Mit der NAVA-App können Montagetrupps die Hausanschlusseinmessung direkt auf der Baustelle mittels handelsüblichen Smartphones vornehmen. Foto: Mettenmeier GmbH

Denkt man an Baustellen, assoziiert man damit schnell Begriffe wie Schmutz, Lärm, schwere Geräte und harte physische Arbeiten. Doch eine App, über die Montagetrupps mit einer Augmented Reality (AR)-basierten Anwendung den Hausanschluss direkt auf der Baustelle digital erfassen und raumbezogene Informationen in Echtzeit in das Geoinformationssystem (GIS) des Leitungsnetzbetreibers übertragen können? Das klingt nach Zukunftsmusik, ist auf vielen deutschen Baustellen heutzutage jedoch Alltag. Möglich macht das die NAVA-App. Mit der Lösung können Sachdaten und Geometrien über das Smartphone und die hier integrierte Kamerafunktion erfasst werden – schnell, unkompliziert und ohne Vorkenntnisse mit geodätischer Messtechnik und Sensorik haben zu müssen. Grundlage dafür ist die im Smartphone integrierte Nahbereichsphotogrammetrie, auf welche NAVA zurückgreift, ohne dass Anwender:innen davon etwas mitbekommen. Im Ergebnis entsteht so eine Hausanschlussdokumentation in hoher Qualität und komplett im digitalen Workflow.

Die NAVA-App besteht dafür aus einer Cloud-Anwendung sowie einer speziell für Monteure designten App und wurde bereits 2016 von der Mettenmeier GmbH mit dem Ziel konzeptioniert, die Hausanschlusseinmessung in der AR mit einer automatisch generierten Aufnahmeskizze via Standard-Smartphones ohne externe Sensorik zu ermöglichen. Nach zwei Jahren Entwicklungszeit wurde die App im Jahr 2018 schließlich am Markt vorgestellt. Seitdem wird NAVA von einer stetig wachsenden Zahl von Kund:innen eingesetzt, um einen papierlosen und durchgängig digitalen Workflow umzusetzen.

Integriertes Bildmessverfahren im Fokus

GNSS-Empfänger für NAVA

NAVA kann im Zusammenspiel mit einem mobilen GNSS-Empfänger wie dem Leica Zeno FLX100 sogar absolute Messpunkte ermitteln. Foto: Mettenmeier GmbH

Die NAVA-App wird aktuell um einen mobilen GNSS-Empfänger erweitert, der die aufgenommenen Messergebnisse mit absoluten Koordinaten anreichert. Dazu wird das Smartphone über eine universelle Handheld-Halterung mit dem Empfänger gekoppelt und die zugehörige App auf dem Smartphone installiert. Über den Multifrequenzempfang und das eingesetzte Korrektursignal erzielt NAVA damit laut Hersteller horizontale Genauigkeiten von weniger als zwei Zentimetern. Zusätzlich erfolgt durch die Augmented Reality der NAVA-App eine intuitive Überprüfung der Lagequalität direkt vor Ort.

Während die herkömmlichen NAVA-Messungen bereits für ausreichende Genauigkeitswerte im Hausanschlussbereich sorgen und auch bei GPS-Abschattung funktionieren, sorgt dieser zusätzliche Genauigkeitsfaktor für weitere Sicherheit. Der Vorteil liegt darin, dass die absoluten GNSS-Koordinaten nun zusätzlich mit in die Messergebnisse aufgenommen werden. So können auch Messungen bei schlechter Sicht oder in größeren räumlichen Dimensionen stattfinden, zum Beispiel bei der Gleisvermessung, bei Kabel- und Rohrleitungstrassen oder bei sehr langen Hausanschlussleitungen. Gleichzeitig erkennt das System auch ungenaue GNSS-Punkte, die zum Beispiel aufgrund der Begebenheiten vor Ort entstanden sind, und markiert diese in der Skizze automatisch. (jr)

Besonderheit der Lösung ist das integrierte Bildmessverfahren mit speziell entwickelten Funktionalitäten zur Qualitätssicherung. So kommt NAVA nach Herstellerangaben im Grunde ohne die primäre Positionsbestimmung via GNSS (die je nach individuellem Anspruch jedoch ebenfalls möglich ist; siehe Kasten) aus, erfüllt aber dennoch die im Regelwerk (DVGW GW 120 und VDE-AR-N 4201) geforderte Genauigkeit. Möglich wurde das durch zahlreiche (Weiter-)Entwicklungen von Smartphones und mobilen Betriebssystemen: rund ums Jahr 2016 sickerte durch, dass die führenden Smartphone-Hersteller die Bildmesstechnik in ihre Geräte implementieren wollten, um ihr Potenzial etwa für Gaming-Anwendungen, AR und neue Nutzererfahrungen abschöpfen zu können. Durch diese Weiterentwicklung von Soft- und Hardware können moderne Smartphones und die aktuellen Versionen von iOS und Android aus den aufgenommenen Kamera-Bilddaten auf Knopfdruck 3D-Modelle berechnen. Vorläufiger Höhepunkt dieser Entwicklung fand sich im Jahr 2020, als Tech-Gigant Apple ankündigte, seine Geräte ab dem iPad Pro der 4. Generation sowie dem iPhone 12 Pro mit einem LiDAR-Lasermessverfahren auszustatten, das die Nahbereichsphotogrammetrie mit den gängigen Bildmessverfahren kombiniert. Ein gleichwertiges Verfahren bietet Google mit den AR-Funktionen seiner Pixel-Smartphones.

