Intelligente Erfassung, Zählung und Lokalisierung von Gebäudeelementen im Bestandsbau: Präzise Flächen- und Längenmessung durch fortschrittliche, datenschutzfreundliche Edge-AI-Technologie ohne Cloud- oder BIM-Abhängigkeit
Gefördert durch Zukunft Bau
Ilija Vukorep [1], Benjamin Felbrich [2], Lukas Fritzsche [1], Rolf Starke [1]
[1] BTU Cottbus-Senftenberg | FG Digitale Entwurfsmethoden [2] Benjamin Felbrich, Felbrich Holding UG
Projektnummer: 10.08.18.7-24.46 Projektbeginn: 09.2024 Projektende: 06.2026 Projektstatus: laufend
Mobiles Hardware-Software System zur Erfassung von Bestand © FG Digitale Entwurfsmethoden, BTU
Das Projekt „Echtzeit Bauteilinventarisierung EBI)" konzentriert sich auf die Grundlagenforschung für die Entwicklung eines tragbaren Systems aus Hardware und Software zur Erfassung und visuellen Darstellung von Gebäudebestand. Die entscheidenden Aspekte stellen dabei die Fusion verschiedener Sensordaten zur (Selbst-)Lokalisierung, die KI-gestützte Echtzeiterkennung von Anzahl, Qualität, Maß und Lage von Bauelementen dar. Im Unterschied zu vergleichbaren Systemen geht es dabei nicht um ein klassisches Aufmaßsystem, sondern um die situationsbasierte komplette Inventarisierung vor Ort mit einem hohen Datenschutzstandard und in Unabhängigkeit von eingeschränkt verfügbaren Mobilfunknetzen, etwaiger Cloudinfrastruktur oder komplexen BIM-Modellen. Durch den möglichen Verzicht auf Laserscansysteme und Punktwolken kann ein Feedback in Echtzeit an die Nutzerinnen und Nutzer gewährleistet werden.
Es sollen Grundlagen für ein tragbares System aus Kameras, GNSS- und Trägheitsnavigationssensoren (IMU) zusammengetragen und weiterentwickelt werden. Dieses System soll durch Sensorfusion und KI-fähige Koprozessoren in der Lage sein, die eigene Position zu jedem Zeitpunkt exakt zu bestimmen und Objekte wie Türen, Stützen, Wände oder Steckdosen zu erkennen, zu lokalisieren und zu inventarisieren. Auch baulich relevante Merkmale wie Längen- und Flächenabmessungen sowie Bauschäden (Risse, Brüche) können mit dem System erkannt und dokumentiert werden. Weiterhin werden die Möglichkeiten einer unmittelbaren visuellen Aufbereitung für die Nutzerinnen und Nutzer erforscht.
Ziel
Die Hardware bildet das zentrale Fundament des EBI-Systems und ermöglicht die Echtzeitverarbeitung großer Datenmengen aus Kamera-, IMU- und GNSS-Sensoren.
Ziel war die Entwicklung eines tragbaren, ergonomischen Detektors, der sowohl präzise Lokalisierung als auch KI-basierte Erkennung unterstützt.
Aufbau & Komponenten
Abb. 1 – EBI Detektor mit integrierter Sensorik ( Metallrahmen (1), OLED Touch Display (2), Nvidia Jetson Orin AGX (3), 5x IMU Sensor (4), GNSS Sensor (5), Batterie (6), GNSS Antenne (7), Zed X Stereo Kamera (8))
Das Gerät besteht aus einem modularen Metallrahmen mit folgenden Hauptkomponenten: