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Nivelliergerät

Wir erklären Dir hier alles Wissenswerte zum Thema Nivelliergerät.

Über die Links gelangst Du zudem ganz einfach zu unserem Shop. Schaue Dich gerne um. Dort sind nicht nur Messgeräte zu finden, sondern auch passende Service-Angebote wie unseren Reparatur– und Justage-Service. Auch das passende Zubehör für Dein Nivelliergerät wirst Du dort finden.

Was ist ein Nivelliergerät?

Ein Nivelliergerät ist ein optisches selbsthorizontierendes Messinstrument zur Bestimmung von Höhen.

Hauptbestandteil ist im Wesentlichen ein um die Vertikalachse drehbares Fernrohr, bei dem eine horizontale Ziellinie erzeugt wird. Neben der Höhenbestimmung können mit einem Nivellier auch optisch Distanzen gemessen werden und zwar mit einer Genauigkeit von 0,1 m bis 0,3 m. Dies geschieht mit den beiden waagerechten Hilfslinien ober- und unterhalb der Zillinie.

Vor der Messung wir das Gerät möglichst gerade auf ein stabiles Stativ gestellt. Anschließend wird es mit der Dosenlibelle grob horizontiert. Dieser Vorgang wird auch Vorhorizontierung genannt. Ist dies geschehen sorgt der sogenannte Kompensator dafür, dass innerhalb eines kleinen Bereichs die Ziellinie automatisch horizontal ausgerichtet wird.

Nun blickt eine Person durch das Okular im Nivelliergerät, welches eine Markierung enthält. Diese Markierung ermöglicht es, an einer in der Ferne aufgestellten Messlatte einen Punkt zu markieren, mit welchem die Höhe verglichen werden soll. Wichtige Bedingung für die in der Ferne aufgestellte Messlatte ist einzig und allein, dass sie lotrecht und im Sichtbereich des Okulars aufgestellt ist. Von der Messlatte kann anschließend direkt die Höhe abgelesen werden.

Das Nivelliergerät ersetzte früher in der Höhenunterschied-Bestimmung die Schlauchwaage. Dieses fast schon antike Prinzip der Schlauchwaage basiert auf einem hydrostatischen Nivellement. Das bedeutet, dass anhand der Wasserspiegel zweier Röhren festgestellt wird, ob eine Fläche gerade ist oder nicht. Zwei Röhren sind mit einem Schlauch verbunden. Ist der Wasserstand in einer der Röhren höher als in der anderen, liegt eine ungerade Fläche vor. Ist der Wasserstand gleich, sind keine Höhenunterschiede gegeben.

Nivellier im Innern

Der Kompensator besteht im Prinzip aus einem an Fäden aufgehängten Spiegel, der den horizontalen Lichtstrahl trotz einer Restneigung des Fernrohrs auf die Fadenkreuzmitte lenkt. Tippt man leicht gegen ein Stativbein, so kann man sehen, wie der Kompensator arbeitet. Die horizontale Linie schwingt und pendelt sich immer auf der gleichen Höhe ein.

Welche Vorteile bietet ein Nivelliergerät?

Im Vergleich mit anderen Messmethoden bieten Nivelliergeräte zahlreiche Vorteile, die einem das Leben leichter machen. Folgende Vorzüge kristallisieren sich heraus:

  • Die Messung ist sehr präzise, wodurch Fehler vermieden werden
  • Die Reichweite ist hoch, was die Arbeit beschleunigt und vereinfacht
  • Die Handhabung ist leicht erlernbar
  • es können optisch Distanzen gemessen werden
  • Es können einfach Höhenunterschiede gemessen werden

Als Nachteile können folgende Aspekte genannt werden:

  • Anschaffungskosten im Vergleich zu Wasserwaagen und Schlauchwaage höher
  • Durch technischen Fortschritt schnell ersetzbar, bspw. durch Rotationslaser
  • Es werden für die Höhenmessung mindestens 2 Personen benötigt. Eine Person schaut durch das Nivelliergerät, die andere Person hält die Messlatte.

Wo kommt ein Nivelliergerät zum Einsatz?

Der Einsatzbereich für das Nivelliergerät hängt davon ab, welche Art von Gerätschaft vorliegt. Ein klassisches Nivelliergerät wird für die Landvermessung eingesetzt und dient dazu waagerechte Flächen herzustellen und Höhenunterschiede zu messen. Aufgrund ihrer eingeschränkten Funktionalität sind Nivelliergeräte für Privatpersonen uninteressant. Für Architekten und Vermessungsbüros hingegen, sind Nivelliergeräte jedoch unerlässlich.

Typische Einsatzgebiete sind:

  • Straßenbau
  • Garten- und Landschaftsbau
  • Landvermessung

Alternative: Baulaser/Rotationslaser

Sind auf einer Baustelle viele Punkthöhen abzustecken oder zu überwachen, ist es häufig sinnvoll, einen Rotationslaser einzusetzen. Bei diesem beschreibt ein rotierender Laserstrahl eine Horizontalebene, die als Referenzebene zur Höhenabsteckung (z.B. von Meterrissen) oder zur Höhenüberprüfung dient.

Damit werden wesentlich größere Distanzen mit sehr großer Zuverlässigkeit gemessen. Beispielsweise ist ein Baulaser in der Lage, eine Reichweite von bis zu 500 Metern mit einer Genauigkeit von +/- 5 Millimetern pro 100 Meter anzugeben.

Welche bekannten Hersteller gibt es?

Der Markt für Baugeräte ist groß und auch der Markt für Nivelliergeräte hat einiges zu bieten. Hier mischen vor allem die folgenden Hersteller mit:

  • Theis
  • Leica
  • geo-Fennel
  • Nivel System

Theis

Die Firma Theis Feinwerktechnik GmbH gibt es schon seit 1931 und hat sich durch qualitativ hochwertige Produkte einen Namen im Bereich Vermessungs-Instrumente gemacht. Neben Nivelliergeräte bieten wir von Theis auch Rotationslaser an. Der sehr gute Service und die Zuverlässigkeit von Theis Produkten haben uns als Händler überzeugt.

Leica

Leica ist bekannt geworden als Hersteller für Kameras. Doch mit den eigenen Qualitäten folgten auch Nivelliergeräte und somit der Sprung in die Vermessungstechnik. Gerade im Bereich Digitalnivellier ist Leica ein Vorreiter und bietet ergänzend eigene Software zu den Geräten an. Zudem gelten die Geräte als sehr robust.

geo-Fennel

Robustheit und zudem auch sichere Langlebigkeit sind beim Hersteller geo-Fennel gegeben. Im Gegensatz zu Leica ist geo-Fennel auf den Bereich der Vermessungstechnik spezialisiert. Dies sorgt für eine riesige Auswahl und vor allem im Profibereich für sehr überzeugende und zuverlässige Resultate. Aber auch dem Hobbyheimwerker lohnt sich ein Blick ins Angebot von geo-Fennel.

Nivel System

Seit Sommer 2019 bieten wir auch Geräte der polnischen Firma Nivel System an. Die Geräte überzeugen durch das sehr gute Preis-Leistungsverhältnis. Auch hinsichtlich der Qualität müssen sie sich nicht hinter anderen Herstellern wie z.B. geo-Fennel verstecken. Außerdem bieten die Nivelliergeräte und Laser von Nivel System tolle Features, die andere Hersteller so nicht, oder erst in höheren Preissegment anbieten.

Worauf sollte man bei der Entscheidung für ein Nivelliergerät achten?

großer Objektivdurchmesser

Je größer der Durchmesser, desto mehr Licht fällt hinein und das Bild wird kontrastreicher. Dies erleichtert Dir das Ablesen der Messlatte.

starker Zoom

Der Zoom gibt an wie stark das Objekt vergrößert wird. Je größer der Zoom ist, desto besser kannst Du auf weite Distanzen die Messlatte vernünftig ablesen. Der Zoom sollte mindestens 26x betragen, wobei die meisten Geräte über einen Zoom von 32x verfügen.

hohe Robustheit

Dies erkennst Du an folgenden Merkmalen: hohe Schutzart (mind. IP54), Gehäuse aus Metall, innenliegender Teilkreis, stabiler Koffer

Qualität

Achte auch drauf, dass sich die Fokussierschraube sowie die Fußschrauben angenehm und spielfrei drehen lassen.