Eben diese Bildmesstechnik ist für NAVA von zentraler Bedeutung. Bekommen Monteur:innen den Auftrag zur Hausanschlusseinmessung, durchschreiten sie zunächst mit ihren Smartphones den Messraum. Durch das Zusammenspiel von Smartphone, integrierter Kamera und NAVA-App wird im Hintergrund ein 3D-Modell von Hausfassade, Grundstück, Straßenraum und offenem Graben generiert. Angereichert wird dieses Modell durch einzelne Koordinaten, welche die Benutzer:innen per Knopfdruck an den relevanten Messpunkten – etwa an Hauskanten, Leitungen oder Hauseinführungen – festlegen. Auf diese Weise erstellen User:innen in nur wenigen Minuten automatisch eine Anschlussskizze, auf der alle relevanten Informationen enthalten sind und die anschließend per Knopfdruck in Echtzeit an den GIS-Operator im Büro übertragen werden kann – inklusive Fotodokumentation und entsprechender Sachdaten.

Flexibles Preismodell

Um die Genauigkeitsanforderungen erfüllen zu können, misst das Smartphone jedoch nicht direkt im Bild, sondern im echtzeitprozessierten 3D-Modell. Dieses wird umso belastbarer und genauer, je mehr Daten für die Modellierung zur Verfügung stehen. Geschulte Anwender:innen nehmen dafür auf der Baustelle die gesamte Szenerie auf. Am Ende werden alle erhobenen Messdaten nochmals überprüft und jene Punkte, bei denen Konfliktpotenzial vorherrscht, bei Bedarf korrigiert. Über eine intuitive Ampeldarstellung sehen Nutzer:innen direkt in der App, ob alle Messpunkte dem geforderten Qualitätsniveau entsprechen. Zwar sind gewisse Vorarbeiten klassisch vermessungstechnischer Art nach wie vor notwendig (beispielsweise ein Messpunkt als lokales Vor-Ort-Bezugssystem), grundsätzlich kann jeder Monteur aber die genauen Positionen der unterirdischen Anlagen direkt nach der Leitungsverlegung erfassen, Fotos erstellen und den Graben zeitnah wieder schließen.

Die NAVA-Vertriebspartner bieten ein flexibles Preismodell für die Lösung an, die als Cloudsoftware immer in der aktuellsten Version zur Verfügung steht. Gegenüber herkömmlichen Einmessverfahren ergeben sich wesentliche Preisvorteile. Auch die Kosten für die Anschaffung der Smartphones halten sich in Grenzen, denn einige handelsübliche Modelle bieten bereits die geforderte Kameratechnik. Als Basismodell kommen die jeweiligen Geräte der Top-Klasse in Frage. Die App läuft entweder mit Google-Handys der Pixel-Serie oder den aktuellen Pro-Varianten der iPhones und iPads.

Genauigkeits-Testfeld für normgerechte Messergebnisse

Für Unternehmen, die auch ein Auftragsmanagement im Büro einrichten möchten, steht der „NAVA-Manager“ zur Verfügung. Diese leistungsstarke Browseranwendung plant und verschickt Aufträge an die Handys und erhält die fertigen Skizzen in Echtzeit zurück, um diese weiter zu optimieren und an das GIS zu übertragen. Aber sind die gelieferten Daten auch genau genug? Diese Kernfrage für jeden Netzbetreiber beantwortet NAVA innerhalb eines Testfeldes, das auf dem Mettenmeier-Firmengelände gebaut wurde. Das Ergebnis: Die Anforderungen werden durchgängig erfüllt; meistens sogar übererfüllt, sprich die Lagegenauigkeit beträgt aktuell nach dem Georeferenzieren im GIS bis zu 7 Zentimeter. Und auch die Höhe der 3D-Koordinate – bisher bei GNSS-Messungen meist schlechter als die Lage – ist besser als erwartet. (jr)

www.nava.app

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Vermessungen in der Hausanschlussdokumentation können mithilfe der Vaira-App mit der Smartphone-Kamera auf Basis der Augmented Reality (AR)-Technologie vorgenommen werden. Foto: Vaira UG

Viel los in Paderborn: Nachdem die Vaira UG bereits 2019 ihre gleichnamige Lösung zur digitalen Netzdokumentation vorgestellt hatte und im Mai 2020 mit einem Prototyp ihrer App und ihrer Webanwendung an den Markt ging, erreichte die Plattform für Bauunternehmen und Netzbetreiber im September 2021 auch offiziell die Marktreife. „Mit Vaira haben wir das Ziel, Anwendern nur eine zentrale Plattform für alle Prozesse zur Verfügung zu stellen. Vom Kundenauftrag beginnend werden alle Prozessschritte und alle Kommunikationsmaßnahmen in unserer Web-Anwendung Vaira Office abgebildet, zusammengestellt, disponiert und später ausgewertet“, stellte Vaira-Geschäftsführer Maximilian Erdmann die Unternehmensziele bereits im Dezember 2020 vor. Dabei können innerhalb der App nicht nur Formulare komplett digital erfasst und anschließend als Datensätze einfach verarbeitbar gemacht werden. Auch die Vermessungsaufgaben folgen einem für den Anwender simplen Prinzip: „Alle Vermessungen in der Hausanschlussdokumentation können ganz einfach mit der Smartphone-Kamera auf Basis der Augmented Reality (AR)-Technologie vorgenommen werden“, so Erdmann.

Das Paderborner Startup nutzte die Zeit zwischen der Vorstellung des Prototyps und dem Erreichen der letztendlichen Marktreife, um die App auf Basis des Feedbacks aus der Anwenderschaft nochmals grundlegend zu überarbeiten. So ist die Lösung seit September 2021 nun auch für iOS-Endgeräte verfügbar, zuvor konnten lediglich Android-Nutzer die App nutzen. Mit dem iPhone 12 Pro und Pro Max sowie dem iPhone 13 Pro und Pro Max kommt dabei sogar der von Apple neu verbaute LiDAR-Sensor zum Einsatz. Dieser ermöglicht eine lasergenaue und tiefentreue Raumerfassung. „Damit steigt laut derzeitigen Tests die Genauigkeit noch weiter“, so Erdmann. Besonderes Augenmerk bei den letzten Upgrades lag also insbesondere auf der Vermessungskomponente der App: der AR-Baustein arbeitet nun durch Software-Optimierungen präziser, das Handling wurde für einfachere Mehrspartenvermessungen angepasst und es gibt mehr Unterstützung für die Anwender während der Nutzung.

Erfolgreiche Crowdinvesting-Kampagne

Insgesamt zahle sich der hohe Entwicklungsaufwand aus, wie Geschäftsführer Erdmann berichtet: „Mit der Marktreife sind auch das Interesse und die Nachfrage an unserer Lösung deutlich gestiegen.“ Um dem zu begegnen, habe das Unternehmen insgesamt fünf neue Stellen ausgeschrieben, weitere könnten folgen. Auch liege der Fokus nach wie vor darauf, die Lösung in enger Zusammenarbeit mit den Branchenakteuren zu verbessern und weiterzuentwickeln. „Zum Teil investieren Unternehmen bereits in die Entwicklung einzelner Komponenten, die dann ihnen und anderen Anwendern von Vaira am Ende auch über das reguläre Lizenzmodell hinaus zur Verfügung stehen“, so der Vaira-Geschäftsführer. Ein Beispiel dafür ist ein Projekt, das Vaira gemeinsam mit Thüga, Veolia und den Stadtwerken Görlitz bereits im Juni 2020 gestartet hatte. Ziel des Bündnisses ist es, den Hausanschluss-Prozesse mit Hilfe neuer Apps auf Basis einer digitalen Plattform deutlich vereinfachen und beschleunigen zu können.

Dass Vaira mit ihrer Lösung einen Nerv der Zeit trifft, zeigt sich darüber hinaus im Rahmen einer Crowdinvesting-Kampagne, die noch bis zum 01. Dezember 2021 läuft. Erdmann dazu: „Über unser aktuell laufendes Crowdinvesting wurden bereits über 130.000 Euro in uns investiert. Dabei können sich Privatpersonen ab einem Betrag von 100 Euro an Vaira beteiligen, um so auch künftig an unseren geschäftlichen und wirtschaftlichen Erfolgen partizipieren zu können.“ Ziel der Kampagne sei es, schneller wachsen, die Nachfrage bedienen und den Markt somit schneller erschließen zu können.

Darüber hinaus arbeitet das Paderborner Team seit Kurzem mit dem Freiburger Unternehmen vigram zusammen. Mit deren peripherer Hardware viDoc kann die Vaira-App auch per GNSS zur RTK-Vermessung verwendet werden. „Die Kooperation mit Vaira als Spezialist im Bereich Netzbetreiber und Versorger zeigt, wie unglaublich vielseitig das viDoc einsetzbar ist. Die ‚Magic‘ liegt in der Präzision, mit der das viDoc die Datenerhebung durch die Vaira-App zentimetergenau macht. Damit kommt man von: wo liegen Anschlüsse und Leitungen zu – wo genau“, so vigram-Geschäftsführer Sidon Futterknecht. Auch Erdmann blickt der Synergie freudig entgegen: „Diese Möglichkeit soll dann parallel zur bereits etablierten AR-Vermessung angeboten werden. Damit können wir auch längere Distanzen vermessen und erschließen ganz neue Anwendungsgebiete.“ (jr)

