Drohnendatenerfassung, Cloud-Photogrammetrie, maßstabsgetreuer 3D-Digitalzwilling (1:1), Vermessung, Solarplanung, Export und Berichterstellung

Ein technischer Leitfaden, der Render-as drohnengestützte Datenerfassung, Cloud-Photogrammetrie, maßstabsgetreuen 3D-Digitalzwilling (1:1), Vermessung, Solarplanung, Export und Berichterstellungs-Workflows in einer einzigen Referenz zusammenfasst.

Über dieses Dokument

Dieser Text wurde auf Grundlage der Produktterminologie und des Nutzungsablaufs im bereitgestellten technischen Dokument strukturiert. Für technische Details, die im Produkt nicht ausdrücklich dokumentiert sind, wird keine Gewähr übernommen.

Wichtig: Dieser Leitfaden verwendet Originalillustrationen zur Erklärung der Funktion und keine tatsächlichen Anwendungs-Screenshots. Sollten sich Bezeichnungen in der Oberfläche ändern, ist der Text als Beschreibung des funktionalen Ablaufs und nicht als exakter UI-Wortlaut zu verstehen.

 Erste Schritte und Grundkonzepte

Render-a ist eine Plattform, die Drohnenaufnahmen mithilfe eines cloudbasierten Photogrammetrie-Workflows in maßstabsgetreue (1:1) 3D-Digitalzwillinge umwandelt. Innerhalb von Render-a Solar können Standortbegehung, Vermessung, Modullayout, Ertragsabschätzung, Berichterstellung und Angebotserstellung im selben Projektablauf durchgeführt werden.

Neben Solar bietet die Plattform eine Reality-Capture-Infrastruktur, die auch für Dach-, Fassaden-, Gerüst-, Gelände-/Topographie- und allgemeine 3D-Modellierungsszenarien genutzt werden kann.

Anwendungsfälle

• Dach / PV-Anlagen — Dachgeometrie, Neigung, Fläche, Hindernisse und Modullayout; Ergebnis: 1:1-3D-Modell, Vermessungen, Solarplanung.
• Gelände / Freiflächenanlage — Modellierung der Standorttopographie und Hindernisse; Ergebnis: 3D-Geländemodell, Grundlage für Vermessung und Planung.
• Fassade — Vermessung vertikaler Flächen und Modellierung von Details; Ergebnis: Fassadenvermessungen, 3D-Oberfläche.
• Gerüstbau — Vorabbewertung von Fassaden- und Geländegeometrie; liefert Daten für Material- und Layoutplanung.
• Allgemeine Objekte / Produkte — Übertragung von Objekten aus Fotografien in eine 3D-Umgebung; 3D-Modell und exportierbare Daten.

Kernterminologie

• Digitaler Zwilling — das maßstäbliche digitale Gegenstück einer realen Szene oder eines realen Objekts.
• Punktwolke (Point Cloud) — eine Datenstruktur aus einer großen Anzahl von Punkten im 3D-Raum. Die Punktdichte ist ein zentraler Faktor für die erreichte geometrische Detailtiefe.
• Mesh — ein aus Punktdaten abgeleitetes Oberflächennetz aus Dreiecken/Polygonen.
• Orthofoto — ein durch Korrektur von Perspektive und geometrischer Verzerrung erzeugtes, vermessungsfähiges Draufsichtbild.
• Überlappung (Overlap) — der Anteil derselben Oberfläche, der auf aufeinanderfolgenden Bildern gemeinsam sichtbar ist.
• Nadir — eine Aufnahmerichtung, bei der die Kamera annähernd senkrecht nach unten auf die Oberfläche blickt.
• Schrägaufnahme (Oblique) — eine Aufnahmerichtung, bei der die Kamera die Oberfläche im Winkel erfasst, insbesondere für vertikale Flächen verwendet.
• DIN — wird in diesem Dokument verwendet, um einen Genauigkeits- und Qualitätsansatz in der technischen Vermessung zu bezeichnen. Render-as offizielle Produktkommunikation betont die 1:1-Vermessung und DIN-Genauigkeit; eine bestimmte Genauigkeitsklasse nach DIN 18710 oder ein ±cm-Wert wird in diesem Leitfaden nicht vorausgesetzt.

