wurde der Vergleich von dem Unternehmen Viscan Solutions aus dem baden-württembergischen Krauchenwies. Der Vermessungsdienstleister bietet ein breites Portfolio an Bauvermessung an, vor allem ist die Drohnenvermessung ein fester Bestandteil. Mittlerweile stehen bis zu sieben verschiedene Drohnen zur Verfügung, die je nach Anforderungen zum Einsatz kommen. Projekte führt das Unternehmen, das inzwischen drei Standorte in Deutschland hat, bundesweit durch.

Viscan Solutions will die Drohnenvermessung als Stan-dard im Erd- und Straßenbau etablieren. Zwar konnte Viscan schon viele Pilotprojekte realisieren, die Droh-nenbefliegung ist bei Tiefbauarbeiten jedoch noch kein Standard. „Die verschiedenen Behörden, Institutionen und Bauunternehmen müssen von der Technik noch immer überzeugt werden“, so Geschäftsführer Nicolai Nolle. Dabei zeige sich, dass allein das Argument einer höheren Informationsdichte, die eine per Drohnenvermessung

erzeugten Punktwolke hat, nicht ausreicht. Vielmehr ist eine klassische Geodäsie-Tugend gefragt: „Man muss den Nachweis der Einzelpunktgenauigkeit erbringen, erst dann entsteht die Bereitschaft, die neue Technologie erstmal auszuprobieren“, weiß Nolle aus Erfahrung.

test vergleicht die erzielbare Genauigkeit

Vor diesem Hintergrund hat Viscan im Frühjahr am Flughafen Magdeburg-Cochstedt einen Vergleich von terrestrischer und Drohnenvermessung durchgeführt. Testumgebung war die Start- und Landebahn mit einer Länge von 3.000 Metern und einer Breite von 56 Metern. Für die Kontrollmessung wurde ein Ausschnitt von 1.000 Metern Länge und 70 Metern Breite ausgewählt. Bei allen Vermessungsaufnahmen, die gleichzeitig durchgeführt wurden, herrschte kein Flugbetrieb. Das Wetter war leicht bewölkt, am ersten Tag gab es wenig Wind. Am zweiten Tag herrschten starke Winde mit bis zu 15 Metern pro Sekunde, also durchaus praxisübliche Bedingungen für Drohnenflüge. „Die Ergebnisse dieser Vermessung zeigen, dass es möglich ist, eine absolute Punktgenauigkeit von bis zu unter einem Zentimeter und im Mittel von fünf bis sechs Millimetern in Bezug auf den im Straßenbau wichtigen Höhenwert zu erreichen“, sagt Nolle. Bei terres-trischer Vermessung via Nivellements sind zwei Millimeter Genauigkeit üblich.

Doch der Weg zu dieser Genauigkeit ist nicht einfach. Dafür sind, so Viscan, neben Wind und Wetter, einige andere Bedingungen zu erfüllen. Dazu gehört vor allem die Flugplanung und die Anordnung der Passpunkte auf der Baustelle. Bei der Flugplanung bei Bundes- und Landesstraßen ist zu berücksichtigen, dass die Drohnen nicht direkt über dem Verkehr fliegen dürfen. Sie müssen die Aufnahmen also oberhalb des Straßenrandes machen – eigentlich eine für ein Nivellement suboptimale Aus-gangslage. Demnach ist die Anordnung der Passpunkte der Schlüssel zum Projekterfolg. „Sie ist entscheidend für die Erreichung der Genauigkeit und auch für die Wirt-schaftlichkeit, denn die Einmessung des Passpunktfeldes ist der kostenintensivste Teil der Projekte“, berichtet Nolle.

Ebenso wichtig ist die Flugsteuerung, bei der die Flugstrecke der Drohne und die zeitliche Folge der Fotos festgelegt wird. Viscan hatte mehrere Arten der Flug-

steuerung getestet: teilautonom, voll programmiert und manuell. Während letztere aufgrund des hohen Aufwan-des und der geringen Effektivität nicht in Frage kommt, können beim voll programmierten Flug (Kreuzverband) zwar die höchsten Genauigkeiten und die beste Vermaschung der Ortho-photos erreicht werden, das Risiko für Bildausfälle ist jedoch hoch und die Aufnahmezeiten sind lang.

Daher verfolgt Viscan den Weg der teilautonomen Steuerung, obwohl die Standardprogramme der Drohnenher-steller dafür nicht geeignet sind. Das Unternehmen setzt dabei entschieden auf eine gute Ausbildung der Piloten (Vermessungstechniker und Ingenieu-re), mit der ein hoher Qualitätsstan-dard gehalten werden kann. Pro Tag erreicht Viscan so eine hochpräzise

Viscan weist in einem Testprojekt nach, dass Drohnen beim Verkehrswegebau 3D-Modelle in Subzentimetergenauigkeit auch

bei den Höhendaten erzeugen können.

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Foto: Viscan Solutions GmbH

Verschiedene Drohnentypen für die Vermessung von Baustellen. Viscan hat inzwischen neun Drohnen im Einsatz.

Vermessung von rund fünf Kilome-tern einer dreispurigen Autobahn. Die Bodenauflösung der einzelnen Messpunkte beträgt dabei drei bis fünf Millimeter. Für dieselbe Strecke sind bei klassischer Vermessung ein-zelner Punkte durch einen Trupp mit mindestens zwei Personen dafür bis zu drei Tage notwendig.

Kompletter Prozess Als Sensor setzt Viscan hochauflö-sende Kameras mit 35 beziehungs-weise 50 Megapixeln ein. Dadurch fallen enorme Datenmengen an (pro Bild bis zu 30MB-RAW), die Viscan direkt nach den einzelnen Flüge vor-verarbeitet und an das hauseigene Rechenzentrum (Construction-Moni-toring-System) sendet. „Durch eine abschnittsweise Berechnung der Da-tensätze liegen die ersten Ergebnisse bereits nach wenigen Stunden vor“, beschreibt Nolle.

Die Dienstleistung von Viscan endet aber nicht mit der darauf folgenden Bereitstellung einer Punktwolke, son-dern schließt die Erzeugung weiterer Datenprodukte ein. Dazu gehören Be-

standsunterlagen, Digitale Gelände-modelle, Querprofile, Schichtenprofile oder Volumenkörper. Diese werden dann weiter im Rahmen von 5D- oder BIM-Prozessen verwendet, beispiels-weise für die Planung von Achsen und Gradienten oder das Erstellen von Deckenbüchern oder Querprofi-len. Bei Projekten ist es heute schön üblich, dass nach jedem Einbau einer Schicht im Straßenbau ein 3D-Modell erstellt wird, um so den genauen IST-Zustand des gesamten Straßen-körpers zu dokumentieren. Viscan arbeitet dabei eng mit der Firma RIB Software SE zusammen. Im Rahmen der Punktwolkenlösung arbeiten die Unternehmen gemeinsam daran, in-nerhalb des Programms iTWO civil einen durchgängigen Gesamtprozessfür die Verwertung der Drohnendaten zu realisieren.

So wird Dobrindts Ziel, die Drohnen-vermessung 2020 in den BIM-Stan-dard für 2020 aufzunehmen, konkret in die Praxis übertragen.

www.viscan.de

Testfeld Start- und Landebahn: Viscan konnte nachweisen, dass die absolute Genauigkeit einzelner Messpunkte innerhalb der 3D-Punktwolke bei den Höhendaten um fünf Millimeter liegt.

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 20178 | BIM im Tiefbau

m Hochbau ist die Reali-sierung von BIM (Building Information Modelling) -Prozessen bereits in der Praxis angekommen, im Tief- und Ingenieurbau galten sie lange als In-novationsfeld, auf das

sich vorrangig große Planungs- und Baufirmen wagten. „Das ändert sich aktuell ganz massiv“, weiß Thomas Schimkewitsch, Geschäftsführer der Contelos GmbH aus dem niedersäch-sischen Gehrden. Das Systemhaus berät und begleitet mit Fachleu-ten aus dem näheren und weiteren Bau-Umfeld Unternehmen jeder Grö-ße und fachlichen Ausrichtung, die das Thema BIM für sich erschließen wollen. „Im Moment können wir uns vor Anfragen kaum retten“, freut sich der CAD/CAM-Experte.

Der Markt fordert biM-Prozesse

Getrieben wird diese Entwicklung zum Beispiel von Infrastrukturbe-treibern wie der Deutschen Bahn, die neue Projekte mehrheitlich als BIM-Projekte ausschreibt. Bis Ende des Jahres sollen es nach Angaben der Deutschen Bahn bereits 190 Projekte sein. Auch bei anderen Projekten zeichnet sich ab, dass der Nachweis von BIM-Kompetenzen zumindest sehr geschätzt wird. Seitens des BMVI als größtem öffentlichen Auftragge-ber wird in absehbarer Zeit eine – wie auch immer geartete – „BIM-Ver-ordnung“ für den Infrastrukturbau erwartet. Doch der Druck aus dem Markt ist nur ein Grund für das

steigende Inte-resse. „Es spricht sich inzwischen herum, dass BIM erhebliche Vorteile für den gesamten Planungspro-zess mit sich bringt“, konstatiert Oliver Langwich, Bereichslei-ter Hochbau/BIM bei Contelos. Der Diplom-Ingenieur betreut als Consultant das Thema BIM im Unternehmen. „BIM-Prozesse sorgen für die Konsistenz aller In-formationen in der Planung“, erläu-tert Langwich. In einem BIM-Modell werden die einzelnen Bauteile als einzelne Objekte abgebildet, die 3D-Geometrie und alphanume-rische Informationen verbinden. „Planungen werden damit erheblich beschleunigt und Fehler frühzeitig vermieden“, sagt Langwich.

Da jedes Bauteil nur einmal im digitalen Modell gepflegt wird, al-so keine redundante Datenhaltung entstehen kann, werden Änderungen sofort in jeder Ansicht oder Bau-teilliste umgesetzt. Ebenso können Schnitte oder Bauteillisten aus dem Modell umgehend und automatisch abgeleitet werden. Moderne Soft-wareplattformen bieten neben einer Reihe von Standard-Bauteilen auch die Möglichkeit, diese selbst zu defi-nieren und zu modellieren. Ein Vorteil der parametrischen Bauteile ist dabei, dass Geometrieänderungen einfach anhand einzelner Wertänderungen (beispielsweise Breite eines Pfeilers) gemacht werden und alle anderen Änderungen von der Software auto-matisch bestimmt werden. Ebenso sorgt die „intelligente“ Modellierung, die auch in der Statik-Software ge-nutzt wird, dafür, dass beispielsweise die Festigkeitsklasse des Betons au-tomatisch angepasst wird.

Langwichs Erfahrung nach lässt sich so allein bei der Konstruktion bis zu 20 Prozent der Zeit gegenüber kon-ventionellen Methoden einsparen. Das Arbeiten mit einem parametri-sierten Modell sorge zudem für eine verlässlichere Kosten- und Termin-

planung, denn sämtliche Bauteile

können sofort mit ei-nem Parameter „Kosten“

multipliziert werden. Auch das zeitaufwändige Berech-nen von Volumina entfällt. Bauphasen und Varianten werden anhand der Infor-

mationen aus dem Bauteil ebenfalls am virtuellen Modell

geplant und dargestellt – ein erheb-licher Vorteil bei der Kommunikation mit dem Bauherren und anderen Pla-nungsbeteiligten. „Das gilt besonders für den Infrastrukturbau, wo vielfach die Öffentlichkeit intensiv eingebun-den werden muss“, so Langwich.

begleiteter einstieg Auch kleine und mittlere Ingeni-eurbüros können diese Vorzüge für sich in Wert setzen, ist Oliver Langwich überzeugt. Auf dem Weg dorthin bietet Contelos als Autodesk Gold-Partner nicht nur eine kom-plette Software-Suite für CAD-und BIM-Abläufe an, sondern unterstützt Unternehmen darüber hinaus auch mit dem erforderlichen Know-how. „BIM ist keine Software, die man einfach installiert, sondern ein Pro-zess, der bei jedem Kunden ganz individuell gestaltet werden muss“, sagt Langwich. Dementsprechend beginnt Contelos jedes Projekt zu-nächst mit einer Bestandsaufnah-me: Welche Ziele sollen erreicht und welche Projekte konkret bearbeitet werden? Wie arbeitet das Unter-nehmen aktuell und welche Tools werden dazu genutzt? Was erwarten die Auftraggeber? Anhand dieser Fra-gen wird die Software bereitgestellt. „Eine Plattform für die Erstellung parametrischer 3D-Modelle ist ein guter Einstieg“, weiß Oliver Langwich. Auch bei den ersten Schritten in die BIM-Welt begleitet Contelos seine Kunden: Üblich ist ein „Training on the Job“, wie Contelos es beispiels-weise bei der BUNG Ingenieure AG durchführte. Hier wurde ein indi-viduelles „neun-tägiges Revit-Trai-

ning“ entwickelt, das zunächst die Grundlagen vermittelte. Am Ende des ersten Schulungsblocks waren die Teilnehmer bereits in der Lage, das abgebildete Rahmenbauwerk zu erstellen. Nach dem anschließen-den Selbststudium und weiteren drei Tagen Vertiefungstraining so-wie einem anschließenden Inhouse Workshop, konnte BUNG bereits ein Modell für einen laufenden Wettbe-werb entwickeln. „Das vermittelte Modellierungskonzept der Contelos vereinfachte hier in bestimmten Be-reichen die Konstruktion. Hilfreich waren zudem die bereitgestellten Revit Familien-Templates sowie ent-sprechende Dynamo Skripte“, erinnert sich Langwich, der in der Fähigkeit zur themenspezifischen Bearbeitung der anstehenden Aufgaben eine be-sondere Stärke seines Unternehmens sieht: „Wir entwickeln bei Bedarf komplette Modelle und Bauteile und setzen uns gerne auch mal für ein, zwei Tage mit ins Büro, um ein kon-kretes Projekt zu unterstützen.“

Ganzheitliche architektur

„Da BIM eine ganzheitliche Arbeitswei-se ist, spielt das Thema Software-Inte-gration und Schnittstellen naturgemäß eine herausragende Rolle“, erläutert Langwich. Das beginnt mit der Ein-bindung der Planungslösung in die kaufmännische Software, wodurch die in der Planung ermittelten Kosten unmittelbar in das Angebot überführt und konsistent durch den gesamten Bauprozess bis zur Abrechnung nach-gehalten werden können.

Bei Infrastrukturbauwerken im in-nerstädtischen Bereich empfiehlt sich auch die Einbeziehung von 3D-Daten beispielsweise aus GIS-Systemen, um einen Überblick über die Gesamtsitu-ation zu gewinnen. Das verbessert die Logistik, vorhandene Leitungs- oder Verkehrsinfrastrukturen lassen sich frühzeitig einbeziehen. „Selbst Kollisi-onsprüfungen entlang einer Zeitachse werden damit möglich und sind bei den heutigen komplexen Bauvorha-ben in diesem Bereich unerlässlich“, betont der BIM Experte.

Eine moderne BIM-Plattform kann dafür neben den gängigen CAD-For-maten wie .dwg, .dxf, .sat, .dgn auch das IFC-(Industry Foundation Classes)Format importieren und exportieren. Über die IFC-Schnittstelle lassen sich zudem softwareunabhängig Mo-dell-Daten austauschen. Die entspre-chenden Definitionen für Straßen, Brücken und Tunnel werden im Zuge von IFC 5 derzeit entwickelt.

Konkrete Praxiserfahrungen mit BIM-Prozessen zeigen, dass sich die Planung auch im Infrastrukturbau stark verbessern kann. Das Unternehmen Contelos hat daher ein intensives Beratungsgeschäft aufgebaut, das auch kleinere Planungsbüros nutzen.

effektive Prozesse

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Modellierung eines geometrisch komplexen Bauwerks. Dabei unterstützt das parametrische Modell zum Beispiel auch die Statik-Berechnung.

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Rahmenbauwerk und Trogstrecke in einem Modell:

Die Unternehmensgruppe BUNG setzt seit einigen Monaten eine BIM-Plattform für ihre

Planungen ein.

Foto: BUNG Ingenieure AG

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24. Juli 2017 | Business Geomatics 5/17

anlagen wie Versickerungsmulden, Regenrückhaltebecken und Parkplätze automatisch mit aktualisiert“, beschreibt Pohl.

Die Integration von Fremddaten ist schon immer eine Herausforderung im Bereich der Infrastrukturplanung gewesen, mit dem BIM-Ansatz wird sie aber nochmal zunehmen. „Noch bevor für die einzelnen Gewerke Austauschstandards definiert sein werden, muss der Anwender in der Lage sein mit Volumenkörpern umzugehen, die ihm zum Beispiel von einem Brückenplaner oder im Zuge einer Bauwerksvermessung im Kanal aus einem Laserscan geliefert werden“, sagt Pohl. „Bei BBSoft können bereits Längs- und Querprofile solcher Fremddaten aus 3D-Quellen exakt dargestellt und stationiert werden. Die Software ist also intern schon weitgehend BIM-konform, jetzt fehlen nur noch die entsprechenden IFC-Schnittstellen, um die Daten auch entsprechend weitergeben zu können.“

s gehört zu den Besonderheiten von BIM, dass es kein reinrassiges Soft-warethema ist. Der Weg zu BIM führt nicht über die Einführung einer Soft-ware, sondern im Wesentlichen über die Umgestaltung von Prozessen, Kom-munikation und Entscheidungsfindung. Das verändert auch die Stellung von

Softwarenanbietern und deren Verhältnis zu den Kun-den: „Wir befinden uns in einer Phase, in der es noch relativ wenig objektive Kenntnis über die Einführung von BIM gibt, daher ist derzeit der Softwarevertrieb mehr-heitlich durch Beratungsgespräche gekennzeichnet“, so Jan Pohl von der B&B Ingenieurgesellschaft mbH aus Donaueschingen. Denn man führe nicht einfach eine BIM-Software ein, sondern müsse viele organisatorische Voraussetzungen ändern, um BIM erfolgreich zu leben. Für das Autodesk-Partner-Unternehmen entsteht damit eine paradoxe Situation. „Weder sind die Kunden derzeit in der Lage zu formulieren, welche Anforderungen eine BIM-Software in Zukunft erfüllen muss, noch können wir aus verschiedenen Gründen keine schlüsselfertige BIM-Lösung bereitstellen“, so der Ingenieur. Zum einem fehlen derzeit noch die gültigen Standards für die Model-lierung gemäß BIM, zum anderen ist es generell schwierig, Software für Prozesse zu entwickeln, die weder definiert noch durch Praxiserfahrung bewährt sind.

Strukturiertes arbeiten ist wichtig„Derzeit gibt es viel Erklärungsbedarf, sowohl bei Bauher-ren, als auch bei Planungsbüros oder Bauformen“, weiß Pohl. Häufige Missverständnisse seien etwa, dass die Vor-aussetzung für BIM nicht zwangsläufig 3D heißt. Zentraler Aspekt von BIM sei es vielmehr, standardisierte Abläufe und Prozesse einzuführen. Vor allem sind Ingenieurbüros und Kommunen gefordert, eine engere Zusammenarbeit und stärkere Verzahnung der Abteilungen oder Ämter umzusetzen. Das gilt vor allem für die einzelnen Gewer-ke, deren strikte Trennung innerhalb eines Projektes im Zuge von BIM nachlässt. „Verschiedene Mitarbeiter wie Bauleiter oder Abrechner arbeiten dabei auf der gleichen Datengrundlage wie die Planer“, beschreibt Pohl.

Für das Unternehmen heißt dies, dass BIM die Weiter-entwicklungen der Produktfamilie BBSoft bestimmt. Die Vision ist es, beispielsweise die Fachlösungen für jedes Gewerk mit einem Leistungsverzeichnis zu koppeln, um so zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Kosten aus den Pla-nungsdaten per Knopfdruck ableiten zu können. Aber der Weg zu BIM führt genauso über die kleinen Features, die nach und nach bei B&B umgesetzt werden. Zum Beispiel achten die Entwickler schon seit Jahren darauf, dass die Software ein organisiertes und strukturiertes Arbeiten unterstützt. „Banale Dinge wie immer gleiche Layer, Vorgänge, gleiche Daten in bestimmten Ordnern, gemein-same Ordnerstrukturen in verschiedenen Abteilungen, Standards für die Ablage von Projektdateien oder für den Schriftverkehr sind enorm wichtig auf dem Weg zu BIM“, so Pohl. Die Umstellung auf BIM sei wie eine Art Quali-tätsmanagement und eine Chance für ein Planungsbüro, seine eigene Organisation zu überprüfen. „Dafür sind die Voraussetzungen schon heute in der Software gegeben und sie unterstützt den Anwender aktiv", erläutert Pohl.

Ebenso ist der Aspekt wichtig, dass bei BIM die Mo-dellierung eines gesamtheitlichen Infra-strukturmodells das Ziel ist. Es bietet sich demnach an, für alle Gewerke auch eine einheitliche Bedienung, für alle Anwender zu realisieren. BBSoft hat dafür bereits ein einheitliches Bedienkonzept geschaffen, welches aus den Basisbefehlen „Element anlegen“, „Element bearbeiten“, „Element verschieben“, „Element-Textposition ver-schieben“ (also die Beschriftung), „Element aktualisieren“ und „Element lö-schen“, besteht. „Wir sehen diese

Bedienung als revolutionären Schritt an, durch den alle Prozesse im Büro stark vereinfacht werden können“, so Pohl. Auch der Schulungsbedarf habe sich für die Anwen-der deutlich reduziert.

3D-Modell entsteht zwangsläufigDie Vorteile von BIM sehen Experten unisono in der vollständigen, gewerkeübergreifenden Modellierung. Für die Verknüpfung der objektorientierten Datenstruktur der Bauelemente und einer raumorientierten GIS-Datenstruk-tur gibt es derzeit zwar noch nicht für alle Teilmodelle gültige Standards, bei BBSoft sind aber viele Features entstanden, die die Kopplung von Teilmodellen betreffen und eine praktische Relevanz haben. Schon heute sind in BBSoft Kollisionsprüfungen zwischen Kanal- und Straßen-bau möglich: Rohre können im Querprofil (als kreuzende Elemente) angeschrieben werden oder Gebäudegrenzen werden im Querprofil sichtbar, wodurch Probleme schon frühzeitig sichtbar sind. „Jeder Text weiß, zu welchem Objekt er gehört, selbst Legenden, Statistiken oder Plan-rahmen sind „intelligent” und kennen die Basis, auf der sie erstellt wurden, sowie ihre Darstellungsparameter“, beschreibt Pohl.

Da im Straßenbau die maßgeblichen Parameter wie Fahrbahnbreiten, Aufbaustärken, Materialien, Quernei-gungen, Decken- und Planumshöhen meist vorhanden sind, ist es nach Angaben von B&B einfach, quasi als „Abfallprodukt” einen 3D-Körper der Trasse oder ein 3D-Geländemodell zu erstellen. In dieses können dann Kanaldaten wie etwa die Haltungen als parametrisches Bauteilemodell integriert werden. Werden Änderungen am Trassenkörper durchgeführt, so ändert sich automa-tisch die Deckenhöhe mit. Über den Parameter „Regel- einzelrohrlänge“ kann man das 3D-Objekt der Haltung verändern, welches auch Gelenkstücke berücksichtigt.

Gleiches gilt für die Schächte, die anhand der Regeln der DIN 4034 erstellt werden. Gleichzeitig modelliert BBSoft daraus die 3D-Körper für Konus, Zwischenringe, Schacht- ringe und so weiter. Auf der gleichen Datenbasis wird die Massenermittlung vorgenommen, so dass bei Änderungen in der Tiefenlage zu jedem beliebigen Zeitpunkt sowohl das 3D-Modell als auch die Massenermittlung gleichzeitig mit aktualisiert werden.

Gelände- und FremddatenEin weiteres Beispiel ist das Zusammenspiel zwischen Trassierung und Geländemodellierung. Dabei sind räumliche Daten wie Gefälle, Abstand, Mindesttie-fe zum Urgelände oder Differenzhöhen zwangsweise miteinander verbunden, wodurch Aufgaben rund um die Entwässerung sehr schnell geplant werden. „Der Clou dabei ist, dass die Deckenhöhen der Trassierung und aller entwässerungsrelevanten Flächen und Ka-

näle gekoppelt werden können. Än-dert sich etwa die Querneigung einer Supermarkt-Zufahrt, so werden Außen-

BIM im Tiefbau | 9

Foto: BUNG Ingenieure AG

BIM ist eine Vision für das digitalisierte Bauen, aber schon heute orientieren sich Softwareprogramme wie BBSoft von der B&B Ingenieurgesellschaft mbH an dem neuen Konzept.

Parametrisches Modellieren

E3D in 2D: BBSoft kann 3D-Volumenmodelle aus anderen

Programmen automatisch übernehmen und in den 2D-Querprofilen stationiert und mit Höhen vermaßt

darstellen.

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Aus BBSoft generiertes parametrisches 3D-Modell: Straßenkörper und Kanal sind komplett integriert.

Foto: B&B Ingenieurgesellschaft m

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TOPO graphics GmbH Herr Werner Probst Neuer Markt 27, 53340 MeckenheimTel. +49 (0) 2225 948800Fax +49 (0) 2225 948890probst@topographics.de · www.topographics.de

Präzise, systemoffen und doch hochintegriert und preiswert

Mit den Produkten Qpad X5 und Qbox X8 von Hi-Target bie-tet TOPO graphics hochpräzise GPS-Geräte an, die in der Erfassung und Kontrolle von Baum-kataster eingesetzt werden können. Beide Geräte leisten mit Korrektur-daten eine Genauigkeit die deutlich im Subdezimeterbereich liegt und daher auch im Bereich Spielplatz und Grünanlage zur zentimetergenauen Aufnahme geeignet sind. Qpad X5 zeichnet sich gegenüber Qbox durch ein hochauflösendes 8“ Display aus, das in einem wasserdichten und stoßfesten Outdoorgehäuse unterge-bracht ist. TOPO graphics und Archi-kart haben derzeit den Alleinvertrieb für diese Geräte inne.

Qpad X5 wird mit einem Android Betriebssystem ausgeliefert, für das TOPO graphics für den jeweiligen Aufgabenbereich abgestimmte Soft-ware-Pakete und Apps anbietet.Das Hauptaugenmerkt liegt dabei nicht nur auf der mobilen Erfassung

und Kontrolle, sondern insbesondere auf der Integration in bestehende GIS-Umgebungen. Für ArcGIS und ArcGIS-Server sowie WebClients und Datenbanken stehen bereits Trans-fer-Module und Plugins zur Verfü-gung, mit denen Karten und Daten auf die Mobilen Geräte ausgespielt und übertragen werden. Damit ist die Offlinenutzung neben dem Online-Betrieb möglich. Das Trans-fer-Modul verwaltet ein- und ausge-hende Daten ebenso wie verschie-dene Geräte und Sachbearbeiter um den konsistenten Datenfluß vom Of-fice zum mobilen Einsatz und wieder zurück sicher zu stellen.

Mit dieser Kombination liefert TO-PO graphics Lösungen, die technisch und preislich überzeugen können. Dem Einsatzgebiet, egal ob Kommu-nal oder im EVU sind keine Grenzen gesetzt.

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oder Klemmbrett arbeiten kann, ohne Akrobatik vollführen zu müssen, so Werner Probst, Geschäftsführer von TOPO graphics.

Zusammen mit der Archikart AG aus Lauchhammer hat TOPO graphics nun den Vertrieb der HI-Target-Pro-duktlinie für mobiles GIS (QpadX5) für Deutschland übernommen. Der Anschaffungspreis liegt nach Angaben des Unternehmens bei rund 6.000 Euro. „Er bietet trotzdem Leistungs-spezifika, die derzeit kein anderer Hersteller anbieten kann“, ist Probst überzeugt. Zur INTERGEO sollen die Unternehmen ein weiteres Gerät vor-stellen, das „einen Technikschock bei Mitbewerbern und Kunden auslösen kann“, verspricht Probst. Vor diesem Hintergrund sollen in der DACH- und der BeNeLux-Region eine struktu-rierte Distribution aufgebaut werden.

Mit TGControl bietet TOPO graphics gleichzeitig eine App an, die auf

iOS und Android läuft und zu einer Applikationssuite gehört, zu der auch Desktop und/oder Server-bausteine zählen. Zusammen ermöglichen die Bausteine von TGControl den vollständig autarken Betrieb des mobilen Gerätes ohne GSM-Netz-Verbindung im Feld. Nur eine Lokalisierung im Zentimeterbereich bedarf nach Angaben des Unternehmens eine G3 oder LTE Verbindung. Außer dem Korrektur-signal werden aber keine Daten übertragen, nur im Büro steuert die App die drahtlose Übertragung der neu erfassten Daten und der neuen Auftragsdaten. Ebenso erstellt die TGControl-Serversuite einen Report und macht definiert Instandhaltungsaufträge, die an den Bauhof oder externe Dienstleister vergeben werden können.

TGControl kann für vielfältige Aufgaben kon-figuriert werden. „Es spielt keine Rolle, ob Bäume, Spielgeräte oder Straßen,

Hydranten und Schächte kontrolliert werden müssen, die Applikationssuite ist so flexibel, dass sogar be-reits existente Fremdanwendungen, die auf Standard- Datenbanken basieren, gekoppelt werden können“, be-richtet Probst.

TGControl ist auch mit ArcGIS für Desktop und Server einsetzbar. Für Systeme wie GeoNIS bestehen bereits Datentransfer-Plugins. „Für die Einbindung in weitere Systeme ist nur wenig Aufwand notwendig“, erläutert der Geschäftsführer.

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anbieter Kommunale-GIS Barthauer Software GmbH, 38126 Braunschweig, www.barthauer.de

Gerst Ingenieure GmbH, 75417 Mühlacker, www.gerst-ing.de

IP SYSCON GmbH, 30171 Hannover, www.ipsyscon.de

SAG GmbH, Bereich CeGIT, 44269 Dortmund, www.sag.eu/cegit

TOPO graphics GmbH, 53340 Meckenheim, www.topographics.de

UMGIS Informatik GmbH, 64293 Darmstadt, www.umgis.de

Mehr Infos unter www.business-geomatics.com

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unternehmensspiegel

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ine Marktlücke ist das Bedürfnis der Menschen nach ei-nem Angebot, das es derzeit so auf dem Markt noch nicht gibt. So lautet die lexikalische Erklä-

rung für eine Produktkategorie, die mit hohen Ansprüchen in den Markt startet. Genau dies macht jetzt die TOPO graphics Geoinformationssyste-me GmbH aus Meckenheim bei Bonn. Das Unternehmen stellt eine mobi-le Komplettlösung für die Erfassung und Verarbeitung von hochgenauen Vermessungsdaten, die einerseits autonom und medienbruchfrei ar-beitet, andererseits aber auch eine zentimetergenaue Datenerfassung zu Preisen weit unter dem üblichen Marktniveau ermöglicht. Dazu ist das Unternehmen zum einen eine neue Partnerschaft mit dem chinesischen Vermessungsspezialisten Hi-Target eingegangen und baut einen ersten systematischen Vertrieb für dessen mobile GIS-Lösung auf. Zum anderen hat das Unternehmen mit TGControl eine Softwarelösung entwickelt, die die Datenverarbeitung auf dem Desk-top, dem Server und dem mobilen Gerät durchgängig ermöglicht.

TOPO graphics fokussiert seit 20 Jahren auf den Bereich Desktop- und Server-basierter GIS-Installationen für Intranet und Internet und wollte sein

Portfolio um eine mobile Lösung ausbauen. Nach langer Marktunter-suchung traf das Unternehmen die Entscheidung für den asiatischen Her-steller Hi-Target, der bis dato im eu-ropäischen Markt noch nicht bekannt war. „Wir haben eine Gerätekombina-tion gesucht, bei der der Nutzer keine externe Antenne und gleichzeitig ein Tablet oder einen externen Controller mit sich führen muss." Ein smartes mobiles GIS sei nur dann smart, wenn der User wie mit einem Block

Mobil ohne Medienbruch

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Durchgängige Lösung: Die Software TGControl und das rugged Tablet Qpad X5 von Hi-Target bilden zusammen eine universelle mobile GIS-Lösung.

HI-TARGET (Hi-Target Surveying Instrument Co., Ltd) ist ein chinesischer Lösungsanbieter für geodätische Messinstru-mente. Zum Angebotsspektrum gehören: GNSS, Totalstati-onen, GIS-Kartierung, hydrographische Vermessung, UAV, 3D-Lasersysteminstrumente und Präzisionslandwirtschaft, Präzisionsmaschinensteuerung oder Indoor-Lokalisierungs-lösungen. In den vergangenen 18 Jahren hat HI-TARGET 8 Tochtergesellschaften, 28 Niederlassungen gegründet und beschäftigt derzeit mehr als 1.800 Mitarbeiter.

hi-target

TOPO graphics bietet erstmals eine Komplettlösung für das mobile GIS. Bestandteile sind die Hardware des neuen Partners Hi-Target aus China und eine hauseigene mobile GIS-Lösung.

INIT INNOVATION TRAFFIC SYSTEMS SE hat von den Ver-kehrsbetrieben Hamburg-Holstein GmbH (VHH) den Auftrag für eine integrierte Gesamtlösung für das Management des Bus-verkehrs erhalten. Der Auftrag hat ein Gesamtvolumen von über 10 Mio. Euro und beinhaltet die Lieferung und Installation der dafür notwendigen Hard- und Software. Die VHH will eine neue Informationsinfrastruktur aufbauen. 2019 soll das Mobilitätssys-tem den Betrieb aufnehmen.

GEONOVUS bietet Microdrones mdMapper-Pakete in Litauen, Lettland und Estland an: Die Komplettlösungen bestehen aus einer Drohne, Sensoren und Software. Die Zubehör-Sets bein-halten Zubehör für Inspektions-, Multispektral-, Wärmebild- und bald auch LiDAR-Aufnahmen sowie für die Methangasde-tektionGeoNovus Kunden haben die Möglichkeit zwischen drei Plattformen zu wählen.

MERVISOFT organisiert einen BricsCAD-Partnerstand auf der INTERGEO. Fünf Unternehmen präsentieren dort Lösungen aus Geodäsie, Geoinformation und Tiefbau, die mit BricsCAD reali-siert sind. Alle Partner stellen ihre Produkte jeweils an einem se-paraten Software-Tower vor. Mit an Bord sind IBB Ingenieurbüro Battefeld, Below Software, RZI Software GmbH, aRES Datensys-teme sowie AndroTec GmbH. Ein Mitarbeiter von MERViSOFT beantwortet Fragen rund um die BricsCAD-Entwicklung.

SNAPCHAT hat mit SnapMap ein neues Feature für die Social Media App Snapchat auf den Markt gebracht. Hiermit können Nut-zer ihren Standort auf einer Karte anzeigen lassen und mit ihren „Freunden“ teilen. Nutzer können selbst entscheiden, ob ihr Stand-ort für Snapchat-Freunde sichtbar ist. Teilt ein Snapchat-Kontakt seinen Standort, erscheint ein Actionmoji auf der Karte. Zieht man die Finger auf dem Bildschirm auseinander, erscheint die Karte.

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Mitarbeiter der Stadt Herne begutachten die mobile Lösung von TOPO graphics im Rahmen einer Vorführung. Inzwi-schen befindet sie sich bereits im praktischen Einsatz.

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017 | 11

kann. Da die Systeme allerdings sehr ähnlich sind, werden keine Hürden bei der Datenmigration erwartet.

Geplanter ablauf und aktueller StatusDer IT-Verbund leistet zunächst die technischen Vorarbeiten. Er wird bei der Planung und Durchführung stark durch die jeweilige Gebietseinheit unterstützt werden, damit regionale Besonderheiten Berücksichtigung finden können. Der Arbeitsmehraufwand in der Einführungsphase soll sich mittelfristig durch einen verringerten Wartungsaufwand aufgrund der Verringerung der zu betreuenden Systeme amortisieren. Um die Einführung und den damit verbundenen Arbeits-aufwand überschaubar zu halten, ist eine aufeinanderfolgende Umstellung des GIS bei den jeweiligen Gebietseinheiten vorgesehen. Die Umstellungen werden also mit kurzen zeitlichen Abständen erfolgen, so dass den Beteiligten gegebenenfalls noch die Möglichkeit für Korrekturarbeiten bleibt.

Die größte organisatorische Herausforderung ist laut ARC-GREENLAB, das Workshopwissen in den Gebietseinheiten sämtlichen zukünftigen Nutzern zur Verfügung zu stellen. Denn die Anzahl der betroffenen Personen übersteige die Schulungsressourcen des IT-Verbundes. Vorgesehen ist nun die Ausbildung von Mediatoren (Mitarbeiter der Gebietseinheiten), die bei ARC-GREENLAB geschult werden und dann das Wissen in den jeweiligen Gebietseinheiten verbreiten sollen.

er Landkreis Gifhorn hat zusammen mit den Gebietseinheiten Stadt Wittingen, Gemeinde Sassenburg, Samtgemeinde Brome, Samtgemeinde Isenbüttel und Samtgemeinde Meinersen zum Jahres-beginn den IT-Verbund Landkreis Gifhorn gegründet. Alle EDV-Aufgaben werden

seitdem zentral vom IT Verbund wahrgenommen. Durch den Zusammenschluss ergab sich eine sehr heterogene Softwarelandschaft. So galt es alleine sechs unterschied-liche GIS-Lösungen parallel zu warten und die Nutzer zu betreuen, was sich auf Dauer als sehr aufwändig darstellte.Schon vor dem IT Zusammenschluss stand den Mitar-beitern des Landkreises Gifhorn ein ArcGIS Server und WebOffice in Verbindung mit ProOffice zur Verfügung. Der Landkreis Gifhorn arbeitet bereits seit 2012 mit WebOffice. Das System wurde mit der Unterstützung von ARC-GREENLAB aus Berlin eingerichtet und in den Folgejahren betreut und erweitert. So konnte sich WebOffice als Auskunfts- und Bearbei-tungssystem bei den Mitarbeitern des Landkreises eta-blieren. Zu den Hauptnutzern zählen die Fachbereiche Natur und Umwelt, Demografie, Wirtschaftsförderung und Bauwesen. Das System wird in Verbindung mit ProOffice ALKIS.buch und dem WebOffice mobile Client insbeson-dere im Außendienst intensiv genutzt.

Gemeinsame GiS nutzungDie Anmeldung der Nutzer im WebOffice erfolgt au-tomatisiert über das Active Directory des Landkreises. Daher war der erste Schritt zu einer gemeinsamen Nutzung des GIS ein gemeinsames Active Directory für eine komfortable Anmeldung und Rechtevergabe. Nach Angaben des Unternehmens sollen die Arbeiten am Active Directory voraussichtlich Juli/August 2017 abgeschlossen

sein, danach soll das Ausrollen des WebOffice/ProOffice an die Gebietseinheiten mit Hilfe von ARC-GREENLAB erfolgen. Anschließend erfolgt eine Verwaltung durch den IT Verbund selbst, der damit auch zentraler Ansprech-partner für die Gebietseinheiten bei der Neuanlage von WebOffice-Projekten sein und ebenso Erste Hilfe bei Pro-blemen der täglichen GIS-Arbeit leisten wird.

Chancen und HerausforderungenDer IT-Verbund erwartet signifikante Verbesserungen von der Vereinheitlichung der GIS Softwarelösungen. So soll durch die Verringerung der Zahl unterschiedlicher Syste-me die Anwenderbetreuung effizienter werden. Auch der Abbau von Softwareschranken soll die Zusammenarbeit im IT-Verbund vereinfachen. So können beispielsweise ALKIS- und Kartendaten zentral beschafft werden und auch bei gemeinsamen Projekten wie dem Breitbandausbau, der Raumordnung und Demographie können die Mitglieder des IT-Verbunds von der engen Zusammenarbeit profitie-ren. Die Ablösung der parallelen Systeme verringert zudem die Wartungskosten. Durch die Erhöhung der Nutzerzahl kann die Wirtschaftlichkeit des im Landkreis Gifhorn bereits bestehenden Systems auch bei der Lizensierung neuer Module weiter gesteigert werden.

Für einen reibungslosen Umstieg in WebOffice wird derzeit zusammen mit ARC-GREENLAB ein Schulungskon-zept erarbeitet. Geplant ist ein eintägiger Workshop, der auf die alltägliche Arbeit mit dem System zugeschnitten sein wird. Eine weitere Herausforderung ist laut ARC GREENLAB die Migration der vorhandenen GIS-Daten-bestände in WebOffice. Eine Arbeitsgruppe wird sich mit dem jeweiligen Datenbestand einer Gebietseinheit auseinandersetzen, damit eine reibungslose Migration in das neue System gewährleistet ist und die Arbeit in der Verwaltung ohne große Verzögerungen fortgesetzt werden

Der IT-Verbund Landkreis Gifhorn arbeitet seit Anfang des Jahres daran, eine gemeinsame GIS-Nutzung aller Mitgliedsgemeinden zu etablieren. ARC-GREENLAB unterstützt den Verbund beim Ausrollen des WebOffice Systems.

Landkreis Gifhorn: einheitliches GiS für Gemeinden

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www.arc-greenlab.de

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pazGifhorn ist die Kreisstadt des

gleichnamigen Landkreises im Osten des Landes Niedersachsen und eine

selbstständige Gemeinde.

Der vierte Geo-Fortschrittsbericht der Bundesregierung zur Entwicklung des Geoinformationswesens im nationa-len, europäischen und internationalen Kontext wurde Mitte Juni veröffentlicht. Darin äußert sich die Bundesregierung positiv über den aktuellen Status der INSPIRE-Richtlinie. Weiterer Hand-lungserfolg sei unter anderem die Än-derung des Geodatenzugangsgesetzes (GeoZG), wodurch Geodaten des Bundes weitgehend kostenfrei bereitgestellt werden können. Als Erfolg wertet der Bericht das Nationale Copernicus Maß-nahmenprogramm, den Vertrag des Bundesministerium des Innern (BMI) mit dem DLR, um für die Bundesbe-hörden speziell ausgewertete Satel-litendaten bereitzustellen, sowie die Einrichtung des Dienstleistungszent-rums für Geodaten im Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) und den Geokodierungsdienst.

