Die Geschäftsführer von VCS von l.n.r.: Dr. Stefan Trometer, Dr. Claus Nagel, Dr. Lutz Ross. Foto: Virtual City Systems

Im Jahr 2005 begann eine Entwicklung, die heute vielerorts zum digitalen Alltag gehört: Virtual City Systems (VCS) – damals ein kleines Team mit großer Vision – setzte früh auf 3D-Stadtmodelle, semantische Datenstrukturen und offene Standards. Zwei Jahrzehnte später ist aus dieser Idee eine vielfach eingesetzte Softwareplattform für Urbane Digitale Zwillinge geworden und aus VCS einer der Vorreiter der Branche.

Schon in den ersten Jahren entstanden Anwendungen wie der Wirtschaftsatlas Berlin (Business Location Center) oder die Gebäuderekonstruktion (BRec), die damals echte Pionierarbeit darstellten. Bald darauf fiel die Entscheidung, eine eigene Software zu entwickeln. So entstand die VC Suite, ein modulares, offenes und fachlich fundiertes System als Rückgrat für Urbane Digitale Zwillinge.

Heute ist die Softwareplattform bei Kommunen, Landesbehörden und Forschungseinrichtungen für Verwaltung, Planung und Analyse urbaner Räume auf breiter Ebene im Einsatz. Bestandteile der Plattform sind beispielsweise der VC Publisher zur Geodatenaufbereitung, die VC Map für die Webvisualisierung, der VC Planner für die interaktive und übergreifende Planung mit verschiedenen Beteiligten. Dazu gibt es spezialisierte Module wie VC Solar oder die VC Map als Software as a Service.

Beispiel für 3D-Visualisierung von vollvektoriellen Bebauungsplänen im XPlanGML Format. Foto: Virtual City Systems

Die VC Suite nutzen Städte aller Größenordnungen. Dazu gehören Wiesbaden, Helsinki oder Rosenheim. Die Projekte sind sehr unterschiedlich, ebenso wie der Kontext der Nutzung. Die VC Suite wird etwa zur Klimaanalyse, zur Planung innerstädtischer Entwicklungsgebiete oder zur Risikoabschätzung im Katastrophenschutz eingesetzt.

Partner statt Alleingang

Neben der Technologie-Kompetenz ist VCS bei den Projekten immer auch als Mediator, Vermittler und Gesprächspartner gefragt. „Entscheidend ist, dass wir Verwaltungsprozesse verstehen, interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen und alle Projektbeteiligten aktiv einbeziehen“, sagt Dr. Lutz Ross. Als Geschäftsführer CEO bei Virtual City Systems begleitet er die strategische Entwicklung des Unternehmens und verantwortet die teamübergreifende Zusammenarbeit.

Der Hauptsitz von Virtual City Systems in Berlin, dargestellt und gehighlightet in der VC Map. Foto: Virtual City Systems

„Heute setzen über 200 Kunden in Europa und weltweit auf unsere Lösungen. Der Rückblick auf 20 Jahre ist daher auch ein Versprechen: Die Digitalisierung von Städten, ländlichen Räumen, Infrastrukturen und Verwaltungen geht weiter. Und wir werden sie gemeinsam mit unseren Partnern weiter mitgestalten – offen, pragmatisch, mit Weitblick und mit unserem Customer Service, der für uns einfach dazugehört“, so Ross.

Auch Industriekunden, wie beispielsweise Netzbetreiber, setzen auf 3D-basierte Zwillinge, um Infrastruktur transparenter zu machen. Gemeinsam mit der GISA GmbH entstand beispielsweise bei MITNETZ STROM der digitale Zwilling eines Umspannwerks, das virtuelle Begehungen erlaubt, Wartung und Planung erleichtert und Betriebsdaten mit Geometrien verknüpft. „Unser offener Systemansatz ermöglicht die nahtlose Integration in die bestehende IT-Umgebung“, sagt Dr. Claus Nagel, Geschäftsführer CTO bei Virtual City Systems und seit der ersten Stunde Mitentwickler der 3DCityDB.

Innovative Entwicklungen aus der Praxis

Immer wieder entstehen neue Softwarelösungen, die Städte bei konkreten Anforderungen unterstützen. Eine davon ist VC Blastprotect, eine Software zur Simulation von Druckwellen und Splitterflug bei Detonationen von Blindgängern. Sie wurde in einem Forschungsprojekt in Kooperation mit dem Kampfmittelräumdienst NRW und dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI) entwickelt und erlaubt es, gezielte Schutzmaßnahmen für Behörden und Sicherheitskräfte zu planen und zu analysieren.

„Mit dem neuen Release erscheint auch VC Blastprotect in modernem Design und verbesserter Bedienung, und ermöglicht realitätsnahe Simulationen für die Evakuierungsplanung“, so Dr. Stefan Trometer, Geschäftsführer Business Development bei Virtual City Systems und Experte für Simulationsprojekte.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts mit der größten zivilen Sprengkampagne seit Kriegsende wird die Software um Modelle für den Bodenschock, die Auswirkungen der Detonation im Untergrund und Dämpfungsmaßnahmen erweitert. Mit solchen Tools kann etwa abgeschätzt werden, wie groß das Risiko für sensible Liegenschaften wie etwa Krankenhäuser ist oder in welchem Umkreis evakuiert werden muss. Ein weiteres Entwicklungsgebiet ist das Umfeld städtischer Planungen, vor allem Bauleit- und Flächennutzungsplanung.

VCS arbeitet hier an einer automatisierten Planvisualisierung. Mit dem XPlan3D Plugin entstehen aktuell neue Funktionen zur 3D-Visualisierung von Bebauungsplänen im XPlanGML-Format. Und auch die Weiterentwicklung des VC Publisher läuft intensiv, um das Backend der Plattform stetig modern zu halten und an neue Kundenbedarfe anzupassen.

VC Blastprotect kann den Splitterflug einer Bombe simulieren. Es unterstützt die Maßnahmenplanung bei Entschärfungen von Blindgängern aus dem 2. Weltkrieg, vor allem für Evakuierungen. Foto: Virtual City Systems

www.vc.systems

20-jahre-vcs.virtualcitymap.de

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Im neuen onmaps Online-Shop stehen verschiedenste Geodaten zum Verkauf. Grafik: geoGLIS

Gute Karten zu erstellen und die dafür notwendigen Geodaten zu beschaffen sind meist zwei Herausforderungen. Das Unternehmen geoGLIS deckt beide Aufgabengebiete mit onmaps ab.

Ob die Veränderungen von Kulturlandschaften, die Bauleitplanung, Umweltkartierungen oder die Planung von Windenergieanlagen: Überall, wo spezifische Karten erstellt werden müssen, bedarf es eines leistungsfähigen Werkzeugs und der dafür notwendigen Basisdaten. Beide Aufgabengebieten bedient das Unternehmen geoGLIS aus Eckernförde aus einer Hand. Mit onmaps stellt es einen Online-basierten Kartendienst zur Verfügung, der sowohl einen bundesweiten Zugriff auf aktuelle Karten in beliebigen Maßstäben ermöglicht, als auch das individuelle Erstellen von Karten. Seine Ursprünge hat das Produkt im Jahr 2002, als geoGLIS auf Basis amtlicher ATKIS-Daten erste Online-Stadtpläne erstellte. Dieser Dienst aus der Frühzeit des Online-Mappings war schon zu Anfang flexibel, performant und unabhängig (damals war Google Maps noch das weitgehend einzige Tool dieser Art) und wird seitdem beständig weiterentwickelt. So konnte das Unternehmen einen Vorsprung erarbeiten, der bis heute hält.

Kundenstamm und die Zugriffe wachsen stetig. Inzwischen zählt das Portal bis zu 60 Millionen Anfragen pro Monat. Der Online-Kartendienst onmaps war in der Unternehmensgeschichte zunächst eine Ergänzung des Portfolios. „Heute liegt darin unser zentraler und am stärksten wachsender Unternehmensteil“, sagt Janina Meesenburg, Geschäftsführerin von der geoGLIS.