Teilkreis

Viele Nivelliergeräte werden in 2 Varianten angeboten. Nivelliergeräte der Variante 1 sind mit einer 360° Einteilung ausgestattet. Es gibt jedoch auch Varianten mit sogenannter Gon Einteilung. Gon ist eine Hilfsmaßeinheit zur Angabe von Winkeln und hat sich im Vermessungswesen etabliert. Dabei entsprechen 400 gon = 360° (z.B. 100 gon entsprechen 90°. Bezogen auf die Messgenauigkeit spielt die Einteilung keine Rolle. Trotzdem kann je nach Geschmack die Kaufentscheidung variieren.

Unsere Nivelliergeräte

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Diese Dinge solltest Du beachten

1. Lege das Nivelliergerät nach der Arbeit nie nass in den Koffer, sondern lasse es austrocknen. Zwar sind die Geräte in der Regel Spritzwassergeschützt, aber in dem geschlossenen Koffer dringt Feuchtigkeit in das Gerät ein und kann die feinen Teile des Kompensators beschädigen bzw. verkleben.

2. Bevor Du mit der Messung beginnst:

  • kontrolliere ob die Feinhorizontierung funktioniert. Dies tust Du, in dem Du durch das Okular blickst und leicht gegen das Stativ tippst (Gerät mit Dosenlibelle bereits ausgerichtet). Die Ziellinie beginnt zu pendeln, schwingt sich jedoch immer wieder auf die gleiche Höhe ein. Ist der Kompensator defekt, oder aufgrund von Feuchtigkeit im Gerät verklebt, so ist die Ziellinie trotz Antippen starr.
  • Gib dem Gerät etwas Zeit (5-10 min), damit es sich akklimatisieren kann
  • Richte das Nivelliergerät mit den Fußschrauben so aus, dass die Schrauben noch Luft in der Verstellung haben. Befinden sich die Schrauben nahe dem Endanschlag, so steht das Gerät unnötig wackelig auf dem Stativ.
  • Kontrolliere vor der Arbeit ob Dein Gerät noch stimmt. Durch Erschütterungen kann sich der Kompensator verstellen. Dies hat zur Folge, dass Du bei Höhenmessungen auf unterschiedliche Distanzen falsche Höhen misst. Wie das geht erkläre ich Dir unter dem Punkt: So überprüfst Du, ob Dein Nivellier noch stimmt.

3. Falls Du feststellst, dass Dein Gerät verstellt ist, dann ist es das Einfachste, wenn Du das Gerät zu einem Fachmann gibst. Dieser justiert Dir Dein Gerät und Du kannst wieder exakt messen. Gerne übernehmen wir das für Dich.

4. Es ist nicht einfach, die Messlatte exakt gerade zu halten. Damit jedoch die richtige Höhe gemessen wird, bewege die Messlatte in Richtung Nivelliergerät nach vorne und zurück. Der niedrigste Wert der Wert bei senkrecht ausgerichteter Messlatte.

5. Falls Du die Dosenlibelle eingespielt hast, sie aber nach Drehung des Geräts um 180° wieder außerhalb der Markierung ist, dann ist höchstwahrscheinlich die Dosenlibelle verstellt und Du musst die Dosenlibelle einstellen.

6. Achte beim Umgang mit Messlatten darauf, dass sie möglichst nicht in den Schmutz gelegt werden. Die Messlatten bestehen in der Regel aus Aluprofilen, die ineinander fahren. Kommt Schmutz zwischen die einzelnen Teleskopabschnitte, so klemmen diese schnell, bzw. die Arretierung funktioniert nicht mehr.

7. Die Schnellklemmung für die Stativbeine lockert sich gerne mit der Zeit. Ebenso die Schrauben, die die Verstellung der Beine ermöglichen. Zieh die Schrauben bei Bedarf an, damit es zu keiner ungewollten Verstellung des Statives kommt.

