Unternehmensbeschreibung
Seit mehr als 120 Jahren sind die ThyssenKrupp Steel Europe AG und ihre Vorgängergesellschaften am Kernstandort Duisburg aktiv. Gemeinsam mit den Tochtergesellschaften versorgt das Unternehmen ein breites Spektrum stahlverarbeitender Branchen. Die einzelnen Standorte setzen dabei nicht nur hierzulande Benchmarks im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit. Dabei geht es dem Unternehmen insbesondere auch um einen nachhaltigen Umweltschutz.

Der Auftrag
In diesem Zusammenhang und aufgrund gesetzlicher Vorgaben wird 2013 die Aufgabe formuliert, den gesamten Baumbestand des Duisburger Werkes im firmeneigenen GIS des Unternehmens im Feldvergleichsverfahren zu vervollständigen und um weitere Sachdaten zu ergänzen. Ziel ist es, eine in den einzelnen Bereichen jeweils homogene und landschaftlich präsentable Baumlandschaft im Werk zu erhalten, bzw. zu schaffen. Auch die Dokumentation von Ersatzpflanzungen wird möglich.
Weitere ausschlaggebende Aspekte für die Arbeit sind die Standortsicherheit und die jährlich vorgeschriebene Baumschadensuntersuchung mit entsprechender Baumpflege. Die verheerenden Stürme in 2014 zeigen, dass insbesondere die Standortsicherheit ein wichtiger Punkt ist. Die Daten werden in Zukunft auch als Ausschreibungsgrundlage für die genannten Maßnahmen genutzt.
Die Maßnahme soll auch die Aktualisierung sämtlicher Grünflächen auf dem Werksgelände umfassen. Ziel ist es hier, den entsprechenden Abteilungen z.B. für die Ermittlung von Entwässerungsgebühren und die Vergabe von Grünpflegemaßnahmen genaue Zahlen zu versiegelten Flächen, Gebäude- und Grünflächen zur Verfügung zu stellen.
Schließlich sollen auch alle Rohrstützen auf dem Werksgelände mit ihrem Trassenverlauf und zugehörenden Stützennummern für das GIS erfasst werden.

Projektdaten
Die gesamte zu bearbeitende Fläche beträgt rund 800ha. CAD-Daten mit der Werkstopographie, aktuelle Luftbilder sowie GIS-Daten zu den bereits vorhandenen Bäumen und Grünflächen wurden von der GIS-Abteilung der ThyssenKrupp Steel Europe AG zur Verfügung gestellt.
Die Arbeiten wurden im Zuge eines größeren Feldvergleichs bezüglich der Infrastruktur des Werkes durchgeführt.
Die erfassten Objekte lassen sich in Bäume, Grünflächen und Rohrleitungsstützen aufschlüsseln. Die rund 26.000 erfassten Bäume mit Ihren mehr als 78.000 neu erfassten Sachdaten bildeten den größten Block in der Erfassung. Hierzu zählten auch die einzelnen Bäume in den Waldgebieten auf dem Werksgelände. Ein Bruchteil der Bäume war bereits ohne Sachdaten im GIS erfasst und musste diesbezüglich ergänzt und lagemäßig kontrolliert werden.
Die Kontrolle der Grünflächen konnte größtenteils innendienstlich über einen Vergleich zwischen aktuellen Luftbildern und bestehenden GIS-Objekten mit Hilfe des ArcGIS for Desktop abgewickelt werden. Zusätzlich mussten auftretende abgeschattete Bereiche vor Ort überprüft werden. Insgesamt wurden so ca. 180 Grünflächen neu erfasst und zusätzlich 200 Grünflächenveränderungen festgestellt.
Abschließend wurden rund 5200 Rohrleitungsstützen mit dem Pflichtattribut Stützennummer erfasst.

