Handgeführte LiDAR-Scanner und wie Menschen sie tatsächlich nutzen

LiDAR ist längst nicht mehr nur Satelliten und autonomen Fahrzeugen vorbehalten. Heutzutage kann man ein solches Gerät in der Hand halten und damit alles von Wäldern bis hin zu Gebäuden mit erstaunlicher Genauigkeit scannen. Handscanner mit LiDAR-Technologie haben sich still und leise zu einem der praktischsten Werkzeuge für alle entwickelt, die mit physischen Räumen arbeiten – Bautrupps, Archäologen, Stadtplaner und viele mehr.

Was früher Stunden mit Maßbändern oder sperrigen Stativen dauerte, ist heute in wenigen Minuten erledigt. Und das Ergebnis? Detaillierte 3D-Punktwolken, die Sie tatsächlich nutzen können. Aber wie funktionieren diese Geräte? Wo liegt der Haken? Und sind sie wirklich so effizient, wie sie klingen? Wir erklären es Ihnen ganz einfach.

Was ist ein Hand-LiDAR-Scanner?

Ein tragbarer LiDAR-Scanner ist ein kompaktes Gerät, das 3D-Daten von Objekten und Räumen erfasst. Er funktioniert, indem er schnelle Laserimpulse auf eine Oberfläche sendet und die Laufzeit des Lichts misst. Aus dieser Laufzeitmessung werden Entfernungen berechnet. Wiederholt man dies in einem Raum, entsteht eine hochdetaillierte 3D-Punktwolke.

Im Gegensatz zu größeren LiDAR-Systemen, die auf Stativen, Drohnen oder Fahrzeugen montiert sind, zeichnen sich Handgeräte durch ihre Flexibilität aus. Man kann sie tragen, damit herumlaufen und unterwegs scannen. Dadurch eignen sie sich ideal für Situationen, in denen Mobilität und beengte Platzverhältnisse entscheidend sind.

So funktioniert es tatsächlich

Hier die vereinfachte Version: Ein Scanner sendet Millionen von Laserimpulsen pro Sekunde aus. Jeder Impuls trifft auf eine Oberfläche, beispielsweise eine Wand, einen Baum oder ein Fahrzeug, und wird zum Sensor zurückgesendet. Der Scanner berechnet die exakte Position jedes Punktes im Raum anhand von Winkeln und Laufzeiten. So entsteht ein einzelner Punkt in einer viel größeren Punktwolke. Addiert man all diese Punkte, erhält man ein vollständiges 3D-Modell der gescannten Umgebung.

Einige Handmodelle umfassen außerdem:

• Inertiale Messeinheiten (IMUs) zur Verfolgung von Bewegung und Orientierung während des Scannens.
• Kameras dienen der visuellen Kontextualisierung und der Unterstützung der Ausrichtung.
• Live-Vorschauen ermöglichen die Überwachung der Scanabdeckung auf einem Tablet oder Laptop; die vollständige Verarbeitung erfolgt in der Regel im Anschluss.

All dies trägt dazu bei, saubere, nutzbare Modelle zu erstellen, selbst wenn man über einen holprigen Waldweg läuft oder sich zwischen Stapeln von Baumaterialien hindurchschlängelt.

Wo diese Scanner eingesetzt werden

Die Portabilität und Genauigkeit von handgeführten LiDAR-Scannern eröffnen ein überraschend breites Anwendungsspektrum. Dieses beschränkt sich nicht auf spezialisierte Ingenieurbüros oder Forschungslabore. Sie werden buchstäblich im Außendienst eingesetzt.

Bauwesen und Architektur

Handgeführte LiDAR-Scanner sind ein zuverlässiges Werkzeug, um den Ist-Zustand zu erfassen, die Übereinstimmung der tatsächlichen Struktur mit dem ursprünglichen Entwurf zu überprüfen und Innenräume zu dokumentieren, ohne auf Maßbänder oder veraltete Baupläne angewiesen zu sein. Sie sind schnell, präzise und lassen sich problemlos von Raum zu Raum transportieren.

Forensik

Bei Tatorten und Unfalluntersuchungen zählt jedes Detail. Diese Scanner ermöglichen es den Teams, alles in 3D zu dokumentieren, ohne den Tatort physisch zu beeinträchtigen. Das bedeutet schnellere und präzisere Rekonstruktionen sowie eine bessere Beweissicherung.

Archäologie

Bei Arbeiten an empfindlichen Ruinen oder Ausgrabungsstätten ermöglicht handgeführtes LiDAR das Scannen von Strukturen, ohne diese zu berühren. Es ist besonders praktisch bei beengten oder abgelegenen Ausgrabungsstätten, wo herkömmliche Vermessungsgeräte nicht funktionieren.

