Wie genau ist die PLT 400 und wie kann ich sicherstellen, dass mein Gerät präzise arbeitet?

Haftungsausschluss: Offizielle Informationen zur Genauigkeit finden Sie im Bedienungshandbuch. Die Genauigkeit von Absteckungen und Messungen wird maßgeblich durch die Kompetenz und das Verständnis des Endanwenders im Umgang mit dem Gerät bestimmt.

Genauigkeitsspezifikationen des PLT 400 – erklärt

Der PLT 400 bietet eine Genauigkeit im Millimeterbereich auf 100 m und eignet sich insbesondere für allgemeine Bauanwendungen. Bei der Beantwortung von Fragen zur Genauigkeit müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, auf die in diesem Artikel eingegangen wird. Für eine schnelle Antwort zur Genauigkeit sollten Sie Folgendes beachten:

• Der PLT 400 hat einen Winkelfehler von 2–4 Bogensekunden. Das bedeutet, dass auf 100 m aufgrund des Winkelfehlers des Geräts in dieser Entfernung lediglich eine Abweichung von 1–2 mm auftritt.

• Auf 100 m weist der PLT 400 einen Fehler bei der Entfernungsmessung von 2,2–3 mm auf, abhängig davon, wie die Messung durchgeführt wird (siehe unten).

• Die Fehler werden gemäß ISO 17123-3 und 17123-4 geprüft, das heißt, sie sind konsistent und rückverfolgbar.

• Der PLT 400 verwendet eine automatische Feldkalibrierungsmethode, um sicherzustellen, dass das Gerät kontinuierlich nivelliert und die Komponenten der Gerätekopfeinheit für genaue Messungen ordnungsgemäß ausgerichtet sind.

• Die Hilti Construction Layout Software ist intuitiv und weist den Endanwender auf Unstimmigkeiten bei Messungen hin. Außerdem bietet sie visuelle Hinweise zur Unterstützung bei Korrekturen.

Es reicht jedoch nicht aus, sich bei Absteckanwendungen ausschließlich auf die Genauigkeitsspezifikationen des Geräts zu verlassen, da auch die Bedingungen auf der Baustelle und die Kompetenz des Endanwenders die Leistung des Geräts beeinflussen können. Daher werden in diesem Artikel später Strategien für Endanwender erläutert, die dazu beitragen, die Genauigkeit des Geräts zu erhalten und mögliche Fehler zu minimieren. Zunächst werden jedoch die gerätespezifischen Spezifikationen für Winkel- und Entfernungsmessungen weiter unten geklärt und erläutert.

Präzision der Winkelmessung (ISO 17123-3)

Der PLT 400 ist je nach Standort als Gerät mit 2 Bogensekunden oder als Gerät mit 4 Bogensekunden erhältlich. Eine Bogensekunde ist eine sehr kleine Einheit zur Messung von Winkeln, insbesondere in Bereichen wie Vermessung, Astronomie und Navigation, und sie ist ein Teil eines Winkelgrads. Zur Veranschaulichung: Ein Kreis hat 360 Grad, jeder Grad hat 60 Bogenminuten und jede Bogenminute hat 60 Bogensekunden.

Mit anderen Worten: Unabhängig davon, welche Version des PLT 400 gekauft wird, ist die Winkelpräzision mit einem sehr geringen Fehler verbunden. Natürlich ist ein Gerät mit 2 Bogensekunden genauer bzw. weist einen geringeren Winkelfehler auf als ein Gerät mit 4 Bogensekunden. Diese Fehler sind jedoch häufig nur sehr schwer erkennbar, es sei denn, es werden extrem lange Messungen (über 300 m) mit dem Gerät durchgeführt.

Auf Baustellen beträgt die typische maximale Reichweite für Absteckarbeiten beispielsweise etwa 100 m. Bei dieser Entfernung beträgt die maximale technische Winkelungenauigkeit eines Geräts mit 2 bzw. 4 Bogensekunden eine seitliche Abweichung von jeweils 1 mm bzw. 2 mm. Zwar gibt es weitere Faktoren, die die Genauigkeit von Totalstationen beeinflussen, doch ein so geringer Fehler der Bogensekundenpräzision ist sehr ermutigend.

Wann sollte ich Geräte mit einer noch höheren Bogensekundengenauigkeit in Betracht ziehen?