Die Bundesregierung nennt außer-dem Maßnahmen für die Umsetzung der Nationalen Geoinformationsstra-tegie (NGIS); eine gemeinsame Visi-on zur optimalen Wertschöpfung von Geoinformationen. Eine Umsetzung der Ziele der NGIS sei seitens des Len-

kungsgremiums GDI-DE bis zum Jahr 2025 geplant. Allerdings räumt die Re-gierung im Bericht ein, dass „angesichts der Strukturen, der Zuständigkeit und der Kompetenzen der verschiedenen Akteure (…) die hier aufgeführten Maß-nahmen nicht den Anspruch erheben können, eine vollständige Umsetzung aller NGIS Ziele zu erreichen.“ Daher wurden die NGIS Ziele gemäß dem Handlungsbedarf in drei Prioritätsstu-fen eingeteilt: Maßnahmen, die einer offenen Bereitstellung von Geodaten dienen, haben höchste Priorität. (A) Dazu gehört die Bereitstellung von Geoinformationen der öffentlichen Verwaltung mit fach- und organisati-onsübergreifendem Nutzungspotenzial über Geoportale – und zwar vorrangig nach dem Open-Data-Prinzip mittels Li-zenzen oder öffentlich-rechtlicher Wid-mung. Nach Möglichkeit soll dies auch für Geoinformationen von Wirtschaft, Wissenschaft und gesellschaftlichen Interessengruppen gelten. Darüber hin-aus sollen Geoinformationen und sons-tige Fachinformationen auf Grundlage räumlich- und fachlich übergreifender Geschäftsprozesse gemeinsam erfasst und modelliert werden. Prioritätsstufe (B) beinhaltet unter anderem die nutzer- spezifische, fachliche Aufbereitung der Geoinformationen, eine Nationale Geodatenbasis, standardisierte Daten-formate, die versionierte Langzeitspei-cherung und -archivierung von nicht mehr verwendeten Geoinformationen, regelmäßige Bedarfserhebungen zu den Anforderungen der Nutzer, sowie gesicherte Netze für die Bereitstellung von Geoinformationen für sicherheits-

Im vierten Geo-Fortschritts-bericht liegt der Schwerpunkt auf einer Nationalen Geoin-formationsstrategie und der offenen, kostenfreien Bereit-stellung von Geodaten.

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kritische Aufgaben. Unter Priorität C sind Maßnahmen zur allgemeinen Nutzung von

Geodaten in der Schul- und Hochschulbildung, insbesonde-re ein Grundmodul zur Geoinformation in der Ausbildung der öffentlichen Verwaltung, aufgelistet. Auch sollen über verschiedene Kanäle die Mehrwerte dieser Daten heraus-gestellt und veröffentlicht, transparente Metadaten erstellt und ein einheitlicher Raumbezug durch geodätische Refe-renzsysteme sichergestellt werden. Die IT-Infrastrukturen sollen zudem INSPIRE-konform bereitgestellt und die

fachübergreifenden technischen und organisatorischen Strukturen der GDI-DE finanziell, dauerhaft und in erforder-lichem Umfang von Bund und Ländern abgesichert werden.

Weitere Maßnahmen sind Aktionen im Rahmen der Teilnahme Deutschlands an Open Government Partnership (OGP), sowie die Vernetzung der geobezogenen Fachportale des Bundes mit dem zentralen Geoportal.de und das Aus-richten der europäischen INSPIRE Konferenz im September 2017 in Kehl/Straßburg.

www.bmi.bund.de

ngis: priorität für open Data

Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 201712 | Kommunales GIS

ie SPIE InfoGraph GISMobil GmbH bietet speziell für Stadtwerke und Stromnetzbetrei-ber die GIS-ba-sierte modulare Netzberechnungs-

lösung GISMobil NECAL an, mit der das gesamte Nieder- und Mittelspan-nungsnetz berechnet und Verände-rungen simuliert werden können. Anstatt Netzberechnungen als Auf-trag an externe Ingenieurbüros zu vergeben, können Stadtwerke oder Netzbetreiber mit dieser Lösung die Netzinformationen, Kennzahlen und Schaltzustände direkt in das GIS ein-pflegen, in dem die einzelnen Netzab-schnitte kartografisch dargestellt sind. Auf Grundlage dieser Kennzahlen be-rechnet NECAL den aktuellen Lastfluss und schreibt die Berechnungsergeb-nisse direkt an die betroffenen Objek-te. „Will zum Beispiel ein Anwohner eine PV-Anlage auf seinem Dach installieren, kann der zuständige Mit-arbeiter des Stadtwerks das Haus im GIS aufrufen und die entsprechenden Werte eingeben. NECAL berechnet

dann die Netzauslastung im Falle einer Installation“, erklärt Arno Brück, verantwortlich für Entwicklung und Vertrieb bei SPIE InfoGraph GISMo-bil. „Der Mitarbeiter kann also eine Simulation vornehmen und daraufhin entscheiden, ob das Netz noch genug Kapazitäten hat und eine zusätzliche Einspeisung möglich ist.“

Als Kombination aus GIS und Netz-berechnung ist GISMobil NECAL laut Arno Brück einer der Vorreiter auf dem Markt. „Es gibt natürlich noch andere große Anbieter von Netzberechnungs-software. Diese bieten zwar ähnliche Berechnungen an, allerdings werden dort die Ergebnisse als separate Da-tensätze und nicht grafisch aufbereitet im eigenen GISMobil Datenbestand angezeigt“, so der Ingenieur. Aktuell ist GISMobil laut SPIE InfoGraph bei rund 190 Kunden in Deutschland und Österreich, sowie als Projektlösung in Tschechien, der Slowakei, Polen, Kro-atien und Ghana im Einsatz. „Insge-samt haben wir rund 9.500 Lizenzen für die Erfassung, Fortführung, Aus-kunft und WEB vergeben“, so Brück.

neCaL ProduktfamilieDie NECAL Produktfamilie setzt sich aus den beiden Basismodulen CIRCUIT und NECAL-E, sowie den Zusatzmodulen NECAL-P, NECAL-K und NECAL-M zur Berechnung von PV-Anla-

Mit GISMobil NECAL können Energieversorger und Netzbetreiber die Netzberechnungen der Nieder-und Mittelspannungsnetze direkt im GIS ausführen sowie Probleme und

Veränderungen im Netz simulieren und grafisch darstellen.

netzberechnung im GiS

Dgen, Kurzschlüssen und der Mittelspannung zusammen. CIRCUIT ist das Simulationsmodul, mit dem Stromkreise, Innenverschaltungen, Netzschaltungen, Schaltprozesse und -zustände in Trafos und Kabelverteilern grafisch dargestellt werden. Es kann sowohl eigenständig als auch parallel zu den anderen NECAL Modulen verwendet werden. „Mit CIRCUIT kann der Nutzer interaktiv die entsprechenden Trafos schalten und sich direkt das Ergebnis dieser Simulation anzeigen lassen“, erklärt Brück. Temporäre und Regel-Schalt-zustände können dabei ab-gespeichert werden, um die Verwaltung zu erleichtern.

NECAL-E basiert auf den Schaltungen in CIRCUIT und ermöglicht die Lastflussberech-nung der Niederspannungsnet-ze. NECAL-P ist das Modul für die Erfassung von Photovol-taikanlagen. Es berechnet die möglichen Auswirkungen der Anlage auf das Stromnetz. Ein Mitarbeiter des Stadtwerks kann mit NECAL-P prüfen, ob die Kapazität der entsprechenden Betriebsmittel ausrei-chend ist, um eine PV-Anlage anzuschließen. Das Modul erfasst außerdem die unterschiedliche Einspeiseleistung in den drei Phasen und stellt die Einspeisung als farbiges Symbol in der Gebäudefläche dar. NECAL-K ist das Modul zur Kurzschlussberechnung für Niederspannungsnetze für ein- und mehrpolige Kurzschlüsse sowie größte und kleinste Kurzschlussströme. Mit NECAL-M kann der Netz-betreiber die Lastflussberechnung für Mittelspannungs-netze vornehmen. Dabei lassen sich auch untergelagerte Niederspannungsnetze ad hoc berechnen oder für weitere Rechenläufe speichern.

netzberechnung mit neCaL und CirCUit

CIRCUIT und NECAL werden beispielsweise beim War-tungsmanagement von Trafos eingesetzt. „Soll ein Trafo gewartet werden, muss er eventuell vorübergehend vom Netz genommen werden“, erklärt Brück. „Mit NECAL

lassen sich die Auswirkungen auf den entsprechenden Netz-bereich berechnen. Zudem kann der Nutzer mit CIRCUIT simulie-ren, von welchen anderen Trafos die Häuser dann vorübergehend versorgt werden können, ohne dass es zu Störungen kommt.“ Die Netzberechnung mit NECAL

geht sehr schnell. Im Falle eines typischen Niederspan-nungs-Netzgebietes liegt die Berechnung im Sekundenbe-reich. „Um eine Netzberechnung durchzuführen, muss der Nutzer lediglich die gewünschte Leitung im GIS auswählen. NECAL ermittelt dann automatisch den Netzbereich und visualisiert die Ergebnisse“, erklärt Brück. Zeigt der Nutzer mit der Maus auf das entsprechende Objekt, erscheint ein Tooltip mit Detailinformationen für Leitungsabschnitt, Verbraucher und Spannungsquelle. Die Auslastung der Lei-tungen und Trafos wird direkt an den betroffenen Objekten und Leitungen in Form eines Ampelschemas angezeigt. Wenig belastete Netzbereiche sind grün einge-färbt, grenzwertig belastete Netzbereiche bezie-hungsweise unterversorgte Hausanschlüsse (90% bis 100%) orange und überlastete Leitungen im Netz-bereich sowie unterversorgte Hausanschlüsse rot. „So lässt sich eine mögliche Überlastung oder Unterversor-gung von Leitung, Haushalt oder Trafo leicht verständlich und gut sichtbar darstellen“, so Brück weiter. „Da nicht jedes Stromnetz gleich ist, sind sowohl die Darstellung als auch die Grenzwerte parametrierbar, das heißt die einzelnen Parameter können individuell angepasst werden.“ Die Er-gebnisse der Lastflussberechnungen können als zeitliche Momentaufnahme in Excel exportiert werden.

Detaildarstellung:Visualisierung der Schaltkreise &

Schalterstellung

Mit CIRCUIT erhält der Nutzer Ein-blick in die Trafostation und kann dort verschiedene Schaltzustände simulieren.

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Bei der Berechnung der Mittelspannung kann der Nutzer auswählen, ob PV-Anlagen miteinbezogen werden sollen.

Beispiel der Darstellung eines Hausanschlusses:

Ohne Hinweis: Spannungsabfall OK; Orange: Spannungsabfall zwischen

5% und 8%; Rot: Spannungsabfall größer als 8%. Die Darstellung und die Grenzwerte

sind parametrierbar.

Am 31. März 2017 hat der SPIE-Konzern die Akquisition der SAG-Gruppe erfolg-reich abgeschlossen. Damit wurde auch die infoGraph GISMobil GmbH ein Teil von SPIE. Das Unternehmen firmiert nun-mehr als SPIE InfoGraph GISMobil GmbH.

namensänderung: spie infograph gismobil gmbh www.gismobil.com

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der Festwiese und die Infrastruktur der Umgebung festgehalten. So konnten die Einsatzkräfte ihre Aktivitäten genauer koordinieren und Vorher-Nach-her-Situationen aktuell vergleichen. ZKI-DE ist eine besondere Kooperation zwischen dem Bundesministerium des Innern (BMI) und dem DLR zur kurzfristigen Beschaffung und Analyse aktueller Geoinformationen für die zivile und öffentliche Sicherheit.

twa 120.000 Menschen versammelten sich zum Abschluss des Evangelischen Kirchentags am 28. Mai 2017 in der Lutherstadt Wittenberg. Da es im Rahmen der Veranstaltung zu einem stark erhöhten Verkehrsaufkommen kam, un-terstützte das Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Verkehrs- und Sicher-

heitsmanagement der insgesamt fünftägigen Großveranstal-tung. Zum Nutzerkreis gehörten die Veranstaltungsleitung, die Johanniter, das Technische Hilfswerk, das Landesverwal-tungsamt Sachsen-Anhalt sowie die Landespolizei.

Das Team des DLR-Projekts VABENE++ erstellte an Bord des DLR-Forschungshubschraubers BO 105 aktuelle Luftbilder und analysierte die Verkehrsströme rund um den Veranstal-tungsort. Dabei kam das echtzeitfähige 4k-Kamerasystem zum Einsatz, das die Wissenschaftler speziell zum Monitoring

von Großveranstaltungen entwickelt haben. Das Kamerasys-tem lieferte innerhalb von Sekunden hochaufgelöste Bilder, die per Mikrowellenlink direkt zu einer mobilen Empfangs-station übertragen wurden. Am Boden extrahierten die DLR-Experten dann die „Trajektorien“, also die Bewegungs-linien der Fahrzeuge auf den Straßen. Daraus berechneten sie schließlich die Verkehrsqualität (Level of Service, LOS), welche mit den typischen Ampel-Markierungen grün, gelb und rot für fließenden, stockenden und stehenden Verkehr den jeweiligen Verkehrszustand kennzeichnen.

Im Vorfeld hatte außerdem das Deutsche Fernerkundungs-datenzentrum des DLR seinen ZKI-DE Service für Bundes-behörden zur Verfügung gestellt und mit Satellitenbildern sowie Luftbildern des 4k-Kamerasystems die Aufbauten auf

Verkehr

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat mit der Unternehmensberatungs- und Wirtschaftsprüfungsgesell-schaft PricewaterhouseCoopers (PwC) in den 25 größten Städten Deutschlands untersucht, wie gut und innovativ sie sich auf Digitalisierung, Elektromobilität und autonomes Fahren ein-stellen. Betrachtet wurden dabei die Kategorien: Digitalisierung der Infrastruktur, Sharing, E-Mobility der ÖPNV. Die Forscher untersuchten beispielsweise, ob die Städte Daten über das Ver-kehrsaufkommen erfassen und zur Verfügung stellen, wie gut Carsharing-Angebote sind und die Anzahl der Ladesäulen für Elektrofahrzeuge.

Im Städteranking bei derzeitigen innovativen Mobilitäts-lösungen erreichte Hamburg mit 76,7 von 100 möglichen Punkten den ersten Platz, vor Stuttgart mit 71,9 und Berlin mit 67,1 Punkten. Hamburg konnte vor allem in der Kategorie „Di-gitalisierung der Infrastruktur“ sowie mit seiner Strategie für intelligente Transportsysteme punkten. Unter anderem wird der Verkehr großräumig um den Hafen beobachtet, analysiert und das Staurisiko vorhergesagt. Stuttgart punktete in der Katego-rie „Elektromobilität“, die Stadt hat im deutschen Vergleich die

höchste Dichte beim Ladesäulennetz. Die Studie zeigte, dass die Größe einer Stadt ein wesentlicher Faktor für die Digitalisierung der Mobilität ist, aber nicht zwingend notwendig. Leipzig über-zeugte zum Beispiel die Experten mit einer nutzerfreundlichen ÖPNV-App, die Echtzeitinformationen über die Verkehrslage sowie ein gut funktionierendes Mobile Payment bietet. Darüber hinaus biete Leipzig durch die Integration von Mietfahrrädern und -autos auch eine gute Tür-zu-Tür-Mobilität. „Zwischen den vorderen und hinteren Plätzen klafft eine große Lücke“, stellt Prof. Dirk Heinrichs, der am DLR-Institut für Verkehrsforschung die Abteilung Mobilität und urbane Entwicklung leitet, fest. „Hier sehen wir die Gefahr, dass diese Städte in der rasanten di-gitalen Entwicklung den Anschluss verlieren.“

Größere Städte seien auch deshalb fortschrittlicher, weil wichtige Innovationen von Konzernen und Startups ausgehen. Und diese agieren vor allem in größeren Metropolen. Die Wis-senschaftler empfehlen, dass hier der ÖPNV eine führende Rolle übernimmt, Echtzeitdaten nutzt, andere Anbieter einbindet und damit wettbewerbsfähig bleibt. „Der ÖPNV hat bereits erkannt, dass die Digitalisierung ein wesentlicher Treiber ist. Immerhin planen 45 Prozent der befragten ÖPNV-Verbände eine Digital-strategie“, sagt Felix Hasse, Partner bei PwC und Experte für Digitalisierung.

Im internationalen Vergleich hinken deutsche Städte aller-dings insgesamt hinterher, so die Studie. So wäre Amsterdam im Ranking mit großem Abstand auf Rang eins gelandet. In der niederländischen Stadt gebe es gute Sharing-Angebote und vor allem über 5.000 Elektrofahrzeuge, die an über 3.000 Ladesäulen aufgeladen werden können. Ein Best-Practice Beispiel fanden die Forscher in Singapur, wo seit 2016 fahrerlose Taxis auf einer

von den staatlichen Behörden bereitgestell-ter Teststrecke unter-wegs sind.

Entwicklungen bei Digitalisierung und autonomem Fahren

VErkEhrsstuDiE:

DLR-Wissenschaftler vom Institut für Verkehrsforschung haben mit Experten von PwC in einer Studie untersucht, wie sich größere Städte in Deutschland auf die anstehenden Veränderungen vorbereiten.

PwC Städte-Ran-king zu Mobilität und Digitalisierung: Hamburg landet in Sachen innovative Mobilitätslösungen auf dem ersten Platz.

www.dlr.de

Beim Evangelischen Kirchentag 2017 in Wittenberg nutzen die Einsatzkräfte vor Ort aktuelle Luftbilder und Verkehrsauswertungen des DLR.

Evangelischer Kirchentag aus der Luft

Ewww.dlr.de

Die Aufnahmen des 4k-Kamerasystems wurden innerhalb von Sekunden an Bord des DLR-Forschungshubschraubers BO 105 prozes-siert und an die Bodenstation übermittelt.

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Die DLR-Experten unterstützen das Verkehrsmanagement des Kirchentags rundum mit luftgestützten Lageinformationen.

Die Analyse hier zeigt den Besucherstrom aus der Innenstadt in Richtung Pontonbrücke zur Festwiese von Wittenberg.

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Foto: PricewaterhouseCoopers GmbH

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atellitendaten aus dem All haben sich im letz-ten Jahrzehnt qualitativ deutlich verbessert und finden immer häufiger auch in alltäglichen Be-reichen Verwendung. Bisher fehlte es allerding an der Detailgenauigkeit. Entgegen verschie-dener Science Fiction Szenarien ist es nämlich bisher nicht möglich gewesen, anhand von Satelliten Objekte zentimetergenau zu verorten.

Einem Forscherteam des DriveMark-Projekts ist es nun gelungen, die Position einzelner Punkte mittels Radar-Satelliten bis zu zwei Zentimeter genau zu bestimmen. Das Innovationsprojekt wird von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren kofinanziert und läuft seit 2015 am Earth Observation Center des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Davor hatte sich der Vorschlag als Hauptgewinner des Copernicus Masters des Anwendungszentrums AZO im Jahr 2013 durchsetzten können. Ziel des Projekts: Mittels Radardaten hochgenaue Punkte, sogenannte DriveMarks, flächendeckend im Straßennetz einzumessen. Am Ende sollte dann ein hochpräzises Netz aus Passpunkten (Ground Control Points) entstehen, das vor allem beim Autonomen Fahren Anwendung finden könnte.

Passpunkte als Grundlage Das Grundprinzip dieser Orientierungspunkte bzw. DriveMarks erinnert an ein uraltes Verfahren aus der klassischen Vermessung: Man nehme einen stabilen geodätischen Passpunkt, dessen genaue Koordinaten bekannt sind, als dauerhafte Markierung. Dieser dient als Referenzpunkt für alles, was sich in dessen Umgebung befindet. Mittels Triangulation lassen damit die Abstände zu und die genauen Koordinaten von Bauwerken in der Umgebung berechnen. Um solche Punkte zu bestimmen, musste bisher allerdings stets ein Vermessungsteam vor Ort sein. Die Koordinaten mittels Radarsatelliten zu bestimmen, war bislang nicht Usus. „Die eigentliche Innovation bei unserem

Projekt ist, dass wir diese Punkte eben nicht mehr per Hand einmessen müssen, sondern anhand von Radarsatellitendaten zentime-tergenau bestimmen können. Das war so bisher nicht möglich“, erklärt Robert Klarner vom DLR-Technologie-Marketing, welches das Innovationsprojekt mitträgt. „Unser Verfahren sorgt dafür, dass hochgenaue Navigations-daten auch flächendeckend wirtschaftlich erzeugt werden können.“

referenzpunkte aus radardaten

Der Forschungsansatz nennt sich Radargeo-däsie, also Vermessung mittels Radardaten. Um die DriveMarks zu bestimmen, griff das DLR-Team auf die Daten der beiden deutschen Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X zurück, die seit 2007 bzw. 2010 in rund 500 Kilometern Höhe die Erde umkreisen. Mit ihren sensiblen Radargeräten tasten die Satelliten die Erdoberfläche kontinuierlich ab und können so in wenigen Sekunden eine Fläche von 30 x 50 Kilometern aufnehmen. Dabei entstehen stets mehrere überlappende Radarbilder einer be-stimmten Fläche aus verschiedenen Einfallswinkeln. Sogenannte Landmarks, also markante Objekte der Verkehrsinfrastruktur mit einer gut erkennbaren Radarsignatur, wie beispielsweise Verkehrsschilder und Straßenlaternen, stechen aus diesen Bild-daten als besonders helle Punkte hervor. „Diese Datenmenge zu analysieren ist erstmal natürlich ein sehr aufwendiger weil sehr datenintensiver Prozess. Für unsere SAR-Messungen werden je Landmark drei Aufnahmen mit verschiedenen Einfallswinkeln verwendet“, erklärt Klarner.

