Kolloquium Parkbauten
kpb
2510-7763
expert verlag Tübingen
kpb121/kpb121.pdf0224
2026
121
Technische Akademie EsslingenDigitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren – Potenziale in der Betoninstandsetzung
0224
2026
Jonas Enste
Der Beitrag behandelt die digitale Bestandsaufnahme von Parkhäusern und Tiefgaragen als Grundlage für Betoninstandhaltungs- und Betoninstandsetzungsplanung. Im Mittelpunkt steht ein prozessorientierter Ansatz, der von der Zieldefinition und der Berücksichtigung der Randbedingungen über die Erfassung mit Mobile Mapping und digitaler Risskartierung bis zur Auswertung und Darstellung der Ergebnisse reicht. Es wird gezeigt, wie geometrische und zustandsbezogene Informationen in einer gemeinsamen digitalen Datengrundlage zusammengeführt werden können. Darauf aufbauend werden Möglichkeiten der weiterführenden Nutzung, etwa durch wiederholte Aufnahmen und die Integration zusätzlicher Untersuchungen, aufgezeigt. Abschließend wird die Übergabe der strukturierten Daten an den Eigentümer als Baustein einer nachhaltigen digitalen Bauwerksdokumentation eingeordnet.
kpb1210215
12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 215 Digitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren - Potenziale in der Betoninstandsetzung Jonas Enste, B. Eng. CONSCAN.TECH | IFSB GmbH, Dortmund Zusammenfassung Der Beitrag behandelt die digitale Bestandsaufnahme von Parkhäusern und Tiefgaragen als Grundlage für Betoninstandhaltungs- und Betoninstandsetzungsplanung. Im Mittelpunkt steht ein prozessorientierter Ansatz, der von der Zieldefinition und der Berücksichtigung der Randbedingungen über die Erfassung mit Mobile Mapping und digitaler Risskartierung bis zur Auswertung und Darstellung der Ergebnisse reicht. Es wird gezeigt, wie geometrische und zustandsbezogene Informationen in einer gemeinsamen digitalen Datengrundlage zusammengeführt werden können. Darauf auf bauend werden Möglichkeiten der weiterführenden Nutzung, etwa durch wiederholte Aufnahmen und die Integration zusätzlicher Untersuchungen, aufgezeigt. Abschließend wird die Übergabe der strukturierten Daten an den Eigentümer als Baustein einer nachhaltigen digitalen Bauwerksdokumentation eingeordnet. 1. Ausgangssituation Parkhäuser und Tiefgaragen gehören zu den stark beanspruchten Stahlbetonbauwerken im Bestand. Sie sind über lange Zeiträume hinweg unter anderem Tausalzen, Temperaturschwankungen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Mit zunehmendem Alter können dementsprechend typische Schadensbilder wie Risse, Abplatzungen und Korrosionserscheinungen auftreten. Um diesen Entwicklungen entgegenzuwirken und den Bestand zu erhalten, sind Betoninstandhaltungs- und gegebenenfalls Betoninstandsetzungsmaßnahmen erforderlich. Die Planung solcher Maßnahmen setzt eine belastbare Ist-Zustandsfeststellung des Bauwerks voraus. Eine zentrale Grundlage dieser Ist-Zustandsfeststellung ist die möglichst präzise Abbildung des tatsächlichen Bestandsgebäudes in Form von 2D-Plänen oder 3D-Modellen. Konventionelle Vorgehensweisen zur Bestandsaufnahme setzen häufig auf händische Aufmaße, veraltete Bestandspläne und punktuelle Fotodokumentation. Diese Methoden liefern unter Umständen lediglich eine ungenaue Abbildung des Bauwerks für die Planung und sind in hohem Maße von den beteiligten Personen vor Ort abhängig. Die systematische Auswertung und die spätere Nachvollziehbarkeit werden dadurch erschwert. Die Digitalisierung bietet hierfür erweiterte Möglichkeiten. Laserscanning, digitale Risskartierung und weitere digitale Aufnahmeverfahren erlauben eine umfassende, objektive und reproduzierbare Abbildung des Bestands. Der vorliegende Beitrag stellt einen möglichen Ansatz für eine solche digitale Bestandserfassung exemplarisch am Beispiel eines Parkhauses vor. Im Mittelpunkt stehen die Planung und Vorbereitung der digitalen Bestandsaufnahme, die Durchführung mit dem Schwerpunkt der Bestandserfassung mittels Laserscanning und digitaler Risskartierung sowie die nachfolgende Auf bereitung und Zusammenführung der Ergebnisse zur exemplarischen Darstellung einer Digitalisierungsmaßnahme. 