Im Oktober stellt das Unternehmen, das seit 2021 zu der IP SYSCON GmbH gehört, onmaps mit einem neuen Shop für Karten, Geodaten und Web-Services vor. Es enthält ein neues Design, optimierte Nutzerführung und ein erweitertes Portfolio. „onmaps geht weit über einen normalen Kartendienst hinaus. Es ist inzwischen ein umfassendes Portal – die zentrale Anlaufstelle für alle, die räumlich planen, analysieren oder dokumentieren. Umfangreich, trotzdem schnell und übersichtlich – für Arbeiten ohne langwierige Recherche-Umwege und Kompromisse“, sagt Johann Wenzel, kaufmännischer Leiter des Geschäftsbereichs onmaps.

Daneben kann der Zugriff neben „klassischen“ Diensten wie WMS/WMTS und WFS nun auch über innovative Dienste wie OGC-API oder in Form von Vektor-Tiles erfolgen. „Die Suche ist sehr intuitiv und lässt das passende Datenpaket sehr schnell finden“, so Wenzel. Geliefert werden gebrauchsfertige Daten – geoGLIS übernimmt die teils mühsame Beschaffung, Aufbereitung und Aktualisierung. Alle Daten werden über eine selbst administrierte Serverinfrastruktur in Deutschland bereitgestellt – mehrfachredundant und voll DSGVO-konform.

Neue Tools

Auch funktional entwickelt geoGLIS den Kartendienst kontinuierlich weiter. Mit neuen Tools wie onmaps-Studio zur Erstellung individueller Kartenstile und -auszüge oder onmapsQueries zur räumlichen und inhaltlichen Analyse und Verschneidung geht das Unternehmen noch weiter über Standard-Kartendienste hinaus. Die Tools eignen sich für detaillierte Standortbewertungen, umfangreiche GIS-Projekte oder das schnelle Erstellen hochwertiger Kartenauszüge für Exposés oder die Nutzung individuell bestückter Online-Viewer.

www.onmaps.de

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Einmessen auf der Baustelle ganz einfach. Baufirmen führen die Vermessung selber als Routineaufgabe durch. Foto: SitePlan

Seit Jahren erwarten Experten einen großen Schub für die Digitalisierung der Baustelle. Während Smartphone und andere Consumer-Geräte lange als nicht praxistauglich für den Einsatz im rauen Umgebungsbedingungen angesehen wurden, haben es viele spezialisierte Instrumente aus dem Bereich mobile Mapping und GIS nicht geschafft, die Bauarbeitenden vor Ort vom Einsatz zu überzeugen. Zu kompliziert, zu unhandlich, zu praxisfern oder zu teuer – die Digitalisierung ließ lange auf sich warten. Das Beste aus beiden Welten – also einerseits einfache, intuitiv zu bedienende und andererseits kostengünstige Geräte kommerzieller Herkunft und fachlich profunde, für die speziellen Aufgaben maßgeschneiderte Lösungen (am besten mit vermessungstechnischer Genauigkeit) – diese Kombination ließ lange auf sich warten.

Diese Quadratur des Kreises hat das österreichische Unternehmen SitePlan geschafft nun geschafft. Mit der gleichnamigen Lösung SitePlan steht seit 2021 eine Lösung bereit, die die Erfassung von Vermessungen und Daten zur Baudokumentation grundlegend verbessert. Das „ready-to-use“-Komplettpaket kombiniert eine mobile App (iOS und Android) mit einer Web-App, einer GNSS-Antenne, cloudbasierter Datenhaltung und vorkonfigurierten Korrekturdiensten, die in der Praxis bereits stark etabliert sind: Zahlreiche Tiefbaufirmen haben die Lösung in über 10.000 Projekten erfolgreich eingesetzt. Anstatt einer bisher analogen Baudokumentationen, ermöglicht SitePlan eine direkte, digitale Erfassung auf der Baustelle – und das auf einer äußerst einfachen und sehr intuitiven Nutzeroberfläche, mit der die typischen Aufgaben auf einer Baustelle spielend leicht erledigt werden können. Daher wirbt das Unternehmen auch treffenderweise mit dem Slogan „Google Maps für den Tiefbau“ für das Produkt. SitePlan generiert automatisch Berichte und standardisierte Exporte und ersetzt dadurch handschriftliche Skizzen und Excel-Tabellen. Alle Daten werden automatisch georeferenziert und in der SitePlan-Cloud gespeichert. Über die Synchronisation mit der Web-App stehen sie sofort im Büro zur Verfügung – ein manueller Abgleich entfällt. Auftraggeber und Tiefbauunternehmen haben damit in Echtzeit Zugriff auf denselben Datenstand. Dank ISO-27001-Zertifizierung sind dabei höchste Standards für Datenschutz und IT-Sicherheit gewährleistet.

Vorteile durch Vermessung durch das Bauunternehmen selbst

Die Benutzeroberfläche von Siteplan ist speziell für die Bedarfe der Bauindustrie gemacht und ist demnach sehr intuitiv bedienbar. Foto: SitePlan

Diese Digitalisierung bringt einen doppelten Nutzen, einmal für Tiefbauunternehmen selbst, die weniger Aufwand haben, da Dokumentation und Aufmaß direkt im Bauprozess erfolgen. Die Verantwortung für Einmessung und Dokumentation können Tiefbauer so weitestgehend selbst übernehmen. Die einfache Bedienbarkeit ist dabei entscheidend. Mit SitePlan können selbst wenig geschulte Mitarbeiter Fotos aufnehmen, Aufmaße erstellen oder Leitungen dokumentieren. Standardisierte Fotodokumentationen vor, während und nach der Grabenöffnung schaffen lückenlose Qualitätssicherung für den Auftraggeber. „Der große Vorteil: Nutzer arbeiten mit ihren eigenen Smartphones oder Tablets, die sie im Alltag gewohnt sind – keine aufwendige Schulung, kein unnötiger Hardwarewechsel“, sagt Martin Beiganz, Geschäftsführer von SitePlan aus dem oberösterreichischen Wels.

Komplexe Ingenieurvermessungen bleiben dabei Spezialisten vorbehalten, aber mit SitePlan können viele Standardaufgaben im Tiefbau erledigt werden, gerade in der Version mit GNSS-Unterstützung. Dazu gehören etwa Schachtaufnahmen, Flächenaufmaße oder die Fotodokumentation von Leitungen. „Das entlastet Vermessungsbüros und beschleunigt Projekte erheblich“, so Beiganz. Die Lösung ist sofort einsetzbar, läuft auf den Geräten, die ohnehin im Einsatz sind. Damit wird aus einem oft vernachlässigten Nebenschritt – der Dokumentation – ein strategisches Instrument für Qualität, Transparenz und Effizienz im Tiefbau – sicher und ISO 27001-zertifiziert.

Nutzen für Auftraggeber

Öffentliche Auftraggeber, Kommunen und Netzbetreiber stehen zunehmend vor der Herausforderung, Tiefbauprojekte transparent und effizient zu dokumentieren. Ob Straßenbau, Leitungsbau oder Sanierung – Auftraggeber benötigen belastbare Nachweise, um Baufortschritte nachzuvollziehen und Abrechnungen prüfsicher zu gestalten. In der Praxis zeigt sich jedoch ein Dilemma: Viele digitale Systeme lassen sich nur schwer bei Tiefbaufirmen durchsetzen, weil diese darin vor allem Mehraufwand ohne echten Vorteil sehen.

„Wir müssen den Tiefbauern ein Werkzeug geben, das einfach zu bedienen ist und ihnen echten Mehrwert bringt – sonst akzeptieren sie es nicht“, beschreibt Beiganz die Haltung, auf er bei Auftraggebern immer wieder gestoßen ist. Bei SitePlan profitieren Auftraggeber davon, dass Dokumentation und Vermessung von den Bauausführenden selbst integriert in die Bautätigkeiten übernommen wird. Sie erhalten mehr Transparenz, schnellere Abnahmen und höhere Qualitätssicherung, wenn die beauftragten Unternehmen die Technologie einsetzen.

Für Auftraggeber bedeutet dies zudem: Sie geben kein System vor, das von den Bauunternehmen als Belastung empfunden wird, sondern stellen ein Werkzeug bereit, das Tiefbauunternehmen selbst gerne einsetzen, weil es ihnen Zeit spart und Prozesse vereinfacht. Mit SitePlan erhalten Auftraggeber die Möglichkeit, ihre Tiefbauprojekte nicht nur zu überwachen, sondern auch die Digitalisierung auf den Baustellen selbst anzustoßen. Auftraggeber können die Lösung nämlich direkt ihren Tiefbaufirmen an die Hand geben – ohne dass sie Hardware, SIM-Karten oder Vermessungsdienste selber beschaffen müssen. Diese können SitePlan zunächst ohne die zusätzliche GNSS-Antenne einsetzen und so etwa eine Fotodokumentation machen, bei denen die Fotos mit der auf dem Smartphone üblichen Genauigkeit lokalisiert werden. „So wird Digitalisierung direkt auf die Baustelle gebracht – und sorgt gleichzeitig für Mehrwert bei den Ausführenden“, resümiert Beiganz.

www.siteplan.at

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Die Beurteilung des Netzanschlussess von EEG-Anlagen oder BESS ist ein wichtiger aber oft langwieriger Vorgang bei Netzbetreibern. Foto: reisezielinfo/ stock.adobe.com

Mit dem Fichtner Digital Grid hat die Fichtner-Gruppe mit über 2.200 Mitarbeitenden ein Angebot im Portfolio, das alle Prozesse für Netzdatenqualität und -visualisierung, Netzberechnung, Regulierungs- und Assetmanagement abdeckt. Die Fichtner-Gruppe, die seit über 100 Jahren vorwiegend in den Bereichen Energie und Infrastruktur aktiv ist, bildet zudem die Bereiche Strategie, Management- sowie Transaktions- und Ökonomieberatung ab. So baut Fichtner die Brücke zwischen Wirtschaft und Technik. In den Projekten verschmelzen die IT-technischen und Managementberatungsorientierten Dienstleistungen zunehmend, wie man an vielen Entwicklungen rund um das Fichtner Digital Grid Portfolio sieht. Dazu gehört beispielsweise die Lösung SNAP (Schnelle Netzanschlussprüfung) von der MITNETZ STROM.

Entwicklung von SNAP

Der Netzanschluss ist ein erfolgskritischer Prozess in der Energiewirtschaft. PV-Anlagen, Wärmepumpen, Batteriespeichersysteme, Windenergieanlagen oder Ladeinfrastrukturen sollen auf allen Spannungsebenen an das Netz angeschlossen werden. Damit die Transformation des deutschen Energiesystems zeitgemäß erfolgen kann, muss der Netzanschluss schnell geprüft, geplant und umgesetzt werden. Zudem muss er ordnungsgemäß berechnet und dimensioniert sein, damit Erzeugung, Verbrauch und Transport von Strom technisch ausbalanciert sind.

Die MITNETZ STROM hat gemeinsam mit FIT auf Basis von Fichtner Digital Grid SNAP entwickelt.“ Damit hat der Versorger den Auskunftsprozess für Netzanschlüsse drastisch verkürzt. Über eine intuitive Webauskunft erfahren potenzielle Einspeiser, wo etwa Solar- bzw. Windanlagen angeschlossen werden können, wie Anschlussoptionen geroutet werden können, was ein Netzanschluss kostet oder welche Grundstückseigentümer von der neuen Netzleitung betroffen sind. Inzwischen zählt allein die MITNETZ STROM 5.000 Nutzer. Auch der Mutterkonzern von MITNETZ STROM ist auf den Geschmack gekommen. SNAP wird dort bereits intensiv auf verschiedenen Spannungsebenen eingesetzt.

Integration und Prozessoptimierung

Mögliches Routing für einen Netzanschluss in SNAP. Foto: Fichtner

„Die Analyse der Projekte aus dem Fichtner Digital Grid Lösungsportfolio zeigt deutlich, dass im Bereich des Netzanschlussmanagements ein hoher Bedarf an digitalisierten, benutzerfreundlichen Lösungen besteht“, sagt Jan Schulte von Fichtner Management Consulting. Er sieht in der Digitalisierung den Schlüssel für eine erfolgreiche Energiewende: „Sie ist ein zentraler Hebel zur Entlastung von Netzbetreibern im Spannungsfeld zwischen Personalmangel, Anschlussdruck und regulatorischen Anforderungen.“ Messbare Effizienzgewinne seien laut Schulte erreichbar, wenn eine modulare Architektur, hohe Automatisierung und eine leistungsstarke Integration bestehender Systeme gegeben sind. Fichtner hat bereits einige Versorger bei der Erstellung von Auskunftsplattformen auf der Basis von Fichtner Digital Grid unterstützt, beispielsweise die VSE AG/energis Netzgesellschaft mbH, die Stadtwerke Wolfenbüttel, die Netze BW oder die Stadtwerke Winterthur und die Stadtwerke Augsburg.

Ein Beispiel, wohin die Reise führen kann, ist die Energienetze Mittelrhein (ENM), die ebenfalls das Fichtner Digital Grid nutzt. Der Versorger realisiert vor allem automatisierte Prozesse rund um die zunehmende Anzahl an Anschlussbegehren von Wärmepumpen und E-Mobilität. Ähnlich wie bei der MITNETZ STROM-Anwendung SNAP ermöglicht das Fichtner Digital Grid Modul Easy Connect, Anschlussbegehren auf der Niederspannungsebene technisch zu prüfen und zu bewerten. Da die ENM zu den Fichtner-Kunden gehört, die ihre Prozesse rund um das Anschlusswesen und die Netzberechnung systemübergreifend vernetzt haben, gibt es dort beispielsweise auch eine ausgefeilte Integration in das bestehende CRM. Dadurch wurde der Netzanschluss nochmals vereinfacht. Die relevanten Netzanschlussdaten des jeweiligen Hausanschlusses werden bei einer Netzanschlussanfrage automatisch in den automatisierten Prozess übernommen. Weitere Daten werden bedarfsgerecht im Prozess automatisiert verbunden. „Grundlage dafür ist, dass IT, Prozessmanagement und Organisationsberatung bei Fichtner zunehmend Hand in Hand gehen“, so Schulte.

www.fichtnerdigitalgrid.de

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Der neue AllTerra Standort in Schwarzach (bei Würzburg), hier hat die AllTerra-Gruppe rund 1 Mio Euro investiert. Quelle: AllTerra Deutschland West GmbH

Die AllTerra Gruppe Deutschland, seit vergangenen Jahr im Verbund der MEB Group mit nunmehr über 250 Mitarbeitenden in Deutschland, Österreich und der Schweiz, ist seit mehr als 25 Jahren Trimble Partner und beliefert Vermessungs- und Ingenieurbüros, aber auch die Baubranche mit Technologie, Instrumenten und Dienstleistungen im gesamten Spektrum der Vermessung. Präsent ist die AllTerra in Deutschland mit 12 Standorten und über 80 Mitarbeitenden. Sie verfügt über umfassende Kompetenzen und Erfahrung in allen Belangen der Vermessung auch in Spezialanwendungen wie Monitoring oder Mobile Mapping und besetzt mit eigener Expertise Themen wie Marine, Tunneling und Rail.

„Wir haben eine klare Wachstumsstrategie. Digitalisierung, neue Geschäftsmodelle und innovative Technologien von Trimble sowie neue Dienstleistungen der AllTerra Gruppe werden der Vermessungsbranche wichtige Impulse und Chancen eröffnen“ ist Frank Dahlhoff, Geschäftsführer der AllTerra Deutschland überzeugt. Allein am Standort Schwarzach sollen in den nächsten Jahren 40 Mitarbeitende einen Arbeitsplatz finden, auch an den anderen Standorten sind Modernisierungen und neue Arbeitsumgebungen geplant, auch um neue Mitarbeitende zu gewinnen.

