Wie viel liegt da? Volumen messen mit der Drohne

„Wie viel liegt da eigentlich?“ ist im Erdbau eine teure Frage. Geschätzt wird sie schnell, abgerechnet wird sie genau. Zwischen der Schätzung nach Augenmaß und der Rechnung des Lieferanten liegen regelmäßig Beträge, über die man sich streitet.

Eine Drohnenbefliegung beantwortet die Frage aus Bildern. Wie das funktioniert, wie belastbar das Ergebnis ist und woran es scheitert, steht hier.

Wofür das gebraucht wird

• Inventur. Was liegt zum Stichtag auf dem Platz, ob Kies, Sand, Hackschnitzel, Kompost oder Schrott?
• Abrechnung. Ob Aushub, Auffüllung oder Abtrag, wer nach Kubikmetern abrechnet, braucht eine Zahl, der beide Seiten trauen.
• Baufortschritt. Wie viel wurde seit der letzten Befliegung bewegt?
• Deponie und Grube. Wie viel Volumen ist noch frei, wie schnell füllt es sich?
• Nachweis gegenüber Dritten. Behörden, Prüfer, Auftraggeber.

Wie aus Fotos ein Volumen wird

Die Drohne fliegt ein Raster über die Fläche und macht dabei viele Bilder mit starker Überlappung. Jeder Punkt am Boden erscheint auf mehreren Aufnahmen aus verschiedenen Richtungen. Eine Software rechnet daraus zurück, wo die Kamera jeweils stand, und daraus für Millionen von Bildpunkten deren Lage im Raum. Das Ergebnis ist eine Punktwolke, also die Oberfläche des Geländes als dichte Menge vermessener Punkte.

Über die Fläche, deren Volumen Sie wissen wollen, legt die Auswertung dann ein Raster und zählt für jede Zelle, wie hoch das Material dort über einer Bezugsebene liegt. Die Summe über alle Zellen ist der Rauminhalt.

Warum jede Zahl eine Bezugsebene braucht

Das ist der Punkt, an dem die meisten Missverständnisse entstehen. Ein Haufen hat kein Volumen „an sich“, sondern nur ein Volumen über einer bestimmten Fläche. Liegt der Kies auf einer ebenen Betonplatte, ist die Sache einfach. Liegt er in einer Mulde, hängt das Ergebnis davon ab, wo man den Boden ansetzt.

Üblich sind zwei Wege.

• Aus dem Rand gerechnet. Die Auswertung nimmt die Höhen entlang der Umfahrung und spannt daraus die Bezugsebene auf. Gut für einen Haufen auf ebenem Grund.
• Fest vorgegeben. Die Ebene wird einmal bestimmt und für alle späteren Befliegungen beibehalten. Das ist der richtige Weg, sobald Sie vergleichen wollen. Wandert die Bezugsebene mit, misst der Vergleich zweier Termine auch den Unterschied der Ebenen mit, und die Differenz sagt nichts mehr.

Wenn Ihnen jemand eine Kubikmeterzahl nennt, fragen Sie danach, worauf sie sich bezieht. Wer das nicht beantworten kann, hat nicht gemessen, sondern gerechnet.

Was die Genauigkeit begrenzt

• Die Punktdichte. Je näher die Aufnahme, desto mehr Punkte pro Quadratmeter, desto feiner das Raster. Aus großer Höhe wird eine Halde zu einem groben Klotz.
• Löcher in der Aufnahme. Wo keine Punkte liegen, etwa unter überhängendem Material, im Schatten oder unter Bewuchs, muss die Auswertung schätzen. Eine leere Zelle als Höhe null zu werten, wäre falsch. Das nähme ein Loch bis zur Bezugsebene an und rechnete das Ergebnis klein.
• Bewuchs und Fremdkörper. Ob Busch am Haldenfuß, abgestellter Container oder Lkw im Bild, alles, was nicht Material ist, gehört vor der Rechnung entfernt. Sonst zählt es mit.
• Die Georeferenz. Für einen reinen Vergleich zweier Zustände genügt oft die interne Genauigkeit. Wer amtlich nachweisen will, braucht Passpunkte am Boden, die eingemessen wurden, und einen Piloten, der das kann.

Was ein brauchbares Ergebnis auszeichnet

Eine Zahl allein ist kein Ergebnis. Ein Bericht, mit dem Sie arbeiten können, nennt neben dem Volumen fünf weitere Angaben.

• die Bezugsebene und wie sie bestimmt wurde
• die Rasterweite, mit der gerechnet wurde
• die Abdeckung, also auf wie viel Prozent der Fläche tatsächlich Messpunkte lagen
• Auftrag und Abtrag getrennt, wenn die Fläche beides enthält
• was ausgelassen wurde, etwa Bewuchs, Fahrzeuge oder Bauwerke

Fehlt die Abdeckung, fehlt der wichtigste Vorbehalt. Bei einer lückenhaften Aufnahme kann dieselbe Fläche je nach Annahme deutlich verschiedene Zahlen ergeben, und Sie haben keine Möglichkeit, das zu erkennen.

Was Sie vorbereiten sollten

• Fläche freiräumen, soweit möglich. Jedes Fahrzeug, das wegfährt, ist ein Störfaktor weniger.
• Den Zeitpunkt bedenken. Wird während der Befliegung geschüttet oder abgefahren, messen Sie einen Zustand, den es so nie gab.
• Bei Wiederholungen auf gleiche Bedingungen achten. Wer zweimal im Jahr misst und vergleichen will, sollte beide Male ähnlich fliegen lassen und dieselbe Fläche zugrunde legen.
• Sagen, wofür die Zahl gebraucht wird. Eine grobe Inventurschätzung und eine Abrechnungsgrundlage sind zwei verschiedene Aufträge, mit verschiedenem Aufwand.

Was PilotFinder dazu beiträgt

Wir schreiben Ihren Auftrag an Piloten aus, deren Qualifikation für Vermessung belegt ist. Bei diesem Einsatzfeld heißt das mehr als eine Drohne mit guter Kamera. Und wir sehen den Auftrag vorher durch, damit die Angaben zum Kalkulieren reichen.

Die Zahl selbst ermitteln wir nicht, und für ihre Richtigkeit stehen wir nicht ein. Die Auswertung und ihre Genauigkeit verantwortet der Pilot, den Sie beauftragen.