Vorteile
Um diese Aufgabe wirtschaftlich und in einem überschaubaren Zeitraum bewältigen zu können, wurde vor Projektbeginn entschieden, die zwei Ein-Mann Messtrupps mit dem grafischen Feldbuch FX Collector der frox IT Fabrik auszustatten. Die Hardwarebasis bildeten das Panasonic Toughpad FZ-G1 mit der Zeno GG03 GNSS Smart Antenne sowie der CS25 GNSS plus mit Helix-Antenne von Leica.
Die aufzunehmenden Objekte wurden entweder mit der hochgenauen Leica Zeno GNSS Smart Antenne bestimmt, oder mittels zahlreicher im FX Collector zur Verfügung stehenden Konstruktionsfunktionen anhand von Maßen und hinterlegter Vektordaten schnell konstruiert. Ein besonderes Augenmerk lag auf den Methoden Orthogonale Punkte, Bogenschlag und Lot. Ergänzend wurden Mischverfahren eingesetzt, in denen das schnelle Zusammenspiel des FX Collector mit der Leica Zeno GNSS Smart Antenne (schnelles Fixing) zum Messen von Hilfspunkten ausgenutzt wurde. Mit den erwähnten Konstruktionsfunktionen sowie der Hintergrunddaten konnten diese direkt weiter verwendet werden. Durch die Flexibilität der Software war der Phantasie der Außendienstler bei der Erfassung und der Konstruktion keine Grenzen gesetzt.
FX Collector bietet die Möglichkeit, die anfallenden Daten eines Projektes direkt in der Cloud zu speichern. Die täglichen Anfahrten ins Büro mit einer Fahrzeit von etwa einer Stunde konnten somit entfallen und eingespart werden.
Im FX Collector liegen alle Hintergrunddaten (Luftbilder, WMS-Dienst, CAD-Daten) georeferenziert vor. Die Untersuchung der Flächen, die Überprüfung der vorhandenen Bäume und das Aufmaß der Stützen sowie die Orientierung vor Ort wurden damit zu einem Kinderspiel. Nur so konnte der umfangreiche Datenbestand in kurzer Zeit qualitativ hochwertig erfasst werden.
Gerade bei den dicht bewaldeten Flächen war es von Vorteil, mit einem grafischen Feldbuch zu arbeiten. Nur so konnte die Vollständigkeit der Daten laufend visuell kontrolliert werden. Ohne analoges Feldbuch, Karte und weiteres Equipment mitführen zu müssen, war die Beweglichkeit vor Ort viel größer.
Das im FX Collector integrierte freie Zeichnen mit „Stiften“ und „Textmarkern“ verschiedener Dicke und Farbe erlaubte es, schnell Sonderfälle zu dokumentieren und dem Innendienst georeferenziert als Info zur Verfügung zu stellen.
Insbesondere der eingesetzte CS25 GNSS plus mit der Zeno Helix-Antenne stellte sich dabei als verlässliches und bequemes Werkzeug heraus, welches Genauigkeiten im Bereich <10 cm erreicht. Das Panasonic Toughpad FZ-G1 mit der Zeno GG03 Stabantenne wurde in allen anderen Bereichen, in denen eine noch genauere Erfassung notwendig war, erfolgreich eingesetzt.

Der Auftrag wurde mit folgender Ausrüstung abgewickelt:

• Zeno GG03 GPS-Empfänger, Zeno Helix-Antenne
• Distometer der Marke Leica und Messband,
• Panasonic Toughpad FZ-G1 und Leica CS25 GNSS plus Ultra-Rugged Tablet Computer mit FX Collector
• Im Innendienst ArcGIS for Desktop
• Workflow Chain

Welche Art von Daten wurden erfasst?
Das Datenmodell zu Baumobjekt, Grünflächenobjekt und Stützenobjekt wurde aus dem GIS der ThyssenKrupp Steel Europe AG übernommen.
Der Workflow im Außendienst wurde hierbei vom FX Collector aktiv unterstützt. Über das flexible Codelistensystem beschränkte sich die Arbeit der Baumerfassung auf das Messen der Lage und Eingabe des Umfangs. Die Art des Baumes wurde automatisch beim Anklicken des Codes vergeben.
Für die Eingabe der Stützennummern wurde ein spezieller, in FX Collector integrierter, Editor genutzt, der die Eingabe strukturierter Zahlenkolonnen deutlich beschleunigte. So lassen sich mit einem Picker Zahlen in z.B. 1er, 10er oder 100er Schritten auswählen, ohne dass sie eingetippt werden müssen.
Obwohl in engen Waldgebieten nur eine geringe Lagegenauigkeit gefordert war, wurde dennoch eine hohe Genauigkeit erreicht. Dabei halfen hier skalierte Kreise um die Entfernungen zwischen den abgeschatteten Bäumen zu der aktuellen genauen GNSS Position besser abzuschätzen. Die entsprechenden Bäume wurden hier größtenteils manuell in die Karte gesetzt.
Neben der Erfassung der Sachdaten wurden die bereits vorhandenen Bäume lagemäßig überprüft.
Die Flächenüberprüfung war ebenfalls denkbar einfach. Anhand der vom Innendienst als Polygon übergebenen Prüfflächen konnte sehr schnell ein Lagevergleich mittels GNSS durchgeführt werden.
Das Aufmaß der Stützen und ihrer Nummern gestaltete sich ebenfalls sehr wirtschaftlich, genau wie das Eintragen der Trassenachsen durch Fangen der zugehörigen Stützen. Bei letztgenanntem Vorgang werden die gemessen Stützen durch einen Automatismus an den Trassenverlauf angeglichen, was Nachbearbeitungszeit im Innendienst spart.