Forstwirtschaft und Ökologie

Ob es um die Schätzung der Baumhöhe, der Kronendichte oder die Beobachtung von Vegetationsveränderungen im Laufe der Zeit geht – LiDAR hilft Forschern, detaillierte Daten durch Scannen von oben oder durch Lücken im Blätterdach zu erfassen. Es reduziert den Bedarf an umfassenden Bodenuntersuchungen und unterstützt großflächige Umweltanalysen.

Industrielle Inspektion

Enge Kriechgänge, dichtes Gebüsch, unterirdische Tunnel – hier stoßen Drohnen oft an ihre Grenzen und sperrige Scanner finden keinen Platz. Ein handliches LiDAR-Gerät kann hier Abhilfe schaffen und die Aufgabe erledigen, ohne den Betrieb zu unterbrechen.

Bergbau und Kartierung des Untertagebaus

Handscanner sind für Orte konzipiert, an denen GPS nicht funktioniert. In Bergwerken, Höhlen oder unterirdischen Versorgungsleitungen erstellen sie präzise 3D-Karten und ermöglichen es den Einsatzkräften, sich in komplexen, dunklen Umgebungen frei zu bewegen. Handgeräte vereinfachen die Logistik, indem sie größere Scan-Systeme durch ein kompaktes Gerät, eine Stromversorgung und ein Display ersetzen.

Echte Vorteile, die Sie bemerken werden

Warum lohnt sich die Investition in diese Scanner? Hier zeigt sich ihr praktischer Nutzen. Wichtigste Vorteile:

• MobilitätGeh überall hin – Treppen, Tunnel, dichte Wälder, Kriechgänge.
• Geschwindigkeit: Große Bereiche in Minuten, nicht in Stunden scannen.
• Präzision: Einige handgeführte LiDAR-Modelle können unter kontrollierten Bedingungen eine sehr hohe Genauigkeit erreichen.
• Echtzeit-Feedback: Erkennen Sie Lücken oder Probleme bereits beim Scannen, nicht erst danach.
• Niedrigere EintrittsbarrierenIm Vergleich zu kompletten LiDAR-Systemen sind Handgeräte einfacher zu bedienen und einzurichten.
• KostengünstigInsbesondere wenn man die Zeitersparnis und den reduzierten Nachbearbeitungsaufwand berücksichtigt.

Sie haben sich zu einer bevorzugten Option für Fachleute entwickelt, die qualitativ hochwertige Daten benötigen, ohne den logistischen Aufwand herkömmlicher Scansysteme in Kauf nehmen zu müssen.

Nicht ohne Kompromisse

Wie jedes Werkzeug ist auch tragbares LiDAR nicht perfekt. Das Verständnis seiner Grenzen hilft Ihnen, die Technologie intelligenter einzusetzen. Häufige Herausforderungen sind:

• Begrenztes SortimentHandheld-Geräte haben im Allgemeinen eine geringere Reichweite als Drohnen oder auf Stativen montierte Geräte.
• Benutzerabhängige GenauigkeitDie Scanqualität kann je nach Ruhe und Scangewohnheiten des Bedieners variieren.
• Schulung erforderlich: Obwohl es einfacher ist als einige Alternativen, müssen Sie dennoch Scanpfade, Datenüberlappung und Nachbearbeitung verstehen.
• KostenEinige Geräte sind immer noch teuer, und nicht alle kleinen Unternehmen können die Ausgaben rechtfertigen – obwohl die Preise allmählich sinken.

Allerdings verlieren viele dieser Probleme mit der Weiterentwicklung der Technologie an Bedeutung.

Was macht ein Handheld-LiDAR-Gerät zu einem “Handheld”?

Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen tragbaren Scanner zu bauen. Hier ist eine Übersicht der gängigen Typen in dieser Kategorie.

Handgeräte

Das sind die klassischen tragbaren Scanner. Man hält sie wie eine Kamera, oft mit einem angeschlossenen Tablet oder Bildschirm, der den Scan in Echtzeit anzeigt. Sie eignen sich ideal für den Einsatz in engen Räumen oder zum Fokussieren auf bestimmte Details.

Rucksacksysteme

Rucksack-LiDAR-Systeme wurden für die großflächige Kartierung entwickelt und werden vom Bediener getragen, während er sich durch große Umgebungen wie Lagerhallen, Fabriken oder Tunnel bewegt. Sie sind zwar schwerer, eignen sich aber hervorragend, um Flächen effizient abzudecken.

Eingebaute Sensoren in Smartphones und Tablets

Einige moderne Smartphones und Tablets, wie die neueren iPhones und iPads, verfügen über integrierte LiDAR-Sensoren. Obwohl sie nicht die Genauigkeit spezialisierter Geräte erreichen, reichen sie für einfache Raumscans oder grobe Messungen aus, wenn man nur eine schnelle visuelle Einschätzung benötigt.

Die Grenzen zwischen diesen Kategorien verschwimmen etwas, da die Geräte immer kleiner werden und die Rechenleistung immer größer, aber die Kernidee bleibt bestehen: sich im Raum bewegen und dabei Daten sammeln.

