World Nature Conservation Day – Wie Laserscanning zu einer nachhaltigeren Zukunft beiträgt

Die AEC (Architecture, Engineering, & Construction) Brache ist der Treiber unserer baulichen Umwelt. In der Artikelreihe “The AEC Impact” befassen wir uns mit den vielfältigen Arten, auf welche diese Branche dazu beiträgt unsere Gesellschaft, unser Zusammenleben, unsere Umwelt und unseren Wohlstand zu verbessern.

Wie Laserscanning den Naturschutz unterstützt

Vom entlegenen Regenwald bis zum städtischen Grün hilft  Laserscanning-Technologie Forschern und Organisationen auf ganz unterschiedliche Weise:

  • Überwachung von Waldgesundheit und Entwaldung
    → Hochauflösende Scans erkennen subtile Veränderungen in der Vegetation im Zeitverlauf.

  • Digitale Zwillinge von Naturdenkmälern
    → Diese helfen, empfindliche Ökosysteme zu bewahren und unterstützen Wiederherstellungsmaßnahmen nach Naturkatastrophen.

  • Dokumentation von Erosion und Wasserstände an Flüssen und Küsten
    → Präzise 3D-Modelle ermöglichen eine realistische Risikoabschätzung und gezielte Gegenmaßnahmen.

  • Höhlen, Felsen und sensible Lebensräume kontaktlos erfassen
    → Nicht-invasives Scanning schützt Gebiete, in denen menschliches Betreten Schaden anrichten könnte.

  • Bestandsgebäude ressourcenschonend sanieren
    → Die Erfassung vorhandener Gebäude unterstützt eine energieeffiziente Sanierung und spart kostbare Ressourcen, die beim Neubau anfallen würden.

Praxisbeispiel: Schutz der Dünenlandschaft auf Vlieland, Niederlande

In den Küstendünen von Vlieland, einer Insel im niederländischen Wattenmeer, kombinierten Forschende LiDAR-Scans mit Luftbildern, um die Ausbreitung invasiver Sträucher wie Prunus serotina und Rosa rugosa zu kartieren. Diese Arten bedrohen die heimische Artenvielfalt der Dünen. Eine händische Erfassung wäre dabei  zu aufwendig und ungenau.

Durch die Integration von LiDAR-basierten Höheninformationen konnten die Forscher die Erkennungsrate um über 10 % steigern. Das ermöglichte gezieltere Maßnahmen bei geringerem Eingriff in die Umgebung.

„Der Einsatz von LiDAR hat die Klassifizierung der Strauchbedeckung erheblich verbessert – insbesondere bei der Erkennung dichterer Bestände.“
— Van Iersel et al., Remote Sensing in Ecology and Conservation (2020)
🔗 Vollständige Studie (Open Access)

Praxisbeispiel: Scottish National Portrait Gallery

In der Scottish National Portrait Gallery in Edinburgh wurde das gesamte historische Gebäude mittels 3D-Laserscanning in hoher Detailgenauigkeit erfasst. Anschließend wurde ein BIM-Modell erstellt, das half, die Renovierung zu planen, ohne originale Bauelemente zu beschädigen. Die Daten ermöglichten außerdem eine detaillierte Analyse von Wärmebrücken, baulichen Zuständen und der räumlichen Koordination neuer Systeme. Dies resultierte in:

  • Verbesserte Dämmung und Luftdichtheit, ohne denkmalgeschützte Elemente zu beeinträchtigen
  • Integration energieeffizienter Beleuchtungs- und HLK-Systeme
  • 14 % Reduktion der jährlichen CO₂-Emissionen – ein Beitrag zu besserer Gesamtenergieeffizienz bei gleichzeitiger Wahrung der historischen Substanz

Das Laserscanning war entscheidend, um Denkmalschutz und moderne Energiestandards in Einklang zu bringen.

 🔗Mehr zum Projekt  hier oder hier

Ein Dank an die Menschen hinter den Scans

Diese Erfolge wären ohne die Arbeit engagierter Vermessungsprofis, Ökologinnen, Ingenieuren, Architekten und Technikerinnen nicht möglich. Sie sorgen mit ihrem Fachwissen dafür, dass Technologie nicht Selbstzweck ist, sondern Mensch und Natur gleichermaßen dient.

Zum World Nature Conservation Day möchten wir ihnen für ihren leisen, aber bedeutenden Beitrag danken.

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Wie man Punktwolken in Archicad georeferenziert

Supportfälle aus der Praxis – verständlich erklärt, Punkt für Punkt.

In dieser Serie nehmen wir reale Supportanfragen unter die Lupe, die bei der Arbeit mit Punktwolkendaten auftauchen. Jeder Beitrag basiert auf einem echten Fall und zeigt Schritt für Schritt, was passiert ist, wieso es passiert ist und wie sich das Problem lösen lässt.
Dabei beschränken wir uns nicht nur auf die Fehlersuche. Wir liefern zusätzlich Hintergrundwissen zu wichtigen Themen, Tools und Technologien rund um Punktwolken.

Der Auslöser für diesen Beitrag

Zuletzt meldete sich eine Archicad-Userin bei uns und fragte:

Gibt es eine Möglichkeit, die auf ein Projekt in Origins angewendete Transformation rückgängig zu machen, insbesondere wenn ich die Georeferenzierung für die Modellierung in Archicad beibehalten möchte?

Sie hatte in einem unserer Webinare einen Trick dazu gesehen, konnte die Erklärung aber später nicht mehr finden.
Weil das Thema gerade in BIM-Workflows öfter auftaucht, gibt’s hier eine ausführliche Anleitung für alle, die mit georeferenzierten Punktwolken in Archicad arbeiten.

Was Georeferenzierung eigentlich ist – und warum sie in Archicad relevant ist

Bevor es an die konkrete Lösung geht, lohnt sich ein kurzer Blick auf das Grundprinzip:

Georeferenzierung bedeutet, räumliche Daten –  etwa Punktwolken – mit echten geografischen Koordinaten abzugleichen, zum Beispiel nach UTM oder Gauß-Krüger. Jeder einzelne Punkt der Punktwolke erhält dadurch eine präzise Position auf der Erde.
Das ist vor allem in AEC-Prozessen wichtig, etwa zur korrekten Einordnung von Scandaten in Bezug auf GIS-Daten, Vermessungsergebnisse oder Baustellenpläne.

In der Theorie sollten sich georeferenzierte Punktwolkendaten einfach in CAD- oder BIM-Software übernehmen lassen. In der Praxis führen die großen Koordinatenwerte (oft im Millionenbereich) aber schnell zu Darstellungs- und Performance-Problemen.

Die Herausforderung: Große Koordinaten, eingeschränkte Performance

Punktwolken mit Georeferenzierung liegen meist weit vom Koordinatenursprung (0,0,0) entfernt. Viele CAD-Programme wie Archicad oder Revit können dadurch in Schwierigkeiten geraten. Dies kann unschöne Folgen haben:

  • Verzögerte oder ruckelige Bedienung
  • Anzeigefehler und Glitches
  • Probleme beim Snapping oder mit Geometrie
  • Fehlerhafte Skalierung oder Ausrichtung

Wie also lässt sich die Georeferenzierung erhalten, ohne dass das Modellieren in Archicad zur Herausforderung wird?

Der Trick: Temporäre Verschiebung statt dauerhafter Transformation

So gelingt es, mit der georeferenzierung Punktwolke in Archicad effizient zu arbeiten:

1. Keine vollständige Ausrichtung: Translation mit Z-Rotation

Beim Transformieren in PointCab Origins sollte am besten keine komplette Ausrichtung oder Rotation über alle Achsen vorgenommen werden. Stattdessen sollte man das Projekt mit dem Align Tool verschieben und um die Z-Achse rotieren. Auf Rotationen um die X- und Y-Achse sollte verzichtet werden. – die X- und Y-Achse sollten dabei unverändert bleiben. Die verwendeten Werte lassen sich später direkt als Survey Point in Archicad eintragen.

Tipp: Mit runden, leicht merkbaren Werten arbeiten.
Beispiel: Liegt die ursprüngliche X-Koordinate bei 3.500.357, kann sie auf 0 oder einen glatten Wert gesetzt werden – das macht das Modellieren in Archicad deutlich einfacher.

2. Transformation dokumentieren

PointCab Origins speichert alle Transformationswerte automatisch im Align-Protokoll.
Davon sollte man am besten einen Screenshot machen oder die Werte kurz notieren. Diese Angaben braucht es später, um die Georeferenzierung wiederherzustellen.

3. Lokal in Archicad modellieren

Sobald sich die Punktwolke nah am Ursprung befindet, lässt sich in Archicad sauber und flüssig arbeiten. Die Performance verbessert sich spürbar, und die Modellierfunktionen reagieren zuverlässig – ganz ohne Koordinatenchaos.

4. Georeferenzierung vor dem Export wiederherstellen

Nach dem Modellieren wird die ursprüngliche Verschiebung einfach rückgängig gemacht.
Das Modell landet damit wieder exakt an der georeferenzierten Position – perfekt für korrekte IFC-, DWG- oder BCF-Exporte.

Bonus-Tipp: Transformations-Einstellungen vergessen?

Kein Problem. PointCab Origins macht’s einfach:

  • Eine Transformation kann erstellt werden, ohne sie gleich anzuwenden. So ist vorab sichtbar, welche Änderungen anstehen und sie lassen sich bei Bedarf rückgängig machen.

  • Oder: Die gleiche Transformation zweimal anwenden: Bei reinen Verschiebungen kann das den ursprünglichen Zustand wiederherstellen.

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Punkt für Punkt​ – Ein Scan, 900 Dateien?!

Supportfälle aus der Praxis – verständlich erklärt, Punkt für Punkt.

In dieser Serie nehmen wir reale Supportanfragen unter die Lupe, die bei der Arbeit mit Punktwolkendaten auftauchen. Jeder Beitrag basiert auf einem echten Fall und zeigt Schritt für Schritt, was passiert ist, wieso es passiert ist und wie sich das Problem lösen lässt.
Dabei beschränken wir uns nicht nur auf die Fehlersuche. Wir liefern zusätzlich Hintergrundwissen zu wichtigen Themen, Tools und Technologien rund um Punktwolken.

Die Frage, die alles ins Rollen gebracht hat

„Ich habe nur einen Scan importiert … wieso habe ich plötzlich über 900 Dateien?“

Diese Frage hören wir nicht zum ersten Mal. Da uns aber genau so ein Fall kürzlich im Support wieder  erreicht hat, liefert uns das die perfekte Gelegenheit zu erklären, was dabei eigentlich im Hintergrund geschieht. Kleine Beruhigung vorweg: Origins vervielfältigt Daten nicht einfach ungefragt. 

Im konkreten Fall hatte unser Kunde einen einzelnen E57-Scan, exportiert aus Riegls RiSCANpro, in PointCab Origins importiert. Das Ergebnis:

  • Über 900 .lsd-Dateien
  • Mehr als 700 sichtbare Kacheln in der Top View
  • Und das nur für einen Scan von insgesamt 30

Auf den ersten Blick wirkt der Scan allerdings recht überschaubar. Woher kommen also all diese Dateien? Die kurze Antwort: Das ist kein Fehler, sondern gewollt. Und durchaus sinnvoll.

Warum die Struktur der Punktwolke entscheidend ist

Um zu verstehen, was genau passiert, lohnt sich ein Blick auf den grundlegenden Unterschied zwischen strukturierten und unstrukturierten Punktwolken – denn der hat großen Einfluss auf die Verarbeitung in Origins.

Strukturierte Punktwolken

  • Sind die nativen Dateiformate der verschiedenen Scanner
  • Enthalten Metadaten wie Position und Ausrichtung der Scans
  • Bestehen aus klar abgegrenzten Scanpositionen oder Linien
  • Erleichtern die Segmentierung und exakte Ausrichtung der Scans untereinander

Unstrukturierte Punktwolken

  • Typische offene Formate: E57, LAS, LAZ
  • Enthalten nur die reinen Punktdaten – ohne Scanposition oder Strukturinformation
  • Alle Punkte werden zu einer einzigen „Wolke“ zusammengeführt
  • Häufig mit einzelnen Punkten weit außerhalb des eigentlichen Scanbereichs

Unstrukturierte Formate sind ideal für Software-Kompatibilität und Flexibilität. Sie enthalten aber keine Informationen darüber, wie die Punkte erfasst wurden. Daher muss Origins beim Import eine eigene Struktur aufbauen, damit sinnvoll mit den Daten gearbeitet werden kann.