www.vaira.app

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Tiefbauunternehmen erledigen den kompletten Ablauf aller erforderlichen Montage- und Installationsarbeiten für Hausanschlüsse. Die Verlegung der Wasser- und Gasleitung, Strom-, Tele- und Breitbandkommunikationskabel erfordert eine profunde Planung und Koordination. Je mehr Arbeiten eine Arbeitskolonne erledigen kann, desto effizienter und damit auch kostengünstiger werden die Arbeiten. Zunehmend werden die Bauunternehmen daher auch beauftragt, die entsprechenden Vermessungsdienstleistungen auszuführen. Man erhofft sich davon diverse Einsparungen, so müssen Informationen zum Hausanschluss wie etwa Lagepläne, Erdgeschosspläne oder Grundrisse nur einmal mobil bereitgestellt werden.

Die notwendigen Voraussetzungen dafür schaffen Lösungen wie Geolantis.360 von der Atrios GmbH aus Rheine. Sie verbindet ehemals getrennte Bereiche wie Arbeitsplanung und -vorbereitung (englisch Workforce Management) und Vermessung. Grundlage dafür sind mobile Apps. „Dadurch können die Monteure und Bauarbeiter vor Ort per Tablet oder Smartphone die Arbeitsdaten und Pläne einsehen und gleichzeitig nach Abschluss der Arbeiten die Anschlüsse fachgerecht einmessen“, so Christian Lügermann, Leiter Vertrieb/Geschäftsentwicklung bei Atrios.

Die Softwaregrundlage dazu stammt von der Firma Geolantis GmbH, die mit ihrem Produkt weltweit aktiv ist. Das österreichische Unternehmen, das 2019 vom australischen Softwareunternehmen PelicanCorp übernommen wurde, entwickelt die Cloud-Lösung bereits seit zehn Jahren und verfolgte von Beginn an den Ansatz, Vermessung und Arbeitsorganisation miteinander zu verbinden. Eingesetzt wird das System beispielsweise auch in den Niederlanden, wo es als mobile Auskunfts- und Workforce-Management-Lösung für Arbeiten rund um das Leitungsnetz (mit Schnittstelle zur dortigen Klic-Auskunft) eingesetzt wird.

Die webbasierte Lösung besteht aus dem Managementsystem auf der einen und einer mobilen App auf der anderen Seite. Im Zentralsystem werden dabei die Aufträge angelegt, geplant und die mobilen Mitarbeiter mit den jeweils fachlich relevanten Informationen versorgt. „Dazu gehören bereits Bauteileinformationen, Skizzen oder Auszüge aus den Katasterdaten, die für die Arbeiten vor Ort wichtig sind“, so Lügermann. In der Arbeitsplanung ist zum Beispiel auch ersichtlich, welche Teams welche Ausstattung, welche freien Kapazitäten oder welche Fahrzeuge im Gebrauch haben.

Wird das mobile Endgerät mit einem speziellen GNSS-Empfänger wie etwa der Leica FLX100, die ebenfalls von Atrios vertrieben wird, ausgestattet, kann die nach dem Bau übliche Vermessung zentimetergenau durchgeführt werden. Die Empfänger werden per Bluetooth an das Smartphone gekoppelt. Da die mobilen Mitarbeiter bereits Pläne zur Verfügung gestellt bekamen, können sie auf dieser Basis die Vermessung durchführen und so die Lagepunkte einfach per Verschieben an den korrekten Punkt bringen – ein intuitives Vorgehen also, wofür nicht unbedingt fachkundige Vermesser benötigt werden.

Die App leitet dabei mit Checklisten und Formularen durch die Arbeiten, so dass die Erfassung der Bauteile (inkl. der definierten Sachsätze) und die Messarbeiten von allen Mitarbeitern ausgeführt werden können. Diese Listen und Workflows können von den jeweiligen Anwendern frei definiert werden, etwa für Sicherheits- oder Inbetriebnahmeprotokolle vor Ort, die auch digital unterschrieben werden können. „Zusätzlich können auch individuelle Informationen wie Fotos oder Skizzen angefügt werden“, beschreibt Lügermann. Des Weiteren gibt es eine Skizzierfunktion in der App, mit der Leitungen und Bauteile vor Ort konstruiert werden können. Die Bemaßung erfolgt automatisch. Die Geolantis.360-App läuft auf Android oder iOS.

