3D-Modellierung

Geologische und hydrogeologische 3D-Modelle stellen eine Erweiterung der klassischen, zweidimensionalen Karten und Schnitte dar. Durch die Visualisierung in der Tiefenebene kann der Untergrund räumlich in allen 3 Ebenen beschrieben werden und somit komplexe geologische Strukturen aufzeigen. Dadurch können frühzeitig Problemstellungen erkannt und leichter bearbeitet werden. Außerdem kann die räumliche Darstellung bereits in der Planungsphase wichtige Informationen liefern, wodurch wiederum Kosten und Zeit eingespart werden können. In den anschließenden Erkundungen und während der späteren Baumaßnahme können die 3D-Modelle dann mit weiteren Ergebnissen präzisiert werden und einen deutlichen Mehrgewinn an Informationen bieten. Als Grundlage und Vorbereitung für 3D-Modellierungen dienen Daten, die zuvor in einer Datenbank oder in einem Geoinformationssystem (GIS) erfasst und/oder aufbereitet worden sind. Ebenso können Daten aus der 3D-Modellierung wieder als 2D-Information überführt werden. Die 3D-Modellierung des Baugrunds bildet außerdem die Basis im Building Information Modeling (BIM) Prozess in der Geotechnik. Durch die Zuweisung von geotechnischen und hydrogeologischen Parametern im Baugrundmodell können Verformungen des Untergrunds aus baulichen Eingriffen ermittelt oder für Grundwassermodellierungen numerische Berechnungen herangezogen werden. 3D-Baugrundmodellierung Für ein 3D-Untergrundmodell werden zunächst Bohrdaten als Zylinder mit Attributen erzeugt. Durch die Zuweisung von Schichten werden wiederum 3D-Volumenkörper erzeugt, denen entsprechende geotechnische Parameter zugewiesen werden. Daneben können zusätzliche Informationen wie zum Beispiel Schnitte, Vektor- und Rasterdaten, Geländemodelle, Tektonische Daten, usw. erzeugt oder in das Modell importiert werden. Liegen Bauwerke ebenfalls als Volumenkörper vor, können die geotechnischen Schichten auf das Bauwerksmodell projiziert werden. So lassen sich nicht nur Mengen präzise ermitteln, sondern auch im Vorfeld Risiken beim Bau erkennen. Auswertung und Korrelation einer Vielzahl an Bohraufschlüssen unterschiedlicher Art und Projektion des daraus modellierten Schichtenmodells auf Bauwerksteile (hier: Baugrubenverbau) Großflächige Erzeugung von attribuierten Volumenkörpern im Rahmen der Modellierung des geologischen Schichtenmodells Zusammenführen von 2D-Daten, z. B. Schnitte und Bohrdaten zur Konstruktion eines 3D-Baugrundmodells Darstellung von Störungen und Strukturdaten mit Bauwerksmodell. Grundwassermodellierungen Mit Grundwasserströmungsmodellen können die Auswirkungen von Eingriffen oder Maßnahmen auf den Grundwasserkörper bereits im Vorfeld simuliert und baubegleitend überprüft werden. Neben möglichen Auswirkungen auf Grundwasserhöhen und –strömungen können dabei auch Stoff- und Wärmetransporte prognostiziert werden. Durch Grundwassermodelle können Eingriffe in den Grundwasserhaushalt besser beurteilt werden und als Entscheidungshilfe bei verschiedenen Fragestellungen hinsichtlich Bau- und Bemessungswasserständen, Wasserentnahmen oder Geothermie dienen. Zu den zentralen Aufgaben der gbm im Bereich der 3D-Modellierung gehören: Einarbeitung digitaler Geländemodelle Recherche/Erhebung sämtlicher zugänglicher historischer Daten (Geol./hydrol. Karten, Bohrungen, Aufzeichnungen früherer Baumaßnahmen, etc.) Durchführung und Einarbeitung von ergänzenden Erkundungen, Kartierungen und Messungen (sofern zielführend) Beurteilung, Interpretation und Wichtung sowie Homogenisierung der ermittelten Informationen Visualisierung von Erkundungsdaten inklusive Bohrpfaden Erzeugung der Grenzen