Dr. Hesse und Partner Ingenieure – Wir gehen der Sache auf den Grund

Foto: dhpiSo haben die Lüneburger ihre Stadt noch nie gesehen: Die „Punktwolke” ist ein riesiges drei­dimensionales Datengebilde, das den Ilmenau-Bereich zwischen dem Alten Kran und dem Hotel Bergström zeigt. Die blauen Linien zeigen den Verlauf der Echolot-Messung im wasserführenden Abschnitt an. Hier wurde die ­Topographie des Flussbetts unter Wasser gemessen. Da der Laser-Scanner alles erfasst, sind auch die umliegenden Häuser abgebildet. Bereinigt sieht die Ilmenau-Datenwolke deutlich schlanker aus (oben) – sie gibt den eigentlichen Auftragsbereich wieder.

Dr. Hesse und Partner Ingenieure haben das Flussbett der Ilmenau vermessen – Ein ungewöhnliches Projekt mit einer ungewöhn-lichen Kombination von Methoden

Wenn der Laser-Scanner zum Einsatz kommt, dann laufen die Rechner auf Hochtouren. Milliarden von Messdaten werden erfasst und am Ende zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt. So ist eine eindrucksvolle Punktwolke entstanden, die den Teil der Lüneburger Altstadt zeigt, der sich rund um die Ilmenau gruppiert. Das eindrucksvolle Werk ist kein Kunstprojekt, sondern ein Datensatz, den das in Harburg ansässige Unternehmen Dr. Hesse und Partner Ingenieure dhpi im Rahmen eines ungewöhnlichen Auftrags erstellt hat. Die städtische AGL Abwasser, Grün & Lüneburger Service GmbH benötigt Daten über den
2,5 Kilometer langen Abschnitt des Flussbetts der Ilmenau, der parallel zum Lösegraben verläuft. Die Vermessung des Bereichs soll Aufschluss über Strömungsverläufe, Veränderungen an Mauern und drohende Versandungen geben. Hintergrund: Die Ilmenau treibt in diesem Abschnitt zwei kleine Wasserkraftwerke zur Stromerzeugung an, deren Wasserzulauf gesichert werden muss.

Kombiniertes Messverfahren


Markus Ehm, Bereichsleiter Laser-Scanning bei dhpi, hat das ungewöhnliche Projekt geleitet. Er sagt: „Einmal im Jahr wird die Ilmenau für drei bis vier Tage trockengelegt. Das Wasser läuft dann durch einen Bypass – den Lösegraben. Zwei Abschnitte sind tatsächlich trocken, sodass das Flussbett abgesehen von ein paar Pfützen frei zugänglich ist. Der dritte Abschnitt im Bereich des Stintmarkts bis hin zum Hotel Bergström führt Wasser. Wir mussten nun ein kombiniertes Messverfahren entwickeln: aus Laser-Scanning, Tachymeter und Echolot. Die Daten aus diesen Quellen zusammenzuführen … das war die Herausforderung.“

Als Zeitfenster stand dhpi die drei- bis viertägige Phase der Trockenlegung zur Verfügung, die einmal jährlich genutzt wird, um beispielsweise Fremdkörper aus dem Flussbett zu sammeln. Der 2,5 Kilometer lange Abschnitt wurde im Oktober 2014 mit einem Netz aus 25 Stand-Messpunkten überzogen. In den beiden trockenen Abschnitten wurden die Daten über Laser-Scanning und den Einsatz des klassischen Tachymeters erfasst, mit dem sich zum Beispiel auch die Tiefe von verbliebenen Pfützen ermitteln ließ. Außerdem wurde die sogenannte kinematische Laser-Scannung angewendet, bei der das Messgerät (Scanner) auf einem Wagen montiert ist, der durch das trockene Flussbett gezogen wird. Die Höhenunterschiede werden dabei ebenso erfasst wie beispielsweise der Zustand der Kaimauern. Jeder Spalt ist in den hochauflösenden Bildern zu erkennen. Dr. Christian Hesse: „Das mobile Laser-Scanning-Verfahren ist in dieser Form und mit dieser Anwendung weltweit einmalig.“

„Das Verfahren ermöglicht uns, in kürzester Zeit alle für uns relevanten Vermessungsdaten zur Lageerfassung der Uferbauwerke sowie deren Zustand flächendeckend und vollständig visuell zu erfassen. Die Daten können anschließend zur Planung von Instandhaltungsmaßnahmen herangezogen werden. Zudem können wir somit zukünftig durch Folgemessungen Lageveränderungen der historischen Ufermauern sowie Veränderungen der Gewässersohle durch automatische Auswertung erkennen und auswerten. Gerade in Hinblick auf die Beurteilung der Standsicherheit der historischen, teilweise denkmalgeschützten Uferbebauung ist dieser Aspekt von Wichtigkeit.“

Lars Strehse Geschäftsführer der Abwasser, Grün & Lüneburger Service GmbH und verantwortlich für die Gewässerunterhaltung in der Hansestadt Lüneburg.

Kajak-Einsatz mit Echolot

Im wasserführenden Abschnitt arbeitete Ehm mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) zusammen: Zum Einsatz kam ein mit Echolot ausgestattetes Kajak, mit dem die gesamte Wasserfläche abgefahren wurde. Die Daten geben die Unterwassertopographie wieder. Kombiniert mit den Laser- und Tachymeter-Daten ergibt sich so ein umfassendes dreidimensionales Bild vom Ilmenau-Flussbett. Der Echolot-Einsatz wurde als Teil des Kombi-Verfahrens extra von dhpi entwickelt.

Ehm: „Wir haben jetzt eine Null-Messung gemacht, also den Status quo festgestellt – erst wenn nach einem bestimmen Zeitabschnitt eine zweite Messung erfolgt, werden wir sehen, ob es Veränderungen gibt. Die Auswertung bis hin zur Strömungssimulation müssen dann Fachleute anderer Disziplinen übernehmen. Unser Part ist die reine Datenbeschaffung.“ Und: „Das war für uns kein alltäglicher Auftrag. Aber es gibt schon weitere Projekte. So haben wir jetzt den Kreidebergsee in Lüneburg vermessen. Das ist auf jeden Fall ein Geschäftsbereich, der sich ausbauen lässt.“ wb

Web: www.dhpi.com