Volumenermittlung zweier Kieshalden
im Kieswerk Deggendorf.

Das Projekt

Das Michael Hacker Kies- und Betonwerk ist ein Familienbetrieb aus Deggendorf, der seit über 70 Jahren Sand und Kies gewinnt und aufbereitet. Angefangen hat alles im „Steinfeld“ zwischen Natternberg und Stauffendorf, heute gehören drei Kieswerke zum Betrieb: Natternberg, Stauffendorf und Ortenburg bei Passau. Das Lieferprogramm reicht von Sand und Kies für Beton über Edelbrechsand und Edelsplitt für den Straßenbau bis zu Frostschutz-Baustoffgemischen und RC-Baustoff aus Beton-Recycling. Ausgeliefert wird mit eigenem Fuhrpark in die Landkreise Deggendorf, Passau und Regen.

Wer Schüttgut in dieser Größenordnung bewegt, muss wissen, was auf dem Lagerplatz liegt. Das gilt für die Inventur ebenso wie für den Jahresabschluss und die tägliche Disposition. Genau dafür sollten zwei Halden auf dem Betriebsgelände vermessen werden.

Die klassischen Wege dorthin haben beide einen Haken. Eine Kegel- oder Prismenformel setzt eine regelmäßige Schüttung voraus. Gewachsene Halden mit Zwischenkuppen, ausgefahrenen Flanken und Entnahmekanten sind das nie. Und eine tachymetrische Aufnahme kostet Zeit auf einer Fläche, auf der währenddessen weitergearbeitet werden müsste. Die Drohne löst beides: Sie erfasst die tatsächliche Oberfläche statt einer idealisierten Form, und sie tut es, ohne den Betrieb auf dem Platz zu unterbrechen.

Von der Anfrage zum Bericht in zwei Tagen

1. Tag 0

   Anfrage

   Abstimmung, was genau ins Ergebnis eingeht: die gesamte sichtbare Oberfläche beider Halden, als Unterkante die Lagerfläche, auf der sie aufgeschüttet sind.

2. Tag 1

   Befliegung

   Eine Stunde vor Ort bei Sonne. Beide Halden vollständig erfasst, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.

3. Tag 2

   Auswertung

   Punktwolke gerechnet, Volumen ermittelt und Bericht versendet, innerhalb von 24 Stunden nach der Befliegung.

RTK-gestützt, 2 cm pro Pixel

Geflogen wurde mit einer DJI Matrice 4T über dem 48-MP-Weitwinkelobjektiv. Der Lagebezug kommt aus dem internen RTK-Modul mit NTRIP-Korrekturdaten. Jedes Bild trägt damit eine RTK-gestützte Position, ohne dass Passpunkte im Gelände ausgelegt und eingemessen werden müssen. Das verkürzt die Zeit vor Ort erheblich und hält Personal aus dem Fahrbereich der Radlader heraus.

Die Bodenauflösung liegt bei 2,00 cm pro Pixel. Beide Halden wurden mit hoher Überdeckung und aus mehreren Richtungen aufgenommen, damit auch steile Flanken und Entnahmekanten sauber rekonstruiert werden.

Georeferenzierte Orthofotos beider Bereiche

Aus den Einzelaufnahmen entsteht zunächst ein maßstabsgetreues Luftbild je Bereich. Es dient als Nachweis, was am Flugtag tatsächlich auf dem Platz lag, und als Grundlage für die Abgrenzung der Halden.

Rasterbasiert gegen eine waagerechte Bezugsfläche

Aus den Aufnahmen wird eine dreidimensionale Punktwolke gerechnet und die Halde vom umgebenden Gelände getrennt. Anschließend wird die Oberfläche in ein feines Raster gelegt und Zelle für Zelle gegen die Bezugsfläche gerechnet. Die Summe dieser Einzelvolumina ergibt das Volumen der Halde. Grundlage ist damit die tatsächliche Geometrie und kein Formelmodell.

Als Bezugsfläche dient die Lagerfläche selbst. Dass sie waagerecht liegt, wurde nicht angenommen, sondern aus der Vermessung heraus geprüft: Über den Platz wurde eine Ausgleichsebene gelegt, ihre Neigung beträgt 0,0°. Eine Schräglage, die das Ergebnis in die eine oder andere Richtung verschieben könnte, liegt damit nicht vor.

Die Farbskala zeigt die Höhe über der Lagerfläche: blau am Haldenfuß, rot an den Kuppen. Maßgeblich ist ausschließlich, was innerhalb der eingezeichneten Abgrenzung liegt.

Die Halde in 3D, freigestellt über der Bezugsebene. Gegen diese Fläche wird gerechnet.

Nachvollziehbar statt Blackbox

Ein Volumen ist nur so viel wert wie die Möglichkeit, es zu prüfen. Deshalb liegen dem Bericht die Grundlagen bei, mit denen ein Dritter das Ergebnis nachrechnen kann:

Fluggerät

DJI Matrice 4T, 48-MP-Weitwinkelobjektiv

Lagebezug

Internes RTK-Modul mit NTRIP-Korrekturen

Bodenauflösung

2,00 cm / Pixel

Auswertung

Photogrammetrische Punktwolke, rasterbasierte Volumenermittlung

Bezugsfläche

Ausgleichsebene über die Lagerfläche, Neigung 0,0°

Rasterweite

0,10 m, Kontrollrechnung mit 0,30 m

Kontrollabweichung

Unter 0,05 %

Datenabdeckung

Vollständig, ohne Datenlücken

Die Kontrollrechnung ist dabei der eigentliche Qualitätsnachweis: Wird dieselbe Punktwolke mit dreifacher Rasterweite noch einmal gerechnet und weicht das Ergebnis um weniger als 0,05 % ab, ist das Volumen nicht von der gewählten Rasterweite abhängig. Rohdaten und Auswertung werden vier Wochen vorgehalten und sind auf Anforderung erhältlich.

Ergebnis

Beide Halden zusammen ergeben ein Volumen von über 120.000 m³, aufgeschlüsselt je Halde mit Grundfläche, mittlerer Höhe und Volumen. Der Bericht zeigt für jede Halde die eingezeichnete Abgrenzung, sodass jederzeit erkennbar bleibt, was in die Rechnung eingeflossen ist und was nicht.

Vom Anruf bis zum fertigen Bericht sind zwei Tage vergangen. Der laufende Betrieb auf dem Platz musste dafür an keiner Stelle unterbrochen werden.