Im Jahr 1921 schuf unser Gründer Heinrich Wild ein Vermächtnis, das die moderne Vermessung, wie wir sie heute kennen, prägen sollte: Die von ihm erfundenen Präzisionsinstrumente und Luftbildkameras revolutionierten die Art und Weise, wie wir unsere Welt vermessen und kartieren.
Ein Jahrhundert später bringt Leica Geosystems, eine Tochter von Hexagon, mit der preisgekrönten BLK-Serie von Leica weitere Innovationen auf den Markt. Vom Leica BLK360, einem kompakten und anwendungsfreundlichen bildgebenden Laserscanner, bis zu unserem tragbaren BLK2GO hat das Unternehmen immer wieder neue Wege gesucht und dabei das Reality Capture – die Erfassung der Realität – demokratisiert.
Im Jahr 2021 stellten wir der Welt mit dem BLK ARC ein autonomes Laserscanning-Modul für Roboter und mit dem BLK2FLY das weltweit erste LiDAR-basierte unbemannte Fluggerät vor, das die Realität völlig autonom während des Fliegens erfasst. Mit einer kompletten Linie aus sechs BLK-Geräten – dem BLK360, BLK3D, BLK247, BLK2GO, BLK2FLY und BLK ARC – werden Baustellenkonstruktionen vorgefertigt, die auf Anhieb passen, verlassen sich Visual-Effects-Artists bei ihrer Arbeit auf präzise kartierte digitale Zwillinge ihrer Gegenstücke in der realen Welt und machen Architekten per digitaler Wirklichkeit sichtbar, was vorher unsichtbar war.
Alles begann mit einer Wette.
Inhalt: Ein 3D-Scanner im „Coladosen-Format“ | Reaktion der Kunden | Mehr als nur BIM | Jenseits terrestrischer Pfade | Mobilität neu definiert | Visionen einer autonomen Zukunft | Demokratisierung der Realitätserfassung
Ein 3D-Scanner im „Coladosen-Format“
„Wie mir erzählt wurde, saßen einmal mehrere hochrangige leitende Angestellte zu einer Besprechung an einem Konferenztisch, und einer von ihnen, der gerade eine Cola trank, sagte: ‚Ich will einen Laserscanner in dieser Größe‘ und stellte die Dose auf den Tisch. "Das ist es, was ich haben will.", berichtet Hugh Baertlein, Vizepräsident des e-Business von Hexagon Geosystems.
„Und der Leiter der Technologietruppe antwortete in etwa: 'Oha, das ist eine ziemlich große Herausforderung', aber je länger sie darüber sprachen, desto mehr waren sie davon überzeugt, dass sie diesen Gedanken weiterverfolgen sollten, fährt er fort. „Und sie machten sich an die Arbeit.“
Im Jahr 2016 war es dann so weit. Der kompakte BLK360 – klein genug für einen Rucksack und im Handgepäck einfach zu verstauen – war das erste Produkt der neuen BLK-Linie: ein bildgebender Laserscanner, der auf Knopfdruck farbige Panoramabilder und eine millimetergenaue Punktwolke lieferte.
„Als wir den BLK360 auf der Autodesk University vorstellten, drängten sich die Leute in drei, vier Reihen und versuchten, das Ding in ihre Hand zu bekommen und sich damit fotografieren zu lassen“, erzählt Baertlein. „Ich ging mit meinen Kollegen über die Messe und sagte zu ihnen: ‚Wisst ihr, ich arbeite hier seit über 25 Jahren. Momente wie diese, wenn Leute von etwas Neuem, das ihre Arbeitsweise fundamental verändern wird, so begeistert sind, die gibt es wirklich nicht häufig.‘“
Der BLK360 überraschte viele durch seine Größe, Geschwindigkeit und einfache Anwendung. Bis 2016 produzierte niemand terrestrische Scanner, die in eine einzelne Hand passten und dabei so genau arbeiteten wie der BLK360. Und niemand stellte so anwendungsfreundliche Geräte her wie den BLK360. Der BLK360 demokratisierte weltweit die Nutzung der Realitätserfassung mit zahlreichen neuen Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten.