Die Firmenstandorte der AllTerra-Gruppe. Quelle: AllTerra Deutschland West GmbH

Mit der Übernahme der Geospatial-Marktpartner von Trimble in Deutschland und Österreich durch die MEB Group im vergangenen Jahr wird die AllTerra zum führenden Technologiepartner der Vermessungsbranche im deutschsprachigen Raum. Neue Technologien und Methoden umfassend nutzbar machen ist die Zielsetzung. Genannt werden Mobile Mapping, Monitoring oder etwa Building Information Modeling, aber auch Lösungen für Sonderanwendungen in Spezialbereichen sowie digitale Workflows und Prozesse. „Neue Geschäftsmodelle gemeinsam mit und für Kunden entwickeln. Die Aufgaben und Chancen sind groß, unsere Stärke ist nicht nur eine umfassende Kompetenz, sondern auch eine dezentrale und kundennahe Beratungs- und Serviceorganisation mit 13 Standorten und aktuell über 80 Mitarbeitenden,“ so Frank Dahlhoff.

www.allterra.de

www.mebgroup.com

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Mobile Mapping System: Das neue Erfassungssystem SMARIX der iNovitas. Foto: iNovitas

Verwaltungen, Planungsbüros und Infrastrukturbetreibende stehen vor der Aufgabe, immer umfangreichere Datenmengen effizient zu erfassen, auszuwerten und nutzbar zu machen. Die infra3D Plattform bietet mit der neuen Content Version 3.0 eine weiterentwickelte Erfassungs- und Verarbeitungstechnologie, die genau hier ansetzt. „Datenbasierte Entscheidungen sind der Schlüssel zu effizientem Infrastrukturmanagement. Mit infra3D liefern wir nicht nur Bilder, sondern eine intelligente, georeferenzierte Datengrundlage, die Verwaltungen und Fachplanende in ihrer täglichen Arbeit unterstützt – präzise, objektiv und direkt nutzbar.“ so Martin Montag, CCO der iNovitas.

Erfassungssystem SMARIX

Die neue Generation der infra3D-Erfassungssysteme soll Mobile Mapping noch vielseitiger einsetzbar machen. Denn neben neuester Sensortechnik und einer optimierten Datenverarbeitung ermöglichen es die kompakteren Erfassungsfahrzeuge, schmale Verkehrswege wie Radwege oder enge Gassen präzise zu digitalisieren. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten für eine netzabdeckende und detaillierte digitale Erfassung urbaner Mobilitätsstruktur.

Die hochauflösenden 360°-Panoramabilder und Frontkamerabilder erfassen Straßenzüge, Gehwege und städtische Infrastrukturen mit hoher Detailgenauigkeit. Eine präzisere KI-gestützte Datenanalyse und optimierte Algorithmen erkennen automatisch Schadstellen in der Fahrbahn, unterstützen präventive Verkehrssicherheitsmaßnahmen oder liefern eine schnelle Basis für die Inventarisierung von Straßenmobiliar. Diese Kombination bietet Kommunen, Ingenieurbüros und Versorgungsunternehmen eine wertvolle Entscheidungsgrundlage.

Digitale Zwillinge – Neue Dimension der 3D-Datenverarbeitung

Die KI-gestützten Analysen in infra3D ermöglichen eine automatische Erfassung von Verkehrsschildern, Schächten und Straßenzustand. Foto: iNovitas

Die neu integrierte Dual-Scanner-Technologie ermöglicht eine verbesserte Punktwolken-Erfassung mit komplementären Scanperspektiven. Das Ergebnis: hohe Punktdichte und Messsicherheit sowie eine optimierte Nutzung von 3D-Daten ohne Störfaktoren. In Tunneln und Bereichen mit schwierigen Lichtverhältnissen liefern die neuen Grauwertkameras beispielsweise eine bessere Bildqualität mit erhöhter Grauwertstufung. Eine weiterentwickelte Punktwolkenfilterung entfernt Objekte wie Fahrzeuge und Passanten, auch wenn sie sich bewegen, automatisch aus den LiDAR-Daten und schafft so eine exaktere Infrastrukturkartierung.

Die neue Content Version 3.0 verbessert auch die Nutzererfahrung. Die Web-Viewer-Technologie ermöglicht eine flexible Nutzung der Daten in Verbindung mit Drittsystemen, infra3D-Daten lassen sich beispielsweise einfach in bestehende (GIS-)Systeme integrieren lassen. Dafür steht eine neue, aktualisierte Version der infra3D JavaScript API zur Verfügung.

Großprojekte in der Schweiz

Ein groß angelegtes Projekt zeigt die Potenziale der neuen Technologie: Gemeinsam mit einem Partnerunternehmen digitalisiert iNovitas derzeit flächendeckend Straßennetze in der Ostschweiz. Zuvor erfolgte die Digitalisierung kommunaler Straßennetze in der Region Zürich Oberland – diese Daten sind seit Anfang des Jahres auf der infra3D Platform lizenzierbar. Ziel ist die Erstellung eines digitalen Zwillings, der Fachstellen und Infrastrukturbetreibenden hochpräzise 3D-Bilddaten zur Verfügung stellt. Durch diese umfassende Digitalisierung können verschiedene Fachbereiche erstmals mit denselben hochauflösenden Geodaten arbeiten, was Prozesse vereinfacht und die Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten Personen – intern und extern – verbessert. Martin Montag unterstreicht die Relevanz: „Solche großflächigen Digitalisierungsprojekte sind ein echter Meilenstein für das Infrastrukturmanagement. Sie zeigen, wie eine einheitliche, hochpräzise Datengrundlage verschiedene Fachbereiche effizient vernetzt und Prozesse verschlankt. Auch in Deutschland wäre ein flächendeckender digitaler Zwilling von Straßen und Infrastrukturen eine visionäre Entwicklung mit enormem Potenzial.“

Durch hochpräzise 3D-Daten und intelligente Messwerkzeuge lassen sich in infra3D vielfältige Anwendungen realisieren, wie beispielsweise digitale Geländemodelle. Foto: iNovitas

Die Nutzung hochauflösender 3D-Daten reicht, so Montag, mittlerweile weit über die klassische Infrastrukturplanung hinaus. Im Ingenieurwesen werden Machbarkeitsstudien, Projektierungen und Digitale Modelle oder Analysen für Straßenwerterhalt, Sicherheit und Lärmschutz erstellt. Versorgungsunternehmen können Hausanschlüsse und Leitungsstraßen planen oder präzise Bestandsdokumentation für die Netzbewirtschaftung realisieren. Auch das Versicherungswesen gehört zu den neuen Nutzergruppen, etwa im Umfeld von Risikobewertungen und Schadensanalysen. „Ob datenbasierte Entscheidungsprozesse, effizientere Abläufe oder nachhaltigere Planungen – die Digitale Straße eröffnet Unternehmen neue Perspektiven, um zukunftsorientiert zu agieren“, so Montag.

www.infra3d.com

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Sicherheit im Fokus

Software als Gefahrenquelle für Sabotage und Spionage. Selbst das BSI warnt vor Produkten aus Russland, die manipuliert sein könnten. Quelle: stock.adobe.com / Pungu x

Damit sollen nicht nur Einnahmequellen für Russland verhindert werden, bei dem Software-Verbot geht es auch um sicherheitstechnische Aspekte. Der russische Geheimdienst gilt als sehr kompetent beim Diebstahl geheimer Daten und bei versteckten Implementation von Schadsoftware, was auch über Softwarebestandteile passiert, die sich im Programmcode einer Software verstecken und via Internet mobilisiert werden können. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) etwa im Jahr 2022 mitteilte, als die russische Antivirensoftware Kaspersky Sicherheitsbedenken hervorrief. „Ein russischer IT-Hersteller kann gegen seinen eigenen Willen gezwungen werden, Zielsysteme anzugreifen, oder selbst als Opfer einer Cyber-Operation ohne seine Kenntnis ausspioniert oder als Werkzeug für Angriffe gegen seine eigenen Kunden missbraucht werden.“ Der Einsatz von Kaspersky wurde im letzten Jahr in den USA verboten. Obwohl russische IT-Firmen Verdächtigungen dieser Art meist vehement von sich weisen, ist die Furcht groß, dass russische Softwarelösungen im Sinne des Cyberkrieges instrumentalisiert werden können.
Als Akteur innerhalb des Cyberwars ist vor allem eine Hackergruppe des russischen Geheimdienstes bekannt, die in der westlichen Welt als „Sandworm“ bezeichnet und zum Beispiel für Angriffe auf das ukrainische Stromnetz verantwortlich gemacht wird.