Ist ein markantes Objekt als sogenanntes Landmark iden-tifiziert, werden im ersten Schritt die genauen Koordinaten

bestimmt, damit es später als Referenzpunkt dienen kann. Dazu rechnen die Wissenschaft-ler alle Faktoren aus den Daten heraus, die die genaue Position des Objekts verfälschen. Da-zu gehören die Ionosphärische Laufzeitverzögerung, beeinflusst von der Elektronendichte, und die Troposphärische Laufzeitver-

Das DLR arbeitet seit 2015 an dem Innovationsprojekt DriveMark. Dabei entwickeln Forscher hochgenaue geodätische Passpunkte auf Basis von Radarsatelliten, die

unter anderem auch beim Autonomen Fahren Anwendung finden könnten.

Vermessung aus der Ferne

S

Die Position in Fahrtrichtung wird beim Passieren markanter Landmarken (wie zum Beispiel einer Notrufsäule) regelmäßig verifiziert.

Foto

: DLR

Foto: DLR

Die Bosch „Radar Road Signature“ setzt sich aus Milliarden von einzelnen Reflexpunkten zusammen. Diese entstehen überall dort, wo Radarsignale zum Beispiel auf Leitplanken oder Verkehrsschilder treffen und bilden so den Verlauf einer Straße nach. Damit können sich automatisiert fahrende Autos bis auf wenige Zentimeter genau in der Fahrspur lokalisieren. Laut Bosch liegt der große Vorteil der „Radar Road Signature“ bei ihrer Robustheit: Anders als mit Karten, die für die Fahrzeuglokalisierung ausschließlich auf Videodaten basieren, funktioniert die Lokalisierung mit der Radar-Straßensignatur auch nachts sowie bei schlechter Sicht. Zudem werden bei der Bosch „Radar Road Signature“ pro Kilometer nur fünf Kilobyte Daten an eine Cloud übertragen. Bei einer Videokarte ist die Datenmenge mindestens doppelt so groß. Spätestens

2020 sollen in Europa und den USA erste Fahrzeuge Daten für die „Radar Road Signature“ liefern.

intensive ZusammenarbeitAn der Radar-Straßensignatur und ihrer Integration in die hochauflösende Gesamtkarte von TomTom haben beide Unternehmen seit Beginn ihrer Kooperation im Juli 2015 gearbeitet. Bosch ist Weltmarktführer für Radarsensoren mit 77-Gigahertz-Technologie und Erfassungsreichweiten von bis zu 250 Metern – zum Vergleich: Videosensoren haben nur eine Reichweite von maximal 150 Metern. Die Herausforderung lag vor allem darin, die bestehenden Radarsensoren quasi umzupolen. Beim Einsatz für Fahrerassistenzsysteme wie ein automatisches Notbremssystem oder eine Abstands- und Geschwindigkeitsregelung ACC er-

kennen die Sensoren sich bewegende Objekte. Zum Erstellen der „Radar Road Signature“ müssen dagegen statische Objekte erfasst werden. Darum mussten die Radarsensoren modifiziert werden. Die nächste Gene-ration der Bosch-Radarsensoren soll in der Lage sein, die benötigten Daten für die Radar-Straßensignatur zu liefern. „Autos, die in den kommenden Jahren mit den Assistenzfunktionen von morgen auf den Markt kommen, fahren die Karte für die automatisierten Fahrzeuge von übermorgen ein“, sagt Bosch-Ge-schäftsführer Dr. Dirk Hoheisel.

aktualisierung durch FahrzeugeIm Unterschied zu Karten für heutige Navigationsge-räte bestehen hochauflösende Karten für das automa-tisierte Fahren aus mehreren übereinanderliegenden

Bosch und tomtom: karte für automatisiertes FahrenIn der Entwicklung von hochauflösenden Karten für automatisiertes Fahren ist es Bosch und dem nieder-ländischen Karten- und Verkehrsinformationsanbieter TomTom gelungen, die für solche Karten notwendige Lokalisierungsschicht auf Basis von Radarsignalen zu erstellen. Bislang werden dafür Videodaten genutzt.

Für Rettungsfahrzeuge im Ein-satz ist es wichtig, kontinuier-lich mit einem Spezialisten im Krankenhaus verbunden zu sein. Bricht die Verbindung aufgrund von Funklöchern ab, kann dies im Ernstfall die Versorgung des Patienten gefährden. Um eine sol-che Situation zu vermeiden, ist seit einigen Monaten jeder fünfte Bus der Cottbusverkehr GmbH mit drahtlosen Routern der Branden-burgischen Technischen Univer-sität Cottbus-Senftenberg (BTU) ausgestattet. Mit diesen Routern werden Karten der drahtlosen Verbindungsabdeckung auf den Strecken des Verkehrsbetriebes er-stellt, um später im Ernstfall eine stabile Funkverbindung aufrecht erhalten zu können. Jetzt werden die Daten im Rahmen einer Dis-sertation für die Verbesserung der Wegplanung für Rettungsfahrzeu-ge gebündelt und ausgewertet. „Ziel ist es, Aussagen über die drahtlose Funkversorgung an ver-schiedenen Stellen der Stadt und

zu unterschiedlichen Tageszeiten zu treffen“, erklärt Prof. Dr. Rolf Kraemer vom Lehrstuhl für Sys-teme der BTU und zugleich Abtei-lungsleiter für Drahtlose Systeme am IHP. Mit den gesammelten Daten könne man Vorhersagen treffen, wie beispielsweise ein Krankenwagen fahren soll, damit er kontinuierlich mit einem Spezi-alisten im Krankenhaus verbunden bleibt. „Auch für andere, neue di-gitale Dienste, die die räumlichen und zeitlichen Abdeckungsdaten nutzen, wären Aussagen möglich“, ergänzt Prof. Dr. Rolf Kraemer.

Zudem könnten die Daten nach Abschluss der Messungen auch anderen Interessierten zur Ver-fügung gestellt werden. So seien die Anwendungen für den Bereich drahtlose Breitbandnetze ebenfalls interessante Einsatzgebiete.

router als Wegweiser für krankenwagen

ihp

www.b-tu.de

www.cottbusverkehr.de

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und die bayerische Zentralstelle Ver-kehrsmanagement (ZVM) haben eine Projektgruppe beauftragt, die Echt-zeit-Vernetzung von Fahrzeugen und Wechselverkehrszeichen im Digitalen Testfeld A9 zu erproben. Teil der Gruppe sind ATS Advanced Telematic Systems, Heusch/Boesefeldt und das Fraunhofer-Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstech-nik ESK.

Vernetzte und auch autonom ope-rierende Fahrzeuge sollen künftig mit ihrer Umgebung beziehungsweise der technischen Infrastruktur (Car2X) kommunizieren, um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen. Um Technologien wie diese unter realis-tischen Bedingungen zu erproben, hatte das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) bereits 2015 das Digitale Test-feld Autobahn auf der A9 zwischen München und Nürnberg eingerichtet. Gemeinsam mit den Projektpartnern

entwickelte ATS eine Ende-zu-En-de-Lösung vom Verkehrsrechner bis ins Fahrzeug. Darüber hinaus entwickelte die Projektgruppe neue Schnittstellen zur Vereinheitlichung der Daten, integrierte den MDM (Mobilitäts Daten Marktplatz) des BMVI und evaluierte die Latenzzei-ten, um Abweichungen zwischen den Anzeigen im Fahrzeug und dem Verkehrszeichen zu ermitteln. Das Projekt ist die Basis für die künftige Bereitstellung dieser Daten an die Aktorik des Fahrzeugs.

Das Testfahrzeug kommuniziert über eine Mobilfunkverbindung in Echtzeit mit dem Server der ZVM. So soll er automatisch die für seine Po-sition und Route relevanten Informa-tionen der Wechselverkehrszeichen erhalten, wie beispielsweise dyna-mische Geschwindigkeitsbeschrän-kungen, temporäre Spursperrungen oder intelligente Wegweisungsta-feln.

car2X testfeld auf a9

advancedtelematic.com

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: Bos

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017 | 15

20.-21. September 2017

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Zwei Tage mit topaktuellen Themen rund um raumbezogene Daten. Big Data, Gridded Data oder die Kombination von amtlichen und privaten Daten zeigen wie zielgruppenscharfe Mediaplanung, Geoanalysen optimiert werden. Besonders im Fokus stehen Mobilität und mobile, kontextsensitive Kundenansprache. Zum ersten Mal finden die Data Days gemeinsam mit dem bekannten Branchen-Event„Fit for Profit“ der PTV GROUP statt.

Das Praxisforum in Heidelberg

zögerung, verursacht durch trockene Luft und Was-serdampf. Zudem werden geodynamische Effekte, wie die Kontinentalverschiebung und die Erdgezei-ten, die durch die Gezeitenkräfte der Gravitation des Erdmondes und der Sonne auf die Erde verursacht werden, berücksichtigt und korrigiert. Sind die Punkte erst einmal bestimmt, sind die Forscher in der Lage, die Signallaufzeit des Satelliten auf Basis der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit in räumliche Di-stanz umzurechnen, sprich, die genaue Position der Punkte zu berechnen. „Mit diesem Verfahren ist es uns gelungen, einzelne Landmarks mit einer Ge-nauigkeit von bis zu zwei Zentimetern zu verorten“, erklärt Robert Klarner.

Ego-Lokalisierung und Crowd Sourcing

Im SAR-Bild wird dann der Mast der Laterne oder des Straßenschilds als fokussierter Punkt am Fußpunkt des Objekts abgebildet. Im zweiten Schritt verglei-chen die Forscher die korrigierten Radarbilder mit Bilddaten von Satelliten oder von Orthofotos, um die Objekte, die als DriveMarks dienen sollen, auch dort zu identifizieren und im Matching mit den Ra-darobjekten zu verknüpfen. Am Ende steht dann ein flächendeckendes Netz aus präzise eingemessenen Passpunkten, das dazu genutzt werden kann, die Genauigkeit der Straßenkarten zu verbessern und darüber hinaus die genaue Ego-Lokalisierung eines autonom fahrenden KfZ zu ermöglichen. „Werden die einzelnen DriveMarks in Straßenkarten einge-speist, können die Kameras des Autos diese Punkte anvisieren und daraufhin unabhängig von Satelliten

die eigene Position bestimmen“, erklärt Klarner. Sprich, das autonome Fahrzeug weiß zu jeder Zeit und überall, wo es sich genau befindet. Bisher war dies trotz Kombination aus GNSS-Navigation und Umgebungssensoren moderner Fahrzeuge nicht zwingend möglich.

Der nächste Schritt wäre dann, auch die Bema-ßung der Straßen und Fahrspuren möglichst genau zu bestimmen, damit das autonome Fahrzeug in der Lage ist, die Spur sicher zu halten oder wenn nötig zu wechseln. In Zukunft könnten dann relevante Merkmale wie Spurmarkierungen und Leitplanken in Kombination mit den Landmarks eine präzise Positi-onierung des Fahrzeugs auf der Straße ermöglichen, indem die georefenrenzierten Straßenkarten mit den Umgebungsdaten, die von den Fahrzeugsensoren registriert werden, verschmelzen. „Die präzisen Karten und die Ego-Lokalisierung eröffnen völlig neue Möglichkeiten um Veränderungen entlang der Straße, z. B. durch Baustellen, durch kontinuierliches Vergleichen mit den über die On-Board-Sensoren von Autos erfassten Straßendaten zu erkennen. Mittels Crowd Sourcing könnte dann eine Flotte von Autos die registrierten Veränderungen in den Straßendaten an einen Backend-Server weiterleiten und so die Basiskarte stets auf dem neuesten Stand halten“, so Klarner.

Wandel in der Vermessungsbrache?Das Projekt DriveMark ist voraussichtlich im Herbst

2017 beendet. Dann soll die Technologie an inno-vative Unternehmen der Automotive-Industrie für die operationelle Nutzung transferiert werden. Ab-gesehen von der Anwendung im Autonomen Fahren könnte die DriveMark-Technologie allerdings auch in der Kartographie und der Vermessung Anwendung finden und möglicherweise diese Branchen von Grund auf verändern. „Über präzise Positionsdaten zu verfügen ist zum Beispiel bei Bauprojekten- ins-besondere im Ausland - sehr nützlich. Häufig ist es nämlich zu teuer oder nicht möglich, die Gegend vor Ort selbst zu vermessen“, erklärt Klarner. Auch Orthophotos und Satellitenbilder auch von unzu-gänglichen Regionen könnten mit dieser Technologie präzise georeferenziert werden. Auf dieser Grundlage könnten dann auch beispielsweise hochgenaue Straßen- oder Landkarten erstellt werden. „Es kann zudem auch vorkommen, dass Daten aus unsicheren Quellen stammen und man ihnen daher nicht immer trauen kann“, so Klarner weiter, „Verlass ist nur auf das, was man selber gemessen hat. Wenn wir unser System einmal kalibriert haben, arbeitet es auf der ganzen Welt mit der gleichen Präzision.“

TanDEM-X und TerraSAR-X werden im Auftrag des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie als Projekt in öffent-lich-privater Partnerschaft (Public Private Partners-hip, PPP) mit Airbus Defence and Space (vormals Astrium) durchgeführt. Das DLR ist verantwortlich für die wissenschaftliche Nutzung der Daten, die Planung und Durchführung der Mission, die Steu-erung der beiden Satelliten und die Erzeugung des digitalen Höhenmodells. Beide Erdbeobach-tungssatelliten tragen als Nutzlast Radarsensoren,

die in verschiedenen Modi betrieben werden, um Aufnahmen mit unterschiedlichen Streifenbreiten, Auflösungen und Polarisationen zu ermöglichen. TanDEM-X vermisst die komplette Landoberflä-che der Erde, das sind 150 Millionen Quadrat-kilometer, innerhalb von drei Jahren mehrfach vollständig. Neben der hohen Messpunktdichte und der hohen vertikalen Genauigkeit ist das mit TanDEM-X und TerraSAR-X erstellte Höhenmodell durchgehend homogen und damit die Basis für ein weltweit einheitliches Kartenmaterial.

terrasar-X und tanDEm-X

Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X umrundet die Erde in 514 km Höhe auf einer polaren Umlaufbahn. Er arbeitet unabhängig von Wetterbedingungen, Wolkenbedeckung und Tageslicht.

Foto: Airbus Defense & Space

Die Passpunkte können genutzt werden, um die neuen Straßenkarten für

das autonome Fahren anhand von Passpunkt-Netzen stichprobenartig

zu verifizieren.

www.dlr.de

stuDiE

autonomes Fahren? Ja, aber bitte günstig!Die Technologie des Autonomen Fahrens ist noch unausgereift und befindet sich erst im Anfangsstudium der Entwicklung. Das ist das Ergebnis einer User-Experience- Studie der DHBW Stuttgart zum automa-tisierten Fahren, deren Ergebnisse am 22. Juni 2017 vor hochrangigen Gästen aus der Automobilbranche sowie der interessierten Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Rund 200 Probandinnen und Probanden zwischen 19 und 81 Jahren hatten im Dezember 2016 an einer Testfahrt mit vor- und nachheriger Befragung teilgenommen. Zum Test standen die Serienfahrzeuge Mercedes-Benz E-Klas-se und das Tesla Model S zur Verfügung. Laut Studie könne sich zwar die Mehrzahl der Probanden vorstellen, in Zukunft auto-matisierte Fahrfunktionen zu nutzen – bereit Geld dafür auszugeben wären aber nur wenige. Zudem wurde ersichtlich, dass die Probanden ihre Fähigkeiten hinsichtlich der Bedienung der automatisierten Fahr-funktionen insgesamt nach der Probefahrt positiver einschätzen als zuvor. Von den verschiedenen Fahrzeugfunktionen wurden insbesondere der Abstands- und Spurhal-tungsassistent als nützlich wahrgenommen. Wahrnehmungsdifferenzen zwischen den unterschiedlichen Automarken, die testge-fahren wurden, wurden ebenfalls deutlich. Testpersonen, die das Tesla Model S ge-fahren waren, zeigten positivere Tendenzen. Das Forschungsteam schließt daraus, dass die Bewertungen und Einschätzungen der Testpersonen in großem Maße von ihren Erwartungen an das automatisierte Fahren abhängen. So hofften viele Probandinnen und Probanden, durch automatisierte Fahr-funktionen beim Autofahren entspannen zu können oder von einer erhöhten Sicherheit zu profitieren – wurden in diesen Punkten jedoch eher enttäuscht.Die Pilotstudie soll als Basis für vergleich-bare Studien dienen, die in verschiedenen europäischen und nicht-europäischen Ländern geplant sind und für alle Teilneh-menden der Erhebung einen zugänglichen und verwertbaren Datenpool bilden. Im September folgt die Präsentation der Studi-energebnisse vor Parlamentariern des Euro-päischen Parlaments in Brüssel.

Schichten. Anhand der Lokalisierungsschicht, bestehend aus der Bosch „Radar Road Signature“ plus zusätzlicher Video-Lokalisierungskarte, er-mittelt ein automatisiert fahrendes Auto seine Position in einer Fahrspur.

Über die Planungsschicht erfolgt beim automatisierten Fahren die Be-rechnung einzelner Fahrmanöver (Trajektorienplanung). Dazu beinhaltet die Planungsschicht Informationen zu Fahrbahnverläufen, Verkehrsschildern und Tempolimits sowie Kurvenradien und Gefälle. Informationen zu allen schnell veränderlichen Verkehrssituationen wie Staus, Bau- und Gefah-renstellen oder freie Parkplätze sind in der Dynamikschicht gespeichert. Die einzelnen Schichten müssen regelmäßig aktualisiert werden – die Dynamikschicht sogar in Echtzeit.

„Wir gehen davon aus, dass wir für Autobahnen in Europa, Nordamerika und Asien-Pazifik jeweils eine Flotte mit etwa einer Million Fahrzeuge be-nötigen, um eine hochauflösende Karte aktuell zu halten“, sagt Hoheisel. Auf Basis von On-Board-Sensoren der Fahrzeuge werden aktuelle Daten für die einzelnen Schichten während der Fahrt erzeugt. Über Kommunikationsbo-xen wie der Connectivity Control Unit von Bosch gelangen zum Beispiel die Daten der Radarsensoren aus den Fahrzeugen über die Cloud des Herstellers in die Bosch IoT Cloud. Bosch erstellt daraus die „Radar Road Signature“, die laut Unternehmen mit allen gängigen Kartenformaten kompatibel ist. Die Integration der Radar-Straßensignatur in die Gesamtkarte sowie deren Bereitstellung erfolgt zum Beispiel durch TomTom.

www.bosch.com

Spätestens 2020 sollen in Europa und den USA erste Fahrzeuge Daten liefern.

www.dhbw-stuttgart.de

An

zeig

e

16 | Copernicus

anbiEtEr Photogrammetrie / Fernerkundung Aeroscout GmbH, 6048 Horw | Schweiz, www.aeroscout.ch

ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH, 82256 Fürstenfeldbruck, www.esg.de

GEOSYSTEMS GmbH, 82110 Germering, www.geosystems.de

IABG mbH, 85521 Ottobrunn, www.iabg.de

Phoenics GmbH, 30926 Seelze, www.phoenics.de

SAG GmbH, Bereich CeGIT, 44269 Dortmund, www.sag.eu/cegit

SPECTAIR GmbH & Co. KG, 40667 Meerbusch, www.spectair.com

Terra Messflug GmbH, 6460 Imst/Österreich, www.terra-messflug.at

Topcon Deutschland Positioning GmbH, 22049 Hamburg, www.topconpositioning.de

Trimble, 65479 Raunheim, www.trimble.com

Vermessung3D.de, 58091 Hagen, www.Vermessung3D.de

Zentrale Stelle SAPOS®, 30659 Hannover, www.zentrale-stelle-sapos.de

Mehr Infos unter www.business-geomatics.com

bus iness gEomatics

untErnEhmEnsspiEgEl

2017

er Spruch „Fortschritt lebt vom Austausch des Wis-sens“ von Albert Einstein mag abgedroschen klingen, und doch ist er vor dem Hintergrund von INSPIRE und Big Data heutzutage so aktuell wie nie zuvor. Nur wenn wichtige Informationen und Dienste flächen-deckend und kostenfrei zur Verfügung stehen, kann

ein Maximum an innovativen Ideen, Projekten und Produkten daraus erwachsen.

So ist ein europäisches Informationssystem für die Erdüberwa-chung, das alle EU-Mitglieder am Nutzen von Raumfahrttech-nologien teilhaben lässt und allen EU-Bürgern den kostenfreien Zugang zu EU-Satellitendaten ermöglicht, die Prämisse und auch das Versprechen des EU-Erdbeobachtungsprogramms Copernicus. Das System sollte die nötigen Werkzeuge etablieren, um politische Entscheidungen in Europa effizienter und nachvollziehbarer zu machen und gleichzeitig Unternehmen und Forschung wichti-

ge Daten für die Entwicklung von innovativen Produkten und Dienstleistungen im Geodaten-Umfeld zu liefern. Seit Gründung im Jahr 1998 durch die ESA und die Europäische Kommission als GMES und der Inbetriebnahme der ersten Sentinel-Satelliten hat Copernicus bereits einen Großteil der Versprechen von da-mals eingelöst und ist bis heute in Projekten in Verwaltung und Forschung im Einsatz.

