Wie Sie die UTM-Umstellung einfach in den Griff bekommen

Seit dem Jahreswechsel 2018/2019 gilt UTM (Universale Transversale Mercatorprojektion) als neues amtliches Bezugs- und Abbildungssystem für Plandaten in ganz Deutschland. Welche Folgen die Umstellung auf UTM vor allem für Planer mit sich bringt und wie sie sich einfach und sicher umsetzen lässt, erklärt Geodät und MTS-Spezialist Dr. Alexander Beetz in diesem Artikel.

Die Vermessung der Erde

Bei der Vermessung der Erde schneidet sowohl die UTM- als auch die Gauß- Krüger-Projektion unseren Globus in „Scheibchen“ (Meridianstreifen), um ihn anschließend in einer Kartenebene abbilden zu können. Da UTM die Scheibchen ein wenig größer schneidet, geht die Abbildung mit deutlich größeren Verzerrungen einher, die bei Nichtbeachtung zu Problemen führen können.

Von der Realität zur Abbildung

Aus Koordinaten berechnete Flächen und Strecken können folglich von realen Messungen abweichen - je nach Standort sind bis zu 40 cm Abweichung pro 1.000 m möglich.

So entspricht beispielsweise eine aus Koordinaten der Zone UTM32 berechnete Strecke von 99,96 m in Tübingen in der Realität einer Strecke von 100,00 m, während die gleiche Strecke in München in der Realität in etwa genau diesen 99,96 m entspricht.

Die größten Probleme können folglich dann entstehen, wenn ein Planer im Maßstab 1:1 (so wie er es gewohnt ist) in einen UTM-Bestandsplan direkt hineinzeichnet.

Das klingt kompliziert, lässt sich aber vergleichsweise einfach an der oben-stehenden Grafik (vgl. Abb. 01) erklären: Um eine reale Strecke auf der gekrümmten Erdoberfläche auf einem Papier abbilden zu können, muss man diese auf einer Fläche projizieren/abbilden. Je nachdem, wo sich diese Strecke befindet, ergibt sich dabei entweder eine Stauchung oder eine Dehnung – und zwar um einen Faktor, der sich aus dem Abstand von dem jeweiligen Mittelmeridian ergibt (Maßstabsfaktor).

Der Lösungsweg

Im Prinzip hat also jede Koordinate einen eigenen Abweichungswert. Um die Projektionsabweichungen innerhalb eines Gebietes (max. 1 km²) zu minimierien, bleibt einem die Möglichkeit, diese Fläche der Praktikabilität zuliebe mit einem einzigen Faktor (und zwar dem des Mittelpunkts dieser Fläche) zu entzerren.

Dieser wird dann später im Plankopf für die Rückrechnung als Projektions-Maßstab mit den entsprechenden UTM-Koordinaten aufgeführt.

Für die anschließende Lokalisierung werden vor der Entzerrung des Planes Festpunkte mittels GNSS eingemessen und im Plan eingezeichnet.

Das Ