Von hohen Fassaden, hohen Auflösungen, OBIA & KI
Wenn ein Pilotenteam zu einem spannenden Projekt in die hessische Landeshauptstadt aufbricht, kann es in unserem Fall eigentlich nur um anspruchsvolle Vermessungsflüge, oder aber die Inspektion von Hochhausfassaden gehen.
Dieses mal geht es um Letzteres, denn mit Drohnenfotos (RGB + Infrarot) lassen sich eine Vielzahl potenzieller Fassadenschäden erkennen. Organisation, Planung, Kommunikation und starke Nerven sind in einem solchen Arbeitsumfeld unabdingbar. Die engen Häuserschluchten unterbinden oft den GPS-Empfang und nur erfahrene Piloten meistern das manuelle Fliegen in einem solchen Szenario. Die engen Abstände zum Gebäude erfordern ein Höchstmaß an Konzentration und auch die Kommunikation vor Ort muss stimmen – sowohl innerhalb des eigenen Teams, als auch mit der Stadt Frankfurt, der Deutschen Flugsicherung, oder auch den Arbeitstrupps vor Ort (bspw. Fassadenreinigung).
Die RGB-Kameras ermöglichen die detaillierte Erfassung selbst kleinster visueller Schäden wie Risse in Stein- und Metalloberflächen oder Defekte an Glas- und Fensterelementen.
Die Infrarotkameras hingegen machen Temperaturunterschiede sichtbar, die auf versteckte Probleme wie Wärmebrücken, undichte Stellen oder Feuchtigkeitsschäden hinweisen.
Ergebnis der Flüge:
170GB Daten
19.800 Fotos in RGB
5.300 Fotos Infrarot / Thermal
Fazit:
Dank der hohen Auflösung von 1-1.5 mm/px und der Kombination von RGB- und thermalen Drohnenbildern können sowohl visuelle als auch versteckte Schäden erkannt werden. Während RGB-Bilder hauptsächlich sichtbare Schäden wie Risse, Abplatzungen und Verfärbungen erfassen, liefern thermale Bilder wertvolle Informationen über Feuchtigkeit, Wärmebrücken und verdeckte Materialdefekte.
Die Daten werden nun in den kommenden Schritten mit Hilfe objektbasierter Bildanalyse (OBIA) und KI-basierter Merkmalerkennung analysiert, vom menschlichen Auge ausgewertet und auch zu großen Gesamtansichten wie ein Mosaik zusammengesetzt.
Hier geht’s zum Video auf unserem Youtube-Kanal.
Unser Dank geht an die Stadt Frankfurt, die Deutsche Flugsicherung (DFS), das Luftfahrtbundesamt LBA, die Sauter FM GmbH, sowie an die Tama Group.
Welche möglichen Schäden an Fassaden lassen sich überhaupt auf diese Art und Weise aufspüren und dokumentieren? Hier die Wichtigsten:
- Risse in der Fassade
Haar- und Oberflächenrisse: Besonders bei Putz oder Betonfassaden sichtbar, können in RGB-Bildern als feine Linien erscheinen.
Thermische Spannungsrisse: Bei Materialien wie Beton oder Glas können thermische Belastungen zu Rissen führen, die sich auf thermalen Bildern als ungewöhnliche Wärmemuster abzeichnen. - Abplatzungen und Abblätterungen
Betonabplatzungen (Spalling): Teile der Betonfassade können abblättern, besonders an Stellen mit Wassereintritt oder Korrosion der Stahlarmierung. RGB-Bilder zeigen diese als sichtbare Fehlstellen, während thermale Bilder aufgrund des Temperaturunterschieds die Stellen deutlicher hervortreten lassen.
Putzablösungen: Abblätternder Putz kann als Farbabweichung oder strukturelle Unregelmäßigkeit erkannt werden. - Feuchtigkeitsschäden
Wassereindringung: Thermalbilder können kalte Flecken zeigen, die auf Feuchtigkeit im Mauerwerk, unter der Oberfläche oder hinter Verkleidungen hindeuten.
Schimmelbildung: RGB-Bilder können Verfärbungen durch Schimmel oder Algen auf der Oberfläche erkennen, während thermale Anomalien möglicherweise auf Feuchtigkeit hinweisen, die das Wachstum fördert. - Materialverfall und Korrosion
Korrosion von Metallteilen: An Fassaden mit Metallkomponenten (z. B. Rahmen, Verankerungen) können thermische Anomalien auf Korrosion hindeuten, da Metall bei Korrosion thermisch anders reagiert.
Verwitterung und Erosion von Oberflächen: In RGB-Bildern können Verfärbungen, Abnutzungen oder strukturelle Veränderungen an Materialien wie Stein, Ziegel oder Metall sichtbar sein. - Dämmungsprobleme
Wärmebrücken: Thermalbilder können Stellen identifizieren, an denen die Dämmung der Fassade unzureichend ist oder beschädigt wurde, was zu erhöhtem Wärmeverlust führt.
Defekte Dichtungen oder Fugen: Fugen zwischen Fassadenelementen (z. B. Fensterrahmen) können bei schlechter Abdichtung thermische Lecks aufweisen, die auf den Bildern als Hotspots oder kalte Bereiche sichtbar werden. - Delamination von Verkleidungsmaterialien
Abhebungen oder Lufteinschlüsse: Verkleidungsmaterialien (z. B. Glas, Verbundplatten) können sich von der darunterliegenden Schicht lösen, was in thermalen Bildern durch Luftschichten oder Temperaturabweichungen sichtbar wird. - Fensterschäden
Risse oder Beschädigungen am Glas: RGB-Bilder können Glasrisse zeigen, während thermale Bilder eine abnormale Wärmeabstrahlung bei beschädigten oder schlecht isolierten Scheiben offenbaren.
Undichte Fensterrahmen: Bei undichten Fensterrahmen oder Dichtungen könnten thermische Lecks erkennbar sein. - Verankerungsprobleme und strukturelle Schäden
Gelockerte oder beschädigte Befestigungen: Insbesondere bei Fassadenverkleidungen können gelockerte Elemente durch Abweichungen in den thermalen Mustern sichtbar werden.
Verformungen oder Verschiebungen: Mit RGB-Bildern können sichtbare Verformungen, Biegungen oder Verschiebungen von Fassadenteilen dokumentiert werden. - Hitze- und Temperaturprobleme
Überhitzte Bereiche durch Sonneneinstrahlung: Thermische Bilder können helfen, überhitzte Fassadenteile (z. B. bei metallischen oder dunklen Oberflächen) zu erkennen, die auf eine unzureichende Wärmeableitung hinweisen könnten.
Wärmespeicherung in bestimmten Materialien: Unterschiede in der thermischen Trägheit der verwendeten Materialien (z. B. Glas vs. Beton) können sich durch unterschiedliche Temperaturmuster zeigen. - Verkalkung oder Ausblühungen
Kalkausblühungen: Bei Beton- oder Ziegeloberflächen können weiße Rückstände oder Ausblühungen aufgrund von Wasserdurchlässigkeit und Salzbildung entstehen, die in RGB-Bildern sichtbar sind.