E57-Datei

Thema: Aufmaß, Vermessung & BIM · Redaktion: Bräuer Architekten

Eine E57-Datei ist ein offenes, herstellerunabhängiges Dateiformat für 3D-Messdaten, vor allem für Punktwolken aus dem 3D-Laserscanning. Das Format ist in der Norm ASTM E2807 festgelegt und speichert neben den Messpunkten auch Farbwerte, Intensitäten, Bilder und Metadaten. E57 hat sich als wichtigstes Austauschformat zwischen Scannern und Planungssoftware etabliert.

• E57 ist ein offener Standard der ASTM, veröffentlicht als ASTM E2807.
• Das Format ist nicht an einen Scanner- oder Softwarehersteller gebunden.
• Eine Datei kann mehrere Scans mit ihren Standpunkten, Farbwerten und Fotos enthalten.
• Gängige Planungsprogramme wie ArchiCAD können E57 direkt importieren.
• E57 eignet sich besonders für die langfristige Archivierung von Scandaten.

Beim Laserscanning entstanden lange Zeit überwiegend herstellerspezifische Formate. Wer Daten zwischen verschiedenen Programmen austauschen wollte, musste konvertieren und verlor dabei oft Informationen. Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das ASTM-Komitee E57 für 3D-Bildgebungssysteme ein gemeinsames Austauschformat. Es wurde 2011 als Norm ASTM E2807 veröffentlicht und nach dem Komitee benannt.

Zur Norm gehört eine frei verfügbare Referenzimplementierung (libE57). Softwarehersteller können damit Lese- und Schreibfunktionen einheitlich umsetzen. Das ist ein wesentlicher Grund für die heute breite Unterstützung des Formats.

Eine E57-Datei kombiniert einen binären Datenteil mit einer XML-Struktur, die den Inhalt beschreibt. Dadurch ist sie gleichzeitig kompakt und selbsterklärend.

Typische Inhalte

• 3D-Punkte: Koordinaten jedes Messpunkts, kartesisch oder sphärisch
• Intensität: Stärke des reflektierten Laserstrahls, hilfreich zur Unterscheidung von Materialien
• Farbe: RGB-Werte aus den Kamerabildern des Scanners
• Scanposition: Standpunkt und Ausrichtung jedes einzelnen Scans
• Bilder: Panorama- oder Einzelfotos, die zum Scan gehören
• Metadaten: Gerät, Zeitpunkt, Koordinatensystem und weitere Angaben

Mehrere registrierte Scans können in einer Datei zusammengefasst werden. Dabei bleiben die einzelnen Standpunkte erhalten. Das ist ein Vorteil gegenüber einfachen Punktlisten, die nur Koordinaten enthalten.

• XYZ, PTS, PTX: einfache Textformate, leicht lesbar, aber ohne vollständige Metadaten und mit sehr großen Dateien
• LAS/LAZ: verbreitet in der Geodäsie und bei Befliegungen, weniger auf terrestrische Gebäudescans ausgerichtet
• RCP/RCS: Formate von Autodesk ReCap, die für Revit und AutoCAD genutzt werden
• Herstellerformate: optimal für die jeweilige Scansoftware, aber eingeschränkt austauschbar

E57-Dateien sind meist größer als komprimierte Herstellerformate. Dafür sind sie herstellerunabhängig lesbar und damit sicherer für Austausch und Archivierung.

In der Praxis wird ein Gebäude mit einem Laserscanner wie dem Leica BLK360 erfasst. Die Einzelscans werden in einer Registrierungssoftware zu einer Gesamtpunktwolke zusammengeführt und anschließend als E57 exportiert.

ArchiCAD importiert E57-Dateien direkt und wandelt sie intern in ein eigenes Punktwolkenformat um. In Revit werden Punktwolken üblicherweise über Autodesk ReCap aufbereitet und als RCP- oder RCS-Datei eingebunden. Viele weitere CAD-, BIM- und Visualisierungsprogramme lesen E57 ebenfalls.

Tipps für den Datenaustausch

• Punktwolke vor dem Export bereinigen und störende Bereiche entfernen.
• Für die Planung reicht oft eine reduzierte Punktdichte, das senkt die Dateigröße.
• Koordinatensystem und Einheiten dokumentieren.
• Originalscans zusätzlich unverändert archivieren.

Das Dateiformat selbst sagt nichts über die Genauigkeit der Messung aus. Entscheidend sind der eingesetzte Scanner, die Anzahl und Anordnung der Standpunkte, die Registrierung der Einzelscans und die Bedingungen vor Ort. Eine E57-Datei transportiert diese Qualität nur, sie verbessert sie nicht.

Für eine verlässliche Weiterverarbeitung sollten deshalb neben der Datei auch Angaben zur Messung übergeben werden:

• verwendetes Gerät und Datum der Aufnahme,
• Registrierungsbericht mit den erreichten Abweichungen,
• Bezug zu einem lokalen oder amtlichen Koordinatensystem,
• Hinweise auf Bereiche, die nicht oder nur teilweise erfasst wurden.

Mit diesen Informationen können Planer einschätzen, für welche Aufgaben die Daten geeignet sind, etwa für eine Entwurfsplanung, ein detailliertes Bestandsmodell oder die Kontrolle von Bauteilen in der Ausführung.

Für Bauherren, Planer und Eigentümer ist E57 vor allem eine Investitionssicherheit. Einmal erfasste Scandaten bleiben auch Jahre später mit anderer Software nutzbar. Aus der Punktwolke entstehen Bestandsmodelle, Grundrisse, Schnitte und Ansichten im Rahmen von Scan-to-BIM.

Gerade bei Bestandsgebäuden, die über viele Jahre genutzt, umgebaut oder saniert werden, ist das ein großer Vorteil. Die Punktwolke dokumentiert den Zustand zum Zeitpunkt der Aufnahme vollständig. Spätere Fragen nach Maßen, Bauteilen oder Verformungen lassen sich oft direkt aus den archivierten Daten beantworten, ohne erneut vor Ort messen zu müssen. Damit wird die E57-Datei zu einem dauerhaften Bestandteil der Gebäudedokumentation.

Bräuer Architekten übergibt Scandaten aus dem Bestandsaufmaß auf Wunsch als E57-Datei. So können auch Fachplaner und spätere Projektbeteiligte direkt mit den Messdaten arbeiten.

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• Punktwolke – Eine Punktwolke ist eine Sammlung von Messpunkten im dreidimensionalen Raum, die zusammen die Oberfläche eines Objekts abbilden.
• 3D-Laserscanning – 3D-Laserscanning ist ein Messverfahren, bei dem ein Laserscanner seine Umgebung berührungslos und flächendeckend abtastet.
• Scan-to-BIM – Scan-to-BIM bezeichnet den Prozess, aus 3D-Laserscan-Punktwolken ein vollständiges, parametrisches BIM-Gebäudemodell zu erstellen.
• CAD-Datei – Eine CAD-Datei ist eine Datei, die mit einem Programm für computergestütztes Konstruieren (Computer-Aided Design) erstellt wurde.
• Digitaler Zwilling – Ein digitaler Zwilling ist ein digitales Abbild eines realen Gebäudes, das nicht nur dessen Geometrie, sondern auch Informationen zu Bauteilen, Anlagen, Nutzung und …

Womit kann ich eine E57-Datei öffnen?

Mit vielen CAD-, BIM- und Punktwolkenprogrammen, zum Beispiel ArchiCAD, Autodesk ReCap oder der freien Software CloudCompare.

Kann ich aus einer E57-Datei direkt Grundrisse ableiten?

Nicht automatisch. Die Punktwolke ist eine sehr genaue Messgrundlage, aus der Grundrisse, Schnitte und Modelle in CAD- oder BIM-Software konstruiert werden. Dieser Schritt erfordert Fachwissen und eine saubere Interpretation der Messdaten.

Warum ist eine E57-Datei so groß?

Sie enthält oft Millionen bis Milliarden Messpunkte mit Farb- und Intensitätswerten sowie Bilder. Eine reduzierte Punktdichte verringert die Dateigröße deutlich.

Ist E57 für die Archivierung geeignet?

Ja. Als offener und genormter Standard ist E57 besonders gut geeignet, um Scandaten herstellerunabhängig und langfristig aufzubewahren.