Beispiel aus der Geoinformatik
Eine im Markt bekannte photogrammetrische Software ist ist Metashape (ehemals Photoscan). Die Software, die von dem in St. Petersburg ansässigen Unternehmen Agisoft LLC entwickelt wird, verarbeitet digitale Bilder photogrammetrisch und erzeugt so 3D-Geodaten beispielsweise für den Einsatz in GIS-Anwendungen. Zu den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten gehört auch die 3D-Dokumentation von Infrastruktur, Verkehrsanlagen, Unfallorten, Forensik oder naturräumlichen Gegebenheiten. In Kombination mit Drohnen wird photogrammetrische Software auch im militärischen Kontext eingesetzt, vor allem im Bereich der Aufklärung.

Mutmaßliche Verbindungen zu Putin
Diese Anwendungen gehören demnach auch zur Dual-Use-Kategorie. Firmenrechtliche Verbindungen mit Rüstungsfirmen oder staatlichen Institutionen mit Sicherheitsauftrag sind hier üblich. Das gilt im besonderen Maße für Russland, A

gisoft beispielsweise ist verbunden mit dem größten russischen Drohnenhersteller Geoscan. Manche Marktbeobachter gehen sogar davon aus, dass beide Unternehmen denselben Besitzer haben.
Geoscan wiederum wird mit Innopraktika in Verbindung gebracht. Die an der Moskauer Lomonossow Hochschule angesiedelte Stiftung unterstützt internationale High-tech-Forschung. Investigative internationale Recherchenetzwerke hatten nicht nur berichtet, dass Innopraktika mit 10 Prozent an Geoscan beteiligt ist, sondern dass Innopraktika auch von Katerina Tichonowa, einer der Töchter des russischen Präsidenten Wladimir Putin, geleitet wird. Die Produktionskapazitäten von Geoscan sollen nach Berichten ukrainischer und unabhängiger russischer Medien (Kyiv Post, THE INSIDER) in Russland auch dazu genutzt werden, um Drohnentechnologie für den Kriegseinsatz in der Ukraine zu produzieren.
Aufgrund dieses Verdachts an Verflechtungen von Dual-Use Unternehmen und der russischen Politik hatte es letztes Jahr beispielsweise in der Schweiz einige kritische Medienberichte gegeben, die die Nutzung der russischen Software Metashape in Militär, Polizei und Sicherheitsbehörden kritisch kommentierten.
Bisher hat sich das Embargo von russischer Software in der deutschsprachigen Metashape-Community noch nicht nachhaltig ausgewirkt. Die Software ist weiterhin als photogrammetrische Auswertesoftware anerkannt und wird auch von vielen Behörden für die Verarbeitung von Drohnen- und Luftbilddaten genutzt. Die jüngsten Entwicklungen in der Weltpolitik dürften jedoch dazu führen, dass sich die europäischen Institutionen verstärkt mit den Embargos von russischen Gütern befassen, nicht nur bei der Lieferung von Öl durch eine große Schattenflotte, sondern vor allem auch im Bereich des Cyberkriegs und dem Schutz Kritischer Infrastruktur. Europa ist der neue Hauptfeind und was der lange Arm der russischen Cyberkämpfer in deutschen Behörden, bei Versorgern und Kommunen, also überall dort, wo Agisoft im Einsatz ist, anrichten könnte, liegt auf der Hand, schließlich geht es auch um sensible (Geo-)Daten und kritische Infrastruktur.

www.geoscan.ru

www.agisoft.com

www.bafa.de

www.bsi.bund.de

www.theins.ru

Der Beitrag Trotz EU-Importverbot: Russische Geoinformatik-Software in Deutschland noch im Einsatz erschien zuerst auf Business Geomatics.

Rund die Hälfte der Gesamtfläche Deutschlands wird für die Landwirtschaft genutzt. Anhand von Satellitendaten haben Forschende aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für sechs Jahre analysiert, welche Feldfrüchte wo wachsen und welche Fruchtfolgen angebaut werden. Die Karten können zum Beispiel für das Monitoring verwendet werden, um die Folgen des Klimawandels abzuschätzen, Anpassungsmöglichkeiten zu identifizieren oder um Modelle für die Agrarlandschaft zu entwickeln. Die Forschenden haben mit rund 76.100 Satellitenaufnahmen gearbeitet, was 44 Terrabyte an Daten entspricht.

Die Kartierung zeigt die kultivierten Feldfrüchte und landwirtschaftlichen Hauptnutzungsarten in Deutschland mit einer Auflösung von zehn Metern. In dieser Darstellung für das Jahr 2020 ist eine Agrarlandschaft zwischen der Niederländischen Grenze und der Emsmündung zu sehen. Grafik: DLR

„Satellitengestützte Informationen über die Landnutzung sind zuverlässig, flächendeckend und unbestechlich. Sie unterstützen eine nachhaltige landwirtschaftliche Bodennutzung in Deutschland. Zudem geben die Daten einen Überblick, um die sich anbahnenden Auswirkungen des Klimawandels zu bewerten“, sagt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR. „Mit den nun vorliegenden Feldfruchtkarten erkennen wir im Detail die Vielfalt und Strukturen der landwirtschaftlichen Nutzung in unserem Land. Die Erdbeobachtung liefert hier kontinuierlich Daten über Anbaugebiete und -flächen, die eine Abschätzung von Risiken für Ernteschäden, etwa aufgrund von Erosion und Starkregen, ermöglichen. Diese sind nicht nur für die Wissenschaft, sondern ebenso für regionale Akteure, Behörden und Verbände wie auch für die Wirtschaft von großem Interesse.“

Analyse für 18 verschiedene Feldfrüchte über sechs Jahre

Die Auswertung wurde erstmalig über sechs Jahre von 2018 bis 2023 mit einer räumlichen Auflösung von zehn Metern erstellt. Die Daten basieren auf Zeitserien der Sentinel-1 und Sentinel-2 -Satelliten, die etwa alle fünf Tage die Erdoberfläche aufnehmen. 18 verschiedene Feldfrüchte und Hauptnutzungsarten werden berücksichtigt: Winterweizen, Wintergerste, Winterroggen, sonstiges Wintergetreide, Sommerweizen, Sommergerste, Sommerhafer, Mais, Bohnen/Lupinen/ Erbsen, Kartoffeln, Zuckerrüben, Raps, Klee/ Luzerne, Ackergras, Grünland, Wein, Obst- und Feldgehölze sowie Hopfen. Der Blick auf die Karten zeigt, dass Weizen und Mais die größten Anbauflächen einnehmen, gefolgt von Gerste.

Feldfrüchte und landwirtschaftliche Nutzungsarten in den Regionen

Die Kartierung zeigt die kultivierten Feldfrüchte und landwirtschaftlichen Hauptnutzungsarten in Deutschland mit einer Auflösung von zehn Metern. Die Farben beschreiben die 18 unterschiedlichen Feldfrüchte. In dieser Darstellung für das Jahr 2021 sind in einheitlichem Maßstab verschiedene Agrarlandschaften Deutschlands zu sehen, welche die Vielfalt der Landschaftsstrukturen und ackerbaulichen Nutzung veranschaulichen: Hildesheimer Börde, Ostsee-Halbinsel Angeln, Fränkische Schweiz (obere Reihe); Körnermaisgebiet nahe Passau, Weinregion Breisgau, große Feldstücke im südlichen Brandenburg (mittlere Reihe); Weinbaugebiet Remstal nahe Stuttgart, von Wald umgebene Dörfer nahe München, Zuckerrübenregion in Franken (untere Reihe).

Betrachtung für jedes Feld möglich

„Wir können Feldfrüchte schlaggenau, also für jedes Stück Ackerland, flächendeckend und für ganz Deutschland einheitlich detektieren. Unsere Datensätze ermöglichen so einen Vergleich der Ackerlandnutzung über die Jahre sowie die Ableitung von Fruchtfolgen auf einzelnen Schlägen. Bestimmte Fruchtfolgen sind zum Beispiel wichtig für die Pflanzen- und Boden-Gesundheit und werden sich in der Folge des Klimawandels wahrscheinlich verändern“, erklärt Dr. Ursula Geßner, die die Gruppe Agrar- und Waldökosysteme im Earth Observation Center (EOC) des DLR leitet. Die Kartierungen können die Agrarstatistik ergänzen, die Informationen nicht feldgenau, sondern auf Verwaltungseinheiten gebündelt bereitstellt. Die Datensätze liefern jedoch nicht nur parzellengenaue Informationen zur angebauten Kulturart. Darüber hinaus geben sie indirekte Informationen über Agrarlandschaften, zum Wasserbedarf, zur Anfälligkeit für Trockenheit und Schädlinge und zur Agrardiversität.

