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Trassen-Planung für Windkraftanlagen in 3D

Das Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes ist auf die Planung und den Bau von Windkraftanlagen spezialisiert. Für die 3D-Trassenplanung nutzen die Ingenieure RIB Civil.

Software RIB Civil für die 3D-Trassenplanung für Windkraftanlagen
Luftbild mit allen Großkomponenten einer Windenergieanlage am künftigen Standort | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes

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Planung und Bau von Windkraftanlagen ist das Spezialgebiet des Vermessungsbüros Dipl.-Ing. Jörg Mathes aus Braunfels in Mittelhessen. Von der Bestandsaufnahme für die Umsetzung von Windparks über 3D-Daten für die Trassierung bis hin zur Unterstützung bei der Anordnung und Höheneinstellung von Kranstellflächen und Windenergieanlagen haben die Experten aus dem Lahn-Dill-Kreis immer die gesamte Maßnahme im Blick. Auch die Planunterlagen für den Antrag gemäß Bundes-Immissionsschutzgesetz, Standortpläne und Rodungspläne gehören genauso wie die Erstellung von Quer- und Längsprofilplänen, Volumenberechnungen sowie Erdmassenoptimierungen zum Leistungsportfolio der Ingenieure. Nicht zuletzt ist Dipl.-Ing. Jörg Mathes Öffentlich bestellter Vermessungsingenieur - und somit befugt, die notwendigen Absteckungen und hoheitlichen Messungen vor und während der Bauphase durchzuführen.
Felix Mathes (l.), Sohn des Geschäftsführers Jörg Mathes (Mitte), treibt die Planung von anspruchsvollen Windparkprojekten voran. Rechts Philipp Mathes, Studierender der Vermessung | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes
Felix Mathes (l.), Sohn des Geschäftsführers Jörg Mathes (Mitte), treibt die Planung von anspruchsvollen Windparkprojekten voran. Rechts Philipp Mathes, Studierender der Vermessung | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes

Schon seit mehr als zehn Jahren ist das Ingenieurbüro Mathes in Deutschland führend bei der Planung von Windkraftanlagen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Das Unternehmen, das rund 70 Mitarbeitende beschäftigt, ist bei jungen Menschen, die gerade ihr Ingenieursstudium abgeschlossen haben, sehr beliebt. Einerseits, weil sie sich für erneuerbare Energien interessieren, andererseits weil das Büro mit modernsten Technologien aufwartet: Bei Drohnen, beim Vermessungsequipment, mit neuesten LiDAR-Scannern und auch mit der Software für die Planung in 2D und 3D.

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Nachhaltigkeit beginnt in der Planung

Nicht nur die Windparks, die das Vermessungsbüro Jörg Mathes plant, stellen die Weichen für eine nachhaltigere Zukunft. Auch die Planung selbst bildet das Fundament für eine umwelt- und ressourcenschonende und nicht zuletzt wirtschaftliche Realisierung. Die Bauflächen müssen eine Vielzahl von Spezifikationen erfüllen, damit die Errichtung von Windkraftanlagen überhaupt möglich ist. „Es braucht immerzu eine genehmigungs- und baufähige Lösung“, sagt Felix Mathes, Sohn des Geschäftsführers Jörg Mathes, der sich im Unternehmen auf die Planung von Windparks spezialisiert hat. Der Stand jedes Hilfskrans, die Flächen, auf denen Turmteile abgelegt werden, die Transportwege für die Anlieferung der Rotorblätter: Die Pläne müssen anschaulich sein und jedes Detail genau berücksichtigen. Gemeinsam mit den Herstellern der Windenergieanlagen werden die Bauflächen definiert und geplant. Den Fokus setzt das Unternehmen dabei immer auf einen möglichst reduzierten Eingriff in die Natur. So wenig Erdbewegungen wie nötig ist bei Jörg Mathes die Devise. Hier geht es immer gleich um mehrere tausend Kubikmeter Erdbewegung, die durch optimale Planung eingespart werden können. Eine enorme Hilfe ist dabei die Software RIB Civil.

Böschungskonstruktionen mit dem Erdbauwerkassistenten der Software RIB Civil | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes
Böschungskonstruktionen mit dem Erdbauwerkassistenten der Software RIB Civil | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes

RIB Civil: Pläne mit hohem Automatisierungsgrad erstellen

Aktuell plant das Büro sieben große Windkraftanlagen im Sauerland. Gleichzeitig werden zwei ältere Anlagen an diesem Standort demontiert. Derzeit läuft noch das Genehmigungsverfahren, 2025 soll gebaut werden. Die gesamte Planung wird in RIB Civil erstellt, eine Software für Straßenplanung, mit der sich Trassen, Achsen und Gradienten erzeugen lassen. Als Grundlage dienen größtenteils eigene Vermessungsdaten.

Höhenplan eines Windenergieanlagenstandorts im 3D-Modell | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes
Höhenplan eines Windenergieanlagenstandorts im 3D-Modell | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes
Im ersten Schritt werden Standorte und Wege mit dem Projektsteuerer oder der Baufirma zusammen abgefahren und erste Herausforderungen des Geländes ermittelt, die es zu lösen gilt. Im Anschluss schickt das Unternehmen Messtrupps raus. Höhen werden klassisch sowie mit Laserscanning aufgenommen. Eine LiDAR-Drohne unterstützt vor allem bei schwer zugänglichem Gelände. Die daraus resultierenden, allesamt vollflächigen Digitalen Geländemodelle (DGM) bilden die Grundlage für die Planung. Daraus entsteht ein detaillierter Datensatz, der später in die Software RIB Civil eingelesen wird. Zudem werden sogenannte Web Map Services (WMS), das sind digitale, topographische Karten, als Basisinformationen für die Pläne genutzt. Der Vorteil von RIB Civil: Jegliche Informationen, von dxf/dwg- über REB-Dateien bis hin zu WMS-Karten, können in die Software importiert werden. So entstehen in RIB Civil in kürzester und mit einem hohen Automatisierungsgrad Zeit Pläne, die schon auf den ersten Blick informativ und anschaulich sind. Sie eignen sich optimal, um Änderungen oder Anpassungen im Projekt zu besprechen, so das Vermessungsbüro. Auch großflächige Orthofotos, die das Vermessungsbüro mit hochauflösenden Sensoren aufnimmt und berechnet, können einfach in das RIB-System eingelesen werden.
Kreuzungsbereich der Zuwegung mit Überschwenkbereichen und hinterlegtem Orthofoto | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes
Kreuzungsbereich der Zuwegung mit Überschwenkbereichen und hinterlegtem Orthofoto | Foto: Vermessungsbüro Dipl.-Ing. Jörg Mathes

Relevanz der 3D-Planung

„Die 3D-Betrachtung ist für unsere Projekte von zentraler Bedeutung“, sagt Felix Mathes. Die Höhen, die jeweiligen Auftrags- und Abtragsflächen lassen sich sehr gut darstellen und zeigen Lösungen auf, wie die Teams besonders umweltschonend und kostenoptimiert planen und die ausführenden Firmen später bauen können. „Äußerst komfortabel ist etwa die Berechnung von Böschungen aus Achsen“, erklärt er. „Überhaupt sind die Achsen eine hervorragende Sache. Auf einen Blick sehe ich im RIB-System, wo genau ich mich auf dem Gelände bewege. Die Arbeit in 3D funktioniert stets reibungslos und die Automatisierung beschleunigt die Erzeugung der Pläne. Wir sind rundum zufrieden und halten RIB Civil für den Goldstandard in der Planung von Windkraftanlagen.“

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