Was geschieht nach der Arbeit im Außendienst (Transfer zum Innendienst)?
Das Projekt wurde täglich vor Ort in der Cloud gesichert, sodass es dem Innendienst sofort zur Abgabe von Zwischenständen zur Verfügung stand. Die in diesem Zusammenhang genutzte Sessionfunktion des FX Collector erlaubt es, die Daten z.B. tageweise zu exportieren ohne für jeden Tag ein neues Projekt anlegen zu müssen.
Die Ergebnisse waren in digitaler Form zu liefern. Die Baum- und Stützenobjekte wurden mit den tabellengesteuerten Schnittstellen des FX Collectors so exportiert, dass sie direkt in die Baumkatasterkomponente der ThyssenKrupp Steel Europe AG eingelesen werden konnten. Die veränderten und neuen Grünflächen wurden im GIS ausgetauscht bzw. zu ergänzt.

Bezieht sich die Arbeit im Innendienst auf den Außendienst?
Ein Großteil der Planerstellung erfolgte bereits im Außendienst, sodass die Nachbearbeitung der Baum- und Stützenobjekte im Innendienst aufgrund der standardisiert hohen Qualität der aufgenommen Daten auf ein Minimum reduziert werden konnte. Hierdurch war es dem Innendienst möglich, sich voll auf die Integration in das firmeneigenen GIS des Auftraggebers zu konzentrieren. Dies wiederum führte zu einer erhöhten Geschwindigkeit bei der Übernahme. Dieses sind weiterer bedeutende Aspekte, welche die Wirtschaftlichkeit des gesamten Verfahrens unterstreichen.

Zitate des Benutzers
Benutzerfreundlichkeit von Leica Zeno
Der Leica CS25 GNSS plus bietet eine gute Plattform für den FX Collector. Die benutzte Leica Zeno GG03 Antenne wurde über Bluetooth mit den beiden Tablets verbunden. Die Leica Helix-Antenne ist direkt an den CS25 GNSS plus angeschlossen. Die Ansteuerung der Antenne und die Bedienung der Einstellungsmenüs erfolgt problemlos im Komplettsystem FX Collector + M-FX GNSS Zeno und der integrierten Software Zeno Connect von Leica.
Die Messung ging zügig von der Hand, eine fixe Lösung wurde nach kurzer Zeit geliefert. Mittels gemessener Hilfspunkte per GNSS und den zahlreichen Konstruktionsfunktionen konnten auch die abgeschatteten Bereiche schnell abgearbeitet werden.

Vorteile von Leica Zeno
Weder Regen, Wind noch Schmutz schaden dem wetterfesten Leica Tablet. Der Rechner und die Antenne sind leicht über einen ganzen Arbeitstag hinweg zu tragen. Auch die Akkus halten einen Arbeitstag lang durch und sind aufgrund der kurzen Ladedauer am Morgen wieder vollständig aufgeladen. Die „Fixe Lösung“ der verwendeten Antennen trägt ihren Namen im übertragenen Sinne zu Recht. Sie ist extrem „fix“, es gibt kaum Wartezeiten.

Wie passt es sich der gesamten Unternehmensumgebung an?
Der Einsatz des Komplettsystems FX Collector mit Leica CS25 GNSS plus und Leica GG03 hat nicht nur uns, sondern auch den Auftraggeber überzeugt. Die Wirtschaftlichkeit konnte gegenüber herkömmlichen Feldvergleichsverfahren um ca 30% erhöht werden.

Hintergrund, biografische Notizen der Nutzer
Nutzername: Klaudius Drass, Johannes Grösbrink
Firma: Thyssen-Krupp Steel Europe AG, frox Die IT Fabrik
Berufserfahrung: Dipl.-Ing Geographie, Dipl.-Ing. Vermessung