Agrarlandschaft in der Nähe des Bodensees für das Jahr 2018. Die Kartierung zeigt die kultivierten Feldfrüchte und landwirtschaftlichen Hauptnutzungsarten mit einer Auflösung von zehn Metern. Die Farben beschreiben die 18 unterschiedlichen Feldfrüchte. Grafik: DLR

Die Sentinel-1-Satelliten, die zum europäischen Copernicus-Programm gehören, haben Radartechnologien an Bord. Sie beobachten die Erdoberfläche unabhängig von Licht oder Wolken. Die Sentinel-2-Satelliten sind mit optischen Instrumenten ausgestattet, die zum Beispiel Veränderungen in der Grünheit der Vegetation erkennen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am EOC haben die Zeitreihen der Satelliten mit Verfahren des Maschinellen Lernens kombiniert. Die KI, die die Forschenden verwenden, erzielt eine hohe Genauigkeit. Generell gibt es aber Unterschiede in der Genauigkeit der einzelnen Klassen. So sind beispielsweise Zuckerrüben, Raps und Mais sehr gut detek- tierbar. Nutzungsarten, die sich in Aussehen und Entwicklungsverlauf stark ähneln, wie Sommergetreide- oder Grünland-Arten, sind schwieriger voneinander zu unterscheiden.

Die Datensätze sind über den EOC Geoservice öffentlich zugänglich. Sie können von Behörden, Institutionen und Forschungseinrichtungen als Informationsgrundlage genutzt werden, um Agrarstatistiken zu ergänzen oder Strategien zur Anpassung an den Klimawandel zu entwickeln. Es handelt sich zusätzlich um Basisdatensätze für weiterführende wissenschaftliche Arbeiten. Diese können etwa die Modellierung des Wasserhaushalts oder der Treibhausgasspeicherung und -emissionen in der Landwirtschaft betreffen.

www.dlr.de

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Radarerfasste Sturzfluten von 2001 bis 2022 – Kreisfarbe entspricht dem maximalen Starkregenindex im Niederschlagsgebiet, Kreisgröße gibt die Größe des Niederschlagsgebiets wieder. Fotos: DWD, BKG. (oben), LGLN, NLWKN, BKG. (unten)

Bereits 2021 hat das BKG für Nordrhein-Westfalen eine entsprechende Karte veröffentlicht. Dieses Jahr folgen zehn weitere Bundesländer. Ende 2024 wird die gesamte Fläche Nord-, West- und Ostdeutschlands als Hinweiskarte für Starkregen vorliegen. Bis Ende 2025 soll die Hinweiskarte auch um die restlichen Bundesländer ergänzt werden.

Eine Auswertung des Deutschen Wetterdiensts für den Zeitraum von 2001 bis 2022 hat allein für Niedersachsen mehr als 700 Niederschlagsereignisse mit einem maximalen Starkregenindex (SRI) ab Stufe 7 („außergewöhnlicher Starkregen“) ergeben. Der Starkregenindex (SRI) ist ein Wert, den die Intensität eines Niederschlagsereignisses beschreibt.

Die deutschlandweite Hinweiskarte wird die maximalen Wassertiefen und Fließgeschwindigkeiten von einem außergewöhnlichen (SRI 7) sowie extremen Starkregenereignis (SRI 9) darstellen. Anhand der Hinweiskarten kann jede und jeder erkennen, welche Regionen bei einem SRI 7 betroffen sind. Die Karte ist so genau, dass auch einzelne Gebäude zu erkennen sind.

Voraussichtlich noch bis Ende des Jahres werden die Hinweiskarten über den Kartenserver des Bundes (Geoportal.de) veröffentlicht. Über die Karten, ihre Auslegung und zur generellen Problematik von Starkregenereignissen informierten die NLWKN-Experten Tobias Drückler und Malte Schilling die niedersächsischen Landkreise und Kommunen bis Ende 2024.

Vorabzug der Hinweiskarte Starkregengefahren für Aurich. Die blauen Bereiche zeigen deutlich die Gefahrenzonen auf.

www.nlwkn.niedersachsen.de

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GNSS-Vermessung eines mittelalterlichen Fundamentstreifens mit FX Survey. Foto: LWL-AfW/T. Poggel

Bei der Beschaffung einer neuen und digitalen Vermessungslösung entschied sich der Landschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL) – Archäologie für Westfalen, Außenstelle Olpe, für den GNSS Rover FX Survey der frox GmbH aus Dortmund. Das System besteht aus der Leica GS18T Antenne mit Neigungskompensation, dem Panasonic FZ-G2 Toughbook als Außendienst Tablet und dem digitalen Feldbuch FX Survey. Für die Außenstelle waren vor allem die folgenden Punkte bei der Entscheidung für FX Survey relevant: Direkte Visualisierung der Einmessung und Absteckung im Feld, eine intuitive GNSS- und Tachymeter-Steuerung auch für Nicht-Vermesser, individuelle Codes für die Arbeit auf der Grabungsstelle, ein objektorientierter Datenfluss in die CAD und GIS Systeme und ein Ansprechpartner für alle Bestandteile des Komplettsystems.

Dokumentation archäologischer Substanz

Die archäologische Bodendenkmalpflege handelt nach dem Denkmalschutzgesetz und versucht, die Zeugnisse der Vergangenheit zu schützen und zu bewahren. Als Fachamt für Bodendenkmalpflege nimmt die LWL-Archäologie für Westfalen (LWL-AfW), Außenstelle Olpe (AS Olpe), diesen Auftrag im Regierungsbezirk Arnsberg wahr. Das Einsatzgebiet umfasst dabei das Siegerland, das Sauerland, die Soester Börde und Teile des Ruhrgebietes.

Da die LWL-AfW, als Träger öffentlicher Belange, in jedem Bauvorhaben involviert ist, besteht eine ihrer wichtigsten Aufgaben darin, die Dokumentation archäologischer Substanz bei einer nicht vermeidbaren Zerstörung zu gewährleisten. Die dadurch entstehenden Sekundärquellen sind häufig die einzigen Zeugnisse, die für nachfolgende Generationen von diesen archäologischen Strukturen bleiben. Neben Beschreibungen und Fotografien ist die Vermessung dabei eine der wichtigen Säulen einer erfolgreichen Dokumentation.

Archäologische Vermessung

Bei der archäologischen Vermessung werden neben Funden, z. B. Keramikscherben, auch die sogenannten Befunde, z. B. Verfärbungen im Boden oder Fundamente, mit ihren Konturen und Nivellements koordinatengetreu eingemessen. Aus den dabei entstehenden Grabungsplänen können z. B. Bauphasen einer mittelalterlichen Siedlung nachvollzogen oder die Ausmaße eines bronzezeitlichen Langhauses rekonstruiert werden.

Bis Ende 2023 standen der AS Olpe für die Vermessung zwei Tachymeter sowie ein Differential-GPS mit klassischem Feldcontroller zur Verfügung. Als für dieses eine Ersatzbeschaffung getätigt werden musste, entstand der Wunsch, sich zukunftsorientiert aufzustellen. Die Wahl fiel daher auf eine Leica GS18T Antenne mit Neigungskompensation und dem Panasonic FZ-G2 Toughbook als Außendienst Tablet mit der Software FX Survey.

Digitale Feldbuch FX Survey

Die GS18 T und FX Survey im Einsatz bei Messungen in schwierigen Bedingungen. Foto: LWL-AfW/T. Poggel

Wichtig für die AS Olpe war, dass mit dem neuen Gerät verschiedene Ausgabeformate zur Verfügung stehen. „Zurzeit wird in der Archäologie diskutiert, ob GIS oder CAD-Programme das bevorzugte Mittel bei der Erstellung von Grabungsplänen sein sollen“, sagt Fabian Geld- setzer von der LWL-Archäologie für Westfalen (Außenstelle Olpe). FX Survey bietet neben den optimierten Datenmodellen für die Archäologie eine große Auswahl an Import- und Export-Formaten (z. B. Shapes, DWG, DAT). Damit sind die Anwender in Zukunft flexibel bezüglich des Ausgabeformates, sollte sich das bevorzugte Innendienstprogramm ändern.

Ein weiterer grundlegender Faktor war die niedrige Einstiegshürde bei der Benutzung. Die LWL-AfW wird bei ihren Arbeiten von Studierenden und Freiwilligen im Sozialen Jahr unterstützt. Diese sollen, nach einer kurzen Einweisung in das Gerät, selbständig messen können. „Hierbei profitieren wir enorm von der Neigungskompensation, da sich die Helfenden nicht um die waagerechte Position der Rover-Stange sorgen müssen“, sagt Herr Geldsetzer und ergänzt: „Außerdem konnten wir dank Neigungskompensation mittlerweile Maßnahmen durchführen, die vorher so kaum möglich gewesen wären.“ So bewährte sich die Neigungskompensation zum Beispiel bei der Vermessung eines Quelltopfes, ein vermuteter kaiserzeitlicher bis frühmittelalterlicher Opferplatz. Vom Ufer aus konnte, dank der direkten Visualisierung auf dem Toughbook, den Kollegen im Boot angesagt werden, wo noch Messungen vorgenommen werden mussten.

Die direkte Visualisierung der Messungen war für die LWL-AfW die größte Neuerung. FX Survey bietet eine direkte, auf die LWL-AfW angepasste Visualisierung der Vermessung auf dem Toughbook. Beispielsweise werden eingemessene Feuersteine als pinke Dreiecke oder Knochen als gelbe Rechtecke angezeigt. Bislang war es nicht möglich, sofort die Messungen so detailliert ansehen zu können. Nun steht schon im Feld die Option offen, anhand der Einmessungen erste Deutungen der archäologischen Strukturen vorzunehmen und die Grabungsstrategie danach unter Umständen anzupassen. „Sehr hilfreich dahingehend ist, dass Dateien, z. B. GeoTiffs, in dem Plan mittels FX Survey hinterlegt werden können. So kann beispielsweise auf Anhieb erkannt werden, wo in einem Baugebiet die Befunde und Funde liegen“, so Geldsetzer.

Das FX Feldbuch verbindet Hintergrundpläne, die neue Messung, das Feldbuch, die Dokumentation, die Protokollierung und die Übergabe an den Innendienst. Foto: LWL-AfW/T. Poggel

Dokumentation von Projekten

Des Weiteren führt die LWL-AfW Stabstelle Prospektion Magnetometer-Messungen auf archäologischen Verdachtsflächen durch. Die dabei gemessenen Anomalien werden, der Fragestellung entsprechend, grafisch dargestellt und können in FX-Survey hinterlegt werden. Bei einer anschließenden Grabung können somit Anomalien gezielt angelaufen und mittels Grabung überprüft werden.

Aufgrund der guten Erfahrungen mit FX Survey in der Praxis hat die AS Olpe, nach der GNSS-Steuerung auch die Steuerung des Leica TS07 Tachymeter mit FX Survey übernommen. Eine Besonderheit der Außenstelle sind die, der Region geschuldeten, vielen untertägigen Maßnahmen, z.B. im Altbergbau oder in Bunkern. Diese Orte werden vermessen, wofür u.a. ein 3D-Scanner zur Verfügung steht. Bislang wurde dabei ein handschriftliches Messprotokoll geführt, in dem beispielsweise die Nummern der Passpunkte oder sonstige wichtige Einmessungen festgehalten wurden. „FX Survey macht das Protokoll obsolet, da diese wichtigen Notizen direkt im Programm eingetragen werden können“, beschreibt Christoph Babilon, Prokurist bei frox.

„Die erfolgte Ausrüstung der Außenstelle Olpe mit der Leica GS18T Antenne, dem FZ-G2 Toughbook als Bedieninstrument und der Software FX Survey hat sich ausgezahlt“, hält Geldsetzer fest. Im Vergleich zu den alten Geräten sei der Workflow nun schneller und bietet neue Möglichkeiten, die Grabungen noch effizienter durchzuführen, was zu einer allgemeinen Verbesserung der Dokumentation führt. Somit wird das Fachamt seinem öffentlichen Auftrag gerecht und kann für die Nachwelt noch besser die wertvollen Informationen zu unseren Vorfahren bewahren.

www.lwl-archaeologie.de

www.frox-it.de

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Im Oktober fand die zweite Sitzung der Digitalministerkonferenz der Länder (DMZ) statt. Die erste Sitzung fand im April statt. Besonders im Fokus stand das Thema Digitale Zwillinge.
Quelle: Senatskanzlei (Berlin)

Im Rahmen der Sitzung wurden mehrere Beschlüsse gefasst. Zum einen soll der Wissenstransfer zu länderspezifischen Dateninfrastrukturen und Datenplattformen fortgesetzt werden. Hierzu nimmt die DMK die Ergebnisse des Fachaustausches der Länder zum Thema Integrierte Datenplattformen & Digitale Zwillinge – Erfahrungswerte zu Aufbau, Nutzung und Best Practices“ zur Kenntnis. Um den begonnenen Austausch und Wissenstransfer zwischen den Ländern und den Kommunen zu vertiefen und zu verstetigen, wird die Digitalministerkonferenz eine Arbeitsgruppe „Integrierte Datenplattformen“ (AG Datenplattformen) unter Federführung Brandenburgs einrichten. Die AG soll die bestehenden Aktivitäten der Länder im Bereich Datenplattformen und Digitale Zwillinge systematisch erfassen und Handlungsbedarfe identifizieren, um gemeinsame, länderübergreifende Dateninfrastrukturen zu fördern und den Aufbau und die Nutzung von Digitalen Zwillingen voranzutreiben.

Hierzu sollen weitere Aktivitäten wie das Open Data Forum des Bundesverwaltungsamtes, die AG Datennutzung und Datenschutz des IT-Planungsrates sowie das geplante Dateninstitut einbezogen werden.

Darüber hinaus sollen auch Entwicklungen im Bereich der Mobilitätsdaten sowie internationale Bezüge berücksichtigt werden. Ein erster Zwischenbericht der Arbeitsgruppe ist für 2025 vorgesehen.

Vorhandene Kompetenzen nutzen

Die Digitalministerkonferenz würdigt auch die Arbeit bereits bestehender Kompetenznetzwerke für Daten, Dienste und Infrastrukturen der etablierten Bund-Länder-Gremien, wie der „Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland“ (AdV) und der „Geodateninfrastruktur Deutschland“ (GDI-DE). Darüber hinaus will die DMK die Ergebnisse der Modellprojekte Smart Cities (MPSC) sowie die Entwicklung einer DIN-Norm für „Digitale Zwillinge für Städte und Gemeinden“ berücksichtigen. Die AG Datenplattformen der DMK strebt einen engen Austausch mit den genannten Gremien und Netzwerken an.

Gemeinsame Dateninfrastrukturen

Die DMK betont, dass für eine ressourcenschonende Vernetzung und Kombination von Datenbeständen zum Aufbau von Datenplattformen und Digitalen Zwillingen interoperable, gemeinsam nutzbare Dateninfrastrukturen von Bund, Ländern und Kommunen zur Verknüpfung verschiedenster standardisierter Fachdaten, Dienste und Anwendungen aller Fachbereiche erforderlich sind. Die Digitalministerkonferenz begrüßt die beabsichtigte Zusammenarbeit von Bund und Ländern beim Aufbau des Digitalen Zwillings Deutschland (DigiZ-DE) und bittet zu prüfen, ob und inwieweit Ressourcen gebündelt und Mehrwerte geschaffen werden können. Darüber hinaus wird der Bund gebeten, Datenbestände des Bundes im Sinne der Open-Data-Strategie des Bundes den Ländern und Kommunen zur Verfügung zu stellen.