„Die Geolantis.360-Technologie ermöglicht es mit ihren smarten Datenbankobjekten, dass der Verbindungsprozess von der Planung bis zur Dokumentation komplett digital und automatisiert umgesetzt werden kann“, resümiert Lügermann.

www.atrios.de

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In der NAVA-App erhalten Monteure vor Ort auch die zum Auftrag gehörenden Fachinformationen. Foto: SPIE Deutschland und Zentraleuropa

Die Vermessung des Hausanschlusses ist ein Standardprozess für Netzbetreiber. Bisher war dies ein kosten- und zeitintensiver Vorgang, für den spezialisiertes Vermessungs-Knowhow aufgebracht werden musste. Die Dokumentation geschah nicht selten in handschriftlichen Skizzen, die dann aufwendig in ein GIS übertragen werden mussten. Dies ist fehleranfällig und führt häufig zu einer hohen Zahl von Rückläufern und Nachbearbeitung. Doch neue Technologien eröffnen völlig neue Ansätze. Neue Apps für Smartphones, die erst in den letzten Jahren auf den Markt gekommen sind, liefern vermessungsgenaue Daten zu den Hausanschlüssen, kommen aber komplett ohne GNSS-Technologie oder andere klassische geodätische Methoden aus. Dies gelingt mit AR (Augmented Reality = erweiterte Realität) in Verbindung mit einer 3D-Punktwolke. Techniken, die aktuelle Smartphone-Generationen standardmäßig an Bord haben.

Die Aufgabe der GIS-Anbieter war es nun, diese Entwicklungen für den Vermessungsprozess des Hausanschlusses zu adaptieren und einen komplett durchgängigen, digitalen Prozess zu ermöglichen. Der multitechnische Dienstleister SPIE hat als einer der ersten Anbieter im deutschen Markt ein solches Integrationsmodul vorgestellt. Er verbindet die GIS-Welt des hauseigenen Programms GISMobil mit der Hausanschluss-Lösung NAVA der Mettenmeier GmbH. Verantwortlich dafür ist die Geschäftseinheit CeGIT im Geschäftsbereich CityNetworks & Grids von SPIE Deutschland & Zentraleuropa, einer Tochtergesellschaft der SPIE Gruppe.

Kooperation auf mehreren Ebenen

SPIE und Mettenmeier haben eine umfassende Kooperation geschlossen. Beide entwickeln nicht nur gemeinsam eine neue Lösung für das Asset Management (AM Suite) auf Basis einer komplett neuen Softwareplattform. Auch im Bereich des Hausanschluss-Prozesses existiert eine Partnerschaft. SPIE vertreibt die NAVA-App, mit der Hausanschlüsse mit Hilfe eines Smartphones eingemessen werden können. Des Weiteren hat SPIE mit der GISMobil-NAVA App das nötige Integrationsmodul für die eigene GIS-Lösung auf den Markt gebracht, mit dem Anwender einen durchgängigen Workflow in die Praxis umsetzen können.

Der Prozess der Hausanschlussvermessung beginnend mit dem Auftrag im GIS zur abschließenden Archivierung ist durchgehend digital. Grafik: SPIE Deutschland und Zentraleuropa

NAVA selbst ist eine cloudbasierte Anwendung und besteht aus der NAVA App, die Monteure vor Ort nutzen und dem NAVA Manager als Web-Dashboard. Die Bedienung ist sehr einfach und intuitiv. Vor allem kann die Einmessung von Netz-Facharbeitern ohne dediziertes Vermessungs-Knowhow durchgeführt werden. „Man erreicht dabei eine hohe Genauigkeit, auch ohne spezielle Vermessungshardware“, sagt Andreas Kallage, Vertriebsleiter bei der Geschäftseinheit CeGIT.

Mit NAVA erhält der Nutzer eine digitale Hausanschlussskizze des Netzanschlusses, die dann automatisch an die zentrale GIS-Anwendung (z. B. GISMobil) weitergegeben und dort GIS-konform aufbereitet wird. Zudem gib es auch die offene Schnittstelle zu dem AM ServiceCenter, einem Modul der AM Suite, mit dem der Netzanschluss prozessorientiert abgewickelt werden kann.

Hausanschlussdaten unmittelbar im GIS

SPIE hat NAVA inklusive des GIS-Integrationsmoduls bereits bei mehreren Kunden installiert, die damit einen durchgängigen Prozess für die Netzanschlussvermessung realisieren. Die Netzbetreiber nutzen die App im Rahmen von Aufträgen zum Netzaus- und Umbau.

Der GIS-Anwender legt in seinem System den Auftrag für einen neuen Hausanschluss an, das Programm stellt daraufhin automatisch die notwendigen Informationen im Rahmen eines PDF-Dokuments zusammen, welches dann auf die NAVA-App gesendet wird. Der für die Vermessung zuständige Monteur hat somit alle Rahmendaten für den Auftrag via Smartphone auf der Baustelle im Zugriff.

Nach Installation des Anschlusses führen die Monteure selbst auch die Vermessung durch. Dies geschieht im Wesentlichen per Augmented Reality in der Örtlichkeit.

