Deformationsanalyse auf Basis des terrestrischen Laserscannings - Betrachtung eines TLS basierten Überwachungskonzeptes der Wasserseite am Oderteichstaudamm

Terrestrische Laserscanner (TLS) werden mit zunehmender Häufigkeit in verschiedensten
Bereichen der Technik eingesetzt. Für eine Vielzahl von Anwendungen, zum Beispiel in
der Architekturvermessung, dem Denkmalschutz oder der Anlagenplanung reicht meist
eine Genauigkeitsanforderung der 3D-Objekterfassung von wenigen Millimetern bis zu
einigen Zentimetern aus (Stenz et al., 2020). Doch gerade bei geodätischen
Überwachungs- bzw. Deformationsmessungen werden zusätzliche Anforderungen an die
Qualität von 3D-Punktwolken gestellt. In bisherigen Verfahren zur geodätischen
Deformationsüberwachung wurden ausschließlich einzelne Punkte aufgenommen, die in
ein eigenes Koordinatensystem überführt wurden. Daher können geometrische Veränderungen
auch nur an den Punkten erkannt werden, welche wiederholt gemessen und
beobachtet wurden. Veränderungen, die außerhalb dieser Bereiche liegen, können so unentdeckt
bleiben. Mit der Entwicklung von terrestrischen Laserscannern wird eine quasilaminare
Erfassung der zu untersuchenden Bereiche ermöglicht. Somit können alle
interepochalen Deformationen aufgedeckt und quantifiziert werden. (Wujanz, 2016)
Die Überwachung von Infrastrukturbauwerken gewinnt weltweit immer mehr an Bedeutung.
Insbesondere Staudämme und Staumauern sind im Kontext des
Wasser- und Energiemanagements in Zeiten des Klimawandels als kritische Bauwerke zu
betrachten, für die es ein Monitoringprogramm geben sollte. In der konventionellen Überwachung
des in dieser Arbeit betrachteten Damms, werden einzelne am Damm angebrachte
Zielmarken tachymetrisch von bekannten Festpunkten angemessen und in ein lokales Koordinatensystem
überführt. Diese Überwachungsmethode ist einerseits auf Grund der
Verwitterungsanfälligkeit der Zielmarken kritisch zu bewerten. Andererseits können
Messungen nur bei niedrigem Wasserstand durchgeführt werden, bei dem die
Deformationen erwartungsgemäß kleiner ausfallen. Die Methode des terrestrischen
Laserscannings bietet die Möglichkeit der flächenhaften Objekterfassung durch
3D- Punktwolken. Allerdings gestaltet sich der Auswerteprozess durch den Übergang von
einer punktuellen zur flächenhaften Betrachtung als sehr komplex. Nichtsdestotrotz wurde
die prinzipielle Anwendbarkeit dieser Methode zur Deformationsüberwachung – auch an
Staumauern – bereits an verschiedenen Stellen gezeigt.