Finanzierungsbedarf für Smart Cities

Ein weiterer Beschluss der DMK-Sitzung betrifft die länderübergreifende Umsetzung des Stufenplans „Smart Cities and Regions“. Allerdings geht es in diesem Themenfeld weit weniger dynamisch voran. Zwar hat die DMK die fachpolitische Verantwortung für die Begleitung des Stufenplans auf Länderebene übernommen.

Die DMK bittet hingegen die Bauministerkonferenz, die Raumordnungsministerkonferenz und den IT-Planungsrat um Unterstützung und Stellungnahme bis zur Frühjahrs-Digitalministerkonferenz 2025. Zudem sind Finanzierungsfragen noch ungeklärt. Es wurde sogar eine „Anschubfinanzierung für die beiden im Stufenplan enthaltenen Umsetzungsmaßnahmen (für die Jahre 2025 und 2026)“ gefordert.

Die zweite Sitzung der DMK fand am 18. Oktober (erste Sitzung am 19. April 2024) in Berlin statt. In dem Gremium sind alle 16 Bundesländer durch ihre Digitalministerinnen und -minister, -senatorinnen und -senatoren oder Staatssekretärinnen und -sekretäre vertreten. Ziel der DMK ist es, die Digitalisierung in ihrer gesamten gesellschaftlichen, rechtlichen und politischen Relevanz künftig stärker in den Fokus zu rücken.

www.berlin-brandenburg.de/digitalministerkonferenz/

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Stützwände sind zwar im Vergleich zu vielen anderen Bauwerken besonders langlebig, doch halten auch sie nicht ewig. Für ein Stützbauwerk in Osnabrück ist daher nun nach über 90 Jahren langsam das Ende seines Lebenszyklus angebrochen. Die etwa 273 Meter lange Schwergewichtswand wurde 1928 erbaut und sichert seither auf der südwestlichen Seite den Geländesprung zwischen der Turnerstraße und dem Bahndamm der zweigleisigen Strecke Löhne-Rheine (Streckennummer 2992, km 133,995 bis 134,268). Auf der Bahnstrecke ist eine Menge los: Neben Inter-City-Verbindungen und regionalem ÖPNV dient sie als Hauptstrecke im europäischen Schienengüterverkehrskorridor North Sea-Baltic.

Nach weit über 90 Jahren im Dienst des Schienenpersonen- und -güterverkehrs erhält die alte Schwergewichtswand in der Turnerstraße in Osnabrück einen Ersatzneubau. Bild: KREBS+KIEFER

Die Stützwand geht am südöstlichen Ende in den Flügel eines Brückenwiderlagers über, während sich am nordöstlichen Ende eine Böschung zur Sicherung des Geländesprunges anschließt. Wegen ihres mittlerweile schlechten baulichen Zustands bedarf es einer Erneuerung. Die Vorbereitungen hierzu laufen seit 2021. Mit der BIM-, Objekt- und Tragwerksplanung (Leistungsphasen 1-4) wurde das Ingenieurbüro KREBS+KIEFER von der DB InfraGO AG beauftragt. Leistungsphasen 1 und 2 sind bereits abgeschlossen.

BIM-Anwendungsfälle

Entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen für Baumaßnahmen des Bundes im Infrastrukturbereich erfolgt die Durchführung des Projekts unter Anwendung von Building Information Modeling (BIM). Für KREBS+KIEFER gilt es dabei insgesamt sieben BIM-Anwendungsfälle umzusetzen. Diese umfassen neben der Modellierung des Bestandsbauwerks (ergänzende Nachmodel- lierung der Stützwand) und der Erstellung eines BIM-Modells des Ersatzneubaus einen Variantenvergleich, Visualisierung, Planungskoordination, das Generieren von 2D-Plänen aus dem BIM-Modell sowie die Termin- und Bauphasenplanung.

Bestandsmodellierung und BIM-Modell des Ersatzneubaus

Als Grundlage für die Bestandsmodellierung diente ein Bestandsmodell des verantwortlichen Vermessungsbüros. Darin war die Vorderseite der Stützwand bereits per Laserscan genau erfasst worden, die Rückseite jedoch lediglich angenommen. Um ein vollständiges exaktes Modell zu erhalten, nahmen KREBS+KIEFER daher auf Basis von Erkundungsbohrungen, statischen Untersuchungen sowie Erfahrungswerten eine ergänzende Nachmodellierung in Allplan vor. Ebenso wurde das BIM-Modell für den Ersatzneubau in Allplan erstellt. Die 3D-Modellierung erfolgte hier mithilfe von Architekturbauteilen, gefolgt von einer ergänzenden Modellierung als freie 3D-Objekte. Da spezielle IFC-Elementtypen für die Geotechnik derzeit noch nicht existieren, wurden kurzerhand – analog zum Hochbau – Elemente wie IfcWall, IfcFooting und dergleichen verwendet.

Parametrisches Modellieren mit den Add-ons

Beim Modellieren der Anker kamen den Modelliererinnen die Add-ons Bodenanker und 3D-Raster besonders zugute. Mithilfe des Bodenanker-Tools lassen sich diese sehr viel schneller und effizienter als üblich erstellen und anpassen. Dabei werden lediglich beim ersten Anker oder Nagel die Parameter eines Objekts wie Attribute (System, Stahlgüte, Litzen), Länge, Verankerungsbereich etc. festgelegt. Bei Änderungen am Objekt werden dann alle identischen Elemente automatisch mit angepasst. Über das Add-on 3D-Raster können wiederum Objekte an eine gewünschte Stelle in einem Raster verlegt werden, wodurch sich diese effizient vervielfältigen lassen. Dank der integrierten Spezial-Tools ließ sich also sowohl die Modellierung als auch die Editierbarkeit der Verankerungselemente (Anker, Nägel) im Fachmodell erheblich optimieren.

„Mit Allplan lassen sich Ingenieurbauwerke schnell und effizient modellieren. Gerade die parametrischen Add-ons Bodenanker und 3D-Raster führen bei der Modellierung von Ankern zu einer enormen Effizienzsteigerung“, sagt Michael Sklorz, leitender Ingenieur bei KREBS+KIEFER.

Bild: KREBS+KIEFER

Entwicklung von Varianten und Ableitung von 2D-Plänen

Dieses flexible, parametrische Modellieren mit den integrierten Add-ons erwies sich insbesondere bei der Entwicklung verschiedener Varianten als großer Vorteil. Insgesamt wurden drei Varianten durchgespielt. Variante 1 ist eine aufgelöste Bohrpfahlwand als Vorsatzschale. Der Ersatzneubau liegt dementsprechend vor der Stützwand. Dies ist auch bei Variante 2 – einer Vorsatzschale mit Rückverhängung – der Fall. Die Rückverhängung der flach gegründeten Vorsatzschale erfolgt dabei mithilfe von Einstabankern. Bei der dritten Variante handelt es sich um eine überschnittene Bohrpfahlwand, die in der Lage der ursprünglichen Stützwand errichtet wird. Dank der Modellierung in Allplan konnte sich der Auftraggeber ein genaues Bild von den Varianten machen und gemeinsam mit KREBS+KIEFER deren jeweilige Vor- und Nachteile abwägen. Die Fachmodelle wurden hierzu per IFC-Schnittstelle in eine Koordinationssoftware geladen und in das BIM-Koordinationsmodell integriert. Auf Basis von Schnittableitungen wurden schließlich die erforderlichen 2D-Pläne aus dem Fachmodell abgeleitet.

Visualisierung mit Twinmotion

Für die Visualisierungen der neuen Stützwand nutzten KREBS+KIEFER die Spezialsoftware Twinmotion. Mit dem Programm lassen sich – unter anderem dank einer umfangreichen Objektbibliothek – hochwertige Renderings mit sehr geringem Aufwand erstellen. Ab Version 2023-1 verfügt Allplan über einen Direct Link für Twinmotion, der die Visualisierungssoftware direkt in das BIM-Programm integriert. Dadurch wird nicht nur der Datenaustausch zwischen den Programmen entscheidend vereinfacht, sondern auch eine Synchronisation zwischen Allplan-Modell und Twinmotion-Visualisierung ermöglicht.

www.kuk.de

www.allplan.com

www.dbinfrago.com

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