Die App generiert aus diesen 3D-Daten eine geometrische Hausanschlussskizze mit Zentimetergenauigkeit. NAVA nimmt nicht nur photogrammetrische Daten der Bauteile auf, sondern speichert auch Sachdaten, die den Bildobjekten eindeutig zugeordnet werden. Für die Lagedentifikation der Objekte nutzt NAVA Augmented Reality, die die 3D-Aufnahmen um reale Vermessungsinformationen erweitert. So entsteht eine vollständige digitale „Vermessungsakte“, die geometrische 3D-Daten und Sachdaten inkludiert und damit optimal für die GIS-Integration vorbereitet ist. Alle Daten werden im Prozess anschließend via Mobilfunk in Echtzeit über den NAVA Manager an das GIS übertragen. „Es ist dann nur noch wenig Arbeit notwendig, um diese Daten GIS-konform aufzuarbeiten“, so Kallage. Da alle technischen Daten, etwa zu Schiebern, Druckreglern, Absperreinrichtungen und Anschlüssen, für alle Sparten von den Monteuren selbst aufgenommen werden, erreicht man somit auch eine hohe fachliche Datenqualität im GIS. „Dies liegt daran, dass Vermessung und Installation vom selben Team beziehungsweise Mitarbeiter durchgeführt werden, also in einer Hand liegen “, so Kallage. Die Möglichkeit zur direkten digitalen Kommunikation zwischen dem Monteur vor Ort und dem GIS-Anwender im Büro senkt die Fehlerrate und verkürzt den Prozessablauf erheblich. Auch kann NAVA offline auf der Baustelle eingesetzt werden und synchronisiert sich automatisch sobald wieder eine Mobilfunkverbindung besteht.

Ausblick

Aktuell wird bei der Auswahl der verbauten Bauteile auf Auswahllisten von Bauteilkatalogen der Netzbetreiber zurückgegriffen. Zukünftig soll auch Künstliche Intelligenz (KI) in der NAVA-App zum Einsatz kommen und die automatisierte selbständige Erkennung der verbauten Bauteile ermöglichen. Dies wird die Zeitersparnis durch die integrierte, digitale Hausanschlussvermessung noch weiter erhöhen. (sg)

www.spie.de/spie-infograph-gismobil

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Der Rostocker Netzbetreiber NordWasser nutzt für Hausanschlussvermessungen künftig die NAVA-App von Mettenmeier und dessen Projektpartner ESN EnergieSystemeNord. Die Lösung soll die Gesamtprozesse effizienter machen. Foto: Nordwasser GmbH / Mettenmeier GmbH

Formulare, die per Hand ausgefüllt werden; Messungen, die auf Papier dokumentiert, gescannt und per Kurier verschickt werden; Medienbrüche: bis vor einiger Zeit war der Prozess der Grundstücksanschlussvermessung für die Nordwasser GmbH mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden – und das bei etwa 800 Baumaßnahmen mit circa 1.000 Anschlusseinmessungen pro Jahr. Somit entschied sich der Versorger für die Digitalisierung des Prozesses. „Unsere Anforderungen an eine mögliche Lösung haben wir abteilungsübergreifend koordiniert. Mit dabei waren auch das Anschlusswesen mit den Grundstückssachbearbeitern, der Netzbau mit den Meistern und Monteuren als Anwender der Lösung und der Bereich IT-Anwendungen, der die Themen Systemintegration und Mobile Device Management verantwortet“, betont Sachgebietsleiter Technische Dokumentation Stefan Hammann.

Genauigkeit unter Spatenbreite

Fündig wurde Nordwasser bei der Mettenmeier GmbH und dessen Projektpartner ESN EnergieSystemeNord GmbH. Deren Lösung, die App NAVA, erfüllte nicht nur die Anforderungen des Lastenheftes, sondern punktete auch bei Kriterien wie der „Abbildung des bestehenden Workflows“ und der „Bedienung durch die Sachbearbeiter im Anschlusswesen“ mit leicht konfigurierbaren Auftragsvorlagen und Bauteilkatalogen. Bei den Anforderungen stand auch die Genauigkeit der Messungen im Fokus. Weil diese bei der NAVA-App von der eingesetzten Hardware abhängt, hat Nordwasser einen Test mit verschiedenen Smartphone-Modellen beauftragt. Die Entscheidung fiel auf das Samsung Galaxy S20+, das mit wenigen Zentimetern Abweichung von der tachymetrischen Vermessung deutlich unter der Spatenbreite bleibt. Auch die eigenen Feldtests der Nordwasser bestätigten diese Messergebnisse mit dem Galaxy-Modell, für das Mettenmeier den Support zusichert.

Nach der Anschlusslegung erfolgt die Einmessung des Hausanschlusses direkt per Smartphone und NAVA-App. Foto: Nordwasser GmbH / Mettenmeier GmbH

Ebenfalls zur Genauigkeit der Messung trägt die integrierte Qualitätssicherung bei. „Über ein Ampelsystem sieht der Monteur bereits vor Ort, ob das interne Modell der App ausreichend Daten für eine genaue Messung hat“, erklärt Hammann. Im GIS zeigt sich die Genauigkeit dann beispielsweise bei einem Vergleich der NAVA-Skizze mit bereits existierenden tachymetrisch gemessenen Schachtkoordinaten. Zudem gibt es die Orientierung an vorhandenen Referenzpunkten: „Mit NAVA sind wir heute in der Lage, Gebäudeanschlüsse in Neubaugebieten lagegenau ins GIS einzuarbeiten, bevor die amtlichen ALKIS-Daten zu den Liegenschaften vorliegen.“

