Mehr als ein digitaler Zollstock

Aufmaß mit Zollstock und Bandmaß? Das scheint längst passé. Maße werden heute per Laser erfasst, per Bluetooth aufs Smartphone oder Tablet übertragen, per App unmittelbar vor Ort ausgewertet und die Ergebnisse per Mobilfunk ins Büro versandt.

Moderne Technik hat auch beim Aufmaß längst Einzug gehalten: Gebäudeabmessungen, Öffnungsmaße, Raumflächen oder Dachhöhen, Rohrleitungslängen, verbaute Massen etc. werden heute per Laser-Distanzmesser erfasst – einfach, schnell und präzise. Eine zweite Person ist meist nicht erforderlich und so manche Probleme konventioneller Messmethoden wie Parallaxen- oder Additionsfehler, das Durchhängen des Maßbands oder die temperaturabhängige Längenausdehnung des Bandmaterials spielen ebenfalls keine Rolle. Das Messen per Knopfdruck ist einfach: Laser-Messgerät mit der Gerätehinterkante, ‑vorderkante oder Stativschraube am Startpunkt ausrichten, Zielpunkt mit dem Laser anvisieren, Messtaste drücken – fertig! Der Messwert wird bis auf den zehntel Millimeter genau auf dem meist hintergrundbeleuchteten LC-Display angezeigt. Bei einigen Modellen mit einer Bluetooth-Datenschnittstelle kann der Messwert zusätzlich kabellos an ein Smartphone, einen Tablet-PC oder ein Note-/Netbook zur Weiterbearbeitung mit einer Aufmaßsoftware übertragen werden.

Vielseitige Helfer

Laser-Distanzmesser sind vielseitig. Neben Längen, Flächen und Volumina können sie auch Kettenmaße ermitteln, Abstände abstecken, Maße berechnen, Minimum- oder Maximum-Werte bestimmen und teilweise auch Neigungen messen. Präzise Messungen aus einer Ecke oder Fuge ermöglichen einige Geräte über ein ausfahr- oder ausklappbares Endstück. Prädestiniert sind Laser-Distanzmesser für die Höhenmessung ohne Gerüst oder Leiter: Gerät auf den Boden stellen, Zielpunkt anvisieren und Messung per Knopfdruck starten – fertig! Ist die direkte Höhenmessung nicht möglich, weil der obere Messpunkt von unten nicht anvisiert werden kann, ist mithilfe der Pythagoras-Funktion alternativ auch eine indirekte Höhenmessung möglich. Lässt sich das Gerät, respektive die Hand, auflegen, sind ohne weitere Hilfsmittel Entfernungen bis maximal 50 m punktgenau messbar. Für größere Distanzen ist ein Stativ (ca. 100 €) sinnvoll. Bei großen Entfernungen, kleinen Messpunkten sowie für den Außeneinsatz ist zusätzlich eine ansteckbare oder im Gerät bereits integrierte Zieloptik empfehlenswert. Mit dieser Zusatzausstattung sowie einer meist optionalen Zieltafel für eine bessere Reflexion des Laserstrahls können Distanzen bis maximal 200 Meter präzise gemessen werden. Neue Funktionstrends definieren aktuelle Spitzenmodelle wie etwa der „DISTO D810 touch“ von Leica Geosystems: Einem Smartphone ähnlich, ist das Gerät mit einem Multitouch-Farbdisplay sowie eine Digitalkamera ausgestattet. Werden in einem im rechten Winkel zum Objekt aufgenommenem Foto zwei Punkte markiert, erscheint im Display das Messergebnis. Damit lassen sich die Breite, Höhe, Fläche oder der Durchmesser von Objekten alternativ auch über ein Digitalfoto bestimmen. So vielfältig die Messfunktionen auch sind – das Messprinzip ist immer gleich: Ein gebündelter Laserstrahl sendet einen roten Messpunkt auf das Zielobjekt. Im Empfänger wird das reflektierte Lichtsignal ausgewertet und aus der laufzeitbedingten Phasenverschiebung des Laserstrahls die Entfernung berechnet. Die erzielbaren Genauigkeiten liegen bei diesem Verfahren auch bei größeren Entfernungen im Millimeterbereich. Typisch sind Werte um ± 1,5 mm bei Entfernungen zwischen 30 cm und 50 m. Laser-Entfernungsmessgeräte arbeiten mit Lasern der Klasse 2 im sichtbaren Spektralbereich zwischen 400 und 700 nm. Für das menschliche Auge geht davon zwar keine große Gefahr aus, dennoch sollte man nicht auf Personen zielen. Nicht verwechseln sollte man Laser-Distanzmesser übrigens mit den ungenau messenden Ultraschall-Messgeräten. Diese verfügen über einen integrierten Laserpointer als Zielhilfe, so dass eine Verwechslung durchaus vorkommen kann.

