Ein Scan-vs.-BIM-Vergleich misst die Abweichung zwischen einem Laserscan des tatsächlich errichteten Bauwerks und dem BIM-Modell des Entwurfs und markiert anschließend jeden Bereich, in dem diese Abweichung eine vereinbarte Toleranz überschreitet. Dadurch wird die Frage „Stimmt das Gebäude mit dem Modell überein?“ von einer Ermessensentscheidung zu einer messbaren, wiederholbaren Prüfung.
BIM-Modelle beschreiben die Planungsabsicht. Laserscans erfassen die Realität Millimeter für Millimeter. Bei den meisten Projekten weichen beide voneinander ab: Ein Kanal wird versetzt, um Platz für einen Träger zu schaffen, eine Deckenkante wird 20 mm überstehend gegossen, eine Wand wird leicht schief errichtet. Einzeln betrachtet sind diese Abweichungen gering. Bleiben sie jedoch unentdeckt, führen sie zu Kollisionen mit vorgefertigten Bauteilen, Nacharbeiten, Terminverzögerungen und Bestandsmodellen, denen niemand vertraut.
Dieser Leitfaden erläutert, was die Scan-vs.-BIM-Verifizierung ist, wann sie durchgeführt werden sollte und welchen fünfstufigen Arbeitsablauf BIM- und VDC-Teams nutzen, um den Ist-Zustand mit dem Modell abzugleichen: Ausrichten, Vergleichen, Toleranzen festlegen, Berichten und Beheben. Außerdem wird erläutert, wie sich die cloudbasierte Überprüfung von Desktop-Workflows unterscheidet, wie typische Ergebnisse aussehen und wie der Scan-vs-Scan-Vergleich dieselbe Logik auf die Fortschritts- und Änderungsverfolgung ausweitet.
Die „Scan-vs-BIM“-Verifizierung (auch als Bestandsverifizierung, BIM-Validierung mit Laserscans oder Punktwolken-zu-BIM-Verifizierung bezeichnet) ist ein Prozess zur Qualitätskontrolle. Ein registrierter Laserscan wird in einem gemeinsamen Koordinatensystem auf das BIM-Modell ausgerichtet, und die Software berechnet die Abweichung zwischen den gescannten Oberflächen und der Modellgeometrie. Das Ergebnis ist in der Regel eine farbcodierte Heatmap: Bereiche innerhalb der Toleranz werden in einer Farbe dargestellt, während Bereiche vor oder hinter dem Modell, die außerhalb der Toleranz liegen, in anderen Farben erscheinen.
Sie beantwortet drei Fragen, die visuelle Begehungen nicht zuverlässig beantworten können:
Die Überprüfung lohnt sich immer dann, wenn eine Entscheidung davon abhängt, dass das Modell der Realität entspricht. Die häufigsten Zeitpunkte in einem Projekt sind:
| Projektphase | Was Sie vergleichen | Warum es wichtig ist |
| Vor einer Renovierung oder Sanierung | Bestandserfassung vs. Scan-to-BIM-Modell | Bestätigt, dass das Modell genau genug ist, um darauf aufbauend zu planen |
| Qualitätssicherung und -kontrolle bei „Scan-to-BIM“ | Neues Scan-to-BIM-Ergebnis im Vergleich zu den Quell-Scans | Überprüft die Vollständigkeit und Genauigkeit des Modells vor der Abnahme |
| Während der Bauphase | Fortschrittsscan im Vergleich zum Entwurfsmodell | Erkennt Abweichungen von den Toleranzen, solange deren Behebung noch kostengünstig ist |
| Vor der Vorfertigung oder Montage | Vergleich des Scans des Einbaubereichs mit dem Fertigungsmodell | Stellt sicher, dass Module, Rohrstränge oder Geräte passen |
| Bei der Übergabe | Abschließender Scan im Vergleich zum Bestandsmodell | Überprüft die Bestandsunterlagen, auf deren Grundlage der Eigentümer den Betrieb führen wird |
Bei Bauprojekten gilt: Je früher die Überprüfung erfolgt, desto kostengünstiger ist die Behebung. Eine Deckenkante, die außerhalb der Toleranz liegt, lässt sich oft durch eine geringfügige Anpassung beheben, bevor die Vorhangfassadenhalterungen gefertigt werden; nach der Montage kann dieselbe Abweichung Nacharbeiten erfordern.
Jede zuverlässige Bestandsüberprüfung folgt denselben fünf Schritten: Ausrichten → Vergleichen → Toleranz → Bericht → Beheben. Das Überspringen oder Überstürzen eines Schritts untergräbt die anderen; eine perfekte Heatmap, die auf einer mangelhaften Ausrichtung basiert, zeigt Abweichungen an, die nicht real sind.
Die Ausrichtung ist der Ausgangspunkt für die meisten Überprüfungsfehler. Drei Gewohnheiten beugen diesen vor:
Eine Heatmap allein ist noch kein Bericht. Prüfer benötigen Kontext, um handeln zu können. Jeder Befund sollte Folgendes enthalten:
Cintoo verfügt über dokumentierte Arbeitsabläufe für den BCF-Export sowie für die direkte Übermittlung von Problemen an Autodesk Construction Cloud, Procore und BIM Track. Eine vollständige Anleitung zur Bearbeitung von Problemen finden Sie unter „Problemverfolgung und -behebung für die BIM-Koordination“.
Es gibt drei grundlegende Methoden, um ein BIM-Modell mit einem Scan zu vergleichen. Sie unterscheiden sich weniger in der Berechnung als vielmehr darin, wer daran teilnehmen kann und wie schnell die Ergebnisse die Personen erreichen, die darauf reagieren müssen.
| Vorgehensweise | So funktioniert es | Stärken | Einschränkungen |
| Visuelle Überprüfungen | Modell und Punktwolke in einem Desktop-Tool überlagern; Abschnitt für Abschnitt prüfen | Keine zusätzliche Software erforderlich; nützlich für Stichprobenprüfungen | Subjektiv, langsam, schwer wiederholbar; keine gemessene Abweichung pro Element |
| Abweichungsanalyse am Desktop | Spezialsoftware erstellt eine Abweichungskarte auf einer Workstation | Präzise; ausgereifte Werkzeuge für Experten | Große Dateien, die an leistungsstarke Workstations gebunden sind; Ergebnisse werden als Screenshots oder Exporte weitergegeben; nur wenige Beteiligte können sie direkt überprüfen |
| Cloud-basierte Verifizierung | Scans und Modelle werden online gehostet; der Vergleich wird in einem Browser durchgeführt und überprüft | Ein größeres Team kann dieselben Ergebnisse einsehen; bei festgestellten Abweichungen werden Probleme erfasst | Erfordert das Hochladen von Scandaten und eine vereinbarte Datenverwaltungsstruktur |
Die Analyse selbst ist selten der Engpass. Die Verzögerung entsteht erst danach, wenn die Ergebnisse die Personen erreichen müssen, die darauf reagieren müssen. Es kommt darauf an, die Ergebnisse den richtigen Personen zugänglich zu machen. Stellen Sie sich den üblichen Ablauf vor: Ein „Scan-to-BIM“-Spezialist erstellt an seinem Arbeitsplatz eine Abweichungskarte, exportiert eine Reihe von Screenshots und versendet diese per E-Mail. Bis der Projektleiter, der Fachunternehmer und das Planungsteam diese angesehen haben, sind bereits einige Tage vergangen, und die betreffende Wand ist möglicherweise schon mit Brettern vernagelt.
Die Verlagerung der Überprüfung in die Cloud verkürzt diesen Kreislauf. Wenn jeder den Scan, das Modell und die Heatmap in einem Browser öffnen kann, kann der BIM-Manager ein Problem direkt an der festgestellten Abweichung protokollieren, und der zuständige Handwerker kann sich per Klick direkt zur gleichen Ansicht durchklicken. Niemand muss zuvor spezielle Software installieren.
Cintoo ermöglicht dies, indem es jeden Scan in ein hochauflösendes 3D-Netz umwandelt, das bei terrestrischen Laserscans in der Regel 10- bis 20-mal kleiner ist als die ursprüngliche Punktwolke (Autodesk Construction Cloud-Partnerliste). Diese Größenreduzierung ist der Grund dafür, dass große Scandatensätze reibungslos im Browser gestreamt werden können. BIM- und CAD-Modelle befinden sich in derselben Umgebung wie die Scans, sodass Planer weiterhin in Revit, Navisworks oder dem von ihnen bereits verwendeten Programm arbeiten können und der Vergleich an einem Ort stattfindet.
Jeder Ansatz hat seine Berechtigung. Visuelle Überprüfungen eignen sich gut für einen schnellen, unverbindlichen Überblick. Eine Abweichungsanalyse am Desktop ist nach wie vor sinnvoll, wenn ein Spezialist einzelne Elemente offline eingehend untersuchen muss. Die cloudbasierte Überprüfung macht sich bezahlt, wenn Ergebnisse schnell an ein verteiltes Team übermittelt werden müssen, wenn derselbe Vergleich im Laufe eines Projekts immer wieder durchgeführt wird oder wenn Probleme in einer Koordinationsplattform erfasst werden müssen. Viele Teams nutzen alle drei Ansätze: Spezialisten modellieren weiterhin auf dem Desktop, während die Überprüfung und Begutachtung in die Cloud verlagert werden.
