Die niederösterreichische Firma Riegl Laser Measurement Systems hat sich auf die komplexe Vermessung ganzer Umgebungen mit dieser Technik spezialisiert. Für ihr Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit von Laserscannern bei der Entfernungsmessung wurde die Firma am Donnerstag mit dem erstmals vergebenen "Inventum"-Preis für das beste Patent 2011 ausgezeichnet.

"Es geht darum, die Welt, wie sie ist, in drei Dimensionen zu erfassen", so der Techniker und Ko-Geschäftsführer Andreas Ullrich im Gespräch mit der APA. Um das zu bewerkstelligen, senden die Experten kurze Laserpulse in alle Richtungen aus. Das Laserlicht wird dann von den Objekten der Umgebung zur Quelle zurück reflektiert und registriert. Aufgrund der konstanten Lichtgeschwindigkeit kann aus dem zeitlichen Unterschied zwischen dem Aussenden und dem Auffangen des Pulses der Abstand zu dem Objekt berechnet werden. In Summe ergeben die unzähligen Messungen dann einen Punkteschwarm, der die genaue Umgebungsbeschaffenheit in einem 3D-Modell abbildet.

Aufgrund der extrem hohen Geschwindigkeit des Lichts und der relativ geringen Distanzen zu den Objekten, die man messen möchte, sind die Zeiteneinheiten, die die Lichtpulse zum Objekt und wieder zurück brauchen, sehr klein, so Ullrich. "Wir müssen hier mit einer Genauigkeit im Billionstel-Sekunden-Bereich (Anm.: Picosekunden) messen, um schlussendlich auf millimetergenaue Resultate zu kommen."

Eine Schwierigkeit dabei sei, dass sich die Stärken der rückkehrenden Signale sehr stark unterscheiden - je nachdem, wie sehr das reflektierende Material das Licht absorbiert und wie groß die Distanz zum Objekt ist. "In diesem großen Signalbereich die richtige zeitliche Messung zusammen zu bringen, ist die große technische Herausforderung", so der Wissenschafter. Für diese Probleme habe man aber eine "besonders elegante Lösung" gefunden und diese auch patentieren lassen.

Die rückkehrenden Lasersignale werden mit extrem hoher Abtastrate in digitale Signale umgewandelt und dann mit bereits im System befindlichen Datenmustern, die als Referenz dienen, verglichen. Aufgrund der Übereinstimmung zwischen den eingehenden Signalen und den Referenzdaten können die Entfernungen besser berechnet werden, als bei der ausschließlichen Analyse des Eingangssignals. Auf diese Weise kann auch die Informationen genutzt werden, die im spezifischen Muster des Signals enthalten sind.

Diese Technologie bilde die Grundlage, auf der die Funktionsweise einer ganzen Laserscanner-Serie der Firma Riegl aufbaut. Ullrich betonte, dass diese Geräte "auf dem Markt sehr gut angenommen werden" und die Produktionskapazitäten derzeit mehr als ausgeschöpft seien.

Das Unternehmen wurde 1978 von dem damaligen Dozenten an der Technischen Universität Wien und heutigen Geschäftsführer Johannes Riegl gegründet. Aktuell beschäftigt man 130 Mitarbeiter in Österreich, 90 Prozent der Umsätze erwirtschaftet das Unternehmen im Export.