Wer mehr über das Thema strukturierte und unstrukturierte Punktwolken wissen möchte, dem können wir übrigens unser Webinar dazu wärmstens empfehlen. 

Was passiert eigentlich beim Origins Import?

Mit diesem Hintergrundwissen bewaffnet können wir uns nun wieder unserem eigentlichen Support-Fall widmen. Schauen wir uns an, was beim Import eines unstrukturierten Scans in Origins tatsächlich geschieht:

  1. Origins teilt die Punktwolke in ein dreidimensionales Rastersystem ein – ein sogenanntes Octree
  2. Jeder einzelne Rasterwürfel wird als .lsd-Datei gespeichert – egal ob er Tausende Punkte enthält oder nur einen
  3. Diese Würfel sind die Grundlage für alle Ansichten in Origins, z. B. die Standardansichten oder Schnitte
  4. Befindet sich auch nur ein einzelner Punkt weit entfernt vom Haupt-Scanbereich, erstellt Origins automatisch alle dazwischenliegenden Würfel, um diesen Punkt korrekt einordnen zu können.

Man kann sich das ein bisschen so vorstellen wie eine Straße zu einer abgelegenen Hütte: Selbst wenn dort nur ein Haus steht, muss der ganze Weg dorthin gebaut werden – sonst kommt man nicht hin.

Was der Kunde schließlich sah

Um dem Ganzen auf den Grund zu gehen, wurde der Scan geöffnet und mit der Taste „B“ in der Top View die Kachelgrenzen sichtbar gemacht. Dabei zeigte sich:

  • Der Scanbereich erstreckte sich über ca. 500 Meter Breite
  • und etwa 350 Meter Höhe

Der eigentliche Zielbereich war zwar deutlich kleiner, aber durch einzelne, verstreute Punkte, musste die gesamte Umgebung mit abgebildet werden. Genau diese Punkte zogen dadurch eine große Zahl an zusätzlichen Kacheln – und damit Dateien – nach sich.

Ist das ein Problem? Und wenn ja, wie lässt es sich vermeiden?

Ist das ein Problem? In der Regel: Nein.

Origins verarbeitet auch große Mengen an .lsd-Dateien effizient. Die meisten davon sind sehr klein und wirken sich kaum auf Ladezeiten oder Speicherplatz aus – außer bei extrem großen Scanbereichen oder auf leistungsschwachen Rechnern.

Wer allerdings Wert auf eine schlanke Projektstruktur und kürzere Ladezeiten legt, kann mit einem gezielten Workflow gegensteuern. So sieht der Workflow dafür aus:

  1. Scan wie gewohnt in Origins importieren
  2. Punktwolken-Exportwerkzeug nutzen, um gezielt den gewünschten Punktwolkenbereich auszuwählen und zu exportieren
  3. Neue, reduzierte Datei als neue Projekt importieren

Das Ergebnis: Weniger Dateien, geringerer Speicherbedarf, bessere Performance und trotzdem alle relevanten Daten im Blick.

Fazit

Wenn aus einem einzigen Scan plötzlich Hunderte Dateien werden, steckt kein Fehler dahinter – im Gegenteil. Origins sorgt dafür, dass Sie auch mit unstrukturierten Punktwolken zuverlässig und strukturiert arbeiten können.

Sie sind unsicher, was im Hintergrund passiert? Oder möchten Ihren Workflow optimieren? Unser Support-Team steht jederzeit gern zur Seite.

Und wenn Sie tiefer in das Thema einsteigen möchten: In unserem Webinar erfahren Sie, wie strukturierte und unstrukturierte Punktwolken wirklich funktionieren – und worauf es bei der Verarbeitung ankommt.

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Wie genau ist mein Laserscanner wirklich? – Validierung mit Punktwolken-Software im Praxistest

Wie genau ist mein Laserscanner wirklich?

Validierung mit Punktwolken-Software im Praxistest

Im Rahmen eines studentischen Projekts an der HTW Dresden stellte sich Jannes, Student der Geomatik, der Frage: Wie genau ist der mobile Laserscanner L2 Pro von XGRIDS wirklich? Gemeinsam mit Laserscanning Europe entwickelte er einen umfassenden Testaufbau, um die absolute geometrische Genauigkeit des Scanners sowohl im Innen- als auch im Außenbereich zu überprüfen. Dabei spielten PointCab Origins und CloudCompare zentrale Rollen – für Auswertung, Visualisierung und Validierung.

Projektziel:
Vertrauenswürdige Genauigkeit durch Vergleich und Validierung

Untersucht wurden:

  • Indoor- und Outdoor-Präzision des L2 Pro
  • Vergleich mit einem FARO Focus als Referenzgerät
  • Einfluss von Festpunkten (GCPs) auf die Genauigkeit
  • Punktwolkenvergleich mithilfe von CloudCompare
  • Strecken- und Schnittanalysen mit PointCab Origins

Das Projekt drehte sich um die zentrale Frage:
Erfüllt der Scanner die vom Hersteller angegebene Genauigkeit von ±3 cm – und unter welchen Bedingungen?

Indoor-Testfeld:
Kontrollierte Bedingungen für klare Ergebnisse

In einer Halle der HTW Dresden wurde der L2 Pro zunächst ohne, dann mit vier Festpunkten getestet. Verwendet wurden Faro-Schachbrettmarken mit bekannten 3D-Koordinaten, um Raumstrecken zu berechnen.

Ergebnisse:

  • Ohne Festpunkte: Ø 9,2 mm Abweichung
  • Mit Festpunkten: Ø 5,3 mm
  • Verbesserung durch GCPs: ≈ 4 mm

Zusätzlich wurde die Höhengenauigkeit analysiert – ein bekanntes Problem bei mobilen Scannern. Der L2 Pro zeigte im Gegensatz zum kleineren K1 keine relevanten Höhenabweichungen, auch in kritischen Zonen

Analyse mit PointCab Origins:
Mehr als nur Visualisierung

point cloud software, punktwolken software

Für die Auswertung nutzte Jannes PointCab Origins, insbesondere für:

In mehreren Schnitten mit 5 mm Auflösung wurden kaum Abweichungen zwischen der L2-Pro-Wolke und der FARO-Referenz festgestellt. Nur an kritischen, reflektierenden Bauteilen (z. B. Lüftungskanal) kam es zu Differenzen um 2,9 cm – dennoch innerhalb der Hersteller-Spezifikation.

