Preisträgerbroschüre 2016

BIM-basierte Routenberechnung für unbemannte Fluggeräte zur automatisierten Bauwerksinspektion

Preisträger Alric Frühauf
a.fruehauf(at)tu-braunschweig.de
Hochschule Bauhaus-Universität Weimar

Projekt
Die vorliegende Arbeit von Alric Frühauf unterstützt die visuelle Inspektion von Bauwerken durch die Ermittlung automatisierter Flugrouten für unbemannte Fluggeräte auf Basis von BIM-Modellen. Bauwerke sind verschiedenen umwelt- und nutzungsbedingten Einflüssen wie z. B. Temperaturschwankungen oder dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt. Diese können die Lebensdauer der Gebäude nachhaltig beeinträchtigen. Durch ein kontinuierliches Bauwerksmonitoring während der gesamten Nutzungsphase kann die Lebensdauer der Bauwerke erheblich gesteigert werden. Inspektionen sind in der Praxis sehr kostenintensiv und werden deshalb häufig vernachlässigt. Durch eine BIM-basierte Routenberechnung für unbemannte Fluggeräte wird eine einfache Durchführung der Bauwerksinspektionen ermöglicht. In der Arbeit von Alric Frühauf wurde ein Algorithmus entwickelt, der die Planung von Flugrouten durch die Berechnung einer optimalen Flugroute unterstützt. Der Algorithmus wurde in Java implementiert und nutzt für die Berechnung der Flugroute die Daten aus den Bauwerksinformationsmodellen. Die notwendigen Bauwerksgeometrien werden aus IFC (Industry Foundation Classes) abgeleitet und dienen dem implementierten Algorithmus als Input.

Bewertung der Jury
Der Jury gefiel insbesondere die neue Herangehensweise der Kombination der Bauwerksinspektion mit unbemannten Fluggeräten und 3D-Bauwerksinformationsmodellen. Dieser innovative Ansatz kann für praktische Aufgaben bis hin zur Instandsetzung genutzt werden.

Der Preisträger
Bereits mit Beginn seines Studiums an der Bauhaus-Universität Weimar entwickelte Alric Frühauf ein großes Interesse am computergestützten Arbeiten im Bauwesen. Das Konzept BIM hat ihn dabei besonders inspiriert. Die verschiedenen Abschnitte im Lebenszyklus eines Bauwerks miteinander zu verknüpfen und an einem durchgängigen Gebäudemodell beispielsweise Planungsfehler zu entlarven, die Kosten festzustellen und auch das Bauwerksmonitoring durchzuführen, bedeutet für ihn die Zukunft im Bauwesen.

Er ist bestrebt, die Idee von BIM auf internationaler Ebene zu verwirklichen. Um einen Einblick in die Entwicklung und Fortschritte von BIM im Ausland zu bekommen, plant er ein Auslandsjahr an der University of Rhode Island (USA).

Das Besondere am Projekt
Die Zustandsermittlung an Bauwerken kann schnell hohe Kosten und logistischen Aufwand verursachen, wenn es sich beispielsweise um Brücken, Staudämme oder Türme handelt. Kosten und Aufwand lassen sich bei der Schadensermittlung mithilfe eines unbemannten Fluggerätes minimieren. Die Planung kann im Vorfeld einer Befliegung mithilfe des eingereichten Algorithmus zur BIM-basierten Routenberechnung optimiert werden. Die vom Algorithmus berechnete Flugroute macht die automatisierte Befliegung von Bauwerken somit für komplexe Bauwerksgeometrien praktikabel und effizienter.