Wie funktioniert ein Kanalbaulaser?

Der Kanalbaulaser besteht aus einem stabilen Gehäuse mit einem kardanisch aufgehängten Laser-Pointer. Die Drehachsen des Laserpointers sind auf der Außenseite des Kanal-Laser sichtbar gemacht, was für die exakte Ausrichtung z.B. mittels Lotschnur wichtig ist.

Je nach Ausführung kommen rote oder grüne Diodenlaser zum Einsatz, wobei die roten Laserdioden günstiger sind, die grünen dagegen für den Einsatz bei schlechten Sichtverhältnissen und größeren Entfernungen konzipiert, jedoch teurer in der Anschaffung sind.

Mittels elektronischer Libellen horizontiert sich der Laser automatisch. Am zuvor errechneten Zielpunkt (oder am Punkt mit dem übertragenen Abstand vom Zielpunkt) wird die Laserzieltafel aufgestellt, und der Laser darauf ausgerichtet.

Geräte mit Fernsteuerung ermöglichen dabei den Ein-Mann-Betrieb, indem der Bauingenieur von der Zieltafel aus den Laser ausrichten kann. Der Laser ist dafür in den Achsen horizontal (Gefälleinstellung) und vertikal (Richtungseinstellung) schwenkbar. High-End-Geräte gleichen zudem die ungenaue Ausrichtung auf der Querachse (Verrollung) bis zu einem gewissen Grad aus (siehe nachfolgendes Bild).

Wie werden Kanallaser angewendet?

Kanalbau und Rohrverlegung gehören zu den besonderen Herausforderungen im Baugewerbe. Grund dafür ist die allgegenwärtig vorherrschende Enge und der Platzmangel, die es erschwert, mit klassischen Mitteln vorzugehen. Hinzu kommen die Anforderungen an Abwasserleitungen, an jeder Stelle ein vorgegebenes Gefälle zu besitzen, um den sicheren Abtransport der Abwässer auch langfristig zu gewährleisten.

Der Kanallaser wird im oder über dem Rohr am Ausgangspunkt aufgebaut. Zum Aufbau im Rohr gibt es verschiedene Gerätefüße für die unterschiedlichen Rohrdurchmesser, so dass der Laserstrahl mittig zum Rohr verläuft.

Es ist darauf zu achten, dass die Querneigung im Toleranzbereich des Gerätes liegt. Eine entsprechende Anzeige (optisch/akustisch) hilft bei der Grob-Ausrichtung. Im Startschacht oder am Rohrleitungsanfang wird der Laser zunächst aufgestellt und durch die Automatik nivelliert.

Neben dem Gefälle muss die exakte Richtung des Kanals sichergestellt werden. Die Richtung wird zuvor mit Hilfe von Fluchtstangen über die Gesamtlänge abgesteckt. Für die Richtungsübertragung (Achsübertragung) wird nun der Laser in lotrechter Richtung hochgefahren und mit der Richtungseinstellung über die Fernbedienung auf die Fluchtstange ausgerichtet. Kanallaser können in positiver Richtung bis zu + 40 % geneigt werden. Somit kann selbst aus tiefen Schächten heraus der Laserpunkt ausreichend hochgefahren werden, um sich anhand der Fluchtstange auszurichten.

Andere Überragungsmöglichkeiten für die Richtung sind die Achsübertragung mittels Fluchtschnur, bzw. durch Peilen mit Hilfe einer Lotschnur.

Eine Besonderheit stellt der Kanallaser zeta 125s aus dem Hause geomax dar. Dieser verfügt über einen zusätzlichen vertikalen zuschaltbaren Rotationslaser, der mit einem handelsüblichen Empfänger detektiert werden kann. Mit Hilfe der Fernbedienung kann der Strahl auf den Empfänger ausgerichtet werden. Dies erleichtert die Ausrichtung nochmals und wird im nachfolgenden Video von geomax anschaulich gezeigt.

Stimmt nun die Richtung wird am Ende der Flucht Laserzieltafel aufgestellt und so ausgerichtet, dass der Laserstrahl mittig trifft. Im Weiteren wird nun Segment für Segment die Zieltafel im Rohr platziert, und das Rohr- oder Kanalteil so fixiert, dass der Neigungswinkel stets erhalten bleibt.

Weitere Einsatzzwecke von Kanalbaulaser:

• Tunnelbau
• Steilneigungen in bergigen Regionen durch großen Neigungsbereich

Was sind die Vor- und Nachteile von Kanalbaulaser?

Vorteile:

• Die einfache Handhabung sowie die enorme Zeitersparnis sind die größten Vorteile des Kanallasers. Anstatt für jedes Segment wieder neu mit Lot und Messlatte den korrekten Abstand zur oberirdisch angebrachten Fluchtschnur abzumessen, wird mittels der Zieltafel jedes Teil anhand des Laserstrahls ausgerichtet. Besonders in beengten Verhältnissen stellt dies eine unschlagbare Vereinfachung der Arbeit dar.
• Bei Verwendung der Fernbedienung kann der Laser von einer Person eingerichtet werden.
• Weitere Vorteile sind die sehr hohe Genauigkeit und das belastbare Metallgehäuse. Das meist mit Stickstoff gefüllte Gehäuse hält auch verschiedenen Korrosionen durch Säuren, Salzen, Chemikalien und anderen Schadstoffen im Erdreich stand.

Nachteile:

• Im Gegensatz zu einer Richtschnur, die an fest verankerten Stäben angebracht ist, kann ein Kanalbaulaser durch Erschütterungen bewegt werden. Solche Erschütterungs-Einflüsse können durch in der Nähe verlaufende Straßen mit schweren Lastkraftwagen oder schweren Maschinen auf der Baustelle – insbesondere Erdverdichter – hervorgerufen werden. Da Kanalbaulaser über Erschütterungssensoren verfügen, ist eine Falschmessung unwahrscheinlich, da es vorher zu einer Abschaltung kommt.
  
• Als Nachteil kann der (relativ) hohe Anschaffungspreis gesehen werden. Betrachtet man jedoch die Kosten von Maschinen, die im Tiefbau eingesetzt werden, ist eine Anschaffung durch die mögliche Zeiteinsparung auf jeden Fall sinnvoll.
• Je nach Sicht- und Raumverhältnissen kann der Laserstrahl beim initialen Einrichten schwer zu entdecken sein.
• Temperaturgefälle in der Umgebungsluft können die Genauigkeit des Laserstrahls beeinträchtigen. Der Laserstrahl tendiert dazu, sich zum dichteren Medium hin – in diesem Fall der kälteren Luft – zu verbiegen. Dieser Effekt wird Refraktionsablenkung genannt. Diese Ablenkung ist zwar minimal, jedoch kann bei besonders präzisen Gerinnen, oder aber auf große Entfernungen hin, diese Ablenkung eine messbare Rolle spielen. Einfache Gegenmaßnahmen sind unter dem Punkt “Was ist bei Kanalbaulaser zu beachten” beschrieben.
  

Welche Ausstattungsmerkmale besitzen Kanalbaulaser?

Um eine ideale Verwendung auf der Baustelle zu gewährleisten, besitzen gute Geräte eine Reihe von Ausstattungsmerkmalen. Dadurch wird die Arbeit noch weiter erleichtert, und auch unter erschwerten Bedingungen die Funktion sichergestellt.

Erschütterungssensor

Viele Modelle besitzen einen Erschütterungssensor, der selbständig erkennen kann, ob die Gefahr eines Versetzens besteht. Dies gibt er durch ein blinkendes Lasersignal an den Bauleiter weiter, der dann mit der Zieltafel die korrekte Ausrichtung des Strahls entweder bestätigen oder wiederherstellen kann.

Gleitfüße und Fußlängen

Mit Hilfe von anschraubbaren Füßen kann das Gerät je nach Fußlänge zentrisch in verschiedensten Rohren positioniert werden. Häufig ist auch eine Kombination aus Gleit- und Fixierfüße (Gummikopf) anzutreffen. Durch die Gleitfüße (vorne angebracht) kann der Kanallaser im Rohr leicht ausgerichtet und nachjustiert werden. Die Fixierfüße sorgen anschließend für einen sicheren Stand ohne zu verrutschen.

Batteriefach

Kanalbaulaser werden üblicherweise mit wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus betrieben. Eine volle Ladung ermöglicht das ununterbrochene Arbeiten über Tage, mithin sogar über Wochen. Dennoch tendieren Akkumulatoren dazu, gerade dann leer zu sein, wenn sie am dringendsten gebraucht werden. Für solche Fälle können gute Geräte vorübergehend mit handelsüblichen Batterien in Standardgrößen betrieben werden, bis eine Arbeitspause erreicht ist, in der das Gerät aufgeladen werden kann.