Konto erstellen

1. Registrieren Sie sich unter app.render-a.com.

2. Geben Sie Ihre Firmen-/Einzelkonto-Daten ein.

3. Schließen Sie die E-Mail-Verifizierung ab.

4. Prüfen Sie nach der Anmeldung das Demoprojekt oder erstellen Sie ein neues Projekt.

System- und Browseranforderungen

• Eine aktuelle Version von Chrome, Edge oder Firefox.
• WebGL-2.0-Unterstützung für den 3D-Viewer.
• Für große Modelle wird ein Desktop-/Laptop-Computer empfohlen.
• Für große Datensätze wird eine schnelle Internetverbindung empfohlen.

Drohnenflug-Leitfaden und Datenerfassung

Auswahl von Drohne und Sensor

Render-a ist so konzipiert, dass es mit Bildmaterial aus unterschiedlichen Drohnenquellen arbeitet. Der Erhalt von GPS-/RTK-Metadaten ist für Maßstab und Positionsgenauigkeit wichtig. RTK-fähige Systeme liefern hinsichtlich der Positionierung einen stärkeren Ausgangsdatensatz.

Faustregel: Die Aufnahmequalität ist ebenso wichtig wie das Drohnenmodell: scharfe Bilder, konsistente Belichtung, ausreichende Überlappung und die richtige Winkelkombination beeinflussen das Modellergebnis unmittelbar.

Flug und Bildausschnitt bei Dachprojekten

Die Zielfläche sollte möglichst das gesamte Bild ausfüllen. Je mehr unnötiger Himmel, Horizont und Hintergrund enthalten sind, desto größer ist das Risiko, dass das System eine ungenaue Geometrie erzeugt.

• Platzieren Sie das Zielobjekt mittig und möglichst großflächig im Bild.
• Vermeiden Sie große Horizont-/Hintergrundanteile.
• Halten Sie die Lichtverhältnisse innerhalb desselben Datensatzes konsistent.
• Erfassen Sie die gesamte Zielfläche aus verschiedenen Winkeln mit ausreichender Überlappung.

Überlappungsanforderung

Streben Sie mindestens 75 % Überlappung zwischen aufeinanderfolgenden Bildern an. Komplexe Geometrien, Kanten und vertikale Flächen können eine höhere Überlappung erfordern.

Freiflächen-/Geländeprojekte

Um ein hochpräzises 3D-Modell über große Flächen zu erhalten, wird ein Rasterflug in parallelen Streifen durchgeführt. Das Ziel ist es, den gesamten Bereich durch einen hohen und konsistenten Overlap lückenlos und homogen zu erfassen.

Flugparameter

Flughöhe: Bestimmen Sie diese entsprechend der Geländegröße und dem gewünschten GSD (Ground Sample Distance). Geringere Flughöhe = höhere Detailgenauigkeit.

Kamerawinkel: Nadir-Aufnahmen (90° nach unten) werden empfohlen.

Overlap-Raten: Frontaler Overlap ≥ 75% • Seitlicher Overlap ≥ 75%

Fluggeschwindigkeit: Fliegen Sie mit einer konstanten und gleichmäßigen Geschwindigkeit.

Lichtverhältnisse: Ein bewölkter Himmel oder die Stunden um Sonnenauf- und -untergang sind ideal. Vermeiden Sie harte Schatten.

Wind: Bei starkem Wind sinken die Flugstabilität und die Überlappungsqualität.

Akku-Planung: Verwenden Sie je nach Flächengröße ausreichend Akkus und Ersatzakkus. Planen Sie eine Reserve für eine sichere Landung ein.

Was ist Overlap?

Overlap (Überlappung) ist der Anteil der gemeinsamen Fläche zwischen aufeinanderfolgenden Fotos. Ein hoher Overlap ermöglicht es der Software, gemeinsame Punkte besser abzugleichen, und erhöht die Genauigkeit.

