Ein Sensorenarray für Submillimeterwellen und ein KI-System ermöglichen die Visualisierung und Zustandsbewertung von unter Putz eingebauten Equipments. Ein großer Vorteil für die präventive Instandhaltung.

Die datengestützte Gebäudemaintenance erlebt dank eines neuen Tools einen bedeutenden Fortschritt. Dabei wird ein 3D-Laser mit Mikrowellentechnik kombiniert. Durch diese Innovation muss beispielsweise keine Wand mehr aufgestemmt werden, um etwa unter Putz verlegte Rohrleitungen zu inspizieren. Die von VOXELGRID und octo entwickelte Laser- und KI-Lösung sowie die von WaveScan perfektionierte Mikrowellentechnik, die von Axians, der ICT-Marke von VINCI Energies, zum Einsatz gebracht wird, kann nämlich „durch Wände blicken“ – und so Equipments, ihre Bestandteile, ihren Zustand und ihren genauen Einbauort erkennen.

„Mit dem 3D-Laser und den BIM-Daten brauchen wir jetzt nicht mehr zu raten, was sich in einer Wand verbirgt, wir können es sehen.”

Ursprünglich, so Sascha Baecker, Leiter Vertriebsentwicklung bei Axians Digital Acceleration, „war WaveScan für die Umsetzung zerstörungsfreier Prüfverfahren etwa in der Luftfahrtindustrie entwickelt worden, wo die Lösung eingesetzt wird, um von außen unsichtbare Risse in Bauteilen aufzuspüren. Wir hatten die Idee, dieses Potential auch für Immobilien zu nutzen, indem wir uns auf das digitale Gebäudemodell (BIM) stützen.”

Früher haben wir mit gedruckten Plänen gearbeitet“, so Baecker weiter. „Weil diese Pläne manchmal nicht alle in letzter Minute vorgenommenen Änderungen enthielten, mussten wir auch mal eine Wand aufstemmen, um Rohrleitungen oder Kabel zu finden. Mit dem 3D-Laser und den BIM-Daten brauchen wir jetzt nicht mehr zu raten, was sich in einer Wand verbirgt, wir können es sehen. Der Kunde verfügt über ein komplettes 3D-Gebäudemodell.“

Verborgene Risse

Die von WaveScan implementierte Technik beruht auf einem Sensorenarray, das elektromagnetische Wellen aussendet. Diese durchdringen Baustoffe wie Fliesen, Holz, Beton, PVC, dielektrische Verbundwerkstoffe und entdecken so von außen nicht erkennbare Unregelmäßigkeiten. Die zurückgeworfenen und aufgefangenen Mikrowellen zeigen auch Hohlräume innerhalb eines Equipments.

WaveScan wurde vor gut zehn Jahren für die Erkennung von Materialfehlern unter einem Millimeter entwickelt, etwa feine Risse oder Lochfraß in Flugzeugen oder Pipelines. Diese Industriebranchen setzen solche hochpräzisen, zerstörungsfreien Prüfverfahren ein, weil diese Unregelmäßigkeiten katastrophale Auswirkungen haben könnten. In der Folge wurden 3D-Scanner und entsprechende Software auch für Gebäude genutzt.

WaveScan kommt aus Singapur, einer Metropole mit zahlreichen Wolkenkratzern. Aus Sicherheitsgründen müssen deren Fassaden regelmäßig auf Alterungserscheinungen hin untersucht werden, damit keine Teile abfallen und Passant_innen in Gefahr bringen können. Früher wurden dafür von Gondeln aus komplizierte, langwierige und teure Sichtprüfungen durchgeführt.

Das WaveScan-Team hat eine Alternative entwickelt: Ein spezieller Scanner, der entweder manuell von einem Mitarbeitenden oder mittels einer Drohne bzw. einem Roboterarm an der Fassade entlanggeführt werden kann.

Genaueste Daten

Die Sensorendaten werden in die Cloud übertragen und dort mittels künstlicher Intelligenz verarbeitet. So können unterschiedliche Equipments und ihr jeweiliger Zustand erfasst werden. Der Techniker sieht, ob er Metallträger oder Holzbalken vor sich hat, Bewehrungselemente oder Isoliermaterial.

Die hochpräzisen Visualisierungs- und Lokalisierungsdaten werden quasi in Echtzeit erzeugt. Außerdem können die in den Wänden eingebauten Equipments detailliert in 3D oder im Schnitt dargestellt werden. Dafür kommt die Magnetresonanztomographie (MRT) zum Einsatz.

Die Gebäudeinspektion zur Festlegung von Reparatureinsätzen an bestimmten Equipments wird so schneller, präziser und kostengünstiger – eine beträchtliche Vereinfachung. Durch die Kopplung mit einem 3D-Scanner und der KI kann außerdem auf präventive Instandhaltung gesetzt werden. Es wird also repariert, bevor der Schaden zutage tritt. Auch das spart Kosten.

17/12/2020

Weitere Infos:
Video - Wavescan