Bei besonders weitreichenden Absteckprojekten, beispielsweise bei Landvermessungen sowie Straßen- und Brückenbauarbeiten, bei denen Prismen regelmäßig in Entfernungen von über 300 m (bis hin zu fast 1 Meile bzw. 1,6 km) gemessen werden, sollte möglicherweise ein Gerät mit einer noch geringeren Winkelungenauigkeit in Betracht gezogen werden. Fehler bei der Winkelgenauigkeit spielen bei extrem großen Entfernungen vom Gerät eine größere Rolle.

Präzision der Entfernungsmessung (ISO 17123-4)

Der PLT 400 kann auf drei verschiedene Arten eine Messung durchführen. Dies hängt davon ab, was das Gerät erfasst oder verfolgt. Nachfolgend werden die technischen Präzisionsdetails für diese drei verfügbaren Messmethoden im Hinblick auf die Entfernungsmessung aufgeführt:

Präzision der Standardmessung:

+/-2 mm + 2 ppm. Dies bezieht sich auf allgemeine Messungen mit dem Laser des Geräts zu reflektierenden Zielen, die für Totalstationen vorgesehen sind, wie reflektierendes Klebeband, Folien oder auch Prismen. Dabei handelt es sich um einen EDM-Fehler bzw. elektronischen Entfernungsfehler des Lasers des Geräts. Das bedeutet, dass bei der Verwendung des Lasers zur Messung eines reflektierenden Ziels, das für Totalstationen vorgesehen ist, ein fester Fehler bei der Entfernungsmessung von 2 mm sowie ein variabler Fehler von 2 ppm auftreten können (siehe Erläuterung weiter unten).

Wie bereits erwähnt, können Prismen im Standardmodus gemessen werden. Meistens werden sie jedoch über den Prismensuchmodus „verfolgt“ (ebenfalls weiter unten erläutert), der einen anderen Präzisionsfehler aufweist. Der Grund dafür ist, dass Benutzer ohne den Prismensucher mit Zielerfassung ein Prisma manuell anvisieren müssen. Dies ist typischerweise weniger genau, als das Prisma einfach mit dem Prismensucher zu erfassen.

Präzision der reflexionslosen Messung:

+/-2 mm + 2 ppm. Dies bezieht sich auf allgemeine Messungen mit dem Laser (EDM) des Geräts zu allgemeinen Oberflächen. Beispiele hierfür sind natürliche oder künstliche matte (nicht glänzende) Oberflächen wie Beton (am häufigsten), Holz, lackierte nicht glänzende Oberflächen und raue, nichtmetallische Oberflächen. Der Fehler bei der Entfernungsmessung entspricht dem der Standardmessung: Es kann ein fester Fehler bei der Entfernungsmessung von 2 mm sowie ein variabler Fehler von 2 ppm auftreten (siehe Erläuterung weiter unten).

Es ist wichtig zu beachten, dass der Laser (EDM) nicht für die Messung stark reflektierender Oberflächen (außer reflektierenden Zielen für Totalstationen) geeignet ist. Außerdem ist beim Messen auf einen Bereich Vorsicht geboten, der durch stark reflektierendes Material beeinflusst werden könnte (z. B. eine dunkle Wand neben sehr glänzenden Objekten). Der Grund dafür ist, dass der Laser durch dieses Licht gestreut oder absorbiert werden kann, das Teleskop der Totalstation möglicherweise falsche Reflexionen empfängt, wodurch Messungen fehlschlagen können, oder dass größere Ungenauigkeiten bei der Entfernungsmessung auftreten können.

Weitere Informationen finden Sie in diesem Artikel zum Arbeiten bei dunklen oder hellen Bedingungen.

Präzision der Prismennachführung:

+/-3 mm. Dies bezieht sich auf den Prismensucher in der Kopfeinheit, der eine Kombination aus dem EDM und den Teleskopvorrichtungen des Geräts darstellt, die dabei helfen, die Mitte eines Prismas zu finden und zu verfolgen. Die Totalstation verwendet das Kamerasystem im Gerät, um die Mitte eines Prismas anhand von Infrarotreflexionen zu finden, und nutzt anschließend das EDM, um die Messentfernungen an das Teleskop zurückzumelden.