Fernsteuerung

Insbesondere für die Einstellung des Lasers auf die Zieltafel ist eine Fernsteuerung unerlässlich. So kann der Bauleiter dem Gerät sogar aus großen Entfernungen Kommandos übermitteln. Die Reichweite der Fernbedienung ist abhängig von der Richtung zum Gerät. Sie reicht von wenigen Metern auf der Bedienseite (< 18 m) bis zu 190 m auf der Laseraustrittsseite.

Querneigungs-Kompensierung

Schon beim Aufbau können Kanalbaulaser den Bauleiter die Ausrichtung auf der Querachse gegen Verrollung unterstützen. Richtungspfeile zeigen auf dem Display an, in welcher Rotationsrichtung der Kanalbaulaser gedreht werden muss, um eine möglichst geringe Abweichung von der Lotrechten zu erreichen. Neben der visuellen Anzeige besitzen  die meisten Geräte auch eine Querneigungs-Kompensation die im Bereich < +/- 4 ° die Verdrehung ausgleicht.

Sicherheit gegen Staub und Nässe, sowie Korrosion

Kanalbaulaser sind grundsätzlich durch die Bauart gegen Staub und Spritzwasser geschützt. Für den Einsatz im Alltag auf der Baustelle sind die Gehäuse üblicherweise aus Leichtmetall und Kunststoff- oder Pulverbeschichtet. Korrosion im Inneren wird verhindert, in dem die Geräte vor dem Versiegeln mit Stickstoff gespült, und mit Stickstoff gefüllt werden. Dadurch wird der Sauerstoff dauerhaft verdrängt, und Korrosion unmöglich gemacht.

Was ist bei Kanalbaulaser zu beachten?

Wartung und Pflege

Kanalbaulaser sind naturgemäß wartungsfreie und zudem sehr robuste Geräte. Sie bedürfen keiner besonderen Behandlung. Dank des Staub- und Spritzwasserschutzes sind sie für den Einsatz im Baustellenbereich bestens gerüstet.

Falschmessungen aufgrund Refraktion vermeiden

Gegenmaßnahmen:

• Die Kanalrohre nicht der direkten Sonneneinwirkung aussetzen.
• Rohre mit Pressluft durchblasen wodurch im Rohr überall wieder gleiche Temperaturen herschen.
• Rohre im Schatten lagern oder mit einer Plane abdecken.
• Das Kanalrohr im Graben sofort ausrichten.
• Ist der Laserstrahl in Bewegung, durch Mittelwertbildung das Zentrum bestimmen.

Regelmäßige Kontrolle der Justierung

Da es sich bei Kanalbaulaser um hochpräzise Messgeräte handelt, ist eine regelmäßige Überprüfung und Justage unerlässlich. Generell sollten die Geräte einmal pro Jahr fachmännisch überprüft werden. Vor jedem Einsatz auf der Baustelle empfehlen wir zu überprüfen, ob der Kanalbaulaser noch stimmt. Wie das einfach geht, ist auf den nachfolgenden Bildern zu sehen.

Welche bekannten Hersteller und Modelle gibt es?

Hier findest Du eine Übersicht über aktuelle Kanalbaulaser sowie die Herstellerinformationen. Wir arbeiten mit den Herstellern Theis, Nedo und geo-Fennel zusammen. Trotzdem können wir auch die anderen Geräte empfehlen und auf Wunsch auch ein Angebot unterbreiten.

ohne und mit Tracking/Align Funktion

Hersteller	Topmodell	Besonderheit	Produktbroschüre	Youtube Link
GEO-Laser GmbH	KL-90L	Querachskompensation	Download	hier klicken!
Nedo GmbH & Co. KG	Tubus 2	grüne Laserdiode, Querachskompensation	Download	hier klicken!
Theis Feinwerktechnik GmbH	TKL 7	Querachskompensation	Download
geo-FENNEL GmbH	FKL-55		Download
geo-Fennel	FKL 44 + Tracking	Durchmesser nur 96 mm, Tracking Funktion	Download
Topcon	TP-L5	mit oder ohne Tracking Funktion	Download
GeoMax	Zeta 125		Download
GeoMax	Zeta 125 S	Querachskompensation, Tracking Funktion	Download	hier klicken!

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