Was Sie vom Scan erhalten: Die Punktwolke

Alle LiDAR-Scans erzeugen eine sogenannte Punktwolke. Man kann sie sich wie ein dreidimensionales Streudiagramm der Umgebung vorstellen. Jeder Punkt repräsentiert den Rückstrahl eines Lasers. Setzt man diese Punkte zusammen, erhält man einen digitalen Zwilling des Raums.

Warum Punktwolken wichtig sind:

• Sie liefern präzise Abmessungen der gescannten Bereiche.
• Sie können Modelle (wie CAD- oder BIM-Dateien) übereinanderlegen, um nach Fehlern zu suchen.
• Sie lassen sich in andere Tools zum Rendern, Bearbeiten oder Analysieren exportieren.
• Sie können denselben Ort wiederholt scannen und die Veränderungen im Laufe der Zeit vergleichen.

Modernere Scanner ermöglichen es Ihnen, die Scanauflösung oder die Datendichte je nach gewünschtem Detailgrad anzupassen.

Unsere Rolle: FlyPix AI und der nächste Schritt nach dem Scannen

Sobald der handgeführte LiDAR-Scanner seine Aufgabe erfüllt hat, besteht die nächste Herausforderung darin, die vielen Punktwolkendaten sinnvoll auszuwerten. Genau da kommen wir ins Spiel. FlyPix AI, Wir helfen Teams, Rohdaten aus Geodaten schnell in nutzbare Erkenntnisse umzuwandeln. Unsere Plattform nutzt KI-Systeme, die darauf trainiert sind, Bilder von Satelliten, Drohnen und LiDAR-Scannern zu erkennen, zu überwachen und zu analysieren. Das manuelle Durchsuchen tausender Datenpunkte entfällt. Wir automatisieren die aufwendigen Aufgaben, damit Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können.

Angenommen, Sie haben eine Waldinspektion oder einen detaillierten Geländescan durchgeführt. Wir unterstützen Sie bei der benutzerdefinierten Objekterkennung, der Klassifizierung der Landnutzung, der Kennzeichnung von Anomalien und der Erstellung klarer Visualisierungen – und das in einem Bruchteil der bisherigen Zeit. In einigen Fällen konnten wir Kunden helfen, die Bildanalysezeit um über 991 TP3T zu reduzieren. Ob Sie Baustellen kartieren, Infrastruktur inspizieren oder mit Umweltdaten arbeiten – wir erleichtern Ihnen die Skalierung Ihrer Projekte, ohne dass Sie Ihr Team vergrößern müssen.

Wenn Sie bereits Hand-LiDAR-Scanner verwenden oder deren Integration in Ihren Workflow erwägen, denken Sie an die nächsten Schritte. Die Datenerfassung ist nur der Anfang. Wir unterstützen Sie dabei, reibungslos vom Scan zu den gewonnenen Erkenntnissen zu gelangen.

Was als Nächstes kommt

LiDAR ist alles andere als statisch. Die Zukunft ist kleiner, intelligenter und schneller. Hier sind einige Trends, die Sie im Auge behalten sollten:

• AI integrationAutomatische Objekterkennung und Datenbereinigung direkt auf dem Gerät.
• MiniaturisierungKleinere Sensoren und leichtere Geräte eröffnen mehr Möglichkeiten für mobile Anwendungen.
• SLAM-VerbesserungenBessere Kartierung ohne GPS, insbesondere in Innenräumen.
• Akku- und RechenleistungssteigerungenLängere Laufzeiten, schnellere Scan-to-Model-Workflows.
• Breitere ZugänglichkeitDa Smartphones und Tablets zunehmend mit grundlegendem LiDAR ausgestattet sind, werden sich immer mehr Nutzer mit dem 3D-Scannen vertraut machen, auch wenn sie keine Profis sind.

Kurz gesagt: Erwarten Sie mehr Leistung bei geringerem Gewicht und weniger Aufwand.

Abschließende Gedanken

Handgeführte LiDAR-Scanner sind nicht einfach nur eine komfortablere Version älterer Geräte. Sie sind Teil eines Wandels in der Art und Weise, wie wir räumliche Daten erfassen und nutzen – reale, physikalische Daten, nicht nur Simulationen.

Für den richtigen Anwender bieten sie Geschwindigkeit, Mobilität und Genauigkeit ohne die steile Lernkurve älterer Systeme. Und in vielen Branchen ermöglichen sie Projekte, die zuvor zu zeitaufwändig oder zu kostspielig gewesen wären.

Wenn Sie Räume immer noch von Hand vermessen oder tagelang auf die Auswertung der Ergebnisse durch ein komplettes Scan-Team warten, könnte dies das Upgrade sein, das Sie in Betracht ziehen sollten.

Häufig gestellte Fragen