Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik
Hochschule Mainz - University of Applied Sciences

Fassadendokumentation Rathaus Mainz

Zur Dokumentation der bestehenden Fassade des Mainzer Rathauses wurde diese mit UAV-Photogrammetrie und terrestrischem Laserscanning aufgenommen. Die daraus abgeleiteten Orthoansichten der Gebäudeseiten dienen zur Erstellung von Fugenplänen.
Motivation und Ziele: 

Das Mainzer Rathaus, ein 1973 nach Plänen von Arne Jacobsen fertiggestelltes Bauwerk, hat eine bis zu 30 m hohe vorgehängte Fassade aus norwegischem Porsgrunner Marmor. Im Zuge von Modernisierungsarbeiten am Rathaus soll diese Fassade erneuert werden, da durch die Einwirkung von Temperatur und Feuchte viele der ca. 55x75 cm großen und nur ca. 3 cm dicken Marmorplatten eine mit dem Alter zunehmende Verbiegung aufweisen. Diese Verbiegungen belasten die Befestigungsanker derart, dass sie unter ungünstigen Umständen zu einem Abbrechen der Platten von der Fassade führen. Da das Gebäude denkmalgeschützt ist, gelten besondere Regeln bei der Modernisierung. Für die Modernisierungsarbeiten soll zunächst eine detaillierte Bestandsaufnahme der Fassade erfolgen, aus der ein Fassadenplan abgeleitet werden kann.

Aktivitäten: 
In einem gemeinsamen Projekt mit dem AI MAINZ war das i3mainz an der Erstellung der Fassadenpläne beteiligt. Dabei lieferte das i3mainz durch Vermessungsarbeiten die Grundlage für die Pläne.
Nach gründlichen örtlichen Begehungen wurde ein Messkonzept entwickelt, das die Besonderheiten des Rathauses berücksichtig. Durch seine teilweise verwinkelte Geometrie bietet das Gebäude viele Abschattungen und Verschneidungen, die die Arbeiten erschwerten. Die Marmorplatten liegen teilweise hinter den Sonnenschutzgittern und sind somit nicht immer vollständig sichtbar. Auch liegen durch Nachbargebäude und Straßen erschwerte Bedingungen bei der Standpunktwahl vor.
Philipp Atorf erfasste die Fassade unter Anwendung von UAV-gestützter Photogrammetrie, die in Teilbereichen durch terrestrisches Laserscanning ergänzt wurde. Für beide Verfahren sind Referenzpunkte am Objekt erforderlich, welche mit klassischer Tachymetrie aufgemessen worden sind. Da durch die Höhe des Rathauses in einigen Bereichen keine Zielmarken angebracht werden konnten, setzte Atorf einen moderne Videotachymeter ein, mit dem er Fugenkreuze an der Fassade reflektorlos aufnehmen konnte. So bestimmte er pro Wandseite bis zu 30 Referenzpunkte in einem lokalen 3D Koordinatensystem.
Bei der photogrammetrischen Aufnahme kam die Drohne des i3mainz zum Einsatz, die als Sensorplattform für eine hochauslösende Digitalkamera diente. Philipp Atorf fotografierte damit die ganze Fassade aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Diesen Bildverband wertete er mit SfM-Algorithmen (Structure from Motion) aus, wodurch eine digitale Rekonstruktion des Rathauses in Form von 3D Punktwolken entstand. 
Ergebnisse: 

Mit der Stadt Mainz war vereinbart, dass das i3mainz digitale Orthophotos der Gebäudeseiten erstellt. Dazu mussten die Punktwolken zunächst referenziert und bereinigt werden. Anschließend entstand durch Dreiecksvermaschung ein Oberflächenmodell. Auf dieses wurden dann die originalen Bildaufnahmen projiziert und ein digitales Orthophoto erzeugt. Auf Basis dieser Othophotos konnte das AI MAINZ die Fugen und Steine der Fassade kartieren.

Eckdaten

Zeitraum:     01.05.2018 - 31.08.2018
Beteiligte Personen:
Kooperation:
  • – Architekturinstitut der Hochschule Mainz (AI Mainz)
  • – Stadt Mainz
Titelbild:
  • UAV Aufnahmen am Mainzer Rathaus. Foto: i3mainz
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