Das EU-Erdbeobachtungsprogramm Copernicus ermöglicht allen Bürgerinnen und Bürgern der EU Mitgliedsstaaten im Sinne von Open Data kostenfreien Zugang zu Satelliten und Landüberwachungsdaten.

Vom PC in den Orbit

D

Copernicus Dienste

Copernicus bietet Daten, die in sechs The-menbereichen weiterverarbeitet werden: Landüberwachung, Überwachung der Mee-resumwelt, Katastrophen- und Krisenma-nagement, Überwachung der Atmosphäre und des Klimawandels sowie zivile Sicher-heit. Diese werden ergänzt durch bestehen-de land-, see- und luftgestützte Messnetze sowie – als verbindendes Element – ein Informationsmanagement für Zugang und Archivierung der Daten und Produkte. Dort werden die thematisch aufbereiteten Rohdaten über die Dienste interessierten Nutzern kostenfrei zur Verfügung gestellt. Diese verarbeiten dann die Datensätze im Rahmen ihrer Anwendungsprojekte bis zum finalen Datenprodukt weiter.

Herzstück der Weltraumkomponente sind die sechs Sentinel-Satellitenmissio-nen, die aus jeweils zwei operativen Satel-liten einer Serie bestehen. Fünf Satelliten der Missionen kreisen bereits im Orbit: Sen-tinel-1A und 1B für wetter- und beleuch-tungsunabhängige Radar-Beobachtungen, Sentinel-2A und 2B für die Beobachtung der Landbedeckung und -nutzung mittels multispektralem optischen Sensor, sowie der erste der beiden Sentinel-3 Satelliten, der verschiedene Instrumente zur Messung der Ozeanfarbe, Ozeanoberflächentempera-tur und -höhe trägt. Sein Zwilling Sentinel 3B soll Ende 2017 starten.

Die anderen drei Satellitenmissionen enthalten empfindliche Messegräte für die Klimaüberwachung und sollen innerhalb der nächsten fünf Jahre folgen. Sentinel-4 und Sentinel-5 sollen mittels Spektrometer

im UV, sichtbaren und Infrarotbereich Spu-rengase und Aerosole in der Atmosphäre global überwachen. Bevor diese jedoch in den Orbit starten, soll ab Ende Sep-tember 2017 zunächst der eigenständige Satellit Sentinel-5 Precursor diese Mes-sungen übernehmen. Der letzte im Bunde, Sentinel-6, soll als Satelliten-Altimeter in einem 66° inklinierten Orbit die 20-jährige Messreihe Jason-CS fortsetzen und „tiden-freie“ Messungen des Meeresspiegels vor-nehmen.

nicht nur im WeltallNeben der Weltraumkomponente – den Satellitendiensten – beinhaltet Coperni-cus auch Beobachtungssysteme, die nicht im Weltraum betrieben werden. Diese sogenannte „in situ“ Komponente bein-haltet wertvolle Messeinrichtungen und spezifische Informationsprodukte und lie-fert die Grundlage für eine gemeinsame europäische Geodateninfrastruktur nach INSPIRE-Richtlinien. So gibt es speziell für die Beobachtung von Wetter, Klima und Atmosphäre meteorologische Messein-richtungen und Sonden an Wetterballons, Messbojen und Flusspegel für die Über-wachung von Gewässern, sowie Ferner-kundungsinstrumente, die aus Flugzeugen heraus betrieben werden. Diese liefern unter anderem digitale topographische Karten und Höhenmodelle, Orthophotos, Schutzgebietstypen, Straßennetze, thema-tische Karten wie Waldgebiete, Siedlungen und Gewässer sowie sozioökonomische Da-ten beispielsweise zu Bevölkerungszahlen.

Datennutzung

Der Datenzugang erfolgt über den Sentinel Data Hub (scihub.copernicus.eu/) oder via Amazon. Seit März 2017 können Nutzer außerdem via „Coper-nicus Data and Exploitation Platform – Deutschland“, kurz CODE-DE, auf die Daten zugreifen. Die Entwicklung der Plattform erfolgte mit Partnern aus der Industrie unter der Leitung des EOC. CODE-DE ermöglicht einen kostenfreien Zugriff auf die Daten der Sentinel-Satelliten sowie auf Informationsprodukte des europäi-schen Copernicus-Programms – unter anderem ein aktuelles, wolkenloses Deutschlandmosaik, erstellt im EOC. Die Plattform wird auch den Zugang zur nationalen Geodateninfrastruktur (GDI-DE) beinhalten, über die Geo-daten in Deutschland aus verschie-densten Quellen harmonisiert und standardbasiert bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist geplant, in Abstim-mung mit den Industriepartnern auch Daten der deutschen Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X sowie hochauflösende optische Aufnahmen der RapidEye-Satelliten anzubieten. CODE-DE bietet zudem einen one-stop-shop. Die Daten werden in ei-nem Portal gebündelt, so dass der Nutzer nicht wie bisher verschiedene Datenbanken durchsuchen muss. Da allein die Sentinel-Satelliten bis Ende 2020 ein Datenvolumen von circa 50 Petabyte produzieren sollen, wird CODE-DE auch die Möglichkeit bie-ten, die Daten auf der Plattform mit eigenen Verfahren zu verarbeiten und anstelle der Rohdaten lediglich das gewünschte Endprodukt herunter-zuladen. Dieser Vorgang soll völlig neue Nahe-Echtzeit-Anwendungen möglich machen, da ein Download der teils enormen Datenmengen nicht mehr zwingend notwendig ist.

Projekte und innovationen

Die Copernicus-Daten haben ein breites Anwen-dungsspektrum. So können Satellitenbilder von Feldern den präzisen Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft unterstützen (Precision Far-ming), Klimadaten und Multispektralaufnahmen finden bei der Umweltüberwachung von Ökosys-temen wie Gletschern und Regenwäldern Anwen-dung und die Schiffahrt profitiert von aktuellen Informationen über die Entwicklung der Eisdecke. Darüber hinaus unterstützen die präzisen Umwelt- informationen der Satelliten auch den Ausbau der erneuerbaren Energien etwa bei der Auswahl der Standorte für Wind- und Solarparks. Bislang kamen die Copernicus Daten unter anderem bei behördlichen Geo-Projekten, beispielsweise bei der Aktualisierung des Landabdeckungsmodells Deutschland (LBM-DE 2015) in Zusammenarbeit mit Geoinformationsdienstleister IABG, zum Ein-satz. Insbesondere die Sentinel 2 Flotte wurde hierbei als Sekundärdatenquelle genutzt. Außer-dem nutzen auch viele Unternehmen aus der Softwarebranche die Daten für neuartige Produkte. So nutzt die Münchner Rückversicherung Munich Re den Service zur Analyse von Erdbeobachtungs-daten, der von Softwareanbieter SAP und der ESA gemeinsam entwickelt wurde. Auf Basis von SAP HANA bietet der Earth Observation Analysis Service eine standardisierte Schnittstelle für die schnelle, einfache Nutzung von detaillierten Analysen und Clustern, abgestimmt auf die jeweiligen Kundenbe-dürfnisse. Regierungsbehörden und Unternehmen, von Versicherung und Rückversicherung bis hin zu Bergbau, Versorgung und Einzelhandel, können die Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) nutzen, um auf Grundlage von historischen und Echtzeit-Satellitendaten über branchenspezifische Fragestellungen zu entscheiden.

1998 – Im „Braveno Manifest“ rufen Europäische Institutionen dazu auf, eine „globale Über- wachung für die Sicherheit der Umwelt“ zu verwirklichen. Der Startschuss der GMES („Globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung“)-Initiative. 2001 – Die EU beschließt ihren Beitrag zum Aufbau einer GMES beim EU-Gipfel in Göteborg2005 – Beschluss zum Bau des ersten GMES Sentinels auf der ESA Ministerratskonferenz in Berlin („GMES Space Component“ Programm)2009 – Die ESA Mitgliedsstaaten beschließen „Gemeinsame Prinzipien der Sentinel- Datenpolitik“ und legen damit den Grundstein für einen freien und offenen Zugang zu den Sentinel-Daten.2010 – Das Europäische Parlament und der Europäische Rat beschließen die Verordnung zu GMES und seine ersten operativen Tätigkeiten (2011-2013).2011 – Die Europäische Kommission und die Europäische Umweltagentur (EUA) regeln in einem Kooperationsabkommen ihre Zusammenarbeit bei GMES. Die EUA übernimmt die Koordination der In Situ Komponente und des GMES Dienstes zur Landüberwachung.2012 – GMES wird in Copernicus umbenannt2013 – Copernicus Daten- und Informationspolitik tritt in Kraft2014 – Mit Sentinel-1A startet der erste EU-Satellit der Copernicus Weltraumkomponente

copernicus–meilensteine

Dieses Bild des Sentinel-2A-Satelliten wurde am 28. September 2016 aufgenommen. Es zeigt die Waldbrände, die das russische Oblast Irkutsk seit Juli geplagt hatten.

Copernicus besteht aus zwei Beobachtungskom-ponenten: Raumfahrt (Satelliten, links) und in situ (Wetterstationen, Pegel, rechts).

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Precision Farming ist ein wich-tiges Anwendungsgebiet für Copernicus-Daten.

| 17Business Geomatics 5/17 24. Juli 2017

Unwetter wie Hagel, Frost, Dürre oder Überschwemmung habe einen großen Einfluss auf die Ernteerträge in der Landwirtschaft. Gerade bei großen landwirtschaftlich genutzten Flächen ist es schwierig, den Zustand der Äcker vollständig zu beurteilen. Daher greifen immer mehr Landwirte für die Überwachung ihrer Felder und die Beurteilung der Pflanzengesundheit auf Satellitendaten zurück. Ein großer Anbieter solcher Datendienste ist die Österreichische Hagelversicherung (ÖHV), die sich seit 1947 auf die Versicherung gegen Naturkatastrophen spe-zialisiert hat. Als Spezialversicherer für die Agrarbranche bietet das Unternehmen seinen Mitgliedern ein satelliten-gestütztes Monitoring für ihre Agrarflächen, damit diese den Pflanzenwuchs auf den Feldern über die gesamte Vegetationsperiode hinweg beobachten können. Diese Informationen sollen es Landwirten ermöglichen, ihren Betriebserfolg zu steigern und das Risiko von Unwetter-folgen besser zu managen oder sogar zu vermindern.

Daten zum PflanzenwachstumDie reinen Satellitendaten stammen vom Erdbeobach-tungsprogramm Copernicus. Über die European Space Agency (ESA) können diese Daten als Open Data kostenlos

bestellt oder heruntergeladen werden. Die ÖHV bereitet

diese Daten zweckorientiert für ihre Kunden aus der Landwirtschaft auf. „Das Ziel ist es, ein Instrument bereitzustellen, das den Unterneh-menserfolg eines Betriebes steigert und Landwirte auf dem Weg zur Landwirtschaft 4.0 unterstützt“, sagt Dr. Kurt Weinberger, Vorstandsvorsitzender der Österreichischen Hagelversicherung. „So ist es durch unseren neuen Satellitenservice erstmals in Österreich möglich, dass der Landwirt alle fünf Tage aus der Vogel-perspektive die Unterschiede im Pflanzenwuchs erkennt, das Wachstum auf verschiedenen Feldstücken verglei-chen beziehungsweise den Pflanzenwuchs während der gesamten Vegetationsperiode beobachten kann, um gezielt Maßnahmen zu setzen. Das Projekt steht aber erst am Beginn einer Vielzahl von nutzenbringenden Anwendungsmöglichkeiten die in Zukunft aufkeimen werden“, erklärt Kurt Weinberger die Vorteile und die weiteren Perspektiven des Satellitenservice. Versicherte Landwirte können den Satellitenservice der Österreichi-schen Hagelversicherung über www.hagel.at mit ihren Zugangsdaten nutzen.

bildanalyseDie Beobachtung der Erdoberfläche mittels Satelliten und die von dort übermittelten präzisen Daten zum Pflanzenwachstum werden für unterschiedliche prak-tische Anwendungen benötigt. So können Landwirte

und landwirtschaftliche Betriebe anhand von Daten zum Pflanzenwuchs beispielsweise den Einsatz

von Betriebsmitteln und Bewässerung optimieren. Dazu werden zunächst die Bilddaten analysiert, um das Pflanzen-wachstum zu bestimmen. „Die Grundlage der Darstellung ist ein Vegetationsindex (Normalized Differential Vegetation Index – NDVI), der aus den Satellitendaten be-rechnet wird“, erklärt Dipl.-Ing. Nikolaus Neugebauer, Satellitenexperte von der Abteilung für Meteorologie und Geoin-

Die Österreichische Hagelversicherung (ÖHV) bietet als Spezialversicherer für den Agrarsektor Satellitendaten für die Überwachung des Pflanzenwuchses an.

ÖHV: Satelliten im Dienste der Landwirtschaft

formation der Österreichischen Hagelversicherung. „Anhand der Einfärbung sieht man die Unterschiede im Pflanzenwuchs der jeweiligen Region. Je grüner desto stärker ist der Pflanzenwuchs, je mehr die Farbe ins Braune und Beige übergeht, desto weniger Wuchs ist vorhanden. Weiße Flächen im Bild zeigen Wolken an, diese verdecken die Felder und verhindern somit die Sicht vom Satelliten auf das Feldstück. Zusätzlich kann über eine Diagrammfunktion der Verlauf des Pflanzenwuchses während der letzten Monate dargestellt werden.“

Copernicus oder Landsat?Die Vorteile der europäischen Satelliten gegenüber den ähnlichen amerikani-schen Satelliten Landsat erklärt Dr. Josef Aschbacher, Direktor für Erdbeobach-tungsprogramme der Europäischen Weltraumbehörde ESA: „Sentinel 2 ist ein neuer Erdbeobachtungsprogramm-Satellit, der zum Copernicus-Programm der EU gehört und dessen Aufnahmen im fünf-Tagesrhythmus mit einer Auflösung von zehn Metern den Globus darstellen. ‚Landsat 8‘ der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA bietet eine Auflösung von 30 Metern. Unsere Bilder ergeben daher genauere Informationen. Europa ist heute in einigen Program-men weltweit führend. Aber wir müssen der europäischen Wirtschaft weiterhin helfen, um mit amerikanischen Unternehmen mithalten zu können, vor allem im Bereich der automatisierten Analyse von großen Datenvolumen.“

v.l.n.r.: Dipl.-Ing. Nikaolaus Neugebauer, Meteorologie und Geoinformation Österrei-chische Hagelversicherung, Dr. Josef Aschba-cher, Europäischen Weltraumbehörde ESA, Dr. Kurt Weinberger, Vorstandsvorsitzender Österreichische Hagelversicherung

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Anhand der Einfärbung (grün bis braun) ist der Grad des Pflanzenwachstums ersichtlich. Je grüner, desto stärker ist der Pflanzenwuchs. Das Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf des Pflanzen-

wachstums an der ausgewählten Stelle. Mit dieser Funktion kann die Vegetationsentwicklung an verschiedenen Stellen verglichen werden.

www.hagel.at

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Am 6. Juni 2017 ist in Brüssel der Startschuss gefallen. Ziel ist es, Bildungs- und Forschungseinrichtungen zu vernetzen, die in Aus- und Weiterbildung aktiv sind und sich dabei auf das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus beziehen. Die RUB-Arbeitsgruppe beteiligt sich mit dem Projekt Fernerkundung in Schulen III, das seit April 2017 mit 260.000 Euro vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gefördert wird.

Das Projekt FIS III soll das Thema Fernerkundung nach-haltig in den Schulunterricht integrieren. Es baut auf zwei Vorgängerprojekten auf, in denen die beteiligten Forsche-rinnen und Forscher ein didaktisches Konzept entwickelt und ein Lernportal mit interaktiven Unterrichtsmaterialien aufgebaut haben. Nächstes Ziel ist es, die kostenlose Materialsammlung auf Anwendungen der Augmented Reality und Massive Open Online Courses auszubauen. In diese Materialien sollen Daten des Copernicus-Programms einfließen. Gemeinsam mit der Universität Bonn sind auch

Workshops für Lehrerinnen und Lehrer geplant. Darin geht es um den Einsatz digitaler Medien mit Daten und Methoden der Fernerkundung. „So wollen wir Lehrkräfte als Multiplikatoren gewinnen und sie dafür begeistern, die Ausbildung ihrer Schülerinnen und Schüler um das Themenfeld Fernerkundung zu erweitern“, erklärt Dr. Andreas Rienow, Projektleiter an der RUB.

Qualifizierte arbeitskräfte gesuchtHintergrund der FIS-Projekte ist, dass die deutsche Erd-beobachtungs- und Raumfahrtindustrie hochqualifizierte Arbeitskräfte braucht, um im internationalen Vergleich weiterhin eine Vorreiterrolle einnehmen zu können. Über die Faszination der Themenfelder wollen die Projektbe-teiligten das Interesse junger Schülerinnen und Schüler in den Sekundarstufen I und II wecken. Als Mitglied des Copernicus-Academy-Netzwerks sollen Einrichtungen vor allem vom Austausch untereinander profitieren. Außerdem können sie ein wachsendes Angebot an Informationsmate-rial nutzen, das im Auftrag der EU-Kommission entwickelt wird. Die Kommission wird das Copernicus Academy Net-work bei der Gestaltung künftiger Copernicus-Maßnahmen im Bereich Bildung zu Rate ziehen.

Fis iii: Fernerkundung in der schuleDie Arbeitsgruppe Geomatik des Geo-grafischen Instituts der Ruhr-Universität Bochum (RUB) ist Mitglied im neuen Copernicus-Academy-Network der Europäischen Kommission.

www.fis.uni-bonn.de

www.ruhr-uni-bochum.de

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18 | Forschung & Entwicklung

Die 3D-Sonar-Systeme des Fraunhofer-Insti-tuts für Biomedizinische Technik IBMT sollen die Vermessung von Seeböden effizienter und präziser machen.

Die Sonar-Technologie – die Untersuchung von Strukturen unter Wasser mit Hilfe von Schallsig- nalen – wird bereits seit vielen Jahren bei der Vermessung von Seeböden, in der Fischerei oder auch bei der Suche nach versunkenen Objekten am Meeresboden angewandt. Die hierfür ver-wendeten Systeme sind meist für große Messdi-

stanzen ausgelegt und erreichen in der Regel eine relativ

grobe räumliche Auflösung. Viele Anwendungen im Unterwasserbereich benötigen eine hoch-aufgelöste Umgebungsvisualisierung auf kurze Distanz. Oft werden hierzu optische Kamerasys-teme eingesetzt. Diese sind jedoch bei starker Wassertrübung zumeist unbrauchbar, weshalb Einsätze oftmals abgebrochen werden müssen. Mit Hilfe neuartiger 3D-Sonar-Systeme vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT sollen diese Aufgaben nun effizienter und präziser erfüllt werden können.

Der Geschäftsbereich Sonar der Hauptabtei-lung Ultraschall des Fraunhofer-Instituts für Bio-medizinische Technik IBMT in Sulzbach bündelt

die bisherigen und zukünftigen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich der

akustischen Unterwassermesstechnik. Ein Schwerpunkt der aktuellen Forschung und Entwicklung stellt die hochaufge-löste volumetrische Sonar-Bildgebung auf Distanzen von weniger als 25 Me-tern dar. Hochauflösend bedeutet in

diesem Kontext die Darstellung von Struk-turen im Zentimeterbereich bei wenigen

Metern Messabstand. Derzeit sind drei bild-gebende Sonar-Systeme in einen Demonstra- toraufbau überführt und werden zu Labor- und Feldmessungen an verschiedenen Objekten und Strukturen eingesetzt.

Eines dieser Systeme, ein Fächerecholot oder Multibeam Echosounder (MBES), erzeugt einen Schallfächer, der während der Messung über den Seeboden oder das abzubildende Objekt bewegt wird. Die Position der Sonar-Antenne wird hierbei kontinuierlich GPS-referenziert auf-gezeichnet, sodass die einzelnen Bildschichten anschließend positionsrichtig zusammengefügt werden können, um eine exakte Repräsenta-tion der vermessenen Struktur zu generieren. Das System eignet sich für alle Messungen an unbewegten Strukturen aus Distanzen bis zu 15 Metern Entfernung. Sollen Bewegungsvorgänge abgebildet oder Arbeitsprozesse unter Wasser visualisiert werden, so ist eine volumetrische Bildgebung in Echtzeit notwendig. Hierzu wur-den zwei weitere Sonar-Systeme entwickelt, die aufgrund ihrer Funktionsweise eine dreidimen-sionale Abbildung ihrer Umgebung aus einer festen Position heraus erlauben. Und dies mit derselben hohen räumlichen Auflösung wie das Fächerecholot. Eines der Systeme wird in einer druckbeständigen Variante aufgebaut, sodass

sogar ein Einsatz in der Tiefsee bei bis zu 600 bar erfolgen kann. Auch eine Miniaturisierung der Systeme wird derzeit vorangetrieben. Neben Systemen zur 3D-Visualisierung entwickelt das Fraunhofer IBMT derzeit weitere Sonar-Syste-me, wie etwa einen sedimentpenetrierenden Sub-Bottom-Profiler zur zentimetergenauen Ver-messung von Sedimentschichten im Seeboden.

in neues robustes La-sersystem des Fraun-hofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen soll dabei helfen, die Emissio-nen des Treibhaus-

gases Methan auf der Erde zu erforschen. Die Daten des 2021 startenden Projekts stammen von dem deutsch-französischen Satel-liten MERLIN. Das Projekt wird im Auftrag des Raumfahrtmanage-ments des Deutschen Zentrums für Luft-und Raumfahrt DLR durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi gefördert.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen und ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid. Bisher kam es in der Erd- atmosphäre aber lange nicht so häufig vor. Doch seit einigen Jahren steigt die Methan-Konzentration. Um den Ursa-chen auf den Grund zu gehen, ist es wichtig zu messen, wo und in welcher Menge Methan in die Erdatmosphä-re abgegeben wird. Allerdings ist eine globale Erfassung der Emissionswerte mit hoher Auflösung mit der herkömm-lichen Messtechnologie nicht möglich.