Den eigentlichen Messvorgang mit der App starten die Monteure bereits in dem Moment, wo der Hausanschluss gelegt wurde. Zum Beispiel, indem Sachdaten wie Material oder Dimension des Anschlusses erfasst, Formularfelder des Feldbuchs ausgefüllt, Zählerstände und Bauteile fotografiert und abgespeichert und nicht zuletzt Messdaten aufgenommen sowie Skizzen angefertigt werden. Dazu müssen zunächst eindeutige Bezugspunkte (Fluchtpunkt, Nullpunkt) für die Einmessskizze aufgenommen werden, beispielsweise die Gebäudeecken oder bereits im GIS dokumentierte Objekte wie Schächte. Anschließend misst der Monteur die Bauteile, angefangen mit der Ventilanbohrschelle oder dem Wasserabzweig über den kompletten Leitungsverlauf mit seinen Knickpunkten bis hin zur Hauseinführung. Im abschließenden Prüfmodus validiert die App die Punkte und überführt diese in eine Skizze mit automatischer Orthogonalbemaßung und absoluter Georeferenzierung durch den Monteur. Zusätzlich wird der Leitungsverlauf mit Fotos visualisiert, die bei der Messung aufgenommen und den Bauteilen zugeordnet werden können.

Von der Baustelle ins GIS

Eine zentrale Rolle bei der Integration der vor- und nachgelagerten Systeme spielt außerdem die Smallworld-Schnittstelle der App, die von ESN und Mettenmeier für die Nordwasser optimiert wurde: Sobald der Hausanschluss eingemessen ist, startet ein durchgängig digitaler Prozess, der bis ins GIS reicht. Weil NAVA als Cloud-Lösung automatisch zwischen der Baustelle und dem Büro synchronisiert, stehen alle erfassten Auftragsinformationen sofort auch im NAVA-Manager im Innendienst zur Verfügung und werden über die Schnittstelle an das Smallworld GIS übertragen.

Mit der NAVA-App von Mettenmeier nutzt NordWasser ein vollständig digitales Verfahren für die Einmessung von Grundstücksanschlüssen. Foto: Nordwasser GmbH / Mettenmeier GmbH

Die Technische Dokumentation georeferenziert den Auftrag anschließend anhand der Bezugspunkte im GIS und wandelt die eingemessenen Bauteile mithilfe der in den 3D-Punkten enthaltenen Sachdaten in die korrekten Objektklassen um. Dabei wird die Skizze per Translation und Rotation auf den Nullpunkt und die Flucht eingepasst, um den gesamten Anschluss in den GIS-Datenbestand zu überführen. Die anschließenden Konstruktionsarbeiten erledigt die Schnittstelle automatisch. Auf diese Weise ist Nordwasser heute in der Lage, die Grundstücksanschlüsse sehr effizient im GIS zu erfassen. „Mit der Einführung von NAVA reduzieren wir den bürokratischen Aufwand im Prozess insgesamt um ca. 50 Prozent“, berichtet Hammann. „Dazu gehören ineffiziente Tätigkeiten wie das Kopieren, Lochen, Scannen, Weiterleiten oder mehrfaches Abspeichern, aber auch Rückfragen zu Handskizzen oder fehlenden Messwerten.“ (jr)

www.mettenmeier.de

www.esn.de

www.nordwasser.de

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GeoAce von ITS Geo nutzt das SLAM-Verfahren um eine 3D-Karte der Umgebung zu erstellen und seine eigene Position innerhalb dieser Karte abzuschätzen. Dafür kann die Lösung auch optional mit einem GNSS-Gerät kombiniert werden. Foto: ITS Geo Solutions GmbH

Lange Zeit gehörte es zum Alltag von Bauleitern, Ingenieuren und Architekten: der neue Hausanschluss für ein Gebäude ist verlegt, der Leitungsgraben noch offen, doch vom Vermessungsbüro, das die Einmessung des Anschlusses auf der Baustelle vornehmen sollte, fehlte jede Spur. Die Baggerschaufel mit Sand gefüllt, die nächsten Schritte im Bauprozess bereits geplant – und doch verzögerte sich das Voranschreiten immer weiter. Heutzutage hat sich das vielerorts geändert. Mithilfe moderner Soft- und Hardwarelösungen können auch ungeübte Kräfte Hausanschlüsse einfach, schnell und kosteneffizient einmessen. Eine dieser Lösungen wird von der ITS Geo Solutions GmbH aus Jena angeboten.