2. Die digitale Bestandsaufnahme eines Parkhauses 2.1 Vorbereitende Maßnahmen Ausgangspunkt ist in der Regel ein konkreter Untersuchungsanlass, etwa sichtbare Risse in den Fahrbahnen oder Hinweise auf Korrosionsaktivitäten. Der sachkundige Planer benötigt eine belastbare Datengrundlage, um Art und Umfang des Schadensbildes sowie die geometrischen Randbedingungen des Bauwerks einzuordnen. In dieser Phase wird entschieden, ob und in welchem Umfang digitale Verfahren eingesetzt werden sollen. Zunächst sind die Ziele der digitalen Bestandsaufnahme zu definieren. Im Kontext eines Parkhauses stehen häufig drei Aspekte im Vordergrund. Erstens wird eine geometrische Erfassung benötigt, die Grundrisse, Schnitte und geeignete 3D-Darstellungen des Bauwerks ermöglicht. Zweitens soll die Schadenskartierung digital unterstützt werden, beispielsweise durch eine digitale Risskartierung der Bodenflächen. Drittens sind die erwarteten Ergebnisse zu beschreiben, etwa weiterführende Analysen der digitalen Bestandsaufnahme wie Ebenheit und Gefälle der Bodenplatten. Aus diesen Zielen ergeben sich Anforderungen an die einzusetzenden Technologien, an Genauigkeit und Detaillierungsgrad sowie an die Ergebnisformate der digitalen Erfassung. Parallel dazu müssen die Randbedingungen vor Ort betrachtet werden. Dazu gehören die Frage, ob und in welchem Umfang das Parkhaus während der Aufnahme geräumt oder zumindest abschnittsweise freigehalten werden kann, die verfügbaren Zeitfenster für Sperrungen, die Beleuchtungssituation und der Zustand der Oberflächen hinsichtlich Verschmutzungen. Für eine aussagefähige digitale Risskartierung ist es beispielsweise erforderlich, dass die Bodenflächen hinreichend sauber und trocken sind. Für weiterführende Analysen des Laserscans, etwa für eine Gefälleanalyse der Bodenflächen, müssen die betreffenden Bereiche weitgehend frei von Fahrzeugen sein. Für die reine Erfassung der Bauteilgeo- 216 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Digitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren - Potenziale in der Betoninstandsetzung metrie kann das Parkhaus demgegenüber in Betrieb bleiben, sofern die wesentlichen Sichtlinien auf die relevanten Bauteile frei sind. Auf Basis der formulierten Ziele und der durch das Objekt vorgegebenen Randbedingungen wird ein Erfassungskonzept entwickelt. Im hier betrachteten Beispiel bildet Laserscanning mittels Mobile Mapping das zentrale Verfahren zur geometrischen Erfassung des Innenraums. Ergänzend wird eine digitale Risskartierung der Bodenflächen vorgesehen. Weitere Untersuchungen, wie etwa Potentialfeldmessungen oder Betondeckungsmessungen, können analog zur digitalen Risskartierung in die Ergebnisse des Scans eingebunden werden. Das Konzept definiert damit nicht nur die einzusetzenden Technologien, sondern auch die Abfolge und die Bedingungen, unter denen die Erfassung stattfinden soll. 2.2 Mobile Mapping und digitale Risskartierung Beim Laserscanning mittels Mobile Mapping wird ein Mobile-Mapping-System eingesetzt, das speziell für die Erfassung von Gebäuden ausgelegt ist. Ein solches System kombiniert in der Regel einen oder mehrere Lidar- Sensoren mit einer Trägheitsmesseinheit und einem oder mehreren Kamerasystemen. Die Sensorik ist auf einer tragbaren oder fahrbaren Einheit montiert, die vom Bediener durch alle Ebenen des Parkhauses geführt wird. Dabei werden Fahrgassen, Stellplätze, Rampen und Nebenräume kontinuierlich erfasst. Während der Bewegung erfassen die Lidar-Sensoren fortlaufend Entfernungen zur Umgebung. Ein SLAM-Algorithmus (Simultaneous Localization and Mapping) wertet die Messdaten gemeinsam mit den Informationen der Trägheitsmesseinheit aus, bestimmt fortlaufend die Lage und Orientierung des Geräts im Raum und berechnet daraus eine dreidimensionale Punktwolke des Bauwerks. In dieser Punktwolke sind die Geometrie aller erfassten Bauteilen des Bauwerks sowie ihre Lage innerhalb des Bauwerks abgebildet. Durch den Einsatz von RGB-Panoramakameras kann die Punktwolke zusätzlich mit Farbinformationen versehen werden, sodass geometrische Daten und visuelle Eindrücke des Bestandsgebäudes in einem gemeinsamen Datensatz vorliegen. Parallel oder in einem zweiten Schritt erfolgt die digitale Risskartierung der Bodenflächen. Hier kommen hochauflösende bildgebende Systeme zum Einsatz. Diese nehmen die Fahrbahnen und Stellflächen vollflächig auf, sofern die entsprechenden Bereiche zugänglich sind. Das System besteht aus Kameras, die die Bodenflächen abbilden, und einem Lidar-Scanner, der die aufgenommenen Bilder mit einer geometrischen Lage im Raum verknüpft. Die Bilddaten werden KI gestützt ausgewertet. Risse werden identifiziert, segmentiert und hinsichtlich ihrer geometrischen Parameter, wie Breite und Länge, vermessen. Entscheidend ist, dass diese Rissdaten in den zuvor oder parallel durchgeführten Scan eingebunden werden können. Durch die gemeinsame Referenzierung liegen die Informationen aus dem Mobile Mapping und der digitalen Risskartierung im selben räumlichen Kontext vor. Die Punktwolke beschreibt die Geometrie des Parkhauses. Die Rissdaten ergänzen diese Geometrie um eine flächendeckende Darstellung der Schadenssituation der Bodenplatten. Weitere Untersuchungen, etwa Potentialfeldmessungen oder Betondeckungsmessungen, lassen sich nach demselben Prinzip einbinden, sofern sie entsprechend referenziert werden. Das digitale Modell des Parkhauses entwickelt sich damit zu einem Träger für verschiedene Untersuchungsergebnisse, die nicht isoliert, sondern im räumlichen Zusammenhang betrachtet werden können. 2.3 Aufbereitung, Analyse und integrierte Darstellung Nach Abschluss der Erfassung werden die Daten verarbeitet und für die weitere Nutzung auf bereitet. Zunächst werden die Mobile-Mapping-Daten registriert. Wurde das Parkhaus in mehreren Aufnahmen erfasst, werden diese zusammengeführt, auf Konsistenz geprüft und gegebenenfalls an bestehenden Aufnahmen oder Messpunkten referenziert. Fehler in den Aufnahmen werden, soweit möglich, entfernt. Das Ergebnis ist eine konsistente Punktwolke des gesamten Parkhauses. Auf dieser Grundlage werden die für die weitere Planung relevanten Ergebnisse erzeugt. Aus der Punktwolke lassen sich Grundrisse in definierten Schnitthöhen sowie Schnitte und Ansichten an den jeweils relevanten Positionen ableiten. Je nach Aufgabenstellung kann auf Basis dieser Punktwolke auch ein 3D-Modell erstellt werden. Mit dem Fortschreiten der Digitalisierung werden solche Modellierungsprozesse zunehmend automatisiert. Für die Auswertung der Punktwolke im Rahmen der Instandsetzungsplanung kann eine Ebenheitsanalyse der aufgenommenen Bauteile erfolgen. Für die Bodenplatten lässt sich auf diese Weise die Gefällesituation bestimmen, die für die Beurteilung der Entwässerung relevant ist. Dazu wird der Teilbereich der Punktwolke, der die Bodenflächen beschreibt, auf eine Referenzebene bezogen. Höhenabweichungen werden ausgewertet und in Form einer topografischen Darstellung visualisiert. Auf diese Weise werden beispielsweise Bereiche mit unzureichendem Gefälle oder mit erwarteter Pfützenbildung identifiziert. 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 217 Digitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren - Potenziale in der Betoninstandsetzung Abb. 1: Aus der Punktwolke erzeugte Grundrissdarstellung mit integrierter digitaler Risskartierung Abb. 2: Aus der Punktwolke erzeugte Gefälleanalyse mit integrierter digitaler Risskartierung Parallel werden die Ergebnisse der digitalen Risskartierung automatisiert ausgewertet und in geeignete Darstellungen überführt. Die referenzierten Risslinien können in den Grundrissen dargestellt und nach Parametern wie Rissbreite und Risslänge klassifiziert werden. In Kombination mit der Gefälleanalyse lassen sich Bereiche erkennen, in denen Risse und unzureichende Entwässerung zusammenfallen. Werden weitere Untersuchungen wie Potentialfeldmessungen oder Betondeckungsmessungen durchgeführt, können deren Ergebnisse ebenfalls in diese Darstellungen integriert werden. Ein wesentlicher Vorteil der Digitalisierung besteht in der Möglichkeit, diese unterschiedlichen Datensätze in gemeinsamen Plänen oder Modellen zu überlagern. Die Punktwolke bildet das räumliche Gerüst. Darauf werden topografische Darstellungen, Risspläne und gegebenenfalls weitere Befunde projiziert. Es entsteht eine integrierte Darstellung, in der geometrische und zustandsbezogene Informationen verknüpft sind. Der sachkundige Planer kann in diesen digitalen Unterlagen navigieren und gezielt Bereiche auswählen, in denen mehrere Auffälligkeiten gemeinsam auftreten. Für die praktische Nutzung ist es wichtig, die Daten in geeigneter Form bereitzustellen. Dies umfasst in der Regel CAD-Dateien mit Grundrissen und Schadenskartierungen, ergänzende grafische Darstellungen der Gefälleanalysen sowie, falls erforderlich, Zugriff auf Punktwolken oder 3D-Modelle. Zunehmend kommen auch webbasierte Viewer zum Einsatz, in denen Punktwolken, Panoramen und Planunterlagen gemeinsam betrachtet werden können. Unabhängig vom konkreten Werkzeug besteht das Ziel darin, die digitalen Daten so zu strukturieren, dass sie für die weitere Planung ohne zusätzliche Auf bereitungsschritte nutzbar sind. Die in diesem Beitrag beschriebene Kombination aus Mobile Mapping und digitaler Risskartierung zeigt exemplarisch, wie eine digitale Bestandsaufnahme aufgebaut werden kann. Der grundlegende Ansatz ist jedoch auf andere Untersuchungsmethoden übertragbar. Immer wenn Messverfahren referenzierte Ergebnisse liefern, können diese in einen gemeinsamen räumlichen Bezug eingebunden und in einer integrierten Darstellung zusammengeführt werden. Auf diese Weise entsteht Schritt für Schritt eine transparente Sammlung von Ergebnissen, die dem sachkundigen Planer als durchgängige Datengrundlage zur Verfügung steht. 218 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Digitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren - Potenziale in der Betoninstandsetzung Abb. 3: Schematische Darstellung einer einheitlichen Datengrundlage 2.4 Weiterführende Nutzung und Mehrwerte digitaler Bestandsdaten Die beschriebenen Arbeitsschritte liefern eine konsistente Punktwolke des Parkhauses, ergänzende Auswertungen wie Gefälleanalysen sowie referenzierte Risspläne. Diese Datengrundlage kann über die unmittelbare Instandsetzungsplanung hinaus weiter genutzt werden. Ein zentraler Ansatz ist die wiederholte Erfassung des Bauwerks in mehreren Zeitpunkten. Werden Punktwolken vor, während und nach Baumaßnahmen erzeugt, lassen sich Veränderungen im Bestand quantitativ und räumlich zuordnen. Ein Anwendungsbeispiel ist der Betonabtrag und die Reprofilierung von Bauteilen, etwa unter Verwendung von HDW-Strahlen. In einem ersten Schritt wird der Ausgangszustand des Bauteils erfasst. Nach dem Betonabtrag erfolgt eine erneute Aufnahme. Durch den Vergleich der beiden Punktwolken kann das Volumen des entfernten Betons bestimmt und dokumentiert werden. Nach Abschluss der Reprofilierung kann eine weitere Aufnahme durchgeführt werden. Auf diese Weise lässt sich das aufgebrachte Volumen ebenfalls quantifizieren. Die wiederholte Erfassung ermöglicht eine nachvollziehbare Dokumentation des Bauablaufs und liefert objektive Daten für Abrechnungs- und Nachweiszwecke. Mobile-Mapping-Systeme erzeugen häufig neben der Punktwolke auch eine durchgängige Fotodokumentation in einem räumlichen Kontext. Diese begehbare Dokumentation kann als Grundlage für Besprechungen vor Ort und für online durchgeführte Abstimmungen genutzt werden. Beteiligte, die nicht vor Ort sind, erhalten so einen detaillierten Einblick in den Zustand des Bauwerks. Dies erleichtert die Kommunikation zwischen Eigentümer, Planer und ausführenden Unternehmen und reduziert den Bedarf an zusätzlichen Begehungen. Darüber hinaus können weitere Erfassungsverfahren in die Datengrundlage integriert werden. Drohnenaufnahmen