Manchmal haben es wir Vermesser nicht einfach. Zum Beispiel wenn es darum geht in schmalen und tiefen Gräben oder in Schächten Objekte aufzumessen. Aber die Not macht erfinderisch und deshalb haben sich findige Ingenieure eine Lösung für diese Art von Problemen einfallen lassen: Den Kanalmessstab. Klingt etwas eklig (ist es auch manchmal), stellt aber meiner Meinung nach ein simples und effizientes Messinstrument dar.
Aktuell vermessen wir für die Stadtwerke München eine Fernwärmeleitung im Münchner Norden. Aufgrund der topographischen Gegebenheiten ist der ausgehobene Graben an manchen Stellen einige Meter tief. Dadurch ist es mit normalen Methoden nicht mehr so einfach, die Rohrleitungen zu vermessen. Ein perfekter Einsatz für unseren Kanalmessstab.
Für weniger tiefe Gräben verwenden wir für gewöhnlich einen Lotstab, dessen Zielhöhe zwischen 1.30m und 2.60m liegt. Im vorliegenden Fall reicht diese Länge nicht mehr aus und durch die vielen Verstrebungen im Baugrubenverbau ist es oft auch nicht mehr möglich, den Messstab im Lot auf den zumessenden Punkt zu halten.
Der Kanalmessstab bietet zwei Vorteile, die in solchen Situationen dennoch ein tachymetrisches Aufmaß ermöglichen und durch die das Instrument nicht erst im Rohrgraben aufgebaut werden muss.
- Der Kanalmessstab kann auf bis zu 8m „Zielhöhe“ gebracht werden und
- Man muss den Messstab nicht lotrecht halten.
Gerade im angesprochenen Einsatzgebiet ist die große Länge des Kanalmessstabs ein entscheidender Faktor. Zwar haben wir hier nicht die volle Länge nutzen müssen, aber mit 4 bzw. 6 Metern ist das ganze Projekt messbar.
Um einen Messpunkt korrekt aufzumessen, muss ein Lotstab immer „im Wasser“ sein, d.h. er muss mithilfe einer Wasserwaage (Libelle) senkrecht ausgerichtet werden. Achtet man hierauf nicht, ergibt sich eine falsche Koordinate für den Punkt.
Beim Arbeiten mit dem Kanalmessstab ist das Horizontieren des Stabs nicht mehr von Bedeutung. Dies wird durch die Bestimmung einer Basislinie mit anschließender Extrapolation möglich. Konkret wird das realisiert, in dem man nicht nur ein Messprisma am Stab anbringt, sondern zwei Prismen installiert, deren Abstand fix und bekannt ist. Durch Aufmaß dieser beiden Prismen kennt man einen Basisvektor im Raum. Sagt man dem Messprogramm dann auch noch die Entfernung zwischen dem unteren Prisma und der Spitze des Messstabs, so kann der Basisvektor auf diese Länge gebracht und der Messpunkt (ergo die Spitze des Messstabs) mit den drei Koordinaten X, Y und Z bestimmt werden. Zur Veranschaulichung hier zwei Grafiken.
In Abb. 1 ist der Grundriss der Situation gezeichnet. Zu erfassen ist der Messpunkt MP. Dazu wird der Kanalmessstab einfach mit der Messspitze am Punkt angesetzt und in einer beliebigen Orientierung
β zum Messinstrument (Tachymeter) gehalten. Nun wird zunächst das Prisma B angemessen und anschließend das Prisma A. Den definierten Abstand [B,A] kennt das Instrument und die Länge des Messstabs zwischen [A,MP] ist ebenfalls bekannt.
Der Aufriss (Seitenansicht) in Abb. 2 zeigt die Situation im Querschnitt. Der normale Lotstab müsste entlang der gestrichelten Linie (Lotrichtung) ausgerichtet werden, während der Kanalmessstab in einem beliebigen Winkel
α gehalten werden kann.
Das Messprinzip macht sich einen mathematischen Zusammenhang zunutze, den viele aus der Schule kennen dürften: Die Vektorrechnung.
Der Vektor zwischen B und A definiert die Raumrichtung des Messstabs als Einheitsvektor und die Distanz zwischen A und MP gibt die Skalierung desselben vor.
Ein einfaches aber intelligentes Messverfahren, das uns im Alltag das Leben oft einfacher macht.
Edit vom 28.02.2022: Eine geometrische Ungenauigkeit habe ich ausgebessert. Im ursprünglichen Text stand „Der Vektor zwischen A und B definiert die Raumrichtung des Messstabs […]“. Korrekt muss es jedoch „Der Vektor von B nach A […]“ heißen, da der benannte Vektor sonst vom Messpunkt weg zeigen würde. Die Umformulierung habe ich auch dazu genutzt um weiter oben im Text die Reihenfolge beim ursprünglichen Wortlaut „Den definierten Abstand [A,B] kennt das Instrument […]“ auch gleich zu korrigieren.
Zudem habe ich das Wort „(Lotrichtung)“ bei „Der normale Lotstab müsste entlang der gestrichelten Linie (Lotrichtung) ausgerichtet […]“ ergänzt.
