CAD – Computer-Aided-Design – in der Vermessung, Planerstellung am Computer

Über CAD umfassend zu informieren ist wohl kaum möglich. Was ist hier von mir gebe, betrifft nur einen kleinen Bereich – Vermessung, und AutoCAD. Allein AutoCAD – eines der führenden Softwareprodukte auf diesem Gebiet – füllt Lehrbücher mit weit über 1000 Seiten. Ist im Osten Österreichs wohl die Software, die in der Vermessung hauptsächlich zum Einsatz kommt.
Wenn ich es hier erwähne, dann nicht um Werbung zu machen, sondern weil es das Produkt war, mit dem ich gearbeitet habe und es das einzige CAD-Programm ist, mit dem ich mich auskenne.

Obwohl AutoCAD schon so umfangreich ist, braucht man in der Regel für die einzelnen Branchen – z.B. Architektur, Elektrotechnik, Maschinenbau, oder auch Vermessung – zusätzliche Spezialsoftware. Nicht weil man mit AutoCAD allein die Pläne nicht zeichnen könnte, aber man könnte sie nicht einfach und nicht schnell genug zeichnen.

Dies sei an dem Beispiel – Sockelzaun von Pkt. 1-4 – erläutert:

Nur mit AutoCAD:
Befehl: Linie –  von 4 nach 1
Befehl: Versetzen – Linie um 20cm versetzen (Linie auswählen, Versatz und Richtung angeben)
Befehl: Einfügen – Mauerschraffen einfügen (wenn als Symbol(=Block) definiert: Symbol auswählen, Einfügepunkt angeben, Skalierungen eingeben, Drehrichtung angeben)
Befehl: Einfügen – Zaunstricherl einfügen (Ablauf ähnlich wie bei Mauerschraffen);
dazwischen jeweils auf den entsprechenden Layer umschalten,
Schraffen und Zaunsignatur so oft wie notwendig kopieren.

Die Zusatzsoftware baut auf AutoCAD auf und schafft zusätzliche Spezialwerkzeuge.
Damit könnte es so gehen:
Befehl: Sockelzaun – Punkte 4 und 1 (bei Bedarf auch weitere) verbinden,
Mauerstärke eingeben,
Mauerseite zeigen – fertig.
Die Layer werden vom Programm geschaltet.

Aber selbst damit stößt man schnell an Grenzen, wenn die Arbeitsweise oder die Aufgaben sich nicht an der Software orientieren.
Vor allem in größeren Firmen ist man hin und wieder mit (Spezial-)Aufgaben konfrontiert, für die es keine Zusatzprogramme gibt, oder die mit den normalen Funktionen gar nicht zu erledigen sind.

Die Programmiersprache AutoLISP ist eine von mehreren Möglichkeiten, mit denen man AutoCAD erweitern kann. Damit kann man sich dann selber entsprechende Werkzeuge schaffen, die das Problem  “auf Knopfdruck” erledigen. Man kann damit sogar auf den oben genannten Branchenaufsatz verzichten und sich stattdessen eigene Software schreiben. Das hatte den Vorteil, dass ich die dann bei Bedarf an neue Aufgaben anpassen konnte. Außerdem kann man auch Lisp-Code direkt als Befehl eingeben – zumindest bei AutoCAD.

CAD ermöglicht das Zeichnen in Ebenen, bei AutoCAD nennt man sie Layer.
Die Layer lassen sich je nach Bedarf aus- oder einblenden. Dies läßt sich nutzen, indem man den Planinhalt strukturiert und zusammengehörige Objekte auf entsprechende Layer verteilt. Um zwei ganz einfache Beispiele zu nennen – man zeichnet Linien, Symbole, Beschriftungen und Maße jeweils auf einen eigenen Layer. Oder man hat auf einem Layer den Naturstand, auf jeweils weiteren Layern Wasserleitungen, Kanal, Gas- bzw. Stromversorgung, usw.. Im Endeffekt hat man in der Regel eine Kombination aus beiden Beispielen, z.B. also jeweils Layer für Linien der Wasserleitung, Kanalbeschriftung, Symbole der Gasversorgung, oder was immer man halt zeichnet. 100 Layer und mehr sind durchaus keine Seltenheit. Damit kann man sehr detailliert das einschalten, was man grad braucht und wegschalten, was stört und darüber hinaus auch Daten selektieren.

Für Objekte, deren Ausdehnung so gering ist, dass sie nicht mehr maßstäblich dargestellt werden können oder Objekte, deren Ausdehnung nicht relevant ist – Grenzsteine, Kanaldeckel, Lichtmaste, etc. – verwendet man meistens Symbole, in AutoCAD heißen sie Blöcke. Diese sind entweder branchenweise genormt, anderweitig vorgegeben oder selbst erstellt. Solche Symbole können Attribute haben, z.B. die Punktnummer und Höhe eines Messpunktes oder die Breite/Höhe bei einem Türsymbol in der Architektur.

Größere Firmen/Institutionen, die im eigenen Bereich Pläne verwenden (z.B. Bahn, Straßenverwaltung, Leitungsbetreiber, usw.) haben sich eine (gut durchdachte) Block- und Layerstruktur überlegt, welche dann in der Regel auch die Vorgabe ist, wenn man für solche Auftraggeber Pläne erstellt. Diese sollen sich ja nahtlos in den Bestand einfügen lassen.

Ähnlich wie bei den Blöcken mit den Attributen kann man auch anderen Objekten Daten zuweisen – beispielsweise kann eine Linie, die eine Gasleitung darstellt, mit dem Rohrmaterial, dem Rohrdurchmesser und dem Baujahr verknüpft sein. Von CAD zur Datenbank ist es dann nur ein kleiner Schritt – Architekten können sich beispielsweise Stücklisten der verplanten Waschbecken, Türen, usw., ausgeben lassen oder das Gaswerk könnte sich die besonders alten Leitungen anzeigen lassen. Darüber hinaus gibt es weitere unzählige Anwendungsmöglichkeiten.
Voraussetzung ist natürlich, das die Pläne hinsichtlich solcher Funktionalität erstellt werden.

Was die Planausgabe betrifft, gibt es viele Möglichkeiten. So kann der Plan beispielsweise in verschiedenen Größen oder Farben und beliebig oft ausgedruckt werden. Papierpläne werden aber immer seltener geliefert – am Ehesten noch an private Auftraggeber oder zur Dokumentation.
Geliefert werden in der Regel meist Plandateien. Die können dann weiterbearbeitet, als Planungsgrundlage verwendet, oder in bestehende Plandaten eingefügt werden.
Damit Letzteres möglich wird, müssen die entsprechenden Informationen schon bei der Messung erfasst werden, damit die CAD-Auswerter dann auch in der Datenstruktur des Auftraggebers arbeiten können.

In einem CAD-Plan liegen alle Objekte auf Layern und alle Objekte haben Koordinaten – je nach eingestellter Masseinheit auch zentimetergenaue. Aber nicht alle Objekte werden immer zentimetergenau vermessen. Eine Böschungskante beispielsweise ist in der Regel nicht auf den Zentimeter genau zu lokalisieren, ebenso wenig wie Objekte, die man (vielleicht grafisch) aus Vorausplänen übernimmt. In diesen Fällen kann man den Objekten eine Herkunft oder Genauigkeit zuordnen, wenn man diese Informationen vermitteln will.
Eine Grundstücksgrenze kann zwar cm-genau dargestellt sein und dennoch aus der alten Katastervermessung (PDF) stammen. Sie ist dann nur “moderner” dargestellt aber nicht genauer, als die anderen Grenzen aus dieser Zeit.

CAD ermöglicht vieles, was früher nicht möglich gewesen ist, aber die Genauigkeit der Pläne hängt nach wie vor von der Genauigkeit der zugrunde liegenden Daten und Unterlagen ab.