Auch Sebastian Zell, Geschäftsführer eines Berliner Spezialisten für Architekturaufmaß, unterstreicht die Bedeutung von PointCab Origins in der Qualitätssicherung:

„Wir nutzen PointCab Origins, um verlässlich und visuell nachvollziehbar zu überprüfen, ob unsere Punktwolken korrekt registriert sind – insbesondere bei Großprojekten.“

PointCab Origins überzeugte auch in diesem Projekt: Die Software erlaubt es, Abweichungen auf einen Blick zu erkennen – ein entscheidender Vorteil für eine sichere Weiterverarbeitung in CAD oder BIM.

Hier geht es zum Video mit Herrn Zell:
👉 Die perfekte Registrierung – Interview 1/3 | Punktwolken Software, Zielmarken, 3D-Laserscanner

Outdoor-Test:
Genauigkeit unter realen Bedingungen

Ein Rundkurs von 600 m wurde mit dem L2 Pro erfasst, um den Einfluss der Verteilung von GCPs (Ground Control Points, also fest vermessenen Passpunkten im Gelände) zu testen:

  • Szenario 1: GCP-Abstände < 100 m
    → RMSE Lage: 2,6 cm | RMSE Höhe: 0,4 cm
  • Szenario 2: GCP-Abstände > 100 m
    → RMSE Lage: 3,2 cm | RMSE Höhe: 1,2–1,5 cm
  • Szenario 3: GCPs schlecht verteilt
    → RMSE Höhe: bis 14 cm

Die Ergebnisse belegen: Eine strategische Platzierung der GCPs – also eine gleichmäßige und dichte Verteilung der bekannten Referenzpunkte im Gelände – ist entscheidend für die Gesamtgenauigkeit, insbesondere bei mobilen Scans mit SLAM-Technologie.

CloudCompare: Zahlen sichtbar machen

Ergänzend zu PointCab Origins kam CloudCompare zum Einsatz, um:

  • Punktwolken direkt zu vergleichen (Cloud-to-Cloud Distance)
  • Farblich kodierte Abweichungen zu visualisieren
  • Verteilungen in mm- und cm-Bereichen differenziert darzustellen

Ergebnis: Die Punktwolke des L2 Pro lag in weiten Bereichen deutlich unter der Herstellerangabe von 3 cm, vielfach sogar unter 1,5 cm – ein starkes Ergebnis, das den Scanner als geeignete Lösung für präzises Bestandsaufmaß bestätigt.

Fazit:
Qualität braucht Kontrolle – und die richtigen Tools

Das Projekt zeigt eindrucksvoll: Moderne Laserscanner wie der L2 Pro liefern bei korrektem Workflow sehr präzise Daten. Aber erst durch Werkzeuge wie PointCab Origins und CloudCompare wird sichtbar, wie zuverlässig diese Daten wirklich sind.

PointCab Origins bietet:

  • Visuelle Kontrolle durch intuitive Schnittansichten
  • Direkte Streckenvergleiche und Höhenanalysen
  • Sicherheit vor Weitergabe an CAD oder BIM

Wer präzise arbeiten will, muss seine Daten nicht nur erfassen – sondern auch richtig prüfen. 

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Kapelle Ensmad – Effiziente Bestandsaufnahme einer historischen baute

WORUM GEHT'S?

Daniel Bayha, Masterstudent im Konstruktiven Ingenieurbau an der Hochschule für Technik  Stuttgart, hat in seiner Abschlussarbeit einen digitalen Workflow entwickelt, um die historische Kapelle Ensmad von ihrer hölzernen Tonnenkonstruktion bis hin zum gesamten Bauzustand (innen, außen und im Dachraum) präzise zu erfassen.

Neben der statischen Bewertung der Holzkonstruktion stand die Erstellung verformungsgetreuer Planunterlagen im Mittelpunkt – eine Aufgabe, die mit herkömmlichen manuellen Messmethoden kaum zu bewältigen gewesen wäre. Zur Umsetzung des Projekts wurden moderne Laserscantechnologien und spezialisierte Softwarelösungen wie PointCab Origins kombiniert.

DAS OBJEKT – DIE Kapelle Ensmad

Die Kapelle Ensmad ist ein echtes Kulturdenkmal und jahrhunderte alter Wallfahrtsort. Ursprünglich im gotischen Stil errichtet, erlebte sie um 1660 eine umfassende Barockisierung und wurde im Laufe der Jahrhunderte immer wieder liebevoll instand gehalten und zuletzt in den 1970er Jahren renoviert

Inzwischen weist die Kapelle sichtbare strukturelle Schäden auf, die es zu analysieren galt. Daniel wollte nicht nur den aktuellen Bauzustand dokumentieren, sondern auch verformungsgetreue Pläne erstellen, die als Grundlage für Instandsetzungsmaßnahmen dienen.

Datenerfassung & Hardware

Daniel hat sich bei der Hardware für die Datenerfassung für die SLAM-Plattform FlexScan 22 von Z+F entschieden. Diese basiert auf dem terrestrischen Laserscanner IMAGER 5016, der sowohl als SLAM, als auch als statischer Scanner eingesetzt werden kann. Zusätzlich wurden einige Details durch ein klassisches Handaufmaß ergänzt.

Scan-Dauer: Etwa ein halber Tag vor Ort.

Herausforderungen: Enge Platzverhältnisse – vor allem im Dachraum. Dort musste der FlexScan 22 manuell bewegt werden, da der Raum nicht mit dem Rucksack abgelaufen werden konnte.

Die Kombination von SLAM und terrestrischen Laserscannern bringt die besten Eigenschaften beider Methoden zusammen.

Mit SLAM lassen sich Daten schnell und mobil in Echtzeit erfassen – ideal für große oder schwer zugängliche Bereiche.

Terrestrische (statische) Laserscanner sorgen gleichzeitig für präzise Messungen und detaillierte Aufnahmen wichtiger Bereiche. So lässt sich zunächst eine grobe Karte mit SLAM erstellen, die dann mit den exakten terrestrischen Scandaten verfeinert werden kann.