So überprüfst Du, ob das Nivellier noch stimmt

Überprüfe in regelmäßigen Abständen, ob das Nivellier noch stimmt, das heißt ob die Ziellinie auch wirklich waagrecht ist. Das ist besonders wichtig, wenn das Gerät starken Vibrationen oder Stößen ausgesetzt war, die beispielsweise beim Transport entstehen können. Eine andere Ursache für einen nicht waagerechte Zillinie sind Temperaturunterschiede. Normalerweise wird der Kompensator Bei Raumtemperatur justiert.

Sollte das Gerät nicht stimmen, dann führt das vor allem dann zu einem Problem, wenn Du nicht immer auf die gleiche Zielweite misst. Dies wird durch die nachfolgenden Bilder verdeutlicht.

Vorgehen

  1. Stell in einem flachen Gelände 2 Nivellierlatten (A und B) im Abstand von max. 30m auf. Es reicht, wenn Du den Abstand per Schrittlänge misst.
  2. Positioniere das Nivellier in der Mitte, so dass es zu beiden Seiten den gleichen Abstand hat.
  3. Lies beide Höhen ab und notiere Dir die Werte. Mit den Werten kannst Du den Höhenunterschied berechnen, da beide Latten sicherlich nicht zu 100% auf der gleichen Höhe stehen.
  4. Positionier nun das Gerät im Abstand von 1 Meter vor Messlatte A und notiert auch den Wert.
  5. Mit der Höhendifferenz und dem neuen Wert kannst Du nun den zweiten Wert für Messlatte B berechnen
  6. Lies nun die Höhe an Messlatte B ab und vergleiche den Wert mit dem errechneten Soll-Wert.

Falls der Wert > 3 mm beträgt, dann sollte das Nivellier justiert werden.

Nivelliergerät – FAQ

Mein Nivelliergerät klackert, wenn ich es in der Hand neige. Ist es defekt?

Im Innern des Nivelliergeräts befindet sich der Kompensator, der für die Selbsthorizontierung verantwortlich ist. Vereinfacht augedrückt handelt es sich um ein Prisma, das an feinen Fäden hängt. Neigt man das Nivellier, so stößt das Prisma an die Anschläge und verursacht ein Klackern. Dies ist ganz normal.

Was ist der Unterschied zwischen luftgedämpften und magnetgedämpften Kompensatoren?

Hätte ein Nivelliergerät keine Kompensatordämpfung, so würde es sehr lange dauern, bis die Ziellinie sich einpendelt und ruhig steht. Nivelliergeräte für den täglichen Baustelleneinsatz verfügen in der Regel über einen magnetgedämpften Kompensaor. Diese Dämpfung verhindert zuverlässig, dass Vibrationen durch Baumaschinen, Windstöße, etc. sich auf die Ziellinien auswirken und zum Schwingen bringen. Jedoch kann es sein, dass sich der Kompensator nicht exakt ausrichtet, da die Däpfung den Kompensator “festhält”. Die Ungenauigkeit ist jedoch sehr gering.

Ingenieurnivelliere hingegen besitzen meistens einen luftgedämpften Kompensator. Dadurch ist das Nivellier empfindlicher gegenüber Vibrationen, jedoch auch genauer, was für Vermessungsbüros sehr wichtig ist.

Wie pflegt man ein Nivelliergerät?

Transportiere das Gerät immer im Koffer und vermeide starke Vibrationen und Stöße. Beim Reinigen sollte das Glas der Linse nie mit den Fingern berührt, sondern der Staub stets abgeblasen werden. Anschließend sollte das Waschen nur mit feuchten Lappen erfolgen, die entweder mit Wasser oder einer geringen Menge an Alkohol angefeuchtet sind. Andere Stoffe können die Kunststoffteile schädigen.

Welches Zubehör wird neben dem Nivelliergerät noch benötigt?

Damit Du vernünftig arbeiten kannst benötigst Du ein stabiles Stativ. Außerdem musst Du die Höhen irgendwie Messen. Dafür gibt es Messlatten, die auf Vorder- sowie Rückseite Höhenmarkierungen in cm und mm Einteilung aufweisen.

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