2D oder 3D Maschinensteuerung: was passt zu welcher Arbeit?
Die meisten Bauunternehmen wählen nicht zwischen 2D und 3D, sondern nutzen beides. Die Frage ist, was zu welcher Arbeit passt und wie beides auf einer Baustelle zusammenläuft.
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Was 2D- und 3D-Maschinensteuerung sind, wo jede ihre Stärken hat und wie Sie beide auf einer Baustelle ohne Dateichaos betreiben.
Kurze Antwort
Wählen Sie 2D-Maschinensteuerung, wenn die Arbeit überwiegend gegen eine Referenz läuft: Gräben mit fester Tiefe, Fundamente, Baugruben, Parkplätze mit einer Neigung oder Arbeiten in Hallen, in denen GNSS nicht funktioniert.
Wählen Sie 3D-Maschinensteuerung, wenn die Flächen wechseln: Straßen, Einmündungen, Kreisverkehre, Kurven, Böschungen und Projekte mit häufigen Planänderungen.
Planen Sie mit beidem. Die meisten Projekte nutzen beides, und Nachunternehmer bringen eigene Marken mit. Wichtiger als 2D oder 3D ist, ob Modelle und Bestandsdaten an einem Ort verwaltet werden.
Was ist 2D-Maschinensteuerung?
2D-Maschinensteuerung führt die Maschine gegen eine Referenz: Tiefe, Neigung oder beides. Sie lädt nicht die ganze Fläche.
| Art des 2D-Systems | So funktioniert es | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| Laser | Ein Rotationslaser erzeugt eine Referenzebene, die der Empfänger an der Maschine erfasst. | Ebene Flächen und Neigungen in Reichweite des Lasers |
| Neigungssensor | Der Sensor misst den Winkel von Ausleger oder Schild direkt. | Gleichmäßige Böschungen, lange Abschnitte mit fester Querneigung |
| Ultraschall | Der Sensor misst den Abstand zu einer Referenz wie Bordstein oder Leitdraht. | Grader und Fertiger entlang einer vorhandenen Kante |
| GNSS (2D) | Ein GNSS-Empfänger steuert einen oder zwei Werte. | Arbeiten ohne Sichtverbindung zum Laser |
Stellen Sie sich 2D als genauen Tiefenmesser vor, der auch die Querneigung kennt. Der Bagger weiß, wie tief der Löffel im Verhältnis zur Referenz ist, aber nicht, wie die Fläche 50 Meter weiter aussieht.
Bei einfachen Arbeiten ist das keine Einschränkung. Ein Graben mit fester Tiefe braucht kein Geländemodell.
Die Ausrüstung ist einfacher, die Einrichtung schneller und die Investition geringer als bei 3D.
Was ist 3D-Maschinensteuerung?
Bei der 3D-Maschinensteuerung wird das ganze Modell geladen, und die Maschine bestimmt ihre Position in drei Dimensionen.
Zwei GNSS-Empfänger oder GNSS zusammen mit einem Inertialsensor bestimmen die Position im ganzen Arbeitsbereich. Die Maschine kann überall arbeiten und kennt trotzdem die Sollfläche.
Wechselnde Querneigung, Kurvenübergänge und Einmündungen übernimmt das Modell. Der Maschinenführer muss keine neuen Werte berechnen, wenn sich die Geometrie ändert.
Bei automatischen Systemen hält die Hydraulik Schild oder Löffel auf der Sollfläche. Mehr: Baggersteuerung und 3D-Maschinensteuerung im Straßenbau.
2D und 3D im Vergleich
| 2D-Maschinensteuerung | 3D-Maschinensteuerung | |
|---|---|---|
| Referenz | Eine Ebene oder eine Neigung | Die ganze Modellfläche |
| Positionierung | Laser, Neigungssensor, Ultraschall oder ein GNSS | Zwei GNSS-Empfänger oder GNSS + Inertialsensor |
| Höhengenauigkeit | Mit Laser besser als GNSS | GNSS mit RTK: Zentimeterbereich |
| Arbeitsbereich | Reichweite des Lasers oder eine Referenz | Die ganze Baustelle |
| Investition | Geringer | Höher |
| Wenn sich der Plan ändert | Referenz an jeder Maschine neu einstellen | Neues Modell an die Maschinen |
| Bestandsdaten | Begrenzt oder manuell | Entstehen während der Arbeit |
Die reine Höhengenauigkeit ist mit Laser besser als mit GNSS. Das überrascht viele.
3D gewinnt, weil es das ganze Projekt kennt. 2D kennt immer nur eine Referenz, also muss der Maschinenführer die neuen Werte selbst ermitteln, wenn sich die Geometrie ändert.
Mit 3D liegt das ganze Modell schon in der Kabine. Die Maschine weiß, was wo sein soll, egal wo sie fährt.
Eine Plattform für 2D- und 3D-Maschinen
Modelle an alle Maschinen unabhängig von der Marke und Bestandsdaten auf derselben Projektkarte.
Was passt zu welcher Arbeit?
Graben, Fundament oder Parkplatz. Eine Höhe oder eine Neigung. 2D-Laser reicht und ist genau. 3D wäre hier das Bezahlen von Fähigkeiten, die Sie nicht nutzen.
Straße, Einmündung oder Kreisverkehr. Die Geometrie ändert sich ständig. Mit 2D muss der Maschinenführer rechnen und auf die Vermessung warten. Mit 3D zeigt sich der Nutzen in weniger Nacharbeit.
Projekt mit beidem. Das sind die meisten Tiefbauprojekte. Die Wahl für jede Maschine ergibt sich aus der Arbeit. Die schwierigere Frage ist, wie die Modelle zu allen kommen und die Bestandsdaten zurück.
Wenn 2D und 3D auf einer Baustelle laufen
Raupen mit 3D, einige Bagger mit 2D, Nachunternehmer mit eigenen Marken. Die Daten müssen trotzdem fließen.
Ein neuer Planstand muss an die 3D-Maschinen als neues Modell und an die 2D-Maschinen als neue Referenz. Je mehr Marken, desto mehr Dienste und Dateien.
In Infrakit gehen die Modelle als Maschinensteuerungsaufträge über die Integrationen raus, und die Bestandsdaten kommen ins selbe Projekt zurück. Auf der Geräteseite sehen Sie den Status der Maschinen und wo sie gefahren sind.
John Donkers von Heijmans fasst den Nutzen so zusammen: Er hat den Überblick über alle verwendeten 3D-Modelle und kann Maschinen verschiedener Unternehmen auf einer Plattform kombinieren. Zur Erfolgsgeschichte →
Pläne und digitale Geländemodelle gehen direkt auf Bagger und Rover, ohne parallelen Datentransfer über separate Systeme.
Zur Erfolgsgeschichte von Schrode Bau →„Ich kann meine kompletten Maschinen und Roverdaten zentral über Infrakit verwalten und einheitlich auf alle Geräte ausspielen.“
Lukas Schrode Schrode BauHäufige Fragen | Was ist der Unterschied zwischen 2D- und 3D-Maschinensteuerung? Ist 2D-Maschinensteuerung genau genug? Lässt sich ein 2D-System auf 3D aufrüsten? Können 2D- und 3D-Maschinen im selben Projekt arbeiten? Wie hängt Infrakit mit 2D- und 3D-Maschinensteuerung zusammen? |