„Die Leute machten damit so viele neue Sachen: Sie drehten ihn auf den Kopf, ließen ihn in Wartungsöffnungen hinab und scannten die Kanalisation unter der Stadt. Sie scannten mit ihm sogar die Innenräume von Autos oder stellten visuelle Effekte für Filme her“, fährt Baertlein fort. „Vorher wäre niemand auf die Idee gekommen, dafür einen Laserscanner zu nehmen, weil diese Dinger einfach riesig, unhandlich, teuer und kompliziert zu bedienen waren. Für den BLK360, mit seinem kompakten Format und geringen Gewicht, erkannten sie sofort jede Menge neuer Nutzungsmöglichkeiten.“
Reaktion der Kunden
Nun wurden die Kunden aufmerksam.
„Ich kam [auf einer Messe für digitale Bauwirtschaft] am Leica-Stand vorbei und erkannte schnell, dass das unsere digitalen Konstruktionswerkzeuge gut ergänzen würde“, erzählt Paul McGeachy, Design Manager bei Gilbert-Ash, einem preisgekrönten britischen Bauunternehmen, das schon diverse anspruchsvolle und repräsentative Projekte von Hotels über Büroimmobilien bis hin zu Botschaften und Konsulaten errichtet hat.
Zu jener Zeit arbeitete Gilbert-Ash gerade an Plänen für eine Diplomatenschule im britischen Außenministerium in London. Die Baustelle befand sich in einem Innenhof des Außenministeriums – ein historisches Londoner Gebäude, das es zuverlässig vor Beschädigungen durch die Bauarbeiten, insbesondere an engen Stellen, zu schützen galt. Also musste alles vorgefertigt und dann mit einem Kran in den Hof gehoben werden.
Neben der Herausforderung, ein komplexes hochmodernes Gebäude nach strengen geometrischen Vorgaben zu errichten, erforderte dieser sensible Ort auch eine ordentliche Portion Fingerspitzengefühl.
An der Nutzung digitaler Baumethoden mit extrem genauen Messungen führte kein Weg mehr vorbei. Und dafür war der Leica BLK360 genau richtig. McGeachy beschreibt, wie der BLK360 die Arbeitsweise des Unternehmens bei seinen Projekten verändert hat.
„Die einzige Möglichkeit für uns, die Maße auf der Baustelle abzustecken, sahen wir darin, alles in 3D zu erfassen“, erläutert McGeachy. „Wir gehörten zu den Ersten in Nordirland, die in den Leica BLK360 investierten, [und] mit den 3D-Modellen, die wir entwickelten, konnten wir leicht Kollisionen zwischen verschiedenen Disziplinen erkennen und bei gemeinsamen Workshops mit unseren Subunternehmern Methoden für Planungsänderungen entwickeln.“
„Planungskonflikte lassen sich jetzt früher identifizieren und der Kunde kann sich eher einen Eindruck davon verschaffen, was er bekommt“, fügte er hinzu.
Mehr als nur BIM
Die Bau- und Architekturbranche bietet sich natürlich für BLK-Produkte von Leica an, doch auch in anderen Sektoren finden die Geräte breites Interesse, so z. B. in den Bereichen Denkmalschutz, Gebäudemanagement, Restaurierung und Immobilien, Maschinenbau sowie Medien und Unterhaltung.
Allan McKay, ein VFX-Produzent in Hollywood, der an Filmen wie Avengers: Endgame, Flight und Star Trek: Into Darkness sowie an Videospielen wie Destiny, Call of Duty und The Division mitgewirkt hat, sagt, der BLK360 habe seinen Arbeitsablauf rationalisiert und ihm geholfen, seine Effizienz zu maximieren.
„Erstellt man [visuelles] Material, indem man sich durch eine reale Umgebung bewegt, dann muss man alles digital an dieser realen Umgebung ausrichten“, berichtet er. „Aber jetzt, mit dem BLK360, ist es einfach, die Umgebung zu vermessen und die Daten zu verwenden, um das VFX-Material oder jedes andere kreierte Material mit Genauigkeit einzufügen.“
Enormes Potenzial liege auch darin, „all die Informationen, die man erfasst, bereits am Aufnahmetag vorliegen zu haben, selbst Daten eines bestimmten Momentes einer Aufnahme“, findet er. Das macht die Produktion um einiges schneller.
Jenseits terrestrischer Pfade
Der BLK360 stellte eine beeindruckende Innovation im stativgebundenen Laserscanning dar. Doch die Ingenieure und Konstrukteure von Leica Geosystems waren dazu entschlossen, in ein weiteres Neuland vorzustoßen und die Möglichkeiten dieser Technologie neu zu definieren.
Der BLK360 bildete den Grundstein für die übrigen Produkte der BLK-Linie. Dazu gehören das intelligente 3D-Überwachungssystem BLK247 zur kontinuierlichen Bereichsüberwachung mittels Laserscanning-, Video- und Wärmebildtechnologie sowie der BLK3D, ein Handgerät, das mithilfe von Stereokameras und Fotogrammetrie Gegenstände oder eine Struktur vermisst, indem es ein Foto macht.
Jim McMahon, Präsident von Structural Stone Concepts, die sich auf die Erhaltung historischer Steinfassaden in New York City spezialisiert haben, bezeichnet den BLK3D als sein „Mitnehmwerkzeug“. McMahon arbeitet mit der Denkmalbehörde von New York zusammen und ersetzt in der gesamten Stadt Kalkstein- und Granitfassaden an historischen Schulen und anderen Gebäuden.
Für Jim ist der BLK3D mehr als ein robustes Werkzeug.
„Bei jedem Bauprojekt, in jedem Stadtbezirk [von New York City], sollte es einen BLK3D geben“, findet er. „Ich verlasse mich auf der Baustelle auf ihn, denn ich arbeite in engen Räumen auf Leitern und Gerüsten“, erklärt er weiter. „Er hält mit unserer schweren Arbeit mit.“
Mobilität neu definiert
Der BLK360 hat das stativgebundene Scannen verändert, doch mit dem BLK2GO, einem tragbaren bildgebenden Laserscanner, der scannt, während Sie gehen, haben die Ingenieure von Leica Geosystems das Konzept des leichten mobilen Laserscanners auf eine neue Stufe gehoben.
Die im BLK2GO integrierte GrandSLAM-Technologie führt sich selbst durch 3D-Umgebungen und erfasst schnell 3D-Punktwolken. Nick De Pace, Architekt und Professor an der Rhode Island School of Design, berichtet, dass es beim Erkunden der unterirdischen Wasserquellen in Neapel, Italien, beim Navigieren keine Probleme gab, sich in den engen Räumen oder den zahlreichen Kurven komplexer Anlagen zurechtzufinden. Mit dem BLK2GO scannten wir überall, wo wir langgegangen sind.“
Dank der Geschwindigkeit und flachen Bauweise des BLK2GO, berichtet De Pace, trugen er und sein Team ihn bei ihren Reisen von Ort zu Ort im Rucksack mit sich. Das war sehr bequem. Und wenn wir etwas übersehen hatten, gingen wir schnell unseren Weg zurück, um erneut einen Scan durchzuführen.
Auch in der Maschinenbaubranche glänzt der BLK2GO. Bei BOM Engineering verringerte die Geschwindigkeit des BLK2GO deutlich die Zeit, die das Unternehmen vor Ort verbringt. Zudem konnten sich deren Kunden mittels digitaler Realität ein besseres Bild davon machen, wie ihr Projekt später aussehen wird.
„Mit dem BLK2GO scannen wir Industriebereiche, die für Produktionszwecke renoviert – entweder vergrößert oder rekonstruiert – werden müssen“, so Kim van Hoeve von BOM. „Innerhalb von wenigen Stunden scannt der BLK2GO einen Bereich und erstellt eine Punktwolke, die wir per Software in VR umrechnen. Dann können unsere Kunden durch den Raum gehen und die umgesetzten Entwürfe sehen.“
Visionen einer autonomen Zukunft
Der BLK2GO machte das Stativ beim Scannen überflüssig. Die nächste Herausforderung lautete: Können wir auf menschliche Eingriffe verzichten und zum autonomen Scannen übergehen?
Nun kamen der BLK ARC und der BLK2FLY auf den Markt. Ersterer ist ein autonomes Laserscanning-Modul für Roboter, letzterer der weltweit erste voll integrierte autonome Laserscanner, der fliegt.
Der BLK ARC kann für vollkommen autonomes Laserscannen in einem Roboterträger integriert werden und Bereiche scannen, die für Menschen gefährlich oder unzugänglich sind, dabei auch autonom wiederholte Scanaufgaben ausführen.
Der BLK2FLY wiederum erfasst Punktwolken von Gebäuden, Fassaden, Dächern und anderen unzugänglichen Bereichen aus der Luft – alles auf Knopfdruck und mit ein paar Befehlen auf dem Tablet.
Neben dem Bausektor haben der BLK ARC und der BLK2FLY in so unwahrscheinlichen Nischen wie dem Denkmalschutz und der mobilen Überwachung ein Zuhause gefunden.
Die Verantwortlichen des archäologischen Parks von Pompeji in Italien setzen beispielsweise - neben weiterer Technologie - sowohl den BLK ARC als auch den BLK2FLY ein, um die Verwaltung der Ausgrabungsstätte von Pompeji zu unterstützen und die Sicherheit der Arbeiter zu erhöhen, während sie bestehende und zu restaurierende Bereiche scannen.
Der an einem Spot-Roboter von Boston Dynamics montierte BLK ARC scannt und navigiert sich selbst durch die Ruinen, während der BLK2FLY das Gelände von oben erfasst. Mit diesen beiden autonomen Geräten überwachen, erfassen und scannen die Parkverantwortlichen und die italienischen Behörden kontinuierlich die historische Stätte, um Pompeji vor Schäden durch Naturgewalten, Reliquiendiebe und Grabräuber zu bewahren.
„Der technische Fortschritt in der Robotik in Form von künstlicher Intelligenz und sogenannten autonomen Systemen hat Lösungen und Innovationen hervorgebracht, die typischerweise in der Industrie und Fertigung genutzt werden, in archäologischen Stätten bis jetzt jedoch aufgrund der Umweltbedingungen und der Geländegröße noch keine Anwendung gefunden hatten“, stellte Gabriel Zuchtriegel, Generaldirektor des Parks Pompeji, in einer Pressemitteilung fest.
„Oft sind die Sicherheitsbedingungen in den von Grabräubern gegrabenen Tunneln äußerst prekär, sodass der Einsatz eines Roboters einen Durchbruch bedeuten könnte, der es uns erlaubt, schneller und absolut sicherer voranzugehen“, fügte er hinzu.
Demokratisierung der Realitätserfassung
Tragbar. Fliegend. Robotisch. Das ist die Zukunft der Leica BLK_Serie. Diese begann mit dem BLK360 und dem Ziel, eine schnelle, tragbare und anwendungsfreundliche Realitätserfassung sowohl für bestehende Branchen als auch für Menschen, die noch nie zuvor mit 3D-Scanning in Berührung gekommen sind, zugänglich zu machen.
Dieses Ethos wurde bei der Erweiterung der Serie um den BLK247, BLK3D, BLK2GO, BLK2FLY und BLK ARC beibehalten – bei allen lag der Fokus auf Zugänglichkeit und Autonomie, sowohl was die Mechanik als auch was die integrierte Software betrifft.
„Es geht nicht nur darum, was drin ist, sondern auch darum, was drumherum ist“, sagt Baertlein. „Und damit meine ich ausdrücklich die Software. Die Markteinführung des BLK360 hat uns gezeigt, wie wichtig es war, ein wirklich integriertes System im Sinne eines nahtlosen Workflows zu haben. Das öffnet viele Türen, die sonst verschlossen bleiben würden.“
Dank der hohen Leistungsfähigkeit, der Anwendungsfreundlichkeit, Kompaktheit und Autonomie der BLK-Produktserie steht die Zukunft des Scannens weit offen – und zwar für alle.
„Das meinen wir mit Demokratisierung der Realitätserfassung“, erläutert Baertlein. „Sie versetzt gewöhnliche Menschen in die Lage, außergewöhnliche Dinge zu tun.“
Sie möchten wissen, was als Nächstes kommt? Dann schauen Sie immer mal hier vorbei. Neue Entwicklungen und Innovationen werden nicht lange auf sich warten lassen.
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