Digitale „Messdiener“ mit PC-Anschluss

Bei einigen wenigen Modellen (z.B. „Leica Geosystems D3a BT, D510 und D810 Touch, Bosch GLM 100 C oder Stabila LD 520) sorgt eine Bluetooth-Schnittstelle dafür, dass die Messwerte über eine Distanz von bis zu 10 m per Funk an mobile oder stationäre PCs übertragen werden können. Damit entfällt das fehlerträchtige Ablesen, Notieren und manuelle Eingeben von Messwerten in ein Aufmaßprogramm. Eine manchmal im Lieferumfang enthaltene Datenübertragungs-Software bereitet die Messwerte so auf, dass sie direkt in beliebige Standardprogramme, etwa in Excel-Tabellen, übernommen werden können. Noch effizienter ist der Import der Daten in branchenspezifische Programme, beispielsweise für das Grundrissaufmaß oder die Rechnungsprüfung. Laser-Entfernungsmesser sind deshalb häufig Bestandteil von 2D- oder 3D-Aufmaßsystemen wie etwa www.maxmess.com, www.mobilaufmass.de, www.mwm.de oder www.winworker.de. Diese Aufmaßsysteme bestehen in der Regel aus der auf einem mobilen PC (Note- oder Netbook, Tablet-PC oder Smartphone) installierten Aufmaßsoftware sowie einem Laser-Distanzmessgerät. Die Messdaten können alternativ manuell eingetippt oder per Bluetooth-Schnittstelle digital übertragen werden. Eingabemasken und Plausibilitätskontrollen sorgen dafür, dass kein relevantes Maß vergessen wird. Falls doch, macht das System darauf aufmerksam und sorgt so dafür, dass fehlende oder falsche Werte noch vor Ort korrekt erfasst werden. Raumflächen werden alphanumerisch über Formeln oder skizzenorientiert eingegeben: Man zeichnet eine grobe Raumskizze, worauf das System nacheinander alle erforderlichen Maße abfragt (Länge, Breite, Diagonale und ggf. Höhe).

Laser-Distanzmesser für 3D-Aufmaße

Zwar können einige Laser-Distanzmesser auch dreidimensionale Daten in eingeschränkter Form erfassen, indem etwa ein konstanter Höhenwert raumweise mitgeführt wird. Für ein „echtes“ 3D-Aufmaß sind spezielle Lösungen aber sinnvoller. Dazu gehören nach dem tachymetrischen Prinzip arbeitende Systeme für die selektive 3D-Erfassung von Objektpunkten, die als Messgerät ein handelsübliches, speziell kalibriertes Laser-Distanzmessgerät verwenden (z.B. Flexijet oder TheoCAD). Andere Systeme basieren auf einem Tachymeter (Kombination aus Winkel- und Distanzmessgerät, z.B. TachyCAD oder Vitas), respektive einem speziellen 3D-Aufmaßgerät (z.B. Leica 3D Disto oder ProCollector). Die Systeme werden auf einem Dreibein-Stativ aufgestellt und eingeschaltet, worauf sie sich automatisch oder halbautomatisch orientieren und kalibrieren. Messpunkte werden durch Drehen und Schwenken des Messgerätes von Hand oder – motorisch betrieben und per Funkfernbedienung gesteuert – halbautomatisch anvisiert. Über die Horizontalrichtung, den Vertikalwinkel sowie die gemessene Distanz kann die Software die exakten 3D-Koordinaten für jeden Messpunkt auf den Millimeter genau berechnen. Die Aufmaßdaten werden über ein Datenkabel per Bluetooth in das Aufmaßprogramm übertragen. Dort entsteht parallel eine dreidimensionale Aufmaßskizze, aus der Grundrisse, Aufrisse und Schnitte abgeleitet werden können. Bei filigranen Objekten wie Stahlkonstruktionen, „krummen und schiefen“, runden oder frei geformten Objekten sind 3D-Laserscanner besser geeignet (weitere Infos: www.laserscanning-europe.com).↓

Wo (Laser-)Licht ist, ist auch Schatten …

Das Messen per Laserlicht hat auch Nachteile. Dazu zählt – allerdings nur in der Anfangsphase – das Phänomen, dass man den gemessenen Werten nicht traut und gelegentlich nachmisst. Problematischer ist ein anderer Umstand: Das Funktionsprinzip setzt am Zielpunkt eine Reflexionsfläche voraus, an welcher der Laserstrahl zurückgeworfen werden kann. Diese ist nicht immer vorhanden (etwa bei Außenecken) oder so klein, dass sie auf größere Entfernung kaum anvisierbar ist. Dann muss man sich mit einer Zieltafel oder mit anderen Gegenständen behelfen, was jedoch in der Regel eine zweite Person voraussetzt. Auch bei der Erfassung von Details und insbesondere beim verformungsgetreuen Aufmaß muss man doch wieder zu Bandmaß, Zollstock, Senkblei etc. greifen. Letztere funktionieren auch bei Minusgraden. Laser-Entfernungsmesser, genauer die darin befindlichen Batterien/Akkus und die LC-Displays funktionieren nur bis maximal minus 10 °C. Einige Geräte machen schon vorher schlapp. Problematisch ist auch helles Sonnenlicht, weil sowohl der Laser-Messpunkt als auch das Display kaum mehr erkenn- bzw. ablesbar sind.

Was bietet der Markt und worauf sollte man achten?

Der Markt für Laser-Distanzmessgeräte ist inzwischen unüberschaubar, auch weil einige Hersteller mehrere Modelle anbieten. Umso schwerer ist die Auswahl. Deshalb wurde mit der ISO 16 331-1 [1] eine Norm geschaffen, die technische Angaben zu Laser-Distanzmessgeräten von verschiedenen Herstellern untereinander vergleichbar machen soll. Allerdings erfüllen derzeit nur einige Geräte die Norm. Zu den wichtigsten Unterscheidungsmerkmalen zählen der Messbereich und die Genauigkeit: Der erste Wert gibt an, von welcher minimalen bis zu welcher maximaler Distanz in Metern das Gerät messen kann. Der zweite Wert gibt die Messgenauigkeit an (durchschnittlich ±1,5-2 mm). Zu den Standardfunktionen, die fast alle Geräte beherrschen, zählen Rechenfunktionen (z. B. Fläche, Volumen, Addition, Subtraktion, Pythagoras, Absteckmaß, Diagonalmaß etc.). Zu den Zusatzfunktionen zählen die Dauermessung, die Anzeige des minimalen/maximalen Messwertes (hilfreich z.B. bei Eckmessungen) sowie die Neigungsmessung, die allerdings einen integrierten Neigungssensor voraussetzt. Für eine gute Ablesbarkeit der Messwerte ist neben der Displaygröße und ‑auflösung auch eine gute Hintergrundbeleuchtung entscheidend. Blue­tooth- und USB-Datenschnittstellen erlauben die Übertragung von Messwerten und Berechnungsergebnissen an externe Aufmaßprogramme (s.o.). Die Stromversorgung wird meist über mitgelieferte Batterien des Typs AA oder AAA sichergestellt. Besser sind Lithium-Ionen-Akkus ohne „Memory-Effekt“. Mit 5000 bis 30 000 Messungen pro Batterie-/Akkusatz kann der Stromverbrauch sehr unterschiedlich ausfallen, auch darauf sollte man achten. Ein auf der Gehäuseunterseite angebrachtes Stativgewinde ermöglicht bei größeren Messdistanzen den Einsatz von Dreibein-Stativen. Beim Gehäuse sollte auf Baustellentauglichkeit und die Schutzklasse (möglichst IP 54 = staub- und spritzwassergeschützt) geachtet werden. Wichtig im Innen-, wie im Außenbereich sind die Gehäusestabilität (meist ABS-Kunststoff, teilweise mit Gummiarmierung) sowie die Kratzfestigkeit des Displays. Zum Mindest-Lieferumfang sollten eine Tasche, Akkus, eine Tragschlaufe und eine Zieltafel/Reflektorplatte gehören. Ein angestecktes, ausgefahrenes oder ausgeklapptes keil- oder stiftförmiges Endstück für Messungen in Innenecken, Fugen etc., sollte möglichst automatisch erkannt werden, sonst sind Messfehler vorprogrammiert. Mit einer im Gerät integrierten oder ansteckbaren Libelle sieht man, ob man das Messgerät waagrecht hält. Zum optionalen Zubehör können auch eine Laserbrille, mit der sich die Sichtbarkeit des Laserpunktes bei Tageslicht verbessern lässt, ein Gürtel­clip, eine Ladestation, ein Stativ, eine justierbare Zieloptik für weiter entfernte Ziele etc. gehören. Weitere wichtige Auswahlkriterien sind die Abmessungen und das Gewicht, die Einfachheit der Bedienung, auch mit Handschuhen (Bedientasten-Größe), eine intuitive Menüführung, die Schnelligkeit und Zuverlässigkeit sowie Automatismen wie das Abschalten nach längeren Bedienpausen. Die Preise bewegen sich zwischen 50 Euro für einfache Modelle und ab etwa 250 Euro für multifunktionale Bluetooth-Geräte. Wer hauptsächlich Räume aufmisst, für den genügen auch preiswertere Geräte mit einer maximalen Messreichweite von 50 Metern. Etwas tiefer in die Tasche greifen sollte man, wenn vorwiegend im Außenbereich gemessen wird. Hier spielt neben der Messreichweite und -genauigkeit auch die Erkennbarkeit des Laserpunktes bei Tageslicht, eine Zieloptik und ein Stativgewinde eine wichtige Rolle.