Satellitengestützte Systeme nutzen der-zeit das Sonnenlicht, um Methan aufzu-spüren. Messen kann man daher immer nur auf der sonnenzugewandten Seite der Erde und bei wolkenfreiem Himmel. Die Licht-Absorption lässt Rückschlüsse auf die Moleküle zu, die in der Luft vorhanden sind.

Das Besondere an dem laserbasierten Messsystem des ILT ist, dass es vom Son-nenlicht unabhängig ist, was eine zeit- unabhängige Messung ermöglicht. „Ziel der Mission ist, den Klimawissenschaft-lern genaue globale Daten zu Methan- verteilungen zu liefern, mit denen sie ihre Klimamodelle füttern können. So sei es möglich, die Klimaentwicklung besser vorherzusagen“, sagt Dr. Jens Löhring, der am Fraunhofer ILT in Aachen die

neue Lasertechnologie mit entwickelt. Der Laser ist in der Lage, sehr präzi-

se Einfrequenz-Lichtpulse auf die

Erde zu senden. Auch hier zeigt die Licht-Absorption, ob und in welcher Konzentration Methan vorhanden ist – im Unterschied zu den Methanmessungen mit Hilfe von Sonnenlicht allerdings wesentlich genauer. Der Laser-puls lässt sich exakt auf die Absorptionslinie von Methan bei einer vorher festgelegten Wellenlänge einstellen. „Je-des Gas hat seinen spektralen Fingerabdruck. Es absorbiert bei bestimmten Wellenlängen besonders gut oder schlecht. Dabei ist es wichtig, dass

andere Gase bei dieser Wellenlänge keine Absorptionslinie haben, damit die Messung nicht verfälscht wird“, erklärt Löhring. Der neue Laser ist ein wesent-licher Bestandteil des LiDAR-Systems (Light detection and ranging) an Bord von MERLIN.

Damit der Laser im Weltall problemlos und wartungsfrei für die Missionsdauer von drei Jahren funktioniert, muss er Temperaturwechsel von minus 30 bis plus 50 Grad Celsius genauso unbescha-det überstehen wie starke Vibrationen. Eine weitere Herausforderung ist, die Luft in dem Gehäuse um den Laser rein zu halten. „Klebstoffe führen zu einer Kontamination der Luft. Winzige Teilchen lösen sich, lagern sich auf den Spiegeln ab und zerstören die Optik. Wir haben daher beim Aufbau des Lasers ausschließlich gelötet und geschraubt – das ist eine völlig neue Technik, die das System zusätzlich robust macht und daher auch für zahlreiche Anwendungen in der Industrie und Fertigungstechnik interessant ist“, erklärt Löhring.

Mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen.

Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

EBei der Internationalen Konferenz zur Robotik und Automatisierung in Singapur haben Wissenschaftler der Universität Bonn und der ETH Zürich ihre Studie zur automa-tischen Erkennung von Unkräutern mittels Drohnen im Rahmen von „Smart Farming“ vorgestellt. Ihre Veröffentlichung wurde mit dem „Best Paper Award in Automation“ ausgezeichnet. Ein mögliches Einsatzszenario: Eine ultraleichte Drohne überfliegt ein Zuckerrübenfeld und schießt mit einer Kamera gestochen scharfe Bilder, auf denen sich jede einzelne Pflanze erkennen lässt. Mit diesen digitalen Daten und einer speziell dafür entwickelten Software können Forscher auto-matisiert Karten von den Rüben und dem Unkraut sowie vom Zustand der Feldfrüchte erstellen. „Diese Datengrundlage erlaubt Landwirten zu ermitteln, wie es um den Unkrautbefall auf dem Feld aussieht, wo ein Eingriff nötig ist und wo gegebenenfalls gedüngt werden muss“, berich-tet Prof. Dr. Cyrill Stachniss vom Institut für Geodäsie und Geoin-formation der Universität Bonn.

Zusammen mit seinem Dokto-randen Philipp Lottes und den Forschern Raghav Khanna, Dr. Jo-hannes Pfeifer und Prof. Dr. Roland Siegwart von der ETH Zürich hat Prof. Stachniss die Möglichkeiten, die ein solcher Drohnenüberflug bei vergleichsweise geringen Ko-sten bietet, vorgestellt. Auf den Flächen von zwei landwirtschaft-lichen Betrieben in Deutschland und der Schweiz haben die Wis-senschaftler erfolgreich getestet, ob sich diese Methode zur auto-matisierten Klassifikation bis hinab auf die Ebene einzelner Unkräuter und Feldfrüchte eignet. Die Publi-kation zählt zu den vorbereitenden Arbeiten für ein Exzellenzcluster, für das sich die Universität Bonn im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder mit ei-ner Antragskizze beworben hat.

Die Internationale Konferenz zur Robotik und Automatisierung (ICRA) wird von der IEEE Robotics and Automation Society veranstal-tet. Sie ist die größte und wich-tigste Konferenz in der Robotik weltweit.

mit der Drohne auf Jagd nach unkraut

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www.ultraschall.fraunhofer.deEchtzeitfähige 3D-Sonarkamera.

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3D-Rekonstruktion eines Messobjekts

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Hochaufgelöste 3D-Bildgebung auf kurze Distanzen

Das LiDAR-System für die MERLIN-Mission enthält alle Komponenten vom Pumplaser bis zur Frequenzkonversion in einem besonders kompakten und weltraumtauglichen Aufbau.

www.ipb.uni-bonn.de

Auszeichnung (von links): Martin Buss (Awards Chair), Philipp Lottes und Cyrill Stachniss (beide Universität Bonn) sowie Raghav Khanna (ETH Zürich).

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zFoto: Fraunhofer ILT, Aachen

Optisch parametrischer Oszillator in robuster Aufbauweise. Mit diesem Modul wird in der MERLIN-Laserstrahlquelle

später die finale Messwellenlänge erzeugt.Fo

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017 | 19

tionen, die durch eine Senkung des Untergrunds verursacht werden, mit einer Präzision von zirka einem Millimeter pro Jahr erfassen.

Zhu: „Die Methode eignet sich, um Gefahren-punkte aufzuspüren. Satellitentechnik kann damit einen wichtigen Beitrag dazu leisten, Gebäude und Infrastruktur in Städten sicherer zu machen.“ Künftig wollen die Forscherinnen und Forscher den Metropolen sogar beim Wachsen zusehen.

Im ERC Projekt „So2Sat“, das gerade gestartet ist, werden alle Ballungsgebiete der Welt kartiert und langfristig beobachtet. Schwerpunkt der Untersuchungen sind die Schwellenländer, wo innerhalb kürzester Zeit ganze Stadtteile aus dem Boden wachsen.

Erstmals wollen Zhu und ihr Team mehrere verschiedene Big Data-Quellen nutzen: Mes-sungen von Satelliten werden kombiniert mit

Kartenmaterial aus Open Street Map und dem schier unbegrenzten Strom von Bildern, Texten und Aktivitätsmustern aus sozialen Netzwerken. Bei der Auswertung der gewaltigen Datenmenge werden die Forscher vom Leibniz Rechenzentrum unterstützt.

rof. Xiaoxiang Zhu, Profes-sorin für Signalverarbeitung in der Erdbeobachtung an der Technischen Universität München, hat gemeinsam mit ihrem Team ein Ver-fahren entwickelt, mit dem

sich potenzielle Gefahren in Städten via Radarsatellit frühzeitig erkennen lassen. Die TUM-Professorin kooperiert mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raum-fahrt (DLR), an dem sie auch eine eigene Arbeitsgruppe leitet. Das DLR ist für Betrieb und Nutzung des Satelliten für wissen-schaftliche Zwecke zuständig.

Die Daten für das detaillierte Bild der Städte liefert der Radarsatellit TerraSAR-X, der die Erde seit 2007 in einer Höhe von etwa 500 Kilometern umkreist und da-bei Mikrowellenimpulse zur Erde sendet und deren Echo wieder auffängt. „Diese Messungen ergeben zunächst einmal nur ein zweidimensionales Bild mit einer Auf-lösung von einem Meter“, erklärt Zhu. „Dass die Aussagekraft der Bilder begrenzt ist, liegt daran, dass sich die Reflexionen verschiedener Objekte, die gleich weit vom Satelliten entfernt sind, überlagern. Dieser Effekt reduziert die dreidimensionale Welt auf ein zweidimensionales Bild.“

Mit Hilfe eines von ihr entwickelten Algorithmus konnte Zhu nicht nur die dritte und sogar die vierte Dimension (Zeit) rekonstruieren, sondern auch gleich einen Weltrekord aufstellen: Drei Millio-nen Messpunkte errechnete der Computer pro Quadratkilometer. Daraus lassen sich hochpräzise, vierdimensionale Punktwol-ken erstellen.

Städte in der 4. Dimension

Der Trick dabei: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen leicht ver-schiedene Blickwinkel des Satelliten, der jede Region der Erde im Rhythmus von elf Tagen überfliegt. Allerdings ist seine Position nicht immer exakt dieselbe. Diese Orbitvariationen von etwa 250 Metern nutzen die Forscherinnen und Forscher bei der Radartomographie aus, um die Lage jedes Punkts im dreidimensionalen Raum zu messen. Dazu werden verschie-dene Messungen aus unterschiedlichen Richtungen zu einem dreidimensionalen Bild zusammengeführt, ähnlich wie bei der Computertomographie. „Da dieses Verfahren in der dritten Di-mension nur eine schlechte Auflösung liefert, setzen wir zusätzlich Compressive Sensing-Methoden ein, mit denen sich die Auflösung um das 15fache verbessern lässt“, sagt Zhu. Mit den Radarwellen des TerraSAR-X können die Wissenschaftle-rinnen und Wissenschaftler Strukturen auf der Oberfläche sehr genau erfassen: beispielsweise die Form und Höhe von Gebäuden.

Für Berlin, Las Vegas, Paris und Was-hington, D.C. wurden auf diese Weise hochpräzise 3D-Modelle errechnet. Nach-dem die verwendeten Radarbilder im Abstand von je elf Tagen aufgenommen werden, lässt sich auch die zeitliche Ver-änderung – und damit die vierte Dimensi-on – sichtbar machen. Das 4D-Modell, das so entsteht, zeigt kleinste Veränderungen mit einer Genauigkeit eines Bruchteils der Radarwellenlänge. So lassen sich bei-spielsweise die thermische Ausdehnung von Gebäuden im Sommer oder Deforma-

Forschung & Entwicklung

Ein Forscherteam der TU München hat mittels Radarsatelliten TerraSAR-X vierdimensionale Punktwolken von Berlin, Las Vegas, Paris und Washington, D.C. erstellt.

tU München: Weltrekord bei auswertung von Satellitendaten

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Anhand der neuen Satelliten- Tomographie können Forscher die

Stadt Berlin in 3D kartieren und Deformationen und Senkungen

auf den Millimeter genau erfassen.

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20 | Unternehmen & Märkte

ultikopter und andere Drohnen werden längst nicht mehr nur in den Vorreitergebieten Me-dien und Hobbybereich genutzt, sondern finden immer mehr auch in Logistik, Landwirtschaft und Infrastruktur An-

wendung. Zudem kommen immer mehr Her-steller kommerzieller UAS auch aus Deutschland. Einzig die deutsche Rechtslage steht einer erfolgreichen Marktentwicklung noch im Weg. Das ist das Ergebnis der Marktanalyse „Fly High“ für die der Research-Bereich der Agentur Ahnen & Enkel in Berlin führende Branchenvertreter aus Deutschland zum Stand der technischen Entwicklung von UAV befragt und einschlägige Studien aus dem deutsch- und englischspra-chigen Raum ausgewertet hat. Die Studie soll dazu beitragen, dass die zivile Drohnenindustrie in Deutschland durch klare Regulierung ein gesichertes Entwicklungsfeld bekommt.

Wachstum in Entwicklung und abwehr von UaV

Insgesamt prognostiziert die Marktstudie der UAV-Branche in naher Zukunft stabile Märkte und ein starkes Wachstum. Die Technik und der

Markt der Drohnenwirtschaft sei auf ihrer Ent-wicklungskurve heute da, wo sich das Internet um das Jahr 1995 befand. Die Wachstumsraten der zivilen Drohnenwirtschaft liegen laut Studie jährlich bei etwa 19 %, dabei steige die Leistung der Geräte, während Preise und Gewicht sinken.

Im Bereich „Infrastruktur“ können Multikopter und andere Trägersysteme beispielsweise einge-setzt werden, um schwer erreichbare Strukturen und Bauteile zu erfassen. Für deren Service und Wartung sind Drohnen oftmals günstiger als Zugangssysteme wie Leitern, Gerüste, Hub- und Leiterwagen, Seil- und Sicherungssysteme von Industriekletterern oder auch bemannte Hub-schrauber. Sie werden bei der Erfassung und Planung von ausgedehnten Infrastrukturen der Energiewirtschaft und bei Bauprojekten bereits standardmäßig verwendet.

Insbesondere in der Sicherheitsbranche sollen Drohnen in der Überwachung von Grundstücken schon bald eine selbstverständliche Ergänzung sein. Aber auch Industrieunternehmen kaufen Dienstleister und Systeme ein, die Industrie-spionage mit Drohnen verhindern. Vor dem Hintergrund des aktuellen Terrorismus scheint zudem besonders die Abwehr von Drohnen in den Vordergrund zu rücken.

rechtliche HindernisseAllerdings merken die Autoren auch an, dass es speziell in Deutschland erhebliche rechtliche Hindernisse für die Entwicklung von High-Tech Lösungen und Unternehmen gibt. Laut Analyse könnten Drohnen ihr erhebliches Potenzial nur dann voll entfalten, wenn sie autonom und automatisierst eingesetzt werden können. In der Praxis seien solche autonomen Drohnenflüge in Deutschland allerdings verboten.

Ein Beispiel dafür sei das Precision Farming in der Landwirtschaft, wo Drohnen meist für bildgebende Verfahren genutzt werden, um beispielsweise Felder zu überwachen und die Pflanzengesundheit zu bestimmen. Während die Systeme technisch sehr weit entwickelt sind, seien der Marktzugang und die Konkurrenz von Systemen aus der Agrarwirtschaft besonders in Deutschland eine erhebliche Hürde. Auch in der medial stark beachteten Logistik stecken Drohnen-Lösungen noch in einem frühen Ent-wicklungsstadium, da neben den Kosten und Sicherheitsfragen vor allem die rechtlichen Beschränkungen einer schnellen Weiterentwick-lung etwa zur Paketzustellung im Weg stünden. Insbesondere Drohnen zur Personenbeförderung (Lufttaxis) werden – so die Analyse – so lange

Science Fiction bleiben, bis hier ein rechtlicher Rahmen geschaffen wurde.

nicht den anschluss verlierenLaut Studie sehen Experten der Branche das Jahr 2017 als ein „verlorenes Jahr für Deutschland“, da aufgrund von Überregulierung und einem Mangel an Testfeldern für neue Anwendungen die Gefahr bestehe, von internationalen Wett-bewerbern überholt zu werden. Auch weiterhin bestehende Grauzonen bei Datenschutz und Haftungsfragen sollen neben der rechtlichen Lage die allgemeine Akzeptanz erschweren. Als besonders bedeutend stellen die Autoren das fehlende Luftraummanagement im unregu-lierten, bodennahen Luftraum G heraus. Ob die Deutsche Flugsicherung hierfür verantwortlich ist oder ob Kommunen und Unternehmen hier Initiative ergreifen werden, sei aktuell ungeklärt.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass zu-nächst die Rahmenbedingungen so gesetzt wer-den müssen, dass diese junge und potenziell für einige Wirtschaftsbereiche revolutionäre Bran-che sich in Deutschland entwickeln und auch kommerziell in der Industrie erfolgreich sein kann. Der hohe Regelungsbedarf müsse dabei so umgesetzt werden, dass die Chancen der jungen Industrie und damit verbundener Dienstleistun-gen in Deutschland nicht beschnitten werden. Andersfalls drohe hier ein innovationspolitischer Abriss, wie er in anderen Bereichen, wie in der Internet- und Unterhaltungsindustrie, schon geschehen ist.

Mit dem Verbundprojekt AMBOS entwickeln Forscher ein System, das Drohnen frühzeitig erkennen, melden und bei Bedarf wirksam abwehren soll. Außerdem sollen im Rahmen des Vorhabens die gesell-schaftlichen, ethischen und rechtlichen Aspekte für den Einsatz dieser Technologien untersucht werden. AMBOS steht für Abwehr von unbemannten Flugobjekten für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben. Das Projekt wird vom Fraunhofer-Institut für Kommu-nikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE sowie vom AIT Austrian Institute of Technology koor-diniert. Gefördert wird das Forschungsprojekt durch das deutsche Programm „Forschung für die zivile Sicherheit” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und das österreichische „Förderungsprogramm für Sicherheitsforschung – KIRAS” des Bundesministeri-ums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT).

Ziel von „AMBOS” ist die Entwicklung eines Demonst-rators, der über den Funktionsumfang derzeit am Markt verfügbarer Systeme deutlich hinausgeht. Die geplante Lösung detektiert Bedrohungen aus dem Luftraum mittels unterschiedlicher Sensormodalitäten, darunter Funk, Akustik, elektro-optisches Infrarot und Radar. Die eingehenden Sensordaten werden fusioniert, analysiert und zu einem ergonomisch gestalteten Lagebild zu-sammengesetzt. Dieses soll das Sicherheitspersonal bei der Entscheidung über die je nach Situation und Grad der Bedrohung auszuwählende aktive Maßnahme der Intervention unterstützen. Die Optionen reichen hier vom Stören von Funkfernsteuerung, Satellitennaviga-tion oder Bordelektronik der Drohne bis hin zu ihrem Abfangen mittels eines Fangnetzes.Von österreichischer Seite wird das Projekt federführend durch das AIT Austrian Institute of Technology, der landesweit größten außeruniversitären Forschungsein-richtung, begleitet. Koordinator ist dabei das AIT Center for Vision, Automation & Control, das sich auf Hoch-leistungsbildverarbeitung, optische Inspektions- und Qualitätskontrolle sowie autonome Assistenzsysteme

spezialisiert hat. Das Fraunhofer FKIE ist mit drei Forschungsabteilungen an dem Projekt beteiligt und arbeitet diesem in den Bereichen „akustische Detektion”, „Sensordatenfusion”, „Lagedarstellung” und „Entscheidungsunter-stützung” zu.

„amBos“ soll Drohnen vom himmel holen

www.fkie.fraunhofer.de

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„AMBOS“ soll möglicherweise bedrohliche UAV mittels Funk, Akustik, Infrarot und Radar detektieren.

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Forscher des Fraunhofer FKIE entwickeln mit „AMBOS“ ein System zur Drohnendetektion und -abwehr.

Laut Marktanalyse Fly High steht der Drohnenmarkt in seiner Entwicklung erst am Anfang. Rechtliche Hürden gerade in Deutschland stehen dem Wachstum der Branche im Weg.

2017: Ein verlorenes Jahr für die deutsche UaV branche

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www.ahnen-und-enkel.com

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Die TOPO graphics Geoinformationssy-steme GmbH hat map.apps an ihre web-basierte Liegenschaftsauskunftslösung TG-ALKIS Buch angebunden. Die Anbin-dung wird als einfach zu integrierender Baustein in der Web-GIS-Anwendung der con terra GmbH zur Verfügung gestellt. Institutionen die auf Basis einer Esri GIS-Infrastruktur arbeiten, sollen so die komplette Funktionalität des ALKIS-Buch über map.apps nutzen können.Gestartet wird das ALKIS Buch in map.apps über einen Button, der sich in eine beliebige map.apps-Werkzeugleiste ein-fügen lässt. Nach entsprechender Authen-tifizierung erhält der Nutzer vollen Zugriff auf die Funktionen der Auskunftslösung. Die Ergebnisse einer Flurstücksuche – zum Beispiel nach Gebäudeadresse, Gemar-kung, Flur, Flurstück, Eigentümer – wer-den zunächst als Liste in der Fundmenge des ALKIS Buch angezeigt. Von dort aus

können sie in der Flurstückübersicht untersucht oder per Knopfdruck in der map.apps-Kartenansicht und dem map.apps-Ergebniscenter markiert werden. Auch das Identifizieren von Flurstücken aus der Karte ist laut Unternehmen ohne weiteren Konfigurationsaufwand möglich. Ein Klick in die Karte genügt, um ein Flur-stück in die Fundmenge des ALKIS Buch aufzunehmen. Von dort können die Daten des Flurstücks dann wiederum untersucht, als PDF-Report verpackt oder als CSV-Ex-port weiterverarbeitet werden. Interessierte haben im September die Möglichkeit an einer kostenfreien Infor-mationsveranstaltung zum Thema teilzu-nehmen: am 14.9.2017 in Bonn oder am 21.9.2017 in Münster.

anbindung von map.apps an tg-alkis Buch

www.topographics.de

www.conterra.de

Die Anbindung von map.apps an die webbasierte Liegenschaftsauskunftslösung TG-ALKIS Buch ermöglicht die Nutzung von Katasterdaten für großen Nutzerkreis.

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Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017 | 21

as Software- und Beratungs-haus Disy Informationssyste-me GmbH aus Karlsruhe feiert auf der diesjährigen INTER-GEO sein 20-jähriges Beste-hen. In Halle 3.1 am Stand C3.025 finden Besucher neben dem bekannten Software- und

Dienstleistungsangebot rund um GIS, Reporting und klassischem Datenmanagement auch neue Themen wie Spatial Analytics und Location Intelligence. Für Disy-Geschäftsführer Claus Hof-mann stellen letztere „die Zukunft des Geoda-tenmanagements“ dar. Seit der Gründung vor 20 Jahren fokussiert Disy auf das Thema GIS und Reporting. Mit der Cadenza-Plattform hat das Unternehmen eine Software entwickelt, die als Kerntechnologie in zahlreichen räumlichen Berichtssystemen, lan-desweiten Datenportalen, Fachanwendungen und mobilen Lösungen im Einsatz ist. „Den INTERGEO-Besuchern zeigen wir die Highlights der brandneuen Cadenza-Version und Projekte, die wir mit unserer Software und ergänzen-den Dienstleistungen umgesetzt haben. So bekommen sie eine konkrete Vorstellung von der Vielseitigkeit unserer Lösungen und den Fachbereichen, in denen wir aktiv sind – vom Umwelt- und Verbraucherschutz, der Land- und Forstwirtschaft bis hin zur Inneren Sicherheit“,

kündigt Hofmann das Messeprogramm an. Daneben zeigt Disy die Themen Geo-ETL

und Spatial Big Data, also Komponenten, die für Spatial Analytics und Location Intelligence erforderlich sind und das bisherige Portfolio des Unternehmens um neue Methoden und Werkzeuge ergänzen. Dazu zählen neben Datenbanktechnologien und der Einbindung von Webdiensten auch Werkzeuge für die ef-fiziente Integration, Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen.

Konkret stellt Disy seine neu entwickelte Software „GeoSpatial Integration für Talend“ vor, die auf dem ETL-Tool Talend zur Verar-beitung von Big Data aufsetzt und dieses um Routinen und Komponenten zur Geodatenver-arbeitung erweitert. Talend ist ein weltweit tätiger Anbieter von Integrationslösungen für Cloud und Big Data.

Mit dem neuen Geodaten-Konnektor kön-nen räumliche Daten in die Analysevorgän-ge zur Optimierung von Geschäftsprozessen integriert werden. Er umfasst spezialisierte Komponenten für raumbezogene Vorgänge wie die Umrechnung von Koordinaten, die Umwandlung verschiedener Daten in zwei- und dreidimensionale Punktgeometrien oder das Ermitteln des Mittelpunkts einer Flächen-geometrie. Dazu werden Verbindungen zu Geodatenbanken, wie Oracle Locator/Spatial,

PostGIS, SpatiaLite, sowie zu Shapefiles und Well-known Text (WKT) nahtlos hergestellt. Die in Talend erstellten Jobs und Workflows laufen automatisiert ab.

Disy berät auf der Messe Interessenten bei der Organisation von automatisierten Daten-

integrationsroutinen, die geschickt im Hinter-grund laufen, um in Echtzeit auf aktuelle und qualitätsgesicherte Daten zugreifen zu können.

Disy feiert auf der INTERGEO 2017 in Berlin sein 20-jähriges Bestehen und präsentiert die neue Version von Cadenza sowie die Neuentwicklung GeoSpatial Integration für Talend.

Von GiS und reporting zu Spatial analytics und Location intelligence

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Mittwoch, 27. September 20179:15 – 12:30 Uhr | Messe Berlin (Eintritt frei)

9:15 Uhr Einführung: S. Grebe und P. Krückel, BUSINESS GEOMATICS – Wirtschaftszeitung für Geoinformatik, 50,2 – Das Magazin für intelligente Stromnetze, Köln

9:30 Uhr INSPIRE Richtlinie in Deutschland – Betroffenheit, Anforderungen, Umsetzungsszenarien, Dr. Anja Hopfstock, Koordinierungs- stelle GDI-DE, Frankfurt a.M.

10:00 Uhr INSPIRE in der Bewertung der energiewirtschaftlichen Fachverbände, Dipl.-Ing. Volker Patzwaldt, VDE-FNN, Mannheim

10:30 Uhr INSPIRE Erfahrungen bei der Umsetzung in einem Versorgungsunternehmen, N.N.

11:00 Uhr Das Niederländische KLIC-System – INSPIRE in der Leitungsauskunft, Caroline Groot, Directie Geo- en Vastgoedinformatie en Advies, KLIC, Kadaster NL, Apeldoorn (Vortrag in englischer Sprache)

11:30 Uhr INSPIRE als Grundlage für die Planauskunft bei Leitungsbetreibern, Dipl.-Ing. Ingo Reininger, Technical Consultant BIL eG, Bonn

12.00 Uhr INSPIRE Metadatenkatalog für die Energiewirtschaft – Möglichkeiten und Chancen, Dipl.-Geogr. Peter Riegger, Geo-Prozess-Optimierung, Troisdorf

Ende der Session: 12:30 Uhr (Änderungen vorbehalten)

INSPIRE bei EVU - Mehrwerte und Chancen

Fachsymposium für Energieversorger

www.disy.net

ie INTERAERIAL SOLUTIONS (IASEXPO), laut Veranstalter die größte Drohnenshow Eu-ropas, findet auch in diesem Jahr wieder als Sonderausstel-

lungsbereich für kommerzielle und zivile Drohnenanwendungen auf der INTERGEO vom 26. bis 28. September 2017 in Berlin statt. Schwerpunkte des Praxisforums sind unter anderem die rechtlichen Aspekte im Zusammenhang mit Nutzung und Inbe-triebnahme von Drohnen. Multicopter und Drohnen mit einem Gewicht von über zwei Kilogramm dürfen nur noch mit ei-nem sogenannten „Drohnenführerschein“ geflogen werden. Für dessen Erteilung verlangen die Landesluftfahrtbehörden unter anderem einen Kenntnisnachweis des Drohnenpiloten im Umgang mit UAV. In diesem Zusammenhang erklärt Frank Wichert von procow, Consulting Anbieter im Projektmanagement, den Besuchern, was diese Vorgaben bedeuten und worauf man als Pilot achten sollte.

Darüber hinaus erklärt Rechtsanwalt Dr. Ulrich Dieckert, Spezialist beim Thema Betriebsverbote für Drohnenpiloten bei der Kanzlei Dieckert Recht und Steuern, die Genehmigungspraxis der Luftfahrt-behörden. Besucher haben überdies die Möglichkeit, die Prüfung für den Drohnen-

führerschein direkt auf der Messe abzule-gen. Weitere Themen im Praxisforum sind die Marktentwicklung der UAV Branche und die Organisation des Luftraums. Ersteres bespricht Kay Wackwitz, CEO von Drone Industry Insights (DRONEII), in seinem Vortrag zu den Chancen und Grenzen der verschiedenen Anwendungs-bereiche von UAV. Darüber hinaus erklärt er Hintergründe und Fakten zur aktuellen Marktentwicklung sowie zu Kooperatio-nen, die den Markt maßgeblich verändern könnten. Ralf Heidger von der Deutschen Flugsicherung informiert die Besucher darüber, wie die DFS mit der Herausforde-rung einer rapide ansteigenden Zahl von Drohnen im deutschen Luftraum umgeht und wie deren präzise Erfassung in das bestehende Flugverkehrsmanagement-system integriert werden soll.

Neben zahlreichen Vorträgen beinhaltet das Programm der IASEXPO auch Erfah-rungsberichte und Best-Practice Beispiele rund um den Einsatz von Drohnen in der Vermessung sowie bei der Inspektion von Gebäuden und Industrieanlagen. Zum speziellen Einsatz von Wärmebildtechno-logie in der Inspektion referiert Friedrich Wilhelm Bauer von der Hochschule Han-nover. Benjamin Federmann von Aibo-tix-Leica zeigt die ökonomischen Vorteile

des Einsatzes von Drohnen in Vermessung und am Bau auf. Der Bundesverband der Copter Piloten ergründet im Vortrag „Make or Buy?“ die Frage, ob es sinnvoller ist, eine Drohne selbst zu erwerben und Mitarbeiter zu schulen oder einen ent-sprechenden Dienstleister zu beauftragen. Die Antwort liefern Erfolgsgeschichten aus den Spezialbereichen 3-D–Modelling und Smart Framing. Der Inspektion spe-ziell im Energiesektor widmen sich Maik Neuser von Westnetz und Carlo Zgraggen von aeroscout in ihren Vorträgen.

Außerdem geht es um den Einsatz von Drohnen in der Land- und Forstwirtschaft sowie im Katastrophenschutz. Über Droh-nen in der Forstvermessung referieren im Rahmen des Praxisforums Antoine Cottin von Carbomap und Bobby Vick von Precisionmapper.

Wie Logistikdrohnen im Notfalleinsatz helfen können, schildert Dr. D. Göbel von Gundulax/Agaplesion, Frankfurter Diako-nie Kliniken GmbH. Phillipp Köhler von Nahecopter gibt in seinem Vortrag einen Überblick über die Chancen des Drohne-neinsatzes bei Katastrophenschutz, Feu-erwehr und Sicherheitsbehörden.

chancen und grenzen der uaV-Branche in Deutschland

D

www.interaerial-solutions.com

Die INTERAERIAL SOLUTIONS präsentiert auf der diesjährigen INTERGEO die neuesten Markt- entwicklungen, Technologien und Anwendungskonzepte für unbemannte Flugroboter.

Der Konnektor wird direkt in die Talend-Umgebung integriert und erweitert dort nahtlos die Talend Werkzeugpalette. Der Benutzer sieht die zusätzlichen Datenquellen und Operatoren, die er wie gewohnt per

Drag-and-drop in das Arbeitsfenster übernehmen kann.

22 | Unternehmen & Märkte Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017

er US-amerikanische Finanzinves-tor Battery Ventures aus Waltham (Massachusetts) hat die Aktien des Unternehmens AED-SICAD AG über-nommen. Die bisherigen Anteils-eigner, der Vorstandsvorsitzende Dr. Thomas Eng-

lert (80 Prozent) und Esri LLC (20 Prozent) haben ihre jeweili-gen Anteile komplett veräußert. Battery Ventures hat dazu das Unternehmen AED GIS Holding in Düsseldorf gegründet, in des-sen Besitz die AED-SICAD AG sich nun befindet. Der 67-jährige Dr. Thomas Englert hatte die AED Graphics AG vor 35 Jahren gemeinsam mit dem Ex-Vorstand Werner Lück gegründet. Im Jahr 2002 übernahm das Unternehmen die SICAD Geomatics GmbH & Co. oHG, damals eine mittelbar 100-prozentige Tochter der Sie-mens AG. „Mir war es wichtig, dass das Unternehmen in die Hände eines Investors gelangt, der eine nachhaltige Wachs-tumsstrategie verfolgt“, erläutert Englert der Business Geomatics.

Der im Technologiebereich tätige Finanzinvestor Battery Ventures wurde 1983 gegrün-det und verwaltet derzeit ein Beteiligungsnetzwerk mit einer Gesamtkapitalisierung von rund 5,6 Milliarden US-Dollar. Die Übernahme der AED-SICAD AG ist die erste im GIS-Markt.

„Investitionen in die Techno-logieentwicklung der AED-SI-CAD sollen gestärkt und weitere, komplementäre Übernahmen getätigt werden,“ so Morad El-hafed, Partner bei Battery Ven-tures. Ziel ist es, in den nächsten zehn Jahren einen Jahresumsatz

von rund 100 Millionen Euro zu erreichen. Dieser enorme Umsatzsprung soll von knapp 25 Mio EU-RO in 2015 (Bilanzverlust von ca. 500 T€) sowohl durch die eigene positive Geschäftsentwicklung als auch durch weitere Übernahmen erreicht werden. Die Geschäftszahlen aus 2016 sind

zwar noch nicht veröffentlicht, „das Gesamtergebnis ist aber wesentlich besser ausgefallen als im Vorjahr“, sagt Englert. Dabei zielt Battery auch auf die Internationalisierung des Geschäfts – vor allem bei der UT-Produktlinie, der Manage-mentlösung für Leitungsbetrei-ber von AED-SICAD.

„Für Kunden und Mitarbeiter der AED-SICAD AG ändert sich durch die Übernahme nichts“, sagt Englert, der noch bis Ende des Jahres als Vorstandsvorsit-zender fungiert und dann vor-aussichtlich in den Aufsichtsrat wechseln soll. Auch die Betei-ligungen der AED-SICAD AG an anderen Unternehmen der AED Solution Group (ARC-GREENLAB GmbH, AED-SYNERGIS GmbH und BARAL Geohaus-Consulting AG) bleiben bestehen.

Ebenfalls bleibt Dr. Holger Schade als Vorstand erhalten. In Kürze soll noch ein weite-res Vorstandsmitglied berufen werden, das bereits jetzt ei-ne leitende Tätigkeit bei der AED-SICAD AG einnimmt. Nach Angaben der AED-SICAD soll vorerst kein Mitarbeiter von Battery Ventures ins operativen Geschäft eingebunden werden. Ebenso bleibt Esri strategischer Softwarepartner.

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battery Ventures übernimmt

aED-SiCaD aG

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www.battery.com

www.aed-sicad.de

Das saarländische Traditionsunternehmen CAIGOS feiert in diesem Jahr das 30-jährige Firmenju-biläum. 1987 von Lothar Bubel als IT-Entwick-lungsunternehmen für EDV-Anwendungen für den Mittelstand und öffentliche Verwaltungen gegründet, entwickelte das Unternehmen bis 2010 das Geoinformationssystem unter dem Na-men POLYGIS, das heute unter der unternehmen-seigenen Marke CAIGOS bekannt ist. Die beiden Kernmärkte des Unternehmens bilden dabei die Kommunalwirtschaft und die Ver- und Entsor-gungsbranche.Heute betreut das Unternehmen mehr als 1.200 Kunden und bietet über 40 Anwendungen und Lösungen an.Gleichzeitig mit dem Firmenjubiläum wechselt nun auch endgültig die Geschäftsführung des Unternehmens. Der Unternehmensgründer und bisherige Geschäftsführer Lothar Bubel verlässt die Unternehmensleitung und übergibt das Steuer zum 01. Juli 2017 dem nun alleinigen Geschäfts-führer Dirk A. Weidemann, der schon seit dem 01. März 2017 im Amt ist.Dirk Weidemann ist gelernter Dipl.-Wirt-schaftsingenieur und Diplom-Geograph und war von 2013 bis Anfang 2017 Geschäfts-führer des branchenbe-kannten Unternehmens Mettenmeier.Mit der endgültigen Übergabe der Geschäfte an Dirk Weidemann wurde bei CAIGOS nun ein Prozess der Unterneh-mensübergabe zum Ab-schluss gebracht, der mit der Übernahme des Un-ternehmens 2011 durch die Ettlinger IDS-Gruppe begonnen hatte.„An dieser Stelle will ich mich recht herzlich bei allen Beteiligten

bedanken. Bei den Kunden, die uns über Jahre und sogar Jahrzehnte die Treue gehalten haben, bei den Partnerunternehmen, ohne die die flä-chendeckende Betreuung der Installationen gar nicht möglich gewesen wäre und natürlich bei den Kollegen und Mitarbeitern “, heißt es in der Verabschiedungsmitteilung von Lothar Bubel . Weiterhin berichtet Bubel: „Das Unternehmen steht auf guten und soliden Füßen. Anfang März dieses Jahres hat der Gesellschafter Herrn Dirk Weidemann als meinen Nachfolger zum Ge-schäftsführer bestellt. Bringen Sie Ihm das Ver-trauen entgegen, das Sie mir über all diese Jahre entgegengebracht haben. Mit Zuversicht und Ver-trauen blicke ich auf die Zukunft von CAIGOS“.Am 05. und 06. September 2017 lädt CAIGOS Anwender und Interessenten zum alljährlichen Anwendertreffen nach Leipzig ein. Dort wird sich Lothar Bubel auch noch einmal persönlich verab-schieden. Gleichzeitig wird Dirk Weidemann dann den Weg der CAIGOS für die Zukunft beschreiben.

„Eines kann ich jedoch schon jetzt verraten“, so der Geschäftsführer gegenüber

der BUSINESS GEOMATICS, „wir werden den bisherigen Weg mit

Dynamik kontinuierlich weiter fortsetzen. Unsere Aktivi-

täten werden in unseren beiden Kernzielmärkten Kommunalwirtschaft und Versorgungsbran-che deutlich verstärkt werden. CAIGOS bleibt CAIGOS, GIS made in Germany“, so der Geschäftsführer.

30 Jahre caigos FirmEnJuBiläum

www.caigos.de

GIS Hersteller aus Kirkel feiert Firmenjubiläum und übergibt Geschäftsführung. Anwendertag Anfang September in Leipzig

Morad Elhafed von Battery Ventures will weiter in die AED-SICAD AG investieren.

Dr. Thomas Englert, Vorstandsvorsitzender von

AED-SICAD AG hat seine Anteile verkauft, bleibt aber bis Ende des Jahres im Amt.

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zeig

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GEOMER GMBH Das Datenprodukt „fullhaus de“ des Geoinformationsdienstleisters geomer GmbH beinhaltet Gebäudeinformationen für Energie-dienstleister, Ingenieure, Architekten, Versicherer, Einzelhändler, Netzbetreiber, Brandschützer, Wer-betreibende, Immobiliendienstleister und andere Branchentätige. Enthalten sind kleine Trafohäus-chen bis hin zur großindustriellen Anlage. „fullhaus de“ kann mit gängiger GIS-Software benutzt wer-den. Der Datensatz liegt flächendeckend für die ge-samte Bundesrepublik Deutschland als Geodatabase (GBD) oder PostGreSQL vor.

FZI Ein Team am FZI Forschungszentrum Informa-tik in Karlsruhe (KIT) forscht seit dem 1. Juli 2017 daran, Roboter so zu trainieren, dass sie Risiken selbstständig einschätzen können und die Fähig-keit haben, Situationen bewusst abzuwägen sowie Entscheidungen zu treffen. Mit „intelliRISK“ sollen Roboter die Fähigkeit erlangen, auf planetaren Erkundungsmissionen autonomer und flexibler zu handeln.

ALPEN-ADRIA-UNIVERSITäT Ein Forschungsteam der AAU hat erste Ergebnisse zur Frage vorgelegt, unter welchen Umständen die (selbstorganisierte) Warenauslieferungper Drone effizient funktionie-ren könnte. Doktorand Pasquale Grippa hat die Erkenntnisse auf der Tagung „Robotics. Science and Systems“ ab 12. Juli am Massachusetts Institute of Technology (MIT) vorgestellt.

› nEWS

Übergabe des Staffelstabes: Lothar Bubel übergibt die Geschäftsführung der CAIGOS GmbH an Dirk Weidemann.

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Unternehmen & Märkte | 2324. Juli 2017 | Business Geomatics 5/17

imprEssum proBE-aBoanzEigEninDEX

untErnEhmEnsinDEX

Mitglied der Informations- gemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern e. V. (IVW)

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18. JahrgangISSN 1437-5532Erscheinungsweise 7 x jährlichEs gilt die AnzeigenpreislisteNr. 18 vom 1.1.2016

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Redaktion vom Verlag und Herausgeber nicht übernommen werden.

AED Soulution Group ...............................................................4B&B Ingenieurgesellschaft ......................................................6Caigos ......................................................................................... 17Contelos ........................................................................................5DDS ............................................................................................. 15Disy ............................................................................................. 10G&W ...............................................................................................7HINTE Messe ............................................................................ 22

Infas 360 .................................................................................... 12Ingenieurbüro Dhom ............................................................. 13RIB Software ................................................................................2SPIE ............................................................................................. 11Topcon ..........................................................................................8TOPO graphics ............................................................................9Viscan solutions .........................................................................3ZENNER ...................................................................................... 19

AED-SICAD ......................................... 22

Ahnen & Enkel ...................................20

AIT .........................................................20

ARC-GREENLAB .................................11

Axciom .................................................23

AZ Direct ..............................................23

B&B Ingenieurgesellschaft ...............9

Battery Ventures ...............................22

BauInfoConsult ....................................6

BDB .........................................................6

BGVHT ....................................................6

BIL .........................................................21

BKG ........................................................11

BMBF ....................................................20

BMI ..................................................11,13

BMVI .....................................................14

BMVIT ...................................................20

BMWi ....................................................18

Bosch ..............................................14,15

BTU .......................................................14

buildingSMART ....................................5

BUNG Ingenieure ................................8

CAIGOS .................................................22

con terra ..............................................20

Contelos .................................................8

Crossmedia .........................................23

DDS .......................................................23

Deutsche Flugsicherung .................20

DHBW Stuttgart .................................15

Dieckert Recht und Steuern ..........21

Disy ........................................ 10, 21, 23

DLR ....................................13-15, 18,19

Drone Industry Insights ..................21

ESA ..................................................16,17

ETH Zürich ..........................................18

Frankfurter Diakonie Kliniken .......21

Fraunhofer FKIE .................................20

Fraunhofer ILT ....................................18

Fraunhofer IMBT ...............................18

G&W Software .....................................3

GDI-DE .................................................21

Geonovus ............................................10

Helmholtz Gemeinschaft ................14

Hinte .....................................................21

Hi-Target ..............................................10

HOCHTIEF ViCon ...............................2,3

IABG ......................................................16

IB&T ........................................................5

IDS-Gruppe .........................................22

IHP .........................................................14

infas 360 ..............................................23

init Innovations .................................10

initions ...................................................6

IT Verbund Landkreis Gifhorn .......11

KLIC .......................................................21

Leibniz Rechenzentrum ..................19

Max Bögl ...............................................4

microm ................................................23

Motionlogic ........................................23

Munich Re ..........................................16

Nahecopter .........................................21

NASA .....................................................17

NEVARIS .................................................6

Österreichische Hagelversicherung .. 17

procow .................................................21

PTV Group ...........................................23

PwC .......................................................13

RIB ........................................................4,7

RUB .......................................................17

SAG ........................................................12

SAP ........................................................16

Siemens ...............................................22

sig Media .............................................21

Snapchat .............................................10

SPIE InfoGraph GISMobil ................12

Talend ...................................................10

TomTom ........................................14,15

TOPO graphics ............................10, 20

TU München ......................................19

Uni Bonn .......................................17,18

VDE-FNN .............................................21

Viscan Solutions ..................................7

ZENNER ................................................24

ZENNER IoT Solutions .....................24

ZVM .......................................................14

Ja, ich möchte zwei aktu-elle Ausgaben von Busi ness Geomatics kostenlos zugesandt be-kommen. Entspricht die Zeitung nicht mei nen Erwartungen, werde ich spä-testens 10 Tage nach Erhalt der zwei ten Ausgabe eine schrift liche Mitteilung an die sig Media GmbH & Co. KG, Bonner Straße 205, 50968 Köln, senden. Die Lie-ferung wird dann ein ge stellt. Wenn Sie bis zu diesem Ter min keine Nach richt von mir haben, möchte ich Business Geoma tics im Jahres abonnement (8 Ausgaben) zum Preis von EUR 53,00 (zzgl. EUR 7,00 Porto + Versand) beziehen.

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Vertrauensgarantie: Ich bestätige ausdrücklich, vom Recht des schriftlichen Widerrufes dieser Vereinbarung innerhalb von 10 Tagen Kenntnis genommen zu haben.

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m Rahmen einer Hotelbu-chungsanfrage wendet sich ein noch unbekannter Neu-kunde an ein touristisches Unternehmen. Nach Einga-be des Wohnortes erkennt CURTIS sofort, dass es sich

um einen potenziellen Top-Kunden aus dem Segment A handelt. Der Betreiber offeriert das Luxus-An-gebot: Große Suite, voll eingerichte-tes Büro, großzügiger Wohnbereich, Massage und ein Sternedinner. Der Neukunde bekommt genau das Angebot, das seinen Bedürfnissen entspricht, ohne dass er diese ex-plizit benannt hat – und bucht. Diesen Vorgang, der im Bereich der sogenannten Inbound-Kommuni-kation in Deutschland neuartig ist, ermöglicht eine neue Anwendung von der infas 360 GmbH aus Bonn. Sie heißt Customer Realtime Seg-mentation (CURTIS) und ermög-licht es Unternehmen, eingehende Interessentenanfragen unmittelbar den zuvor definierten Kundentypen zuzuordnen. So kann das Unter-nehmen direkt das zu diesem Typ individuell passende Angebot oder Preismodell anbieten. Zu-dem lassen sich innerhalb der Kommunikation an den ver-schiedenen Touchpoints die Ansprache (Tonalität) und die Argumentation anpassen.

Dieser Prozess basiert auf ei-ner zuvor erfolgten adressge-nauen Kundensegmentierung, die meist auf den CRM-Daten des Auftraggebers aufbaut. Technologisch gesehen bedient sich die Anwendung eines so-genannten Big Data-Targeting, bei dem eine große Menge

verschiedenster Daten aus allen Quellen kombiniert und daraus spe-zielle Zielgruppen definiert werden. Die gebildeten Segmente werden anschließend per Small Area Me-thoden auf das gesamte Marktge-biet übertragen. So kann für jede Adresse das Segment prognostiziert werden.

Sollte eine solche Kundenseg-mentierung bereits beim Auftrag-geber vorliegen, so wird diese häufig durch Datenanreicherungen und Befragungen verfeinert. Falls eine entsprechende Bestandskun-den-Segmentierung beim Auftrag-geber nicht oder nur unzureichend vorhanden ist, ergänzt oder ent-wickelt infas 360 diese neu. Dazu kann unter anderem ein Smart-Re-search-Verfahren zum Einsatz kommen. Über eine gezielte und intelligente Integration von Markt-forschung können Auftraggeber so

neue Erkenntnisse über ihre Kunden gewinnen. Zusätzlich können Auf-traggeber auch die CASA Datenbank der infas 360 mit über 700 mikro-geographischen Variablen nutzen. Komplettiert werden kann das Da-tenportfolio auch durch Daten aus dem Online-Tracking, zum Beispiel aus der App eines Auftraggebers.

Durch diese hausgenaue Zuord-nung von Adressen zu der Kun-densegmentierung werden dem Kunden viele Möglichkeiten für das Targeting und Marktanalysen eröff-net. Michael Herter, Geschäftsführer von infas 360: „Mit CURTIS kann man einen Interessenten, über den man nichts weiß, direkt zu- bezie-hungsweise einordnen. Das Wissen darüber stammt aus der Verbin-dung moderner Marktforschung mit CRM-Analytics.“ So können zum Beispiel Marketingkampagnen für bestimmte Segmente, Zielgebiete oder Kundengruppen gesteuert, daraufhin analysiert und für den gesamten Markt hochgerechnet werden.

CURTIS kann in das CRM-System des Auftraggebers integriert oder auch webbasiert ein-gesetzt werden. Dann greift die Anwendung auf das infas 360-Werkzeug für das Adress-management (PAGS-Coder) zu, auf dem dann für jede Adresse kundenindividuell Segmentmerkmale hinterlegt sind. So werden die Kunden-daten in Echtzeit geokodiert und den Segmenten zuge-ordnet. Die Segmentierung erfolgt dann in der Cloud.

Customer Realtime Segmentation (CURTIS) nennt sich die neue Anwen-dung von infas 360, mit der Unternehmen auf Basis einer optimierten Big

Data-Kundensegmentierung Anfrager identifizieren und ihnen adhoc passende Angebote machen können.

Live Kundensegmentierung

I

www.infas360.com

Kundensegmentierungen im CRM sind oft sehr einfach. Mit CURTIS von infas 360 können sie adressgenbau optimiert werden.

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: Fot

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(Kur

han)

Die Business Geomatics-Ausgabe 6/2017 erscheint am 18. September

programmVorschau

DDs Data Days 2017Das Praxisforum für Geodaten-Anwender DDS Data Days findet dieses Jahr parallel zu „Fit for Profit“ der PTV Group am 20. und 21. September in der Print Media Acedemy in Heidelberg statt.

Die DDS Digital Data Services GmbH veranstaltet auch dieses Jahr wieder die „DDS Data Days – Das Praxisforum mit Raumbezug“. Am 20. und 21. September 2017 lädt der Geodatenanbieter Anwender, Interessenten und Lieferanten raumbezo-gener Daten nach Heidelberg in die Print Media Academy ein. Mit den Data Days bietet DDS eine Plattform, auf der sich die Gäste gemeinsam über praktische Beispiele und Erfahrungen aus der realen Welt der Geodaten auszutauschen. Darüber hinaus erwartet die Teilnehmer ein Programm mit praxisnahen Vorträgen rund um das Thema „Geodaten-Anwendungen“, sowie Einblicke in neue Lösungsansätze und Ent-wicklungen. Die Veranstaltung findet erst-mals in Kombination mit „Fit For Profit“, dem Branchentreff rund um Geomanage-ment und Logistik vom Mutterkonzern PTV Group, statt. Die Teilnehmer der Data Days können wahlweise auch an einzelnen Programmpunkten der FIT FOR PROFIT teilnehmen. Der erste Tag beginnt mit einem Impulsvortrag zum Thema „Ziel-gruppenscharfe Standort- und Mediapla-nung dank anonymer Schwarmdaten aus dem Mobilfunknetz und microm-Daten“, gehalten von microm GmbH Geschäftsfüh-rer Ralf Küppers und Motionlogic GmbH Geschäftsführer Norbert Weber. Um 16 Uhr startet die Podiumsdiskussion „Einsatz von

Mobilitätsdaten bei Standortfragen: Mög-lichkeiten des aktuellen Datenangebotes“. An Tag zwei beginnt Peter Kothe von AZ Direct mit dem Impulsvortrag „Der inter-nationale Mikrogeografie-Standard für Geo-basierte Planung und Bewertung: wa-rum GRIDs/Rasterdaten in der Geoanalyse nicht mehr wegzudenken sind“. Danach folgt eine Diskussionsrunde zum Thema „Gridded Data in der raumbezogenen Pla-nung: noch die Zukunft oder inzwischen heimlicher Standard?“ Nach der Mittags-pause um 13.30 Uhr folgt ein weiterer Impulsvortrag. Diesmal von Raffael Weber von Crossmedia mit dem Thema „Geo In-telligence – wie aus Big Data Local Success wird“. Die anschließende Diskussionsrunde beschäftigt sich mit „Geomarketing-Ansät-ze mit Big Data: der aktuelle Stand“. Der letzte Impulsvortrag der DDS Data Days heißt „Die nächste Runde geht auf´s Haus! Amtliche und privatwirtschaftliche Daten optimal einsetzen – für Geomar-keting und Kampagnen“ und wird von Christian Reuss von Axciom Deutschland gehalten. Zum Abschluss gib es noch eine letzte Diskussionsrunde mit dem Titel „Pri-vat trifft amtlich: hausgenaue Daten in 3D, was bietet der Markt?“. Das Programm ist um 17.15 beendet.

www.ddsdatadays.de

DISY Im Auftrag des Eisenbahn-Bun-desamtes und unter Federführung der Disy Informationssysteme GmbH hat das Konsortium der Firmen Disy, Pöyry und SoundPLAN die EU-Umgebungslärmkar-tierung für die Haupteisenbahnstrecken des Bundes abgeschlossen. Alle Bal-lungsräume mit mehr als 100.000 Ein-

wohnern bzw. Haupteisenbahnstrecken mit einem Verkehrsaufkommen von über 30.000 Zügen pro Jahr wurden erfasst. Die Lärmkartierung deckt eine Fläche von über 50.000 Quadratkilometern ab. Die Ergebnisse der Lärmkartierung sind Grundlage der Lärmaktionsplanung und stehen der Öffentlichkeit zur Verfügung.

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24 | Unternehmen & Märkte Business Geomatics 5/17 | 24. Juli 2017

iele Menschen empfinden bei dem Begriff IoT ein leich-tes Grummeln in der Ma-gengegend, wird doch mit diesem Kunstwort ein Trend beschrieben, der unsere Welt im Ganzen erfasst hat und weite Teile des öffentlichen

Lebens in das Internet verlagert. Das „Internet der Dinge“, wo alles denkbar und nichts ma-nifestiert ist, wird mehr und mehr von einem geflügelten Wort zur Realität. So wird auch die Geowelt mittlerweile von dieser Welle erfasst und es zeigen sich durch das Zusammenwach-sen von Technologien plötzlich neue Potenziale und Möglichkeiten.

Geoinformatik und SensorikSo entstehen etwa derzeit neue Phantasien durch die Kopplung von raumbezogenenen Informationstechnologien mit neuer Sensorik. Zwar existieren aus der GNSS-Welt bereits zahl-reiche Anwendungen etwa im Telematikumfeld, wo standortbezogene Daten mit sensorerfassten Daten gemeinsam verarbeitet werden, etwa beim LKW, der über diese Verbindung zum Beispiel Motortemperatur, Ölstand und andere dynamische Daten an die Zentrale liefert, doch werden solche standortbezogenen Dienste zu-meist auf dem normalen GSM-Telekommunika-tionsweg transportiert. Nun drängen aber neue Standards auf den Markt, die dynamische Daten aller Kategorien per Funk über große Strecken transportieren können und dabei den Vorteil haben, kaum Energie zu verbrauchen und selbst in Gebäuden eine erhebliche Durchdringung aufweisen. Einer dieser neuen Standards ist Lo-RaWAN, das für Long Range Wide Area Network steht. LoRaWAN ist ein neuer Funkstandard, der ursprünglich in den USA entwickelt wurde, um riesige Rinderherden auf großer Fläche ohne

entsprechende Mobilfunkversorgung ständig überwachen zu können.

Einfache technologieDie Architektur der LoRanWAN-Netze ist grund-sätzlich sternförmig angelegt. Das heißt, die Funksensoren (Endgeräte) kommunizieren von Punkt zu Punkt mit sogenannten Gateways, wel-che die Datenpakete an einen Netzwerkserver senden. Der Netzwerkserver seinerseits verfügt in der Regel über verschiedene Schnittstellen, um Daten an verschiedenste IoT Plattformen und Applikationen zu liefern.

LoRaWAN nutzt regional unterschiedliche Frequenzbereiche im ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band), zumeist im Fre-quenzbereich von 6,765 MHz bis 6,795 MHz. In Europa liegen die die ISM-Frequenzen zwischen 433 MHz (ISM-Band Region 1) und 868 MHz (SRD-Band Europa).

Die Reichweiten erstrecken sich von zwei km im Stadtgebiet über 15 km in die Vororte bis zu 40 km in ländlichen Räumen. Ein weiterer großer Vorteil ist die Durchdringung von Gebäuden, da hier auch zu einem gewissen Grad unterirdi-sche Räumlichkeiten versorgt werden können. Tests haben ergeben, dass Gebäude von bis zu 20 Stockwerken keine Übertragungsprobleme haben, selbst wenn der Sender sich im Keller befindet. Der Stromverbrauch der Endgeräte ist denkbar niedrig und beträgt nur rund 10 mA. Dadurch werden Nutzungszeiten von deutlich über zehn Jahren ermöglicht, ohne dass ein Batterietausch notwendig wird.

Um eine hohe Effizienz bei Datentransfer und Energieverbrauch zu erreichen, nutzt LoRaWAN Frequenzspreizung. Interferenzen können so weitestgehend vermieden werden. Die Da-tentransferraten zu den Endgeräten passt der Netzwerkserver der jeweiligen Situation an. Die Kommunikation zum Netzwerkserver und zum

Anwendungsserver im LoRaWAN ist zweifach mit 128 bit AES (Advanced Encryption Standard) verschlüsselt, so dass ein hoher Sicherheits-schutz vorliegt.

Dem größten südkoreanischen Telekom-munikationsunternehmen SK Telecom gelang Anfang Juli 2016 die landesweite Einführung von Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) basierend auf LoRaWAN-Technik für die IoT-In-frastruktur. Ein paar Tage vorher meldete das niederländische KPN die landesweite Bereitstel-lung des IoT-Netzwerkes mit LoRaWAN-Technik. Damit gehören die Niederlande und Südkorea zu den ersten Ländern mit flächendeckender LoRaWAN-Versorgung.

in Deutschland noch weitgehend unbekannt

In Deutschland ist LoRaWAN noch in den Kin-derschuhen und es finden sich bislang wenige Anwendungen. Erste konkrete Anzeichen zur Nutzung der neuen Technologien gibt es in der Versorgungswirtschaft. Vorreiter ist hier die Firma ZENNER. Das saarländische Traditionsun-ternehmen, das weltweit zu den Marktführern bei Wasser-, Wärme- und Gaszählern gehört, will mit seiner IoT-Initiative die Versorgungs-wirtschaft revolutionieren. „Wir wollen das Internet der Dinge für die Versorgungswirtschaft erschließen und so neue Geschäftsmodelle ermöglichen“, erläutert Sascha Schlosser, Ge-schäftsführer bei ZENNER. Erster wesentlicher Nutzungsansatz ist dabei die sogenannte Mehr-spartenablesung von Verbrauchsstellen.

Stadtwerke können beispielsweise mit der neuen Technologie eine flächendeckende Stich-tagsablesung vornehmen. Dabei ermöglicht die Anbindung an die intelligenten Messsyste-me spartenübergreifende Angebote. „Die neue Technologie bietet Stadtwerken und Energie-versorgern Möglichkeiten, die deutlich über die

derzeit verbreitete Fernablesung mit Walk-by- oder Drive-by-Funk-Lösungen hinausgehen“, erläutert Sascha Schlosser. Beispielsweise lassen sich die Zählerdaten viel häufiger auslesen, weil die Daten tausender Objekte energiesparend in kürzester Zeit und über weite Strecken hinweg übertragen werden können. Die Anfahrten zu den Messstellen entfallen damit ebenso wie eventuelle Terminabsprachen mit Gebäudeei-gentümern, um Zugang zu den Liegenschaften zu erhalten. Der Verbrauch abwesender Mieter muss nicht mehr geschätzt werden. Weil das System bidirektional funktioniert, lassen sich die Zähler auch aktiv ansteuern, um beispiels-weise den Stichtag umzuprogrammieren, den Gerätestatus abzufragen oder den sogenann-ten Bewertungsfaktor für die Abrechnung zu ändern. „Messstellenbetreiber können die Ver-brauchsdaten aller Versorgungssparten ausle-sen, verarbeiten, und diese Dienstleistung zum Beispiel der Wohnungswirtschaft anbieten“, führt Schlosser aus. „Im Umfeld des Smart Meter Rollouts im Strombereich, der derzeit in Deutschland stattfindet, ist das eine sehr inte-ressante Option, die mit vergleichbar einfachen Mitteln umgesetzt werden kann.“

Viele anwendungen denkbarDoch nicht nur im Versorgungsbereich wer-den plötzlich neue Anwendungen denkbar. Auch in der Geoinformatik ergeben sich mit LoRaWAN neue Anwendungsphantasien. Das in Hamburg ansässige Unternehmen ZENNER IoT Solutions GmbH arbeitet derzeit an einem Projekt zur Überwachung von Unterflur-Müll-containern. Per Ultraschall-Sensor wird dabei der Füllstand der Müllcontainer überwacht. Ist der Container voll, wird die Zustands-meldung per LoRaWAN übertragen und auf einer App visualisiert. Der zuständige Abfall- entsorgungsbetrieb ist mit diesen dynamischen Daten dann in der Lage, seine Containerentlee-rungsroute angepasst zu planen.

Im der Schweiz setzen die ZENNER IoT-So-lutions ein System zur Überwachung von Parkplätzen um. Es zeigt in einer App mit Kar-tenanwendung freie und besetzte Parkplätze an. So kann die Stadtpolizei zum Beispiel besetzte Behindertenparkplätze kontrollieren und prüfen, ob der Autobesitzer über einen entsprechenden Parkausweis verfügt.

Beim Projekt vemedo.com, das sich derzeit im Aufbau befindet, können sich Inhaber von Elektrofahrzeugen und Inhaber/Betreiber einer Ladestation für Elektroautos auf www.vemedo.com anmelden und ihre Ladestation registrie-ren. Über eine App können andere Nutzer eine Ladestation suchen und sehen auf einer Karte den Zustand „Frei“ oder „Besetzt“ visualisiert.

Diese ersten Projekte zeigen bisher nur ru-dimentär, welche Möglichkeiten das Internet of Things durch die Kombination von Geotech-nologien und neuen digitalen Technologien bieten kann. Für die Geoinformatik könnte dabei LoRaWAN eine neue Schlüsselrolle übernehmen, da damit dynamische Zustandsdaten jedwe-der Art transportiert und mit Geotechnologien kombiniert eine neue Welt der Anwendungen eröffnen könnten. (PK)

Der Trend der Digitalisierung ist nicht mehr aufzuhalten. Digitale Technologien können heute schon den Weg bereiten für verbesserte Prozesse und neue Services. Dabei wachsen unterschiedliche Technologien zusammen und ermöglichen

gemeinsam neue Chancen.

Wie das internet of things (iot) die geowelt verändert

Geoinformatik im Zeichen von iot

V

Globale Internetwelt

Datenfluss

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)

Cloud App

NetworkServer

Bis zu ~ 40 km(Chirp SS CDMA)

NetworkServer

LoRaGateway

LoRaEndgeräte (Sensoren)

LoRaEndgeräte (Sensoren)

1 meterAbstand

LoRaGateway

InternetGSM, LTE ...

www.zenner.com

LoRaWAN bietet für Smart-City Lösungen einen idealen Datenkommunikationsstandard.

LoRaWAN-Modell: Vernetzung von Daten- strukturen in der Cloud via Funkstandard

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