• Frontaler Overlap (Längs): ≥ 75%
• Seitlicher Overlap (Quer): ≥ 75%
• Neues Foto
• Überlappender Bereich

Warum ist das so wichtig?

• Gewährleistet eine lückenlose Flächenabdeckung.
• Verhindert die Entstehung von Lücken im 3D-Modell.
• Erhöht die Genauigkeit und Detailqualität.
• Reduziert die Notwendigkeit von wiederholten Flügen.

Schritte der Flugplanung

Profi-Tipp Bei sehr großen Flächen sollten Sie den Flug in mehreren Durchgängen (Akkutausch) planen und zwischen den Streifen eine zusätzliche Überlappung von 10–15% einbauen. Das Speichern der Flugprotokolle und Wetterbedingungen bietet einen großen Vorteil bei eventuellen erneuten Flugplanungen.

Empfohlenes Rasterflugmuster für Freiflächen-PV

• Halten Sie die Flughöhe über dem gesamten Gelände so konstant wie möglich.
• Zielen Sie auf mindestens 75% seitlichen Overlap bei parallelen Streifen ab.
• Führen Sie zusätzliche Überflüge an den Rändern und Ecken des Geländes durch.
• Bei großen Geländen kann die automatische Raster-/Wegpunktplanung verwendet werden.

Enge Straßen und Fassaden

• Halten Sie einen sicheren, kontrollierten Abstand zur Fassade.
• Fliegen Sie in regelmäßigen Streifen von oben nach unten oder umgekehrt.
• Lassen Sie ausreichend Überlappung zwischen den Streifen.
• Priorisieren Sie Flugsicherheit und Positionskontrolle in Bereichen mit möglicherweise schwachem GPS-Signal.
• Prüfen Sie aufgrund von Fußgänger-/Fahrzeugverkehr und örtlichen Vorschriften im Voraus die erforderlichen Fluggenehmigungen.

Kameraeinstellungen und Aufnahmewinkel

• Verwenden Sie den niedrigstmöglichen ISO-Wert zusammen mit einer Verschlusszeit, die Bewegungsunschärfe verhindert.
• Halten Sie die Belichtung über den gesamten Datensatz so konsistent wie möglich.
• Nutzen Sie Nadiraufnahmen für Dächer/Topographie und Schrägaufnahmen für Fassaden und vertikale Details.
• Die kombinierte Nutzung beider Aufnahmewinkel verbessert bei komplexen Projekten die Flächenabdeckung.

Datenerfassung mit Hyperlapse-Video

Render-as aktuelle Produktkommunikation gibt an, dass Hyperlapse-Videos im 3D-Modellierungs-Workflow verwendet werden können. Da Details des videobasierten Workflows, etwa Video-Codec/fps und Mindestdauer, von der Produktversion abhängen, sollten bei der Festlegung eines Feldstandards die aktuellen In-App-Anforderungen als Grundlage dienen.

Wetterbedingungen und Schattenwurf

• Bevorzugen Sie Tageszeiten mit weniger harten Schatten bzw. diffusem Licht.
• Starker Wind kann Drohnenstabilität und Bildschärfe negativ beeinflussen.
• Beachten Sie bei Regen/Feuchtigkeit die Grenzwerte des Drohnenherstellers.
• Minimieren Sie plötzliche Änderungen der Lichtverhältnisse während der Aufnahme so weit wie möglich.

Häufige Fehler bei der Datenerfassung

• Verwendung von Bildern, die eine Komprimierung durch Apps wie WhatsApp durchlaufen haben; dabei kann ein Metadatenverlust auftreten.
• Mischen von Bildern aus verschiedenen Tagen oder sehr unterschiedlichen Lichtverhältnissen in einem einzigen Datensatz.
• Schneller Flug mit geringer Überlappung.
• Zu viel Hintergrund, wodurch das Zielobjekt zu klein abgebildet wird.