Mit GeoAce bringt das Unternehmen seit nunmehr drei Jahren eine präzise und einfach zu bedienende Erfassungssoftware auf den Markt, die speziell für die Einmessung von Hausanschlüssen konzipiert wurde. Sie ermöglicht nach Herstellerangaben eine digitale Leitungsdokumentation auf Basis von Augmented Reality (AR), GIS und Mapping-Verfahren mit einer Genauigkeit von circa 10 Zentimetern. Als Hardware fungieren Apple- oder Android-Smartphones und -Tablets. Ein zusätzliches GNSS-Gerät wird hingegen nicht benötigt. Auf diese Weise können alle notwendigen Betriebsmittel direkt mit dem Smartphone eingemessen werden – auch in Gebieten, in denen keine oder nur schlechter GNSS-Empfang herrscht, etwa in Gebäuden, unter Bäumen, in Tiefgaragen oder Unterführungen.

Optimiertes SLAM-Verfahren

„Die zuverlässige und genaue Dokumentation steht bei GeoAce an erster Stelle“, berichtet Erik Schütz, Geschäftsführer bei ITS Geo. „Durch ein optimiertes SLAM-Positionierungsverfahren werden interne Genauigkeiten der Leitungsdokumentation von typischen Hausanschlüssen von 5 bis 10 Zentimetern erreicht.“ Mit dem SLAM-Verfahren (Simultaneous Localization And Mapping), das aus der Robotik stammt, kann eine 3D-Karte der Umgebung erstellt und gleichzeitig die eigene Position innerhalb dieser Karte abgeschätzt werden. Die absolute Position wird hingegen durch das im Smartphone vorhandene GPS bestimmt und ist circa 2 bis 5 Meter genau. „Eine präzise Georeferenzierung für das GIS bzw. CAD erfolgt dann entweder direkt im GIS mithilfe von mindestens zwei Passpunkten oder gleich direkt in GeoAce mittels integrierter ALKIS-Datendienste bzw. durch Zugriff auf unternehmenseigene Daten“, führt Schütz aus. Auf diese Weise könne der Hausanschluss bei drei Passpunkten auch absolut auf rund 10 Zentimeter genau eingemessen werden.

Darüber hinaus kann die Lösung optional mit einem externen Vermessungs-GNSS kombiniert werden. Durch dessen Kopplung mit dem Smartphone via Bluetooth oder WLAN sollen sich sofort absolute Genauigkeiten von bis zu 1 Zentimeter erreichen lassen. „Auch vorhandene Leitungsdaten können so unkompliziert vor Ort präzise lokalisiert und visualisiert werden. GeoAce verbindet hierbei die Vorteile des GNSS wie eine absolute, zentimetergenaue und homogene Positionierung mit den Vorteilen des SLAM-Verfahrens, so dass die Einmessung auch in Bereichen ohne GNSS-Empfang möglich ist“, berichtet Schütz. Hierzu können GNSS-Empfänger verschiedener Hersteller genutzt werden. ITS gibt dazu die Beispiele Leica, Trimble, eSurvey oder Stonex an.

Beispieldatenmodell für Betriebsmittel aller Sparten

Die Konfiguration und Anpassung der GeoAce-Lösung an ihre Aufgaben und Datenmodelle basiert ebenfalls auf einem einfachen Prinzip: Mit Download und Installation aus dem Apple- bzw. Google-Store kommt auch ein Beispieldatenmodell für alle typischen Betriebsmittel aller Sparten auf das Smartphone. Dabei kann das Datenmodell direkt auf dem Gerät den individuellen Anforderungen angepasst und mit anderen Smartphones im Unternehmen geteilt werden. Zusätzliche Cloud-Lösungen, SaaS oder herstellerabhängige Software sind damit nicht notwendig.

Auch lassen sich alle Einmessungen in alle bestehenden Lösungen – beispielsweise Smallword, ArcGIS, AutoCAD oder MicroStation – über Standard-Schnittstellen integrieren. Die wichtigsten Datenschnittstellen und Datenformate können direkt auf dem Smartphone oder Tablet generiert und entweder per E-Mail oder direkt an einen Server versendet werden. „Zudem lässt sich die Visualisierung des bestehenden Leitungsnetzes oder der Katastergrundlagen über Standard-Importformate bzw. OGC-Services realisieren. So können alle Mitarbeiter mobil auf den aktuellen Datenbestand zugreifen und diesen vor Ort mithilfe von AR sehr anschaulich darstellen“, führt der Geschäftsführer von ITS Geo aus.

Nutzen des iPad-LiDAR-Scanners

In Verbindung mit der ScanAce-Applikation lassen sich außerdem nicht nur Punkt-, Linien- oder Flächenobjekte erfassen, sondern komplette, detaillierte 3D-Modelle mithilfe des in modernen iPhones und iPads integrierten LiDAR-Scanners erfassen und zur Dokumentation verwenden. Diese werden in Standardformaten wie E57 bzw. OBJ gespeichert und Betriebsmittel können daraus auch nachträglich extrahiert und weiterverarbeitet werden. „Heute muss man auf der Baustelle also nicht mehr lange auf den Vermessungstrupp warten“, betont Schütz. „Heute können Leitungsgräben auch von ungeübtem Personal mit dem Smartphone vermessen werden – und das in weniger als 4 Minuten.“ (jr)

www.its-geo.de

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