von Fassaden und Dachflächen ermöglichen die Ergänzung der Innenraumerfassung um außenliegende Bauteile. Aus der Luftbildauswertung resultierende Punktwolken oder Oberflächenmodelle lassen sich mit der Punktwolke aus dem Mobile Mapping zusammenführen. Die Kombination verschiedener Systeme in einem gemeinsamen Koordinatensystem führt zu einem konsistenten Gesamtmodell des Bauwerks, das sowohl Innenräume als auch Außenflächen abbildet. Eine zusätzliche Maßnahme zur Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten besteht in der Georeferenzierung der Daten. Hierzu werden Messpunkte in die Punktwolke integriert, die mit geodätischen Verfahren bestimmt wurden. Liegen diese Punkte in einem übergeordneten Ko- 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 219 Digitale Bestandsaufnahme mittels kombinierter Verfahren - Potenziale in der Betoninstandsetzung ordinatensystem vor, kann die Punktwolke entsprechend ausgerichtet werden. Dies erleichtert die Zusammenführung mehrerer Aufnahmen und die Integration in weitere digitale Modelle und Systeme. Wiederholte Scans und zusätzliche Messreihen lassen sich so sicher in Bezug setzen und langfristig vergleichen. Für den Eigentümer bietet die digitale Bestandsaufnahme damit über das konkrete Instandsetzungsprojekt hinaus einen Mehrwert. Werden die erzeugten Daten strukturiert übergeben, entsteht eine digitale Bauwerksdokumentation, die für den laufenden Betrieb und für zukünftige Maßnahmen genutzt werden kann. Dazu gehören beispielsweise die Planung weiterer Instandsetzungsabschnitte, die Dokumentation von Umbauten oder die Unterstützung des technischen Gebäudemanagements. Die Digitalisierung trägt auf diese Weise zu einer nachhaltigen Nutzung der einmal erhobenen Informationen bei und unterstützt eine langfristig ausgerichtete Bewirtschaftung des Bauwerks. 3. Schlussfolgerung und Ausblick Die Betrachtung eines Parkhauses als Anwendungsbeispiel zeigt, dass digitale Verfahren eine eigenständige Rolle in der Bestandsaufnahme für Betoninstandhaltungs- und Betoninstandsetzungsmaßnahmen einnehmen können. Mobile Mapping und digitale Risskartierung ermöglichen zusammen eine geometrisch und zustandsbezogen konsistente Beschreibung des Bauwerks, die über konventionelle Aufmaß- und Dokumentationsmethoden hinausgeht. Voraussetzung für einen zielgerichteten Einsatz ist eine sorgfältige Planung der digitalen Bestandsaufnahme. Die Ziele der Erfassung, die Randbedingungen am Objekt und die Auswahl der Verfahren müssen vorab festgelegt werden. Davon hängen sowohl die Qualität der Ergebnisse als auch die technische und organisatorische Umsetzbarkeit der Aufnahme ab. Zusätzliche Maßnahmen wie die Georeferenzierung in ein übergeordnetes Koordinatensystem erweitern die Möglichkeiten der späteren Nutzung und Kombination mit weiteren Datensätzen. Der Mehrwert der Digitalisierung liegt in der strukturierten, reproduzierbaren und integrierbaren Datengrundlage. Unterschiedliche Untersuchungsergebnisse, wie Punktwolken, Gefälleanalysen, digitale Risspläne sowie gegebenenfalls Fassaden- und Dachaufnahmen oder weitere Messungen, können in einem gemeinsamen räumlichen Bezug zusammengeführt werden. Wiederholte Erfassungen erlauben darüber hinaus die quantitative Dokumentation von Veränderungen, etwa bei Betonabtrag und Reprofilierung. Die ergänzende Fotodokumentation aus dem Mobile Mapping unterstützt Abstimmungen und reduziert den Bedarf zusätzlicher Ortsbegehungen. Werden die erzeugten Daten strukturiert an den Eigentümer übergeben, entsteht eine digitale Bauwerksdokumentation, die über das einzelne Projekt hinaus für Betrieb, Instandhaltung und zukünftige Maßnahmen nutzbar bleibt. Perspektivisch ist zu erwarten, dass automatisierte Auswerteverfahren und standardisierte Datenstrukturen diese Arbeitsweise weiter unterstützen. Das grundlegende Prinzip bleibt jedoch unverändert. Eine konsequent geplante digitale Bestandsaufnahme schafft eine belastbare Grundlage für nachfolgende ingenieurtechnische Entscheidungen.