Das spart Zeit, erhöht die Effizienz und liefert eine zuverlässige, vollständige Datengrundlage – abgestimmt auf den konkreten Anwendungsfall.

Im hier vorliegenden Fall wurden bestimmte Details zusätzlich durch ein klassisches Handaufmaß ergänzt.

Datenaufbereitung & Planerstellung

Nach der Datenerfassung wurden fehlerhafte Punkte, etwa durch vorbeigehende Personen, entfernt – das dauerte rund einen Tag (extern durchgeführt). Anschließend wurde die gesäuberte Punktwolke (im .E57-Format) in PointCab Origins importiert, um dort weiterverarbeitet zu werden.

Mit Hilfe von PointCab Origins wurden 2D-Schnitte (Querschnitte, Längsschnitte und Draufsichten) aus der 3D-Datenbasis erstellt. Daniel brauchte etwa einen Tag, um sich in die Software einzuarbeiten – danach folgten rund zwei Tage für die Erstellung der Schnitte.

Mit unseren YouTube-Tutorials, sowie unseren PDF-Tutorials auf unserer Website ist Daniel der Einstieg in Origins schnell und selbständig gelungen.

Wer allerdings direkt zum Origins-Profi durchstarten möchte, kann sich auch direkt für unsere konstenlose Demo mit unseren Support-Spezialisten anmelden.

Datenexport & Weiterverarbeitung

Der Export der Pläne erfolgte als PDF. Diese PDFs wurden dann in Nemetschek Allplan importiert, wo Daniel die Pläne manuell nachzeichnete – so konnte er Pläne mit einer Genauigkeit von ±3 cm erzielen.

Neben Allplan kam auch Bluebeam Revu Extrem zum Einsatz, um die PDF-Daten zu bearbeiten.

Gesamtaufwand: Die finale Erstellung der Pläne nahm insgesamt etwa eine Woche in Anspruch.

Der schnellere Workflow:
Hätte Daniel die Pläne direkt als planare .dwg-Dateien exportiert – und damit automatisch lagerichtig und skaliert für Allplan– hätte er den Umweg über den PDF-Export nicht gehen müssen. Das hätte im konkreten Fall viel Zeit gespart.

Gut zu wissen:
PointCab Origins ist mit allen gängigen CAD-Programmen kompatibel und ermöglicht einen Export ins native Format. Wer sich an dieser Stelle unsicher ist, dem hilft unser Support-Team immer gerne weiter.

Fazit & Learnings

Das Projekt Ensmad demonstriert eindrucksvoll, wie moderne Vermessungstechnologien und spezialisierte Softwarelösungen zusammenwirken, um historische Bauwerke digital zu erfassen und für die Instandsetzungsplanung aufzubereiten.
Aus dem Projekt lassen sich folgende Learnings ableiten:

1. Präzise Planerstellung:
Durch die Kombination moderner Laserscantechnologie und PointCab Origins konnten beliebig viele und äußerst genaue Pläne erstellt werden, die die Verformungen und Details der Kapelle exakt widerspiegeln.

2. Zeit- und Arbeitseffizienz:
Trotz einiger Umwege im Workflow zeigte sich, dass mit den richtigen digitalen Werkzeugen auch komplexe Bestandsaufnahmen zeiteffizient realisiert werden können.

3. Optimierung durch Support:
Nutzer, die auf vermeintliche Workflow-Hindernisse stoßen, sollten sich unbedingt an den PointCab Support wenden. Oftmals können alternative Exportwege oder Workflow-Optimierungen gemeinsam schnell realisiert werden.

Projektbeteiligte

Das Projekt wurde von Daniel Bayha im Rahmen seiner Abschlussarbeit „Aufmaß und Instandsetzung der hölzernen Tonnenkonstruktion in der Kapelle Ensmad“ durchgeführt.

Hochschule: Hochschule für Technik Stuttgart
Studiengang: Konstruktiver Ingeniersbau
Betreuung HFT: Prof. Dr.-Ing. Roland Fink
Betreung LAD: Sabine Kuban

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2024: Recap & Round-up

2024: Recap & Round-up

POINTCAB 2024:
EIN JAHR VOLLER WACHSTUM & INNOVATIONEN

Das Jahr 2024 neigt sich dem Ende zu, und wir bei PointCab blicken voller Stolz auf ein aufregendes Jahr voller Innovationen und besonderer Momente zurück. Von bedeutenden Produkt-Updates und spannenden Events bis hin zu neuen Teammitgliedern und Jubiläen – 2024 war ein besonderes Jahr. Lasst uns gemeinsam auf die Highlights zurückblicken!

produkte-2024

VIELE RELEASES FÜR EINEN KONSTANT GUTEN WORKFLOW

2024 war ein Jahr wichtiger Releases und Verbesserungen in unserer Produktpalette. Hier ein Schnelldurchlauf über die wichtigsten Neuerungen:

  • 4Archicad 2.0 & 2.1 (Windows & macOS): Ein großer Fortschritt für Archicad-Nutzer mit leistungsstarken Tools und nahtlosen Integrationen.
  • 4Brics, 4Revit, 4Autocad und 4ZWCAD 2.1: Für alle unsere Plugins wurde die Kompablilität zu den neusten CAD-Versionen sichergestellt. Neue Funktionen sorgen außerdem für einen besseren Workflow.
  • Origins 4.2: Mit bahnbrechenden Verbesserungen wie dem Docking-System für die Benutzeroberfläche und einem neuen Lizenzmanager für mehr Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit.
  • Cross-Platform-Releases: Mit den Releases für macOS stellen sicher, dass unsere Software auf jeder Plattform höchsten Ansprüchen gerecht wird.

BESONDERE BEGEGNUNGEN – EVENTS, PARTNER & RESELLER

2024 war ein Jahr der Begegnungen – sowohl online als auch persönlich. Wir durften uns auf wichtigen Branchenevents wie der GeoWeek USA, der DigitalBAU in Köln und der Intergeo Expo in Stuttgart präsentieren. Diese Gelegenheiten haben es uns ermöglicht, mit unseren Kunden und Partnern in Kontakt zu treten, wertvolle Einblicke zu gewinnen und unsere neuesten Innovationen zu teilen.

Zusammenarbeit war generell wieder ein Leitthema für uns. Wir waren Gast beim NavVis „IN TOWN“ in Frankenberg, das einen inspirierenden Raum für Austausch und neue Ideen bot. Darüber hinaus haben wir neue Reseller wie Dron-e Italien, GMX Systems LTD und GEOZONA LTD willkommen geheißen und damit unser globales Netzwerk weiter gestärkt.

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10 JAHRE POINTCAB TEIL 2

In diesem Jahr haben wir ein besonderes Jubiläum (weiter)gefeiert: 10 Jahre PointCab! Gemeinsam mit unserem Team, Partnern und Freunden haben wir diesen Meilenstein auf der beeindruckenden Burg Hohen Neuffen zelebriert. Ein besonderer Moment für uns, um auf unseren bisherigen Weg zurückzublicken und den Einsatz, die Innovation und das Engagement zu feiern, die uns hierher geführt haben.

Ein großes Dankeschön an alle, die uns auf diesem Weg begleitet haben – Euer Vertrauen und Eure Unterstützung motivieren uns täglich, uns weiter zu verbessern und Neues zu schaffen.

UNSER TEAM WÄCHST WEITER: GEMEINSAM IN DIE ZUKUNFT

Unser Team ist auch 2024 weitergewachsen. Wir haben zwei neue Entwickler in unserem Team in Deutschland willkommen geheißen, die frische Ideen und Expertise mitbringen, um noch innovativere Lösungen zu entwickeln.

Darüber hinaus haben wir die Gelegenheit genutzt, unsere Team-Bindung zu stärken. Von unserem unvergesslichen Teambuilding-Event in Kroatien bis hin zur täglichen Zusammenarbeit ist unser Team das Herzstück unseres Erfolgs.

WAS BLEIBT NOCH ZU SAGEN?

DANKE!

2024 war ein unglaubliches Jahr voller Wachstum, Meilensteine und Erfolge. Wir sind zutiefst dankbar für unsere Kunden, Partner und Teammitglieder, die all dies möglich machen. Eure Unterstützung inspiriert uns, immer wieder neue Grenzen zu überschreiten und das Beste aus uns und unseren Produkten herauszuholen.

Entsprechend blicken wir voller Vorfreude auf 2025. 

Vielen Dank, an alle, die Teil der PointCab-Familie sind. Auf ein erfolgreiches und strahlendes Jahr 2025!

Photogrammetrisches Aufmass und 3D-Modell Erstellung

MOSBURG IN WIESBACH – PHOTOGRAMMETRIC MEASUREMENT AND 3D MODEL CREATION

WORUM GEHT'S?

Im Rahmen einer Seminararbeit an der Hochschule RheinMain sind Frank Schirmer und Mobahil Ahmad Qamar der Frage nachgegangen, inwiefern die Photogrammmetrie als transformatives Werkzeug bei der Erhaltung bestehender Strukturen eingesetzt werden kann.

Dazu wurde ein Aufmaß der Mosburg in Wiesbaden erstellt und unter anderem mit PointCab Origins ausgewertet und verarbeitet, um ein 3D Modell zu erstellen. Wir stellen ihren Workflow und ihre Ergebnisse hier vor.

DAS OBJEKT – DIE MOSBURG IN WIESBADEN

Die Mosburg ist eine sogenannte künstliche Ruine und befindet sich im Biebricher Schlosspark in Wiesbaden. Sie kann auf eine lange Geschichte zurückblicken und wurde von 1805 bis 1806 auf den Grundmauern einer Wasserburg erbaut, die vermutlich aus dem 14. oder 15. stammt. Sie diente unter anderem als Wohnhaus, Künstleratelier und Heimatmuseum. 

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde aus der künstlichen leider eine tatsächliche Ruine. Momentan ist die Burg nicht öffentlich zugängig.  Auch Frank und Mobahil konnten die Burg nicht betreten. Die Sanierung ist allerdings teilweise angelaufen und wird vom hessischen Immobilienmanagement koordiniert.

VORBEREITUNG, HARDWARE UND AUFMAß

Um die Mosburg möglichst schnell, aber auch exakt zu vermessen, begannen Frank und Mobahil zunächst relativ einfache Skizzen anzufertigen, um die optimalen Standpunkte und Höhen für die Bildaufnahmen zu bestimmen. Danach wurden die Skizzen in einem iterativen Prozess so lange erweitert, bis ein ausführlicher Vermessungsplan vorlag. 

Darauf aufbauend folgte die Auswahl des Vermessungsequipments. So entschied sich das Team unter anderem auch einfache Smartphone-Kameras einzusetzen, um das Aufmaß zu beschleunigen. Um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen, wurde außerdem darauf geachtet, die Vermessung an einem wolkenfreien Tag mit geringer Luftfeuchtigkeit durchzuführen. Es wurde folgende Hardware eingesetzt:

  • DJI Mavic Mini UAV
    Dank der DJI Drohne konnte die Mosburg aus verschiedenen Höhen und Perspektiven fotografiert werden. Auch schwer zugängliche Bereiche, sowie das Innere, konnten so besser erfasst werden.

  • Sony A6000:
    Diese Kamera wurde vor allem eingesetzt, um die Details der hinteren Tragemauer zu erfassen, die besonders starke Beschädigungen aufweist. So konnten Risse, Vorsprünge und Brüche exakt dokumentiert werden.

  • Sony Xperia XQ-BT-52 & Xiaomi Redmi 12
    Mit den beiden Smartphone-Kameras konnten die restlichen, besser erhaltenen Teile der Mosburg schnell und effizient erfasst werden.

Die gesamte Erfassung der Mosburg hat ca. 4 Stunden gedauert und wurde in 3 Durchgängen erledigt. Im ersten Durchgang kamen die Drohne und die Sony-Kamera zum Einsatz, um die hintere Tragemauer zu erfassen. Im zweiten Durchgang wurde die restliche Burg mit den Smartphones fotografiert. Zu guter Letzt wurde dann die Drohne noch einmal ins Innere geschickt, um dort die restlichen Aufnahmen zu machen. Insgesamt wurden über 600 Bilder aufgenommen.

Um bei einem photogrammetrischen Aufmaß die bestmöglichen Ergebnisse zu erhalten, sollte man im Vorfeld vor allem auf folgende Einstellungen achten:
Verschlusszeit
ISO (Lichtempfindlichkeit)
– Ausreichende Beleuchtung bzw. natürliches Licht

DATENPROZESSIERUNG –
ERSTELLUNG VON MESH UND PUNKTWOLKE IN METASHAPE

Die Bilder, welche mit 4 verschiedenen Geräten und 6 verschiedenen Kameras aufgenommen wurden, müssen im nächsten Schritt zusammengeführt und in einen Mesh, bzw. eine Punktwolke umgewendet werden. Um dies zu erreichen haben sich Frank und Mobahil dazu entschieden Agisofts Metashape Software zu nutzen. Der Prozess erfolgte in 6 Schritten:

  1. Datenimport
    Beim Import erstellt das Team für jede Kamera eine eigene Kalibrierungsgruppe für jede physische Kamera, da die Smartphone-Kameras unterschiedliche Auflösungen und Brennweiten verwenden.

  2. Ausrichtung (Registrierung) der Fotos
    Um alle Fotos zu einem Gesamtbild zu „vereinen“ dienen sogenannte „tie points“ (Verknüpfungspunkte), welche Überschneidungen in den einzelnen Fotos darstellen. Das Team lässt 4000 tie points identifizieren und benutzt dabei die höchstmögliche Auflösung. Dann wird die Ausrichtung in einem interativen Prozess weiter verbessert, bis am Ende eine erste Punktwolke aus tie points entsteht.
  1.  Mesh erstellung
    In einem weiteren iterativen Prozess wird nun ein Mesh erstellt. Auch hier wird zunächst die höchstmögliche Auflösung benutzt und schrittweise herunterskaliert.
  2. Textur erstellen
    Auf Basis der Meshes erstellt Metashape die Textur. Je höher die gewählte Auflösung, desto genauer die Geometrie.
  3. Punktwolke erstellen
    Auf Grundlage der in den vorherigen Schritten erstellten Ergebnisse und verschiedener weiterer Parameter erzeugt Metashape in diesem letzten Schritt eine vollständige Punktwolke.
  4. Export
    Beim Export kommt es vor allem darauf an, das richtige Format für die Weiterverarbeitung zu wählen. Nicht alle Formate enthalten alle wichtige Informationen und nicht jede Software kann alle Formate einlesen. In diesem Fall hat sich das Team dazu entschieden, die Punktwolke im .obj/.pts-Format zu exportieren.

Im persönlichen Gespräch erzählt uns Frank, dass er beim Export zunächst verschiedene Formate ausprobiert hat, bis er ein Format gefunden hat, mit dem er sauber in Origins weiterarbeiten kann. Dies ist eine Schwierigkeit, von der wir häufig hören. Es gibt einfach sehr viele Formate, die verschiedene Zwecke erfüllen und die Anwender kennen die Vor- und Nachteile häufig nicht.

Wir empfehlen, wenn möglich, die Punktwolke als .las-Datei zu exportieren. Das .las-Format ist vom Informationsgehalt für die meisten Anwendungen ausreichend und weist eine hohe Austausch-Kompatibilität auf. Dies bedeutet, dass beim Export und Wechsel von einer auf die andere Software die Informationen meist sauber übertragen werden können. 

Wer mehr zum Thema Punktwolkenformate erfahren möchte, kann sich gerne unser Webinar zum Thema anschauen.

DATENPROZESSIERUNG UND -AUSWERTUNG -
SCHNELLE ERGEBNISSE MIT POINTCAB ORIGINS

Nachdem aus den photogrammetrischen Aufnahmen eine Punktwolke generiert wurde, können nun Ergebnisse erstellt werden, die als Planungsgrundlage für zukünftige Sanierungsarbeiten herangezogen werden können. 

Dafür importiert das Team die Punktwolke in PointCab Origins. Direkt werden automatisch die 3 Standardansichten erstellt, die eine schnelle Übersicht und Orientierung ermöglichen.

Mit dem Grundriss & Schnitt-Werkzeug erstellen die beiden so mit wenigen Klicks die Grundrisse und Schnitte, die sie für die Weiterverarbeitung benötigen. Aus diesen können in Origins bereits wichtige Informationen wie Distanzen, Flächenberechnungen oder Ebenenabweichungen extrahiert werden. Damit bilden die Grundrisse bereits eine solide Planungsgrundlage für eine Sanierung. 

Die Grundrisse werden von Origins automatisch als .dwg-Dateien exportiert und können so direkt in eine CAD-Software, in diesem Fall BricsCAD, zur 3D-Modellierung importiert werden. 

Aus den Grundrissen erstellt das Team außerdem die Verktorlinien mit dem semi-automatischen Vectorizer in Origins. Diese können genauso wie die Grundrisse in BricsCAD importiert werden und erleichtern die Erstellung eines 3D-Modells enorm.

Neben dem schnellen Erstellen von Ergebnissen aus der Punktwolke bietet PointCab Origins einen weiteren großen Vorteil: die einfache visuelle Inspektion der Datenqualität.

So hat das Team einfach einen Grundriss von der Smartphone-Punktwolke mit dem von der Drohnen-Punktwolke erstellt und verglichen und konnte so schnell erkennen, ob die wichtigsten Strukturen auch über das Smartphone sauber erfasst werden konnten.

 

Obwohl das Team PointCab Origins für dieses Projekt zum ersten Mal eingesetzt und keine Schulung erhalten hat, dauerte die Auswertung und Erstellung von Ergebnissen mit Origins nur ca. 2 Stunden.

Im persönlichen Gespräch erzählt uns Frank, dass er sich vor allem durch die intuitive Darstellung mit den Standardansichten schnell in der Software zurechtfinden konnte.

FAZIT

Die Projektarbeit hat gezeigt, dass auch einfache Smartphones einen Platz bei der photogrammetrischen Erfassung von Gebäuden haben. Natürlich mussten auch in diesem Fall hochauflösende Kameras verwendet werden, um wichtige Details wie die hintere Tragemauer zu erfassen, wenn diese im Nachgang genau modelliert werden soll. Außerdem konnte auch das Innere der Burg nur per Drohnenflug erfasst werden, da das Gelände schlicht nicht zugänglich war. Trotzdem konnten die Teile des Gebäudes, die keine besondere Aufmerksamkeit erforderten, mit zufriedenstellender Datenqualität über das Smartphone erfasst werden. Das zeigt der Vergleich zwischen den in Origins erstellen Grundrissen sehr gut.

Entsprechend zeigt die Projektarbeit, dass für bestimmte Anwendungsfälle, wie die Erstellung eines einfachen Lageplans, der Einsatz von Smartphones nicht nur möglich, sondern wegen der Zeitersparnis bei der Erfassung auch sehr sinnvoll ist. 

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The AEC Impact – Wertbevölkerungstag

THE AEC IMPACT

WELTBEVÖLKERUNGSTAG

Die AEC (Architecture, Engineering, & Construction) Brache ist der Treiber unserer baulichen Umwelt. In der Artikelreihe “The AEC Impact” befassen wir uns mit den vielfältigen Arten, auf welche diese Branche dazu beiträgt unsere Gesellschaft, unser Zusammenleben, unsere Umwelt und unseren Wohlstand zu verbessern.

WELTBEVÖLKERUNGSTAG - hintergrund

Der Weltbevölkerungstag wird am 11. Juli begangen und soll auf die dringenden Probleme im Zusammenhang mit der wachsenden Weltbevölkerung aufmerksam machen. 1989 von den Vereinten Nationen ins Leben gerufen, betont der Tag die Bedeutung von Bevölkerungsschwankungen und deren Auswirkungen auf Entwicklung, Umwelt und globale Gesundheit. Da die Weltbevölkerung weiter wächst und derzeit über 7,9 Milliarden Menschen zählt, werden die Herausforderungen im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit, Stadtplanung und Ressourcenmanagement immer drängender. Vermesser, Ingeniere und Architekten spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung dieser Probleme, indem sie fortschrittliche Technologien wie Laserscanning und Digital Twins nutzen, um nachhaltige und effiziente Lösungen zu entwickeln.

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WELTBEVÖLKERUNGSTAG - ziele

Der Weltbevölkerungstag soll auf die dringenden Probleme aufmerksam machen, die sich aus dem Bevölkerungswachstum ergeben, darunter unter anderem:

  • Nachhaltige Entwicklung: Der Versuch wirtschaftlichen und sozialen Fortschritt zu ermöglichen und gleichzeitig die Ressourcen für zukünftige Generationen zu bewahren.

  • Urbanisierung: Bessere Steuerung der schnellen Ausdehnung von Städten, um Wohnraum angemessen bereitzustellen und grundlegende Dienstleistungen zu gewährleisten.

  • Gesundheitsversorgung: Bewältigung der Bedürfnisse wachsender Bevölkerungen, insbesondere in Entwicklungsländern, um den Zugang zur Gesundheitsversorgung sicherzustellen und Krankheiten zu bekämpfen.

  • Umweltauswirkungen: Minderung der negativen Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt, Förderung des Naturschutzes und Bekämpfung des Klimawandels.

  • Ressourcenverteilung: Ressourcen wie Wasser, Nahrung und Energie sollen gerecht und nachhaltig verteilt werden.

Wie die AEC-Branche mithilfe von Laserscanning Ihren Beitrag leistet

Vermesser, Ingenieure und Architekten stehen an vorderster Front bei der Bewältigung der Herausforderungen, die der Weltbevölkerungstag aufzeigt. Ihr Fachwissen in der Planung, Gestaltung und Verwaltung der bebauten Umwelt ist entscheidend für die Entwickung nachhaltiger und lebenswerter Städte. So setzten Sie Ihre Expertise und Technologien ein, um die Ziele des Weltbevölkerungstags zu erreichen:

  • Stadtplanung: Durch die Bereitstellung genauer und umfassender Daten über die bestehende städtische Umgebung hilft das Laserscanning Planern dabei, effizientere und nachhaltigere Städte zu entwerfen.

  • Infrastrukturausbau: Vermessungsingenieure können das Laserscanning nutzen, um den Zustand der Infrastruktur zu bewerten. So kann sichergestellt werden, dass neue Entwicklungen nahtlos in bestehende Strukturen integriert werden.
  • Denkmalschutz: Durch eine präzise und digitale Dokumentation können historische Stätten besser erhalten und dadurch das kulturellen Erbe bewahrt werden.

  • Umweltauswirkungen analysieren: Detaillierte 3D-Modelle helfen bei der Bewertung der Umweltauswirkungen neuer Projekte und unterstützen das Erstellen von Entwürfen, die den ökologischen Fußabdruck minimieren.

  • Ressourcenmanagement: Eine genaue Modellierung von Ressourcen wie z.B. Wasservorkommen und Vegetation hilft bei der Planung ihrer nachhaltigen Nutzung und Verwaltung.

Fallstudien und Praxisbeispiele

Smart Cities:
In Städten wie Singapur und Barcelona werden Laserscanning und Punktwolkenverarbeitung zur Erstellung digitaler Zwillinge genutzt – virtuelle Replikate physischer Räume. Diese digitalen Zwillinge helfen bei der Überwachung städtischer Umgebungen, der Optimierung des Energieverbrauchs und der Verbesserung öffentlicher Dienstleistungen.

Katastrophenmanagement:
In erdbebengefährdeten Gebieten wie z.B. Japan wird das Laserscanning verwendet, um strukturelle Schäden schnell und genau zu bewerten, was eine rasche Reaktion und Wiederaufbaumaßnahmen ermöglicht.

Nachhaltige Gebäude:
Grüne Bauprojekte, wie das Bullitt Center in Seattle, nutzen diese Technologien, um Gebäude zu entwerfen, die energieeffizient und umweltfreundlich sind und neue Maßstäbe für nachhaltige Architektur setzen.

Fazit

Der Weltbevölkerungstag erinnert an die Herausforderungen, die sich aus einer wachsenden Weltbevölkerung ergeben. Vermessungsingenieure und Architekten, ausgestattet mit fortschrittlichen Technologien wie dem Laserscanning, spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung dieser Herausforderungen. Durch die Schaffung nachhaltiger, effizienter und widerstandsfähiger Umgebungen tragen sie erheblich dazu bei, eine bessere Zukunft für alle zu gewährleisten. Während wir den Weltbevölkerungstag begehen, ist es wichtig, die innovativen Lösungen dieser Fachleute anzuerkennen und zu unterstützen, um den komplexen Herausforderungen des Bevölkerungswachstums und der Stadtentwicklung zu begegnen.

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