Die meisten Scan-vs.-BIM-Vergleiche münden in einer farbcodierten Heatmap. Im Visual Diff Tool von Cintoo richten sich die Farben nach der Toleranz, die Sie unter „Distance Adjustment“ (Cintoo-Hilfezentrum) festgelegt haben.
Das Tool bietet zwei Anzeigemodi:
„Vor“ und „hinter“ werden entlang der Normalen der Referenzfläche gemessen, nicht vom Blickwinkel Ihrer Kamera aus. Der „Flat“-Modus ist praktisch, wenn Sie etwas abnehmen möchten. Der „Normal“-Modus eignet sich besser, wenn Sie herausfinden möchten, was schiefgelaufen ist.
Es gibt keine allgemeingültige richtige Antwort. Es hängt vom Element ab, davon, was damit verbunden ist, und davon, was in Ihrem Vertrag steht. Ein Rahmenwerk, auf das sich viele Teams stützen, ist die USIBD-Spezifikation zum Genauigkeitsgrad (LOA), die festlegt, wie genau die bestehenden Gegebenheiten gemessen und dargestellt werden sollten. Sie umfasst fünf Stufen, jeweils mit einem Konfidenzniveau von 95 %:
| USIBD-Stufe | Genauigkeitsbereich |
| LOA50 | 0 bis 1 mm |
| LOA40 | 1 bis 5 mm |
| LOA30 | 5 bis 15 mm |
| LOA20 | 15 bis 50 mm |
| LOA10 | gröber als 50 mm |
Zwei Dinge sind zu beachten. Bei der LOA geht es um die Messung und Dokumentation des Zustands; die Bautoleranzen für die ausgeführten Arbeiten ergeben sich weiterhin aus Ihrer Projektspezifikation und den darin genannten Normen. Und Ihre Prüftoleranz darf nicht enger sein als Ihre Daten. Wenn Registrierung und Ausrichtung zusammen eine Genauigkeit von ±10 mm aufweisen, wird ein Pass/Fail-Test mit ±5 mm meist nur Rauschen anzeigen.
So könnte ein Team eine einzelne Etage bearbeiten. Betrachten Sie die Zahlen als Beispiele, die Sie anpassen können, und nicht als Empfehlungen für Ihr Projekt.
„Scan vs. BIM“ zeigt Ihnen, ob die Situation vor Ort mit dem Entwurf übereinstimmt. „Scan vs. Scan“ zeigt Ihnen, was sich vor Ort zwischen zwei Zeitpunkten verändert hat. Sie befolgen dieselben fünf Schritte, nur dass die Referenz ein früherer Scan statt des Modells ist.
Teams nutzen dies, um den Fortschritt zu verfolgen, indem sie wöchentliche Scans oder Scans zu Meilensteinen vergleichen und so erkennen, was sich zwischen den einzelnen Erfassungen ereignet hat. Es ist auch nützlich, um ungeplante Änderungen zu erkennen, wie beispielsweise während einer Stilllegung versetzte Anlagen oder provisorische Bauwerke, die nie entfernt wurden. Wo sich ein Bauwerk oder eine Decke verschieben, absinken oder durchbiegen könnte, zeigen wiederholte Scans die Bewegung im Zeitverlauf. Und auf Industriegeländen auf Brachflächen, wo oft überhaupt kein zuverlässiges Modell vorliegt, ist der letzte Scan in der Regel die beste Aufzeichnung, die man hat – daher ist der Vergleich mit diesem Scan die einzige praktikable Überprüfung.
In Cintoo können Sie einen Scan an einen anderen ausrichten, sie anhand einer toleranzbasierten Heatmap vergleichen und die verschiedenen Versionen auf einer Zeitachse durchgehen. Die kombinierte Nutzung beider Vergleichsarten liefert Ihnen ein umfassendes Bild. Der Vergleich „Scan vs. Scan“ zeigt, was sich in dieser Woche verändert hat; der Vergleich „Scan vs. BIM“ gibt Aufschluss darüber, ob diese Veränderung gemäß dem Modell umgesetzt wurde. Weitere Informationen zum Thema Baufortschritt finden Sie in unserem Artikel über Techniken zur Fortschrittsüberwachung mittels 3D-Scans.
Tietoa, ein finnisches Ingenieurbüro, unterstützt BIM-Modellierung sowie Bau- und Sanierungsarbeiten an bestehenden Gebäuden in Finnland – von Schulen und Krankenhäusern bis hin zu Wohnblocks –, darunter auch Projekte im Rahmen eines Rahmenvertrags mit der Stadt Helsinki. Das Team legt BIM-Modelle in Cintoo über die Scandaten, sodass Ingenieure und nicht-technische Beteiligte die gleichen Gegebenheiten vor Augen haben. Cintoo wird projektübergreifend eingesetzt – vom Scannen und der anfänglichen BIM-Modellierung bis hin zur Erkennung und Behebung von Problemen während des Abbruchs, des Neubaus und der Sanierung. Das Unternehmen gibt an, Projekte dreimal schneller abzuschließen (Tietoa-Kundenbericht).
„In Cintoo können die Nutzer ihre Daten einsehen und erhalten ein besseres Verständnis der Gegebenheiten, unabhängig davon, ob sie technisch versiert sind oder nicht.“ – Jaakko Hauru, Abteilungsleiter für Angewandte Realität & BIM, Tietoa
Bei „Scan-to-BIM“ wird aus Laserscandaten ein BIM-Modell erstellt. Beim „Scan vs. BIM“-Vergleich wird ein Laserscan mit einem bestehenden BIM-Modell abgeglichen, um Abweichungen zu ermitteln. Oft werden beide Verfahren kombiniert: Ein „Scan-to-BIM“-Modell wird selbst durch einen „Scan vs. BIM“-Vergleich überprüft, bevor es freigegeben wird.
Richten Sie den registrierten Scan und das Modell im selben Koordinatensystem aus, führen Sie einen Abstandsvergleich durch, legen Sie eine Toleranz fest, melden Sie Bereiche außerhalb der Toleranz als Probleme und überprüfen Sie das Ergebnis nach der Behebung erneut. Die meisten Plattformen stellen das Ergebnis als farbcodierte Heatmap dar.
Verwenden Sie für jeden Elementtyp die in Ihrem Vertrag oder in der Projektspezifikation festgelegte Toleranz. Rahmenwerke wie die USIBD-Spezifikation zum Genauigkeitsgrad helfen bei der Definition der Messgenauigkeit. Legen Sie niemals eine Toleranz fest, die enger ist als die kombinierte Genauigkeit Ihrer Scan-Registrierung und -Ausrichtung.
Ja. Cloud-basierte Plattformen hosten Scans und Modelle online, sodass Vergleich und Überprüfung in einem Webbrowser erfolgen. Cintoo beispielsweise streamt netzbasierte Scandaten zusammen mit BIM- und CAD-Modellen und führt den Vergleich zwischen Scan und Modell im Browser durch.
Dabei handelt es sich um den Prozess, bei dem ein BIM-Modell mit der Punktwolke abgeglichen wird, die es darstellt, um sicherzustellen, dass das Modell die gescannten Gegebenheiten genau widerspiegelt. Dies ist ein standardmäßiger QA/QC-Schritt für Scan-to-BIM-Ergebnisse.
Achten Sie auf eine zuverlässige Ausrichtung von Scan und Modell, anpassbare toleranzbasierte Heatmaps, Unterstützung Ihrer Scan- und Modellformate, die Möglichkeit, Mängel zu erstellen und zu exportieren (BCF oder direkte Integration in Ihre Koordinationsplattform), Vergleiche von Scan zu Scan zur Erfassung von Veränderungen im Zeitverlauf sowie Zugriffsmöglichkeiten für Beteiligte, die keine speziellen Desktop-Tools verwenden.
Passen Sie die Häufigkeit an das Risiko an: bevor Arbeiten verdeckt werden, bevor vorgefertigte Elemente eingebaut werden und an wichtigen Meilensteinen. Viele Teams kombinieren regelmäßige Scan-Intervalle mit der Fortschrittsverfolgung durch „Scan-vs-Scan“-Vergleiche und führen anschließend „Scan-vs-BIM“-Vergleiche für Bereiche durch, die kurz vor der Fertigstellung stehen.
Die „Scan-vs-BIM“-Überprüfung ist nur so nützlich wie die Geschwindigkeit, mit der die Ergebnisse die Personen erreichen, die darauf reagieren. Die BIM-Edition von Cintoo vereint Laserscans und BIM-Modelle in einer browserbasierten Umgebung – mit „Scan-vs-BIM“-Vergleichen, toleranzbasierten Heatmaps und Problemen, die direkt in Ihre Koordinationswerkzeuge übertragen werden.
Buchen Sie eine Demo, um den Arbeitsablauf bei einem Projekt wie dem Ihren zu sehen, oder fordern Sie eine kostenlose 30-Tage-Testversion an, um das System mit Ihren eigenen Scans und Modellen zu testen.