Wenn das Gerät ein Prisma aktiv verfolgt oder zu einem Prisma misst, tritt ein fester Fehler von 3 mm auf. Dieser setzt sich aus dem festen EDM-Fehler sowie dem mit der Verfolgung eines Prismas verbundenen Fehler zusammen.

Was bedeutet der PPM-Fehler für Entfernungsmessungen?

Am Beispiel der oben genannten Präzision der Standardmessung bedeutet +/-2 mm + 2 ppm, dass bei der Entfernungsmessung unabhängig von der gemessenen Entfernung ein fester Fehler von +/-2 mm auftritt. Zusätzlich gibt es einen variablen Fehler von 2 ppm bzw. einen zusätzlichen Fehler von 2 mm pro 1.000 m.

Bei 100 m beträgt der zusätzliche Fehler durch den ppm-Wert also 2 mm + (2 x 0,1 mm) = +/-2,2 mm.

Wie kann der PLT 400 trotz interner fester Fehler eine präzise Lösung darstellen?

Fehler sind unabhängig von der Art der durchgeführten Absteckarbeiten nahezu unvermeidlich. Nichts ist perfekt. Der Vorteil einer Totalstation besteht darin, dass die Fehler bekannt, konsistent und beherrschbar sind.

Das bedeutet, dass sich Endanwender vollständig darauf vorbereiten und die Auswirkungen auf ihre eigene Arbeit verstehen können. Fehler von Totalstationen können berücksichtigt werden, während herkömmliche Absteck- oder Messmethoden wesentlich mehr Raum für Fehler und Inkonsistenz lassen.

Beim PLT 400 und anderen Hilti-Absteckgeräten ist die Hilti Construction Layout Software intuitiv, wodurch die Bedienung von Totalstationen weniger einschüchternd und leichter verständlich wird.

Welche Faktoren können die Genauigkeit der Totalstation beeinflussen?

Das Gerät selbst ist zwar für allgemeine Absteckarbeiten auf der Baustelle sehr präzise, dennoch muss der Endanwender darauf achten, die Genauigkeit zu erhalten. Nachfolgend sind wichtige Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Genauigkeit aufgeführt:

Vor Beginn der Arbeiten

1. Das Gerät an die Umgebungstemperatur gewöhnen (insbesondere nach Transport/Lagerung) – lassen Sie es vor der Verwendung einige Zeit in der Umgebung liegen, in der Sie arbeiten möchten, damit sich die interne Temperatur an die Umgebungsbedingungen anpassen kann. Weitere Informationen zu den Auswirkungen des Wetters auf Totalstationen finden Sie unter den folgenden Links: Akklimatisierung an das Wetter und Arbeiten bei Nässe oder Staub.

2. Lassen Sie das Gerät die Feldkalibrierung und Selbstnivellierung abschließen – dies geschieht beim PLT 400 automatisch und wird während des Arbeitstags regelmäßig wiederholt. Feldkalibrierungen sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit. Weitere Informationen zu Feldkalibrierungen finden Sie unter diesem Link.

3. Optik und Linsen überprüfen – stellen Sie sicher, dass die Spiegel rund um das Teleskop und die Hauptlinse des Teleskops selbst von Wasser und Verschmutzungen gereinigt sind. Wenn Sie Beschlag im Inneren der Linse sehen, sollte dieser mit der Zeit verschwinden, sobald sich das Gerät an die Außentemperatur gewöhnt hat. Informationen zur Reinigung der Spiegel finden Sie unter diesem Link.

4. Die Totalstation so sichern, dass sie nicht durch Vibrationen und Bewegungen auf der Baustelle beeinflusst wird – auf Baustellen herrscht normalerweise viel Aktivität. Daher sollte darauf geachtet werden, die Totalstation vor den Auswirkungen des Verkehrs oder der Vibrationen durch die Arbeiten auf der Baustelle zu schützen. Hilfe zur ordnungsgemäßen Sicherung einer Totalstation auf der Baustelle finden Sie in diesem Artikel.

5. Eine vielseitige Verteilung von Kontrollpunkten für die Stationierung verwenden – die Stationierung ist entscheidend dafür, dass eine Totalstation Absteck- und Messanwendungen präzise durchführen kann. Eine Einführung in die Themen der Stationierung finden Sie in diesem Einführungsartikel. Weitere Informationen zu bewährten Verfahren für Kontrollpunkte finden Sie in diesem Artikel.

6. Den Prismenstab kalibrieren oder überprüfen – der Prismenstab muss bei Absteckarbeiten lotrecht sein, damit die Genauigkeit erhalten bleibt. Überprüfen Sie, ob die am Stab vorhandene Libelle korrekt anzeigt, und stellen Sie bei Bedarf die Libellenschrauben ein.

Während der Verwendung

7. Regelmäßig Rückblickprüfungen durchführen – die regelmäßige Überprüfung etablierter Kontrollpunkte hilft Ihnen auch nach dem Aufstellen des Geräts festzustellen, ob Ihre Genauigkeit konstant ist. Weitere Informationen zur Anwendung der Rückblickprüfung finden Sie in diesem Artikel. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie das Gerät gerade an einen neuen Standort versetzt haben.

8. Das Gerät regelmäßig Feldkalibrierungen durchführen lassen – wie oben erwähnt.

9. Wetterbedingungen beobachten – seien Sie bereit, die Absteckarbeiten zu unterbrechen, wenn die Wetterbedingungen für die Genauigkeitsanforderungen nicht ideal sind (Wind, Vibrationen, Regen, Schnee, Staub usw.).

10. Prismen sauber und frei von Kratzern halten, damit sie korrekt anvisiert werden – das einfache Reinigen verschmutzter Prismen mit einem Tuch kann dazu beitragen, dass die Totalstation die Mitte präzise findet und genaue Messungen durchführt.

11. Den richtigen Prismentyp für die durchgeführte Absteckung oder Stationierung auswählen – manchmal können bereits die einfachsten Fehler Messfehler verursachen. Stellen Sie bei der Verwendung von HCL sicher, dass die Ziele, zu denen Sie messen, auch in der Software korrekt angegeben sind.

12. Punkte sauber markieren – eine Totalstation kann einen Punkt präzise messen und anleiten. Wenn die Markierung jedoch unordentlich oder uneinheitlich erfolgt, nimmt die Genauigkeit allein dadurch ab, wie die Punkte letztendlich vom Endanwender markiert werden.

Nach der Verwendung

13. Reinigen und überprüfen – wischen Sie das Gerät ab, insbesondere um Staub und Wasser zu entfernen. Die Aufbewahrung des Geräts in einem trockenen Koffer ist wichtig, um zu verhindern, dass sich aufgrund der Luftfeuchtigkeit im Kofferinneren Beschlag im Teleskop des Geräts bildet. Außerdem kann an der Außenseite des Teleskops festgesetzter Staub zu Kratzern führen. Alles, was das Teleskop beeinträchtigt, kann Ungenauigkeiten verursachen.

14. Das Gerät bei Raumtemperatur und an trockenen Orten lagern – vermeiden Sie es, das Gerät insbesondere über längere Zeit unter extremen Temperaturbedingungen zu lagern. Dadurch werden interne Komponenten wie Sensoren und Optik vor Ausdehnung oder Zusammenziehen geschützt. Außerdem wird verhindert, dass sich Kondenswasser in der Linse bildet. Wird das Gerät beispielsweise aus einer Umgebung mit Frost oder nahezu Frost in eine sehr warme Umgebung gebracht, kann sich im Inneren Kondenswasser bilden.

15. Das Gerät einmal jährlich zur Kalibrierung an ein Servicezentrum senden – Kalibrierungen im Servicezentrum schützen den allgemeinen Zustand des Geräts und stellen sicher, dass es gemäß den angegebenen Standards funktioniert.

Denken Sie daran, dass regelmäßige Kontrollen Ihres Arbeitsbereichs erforderlich sind, um optimale Arbeitsbedingungen für die digitale Absteckung aufrechtzuerhalten. Kontrollpunkte können angestoßen, verdeckt oder umgestoßen werden; Staub oder Beschlag können die Messwerte stark beeinflussen; Wetter-, Temperatur- und Barometerwerte können auf dem Tablet falsch eingegeben werden; ein Endanwender kann vergessen, regelmäßig Rückblickprüfungen durchzuführen, um die Konsistenz der Absteckung sicherzustellen usw.

Das Gerät ist zwar sehr präzise, dennoch ist die Sorgfalt der Endanwender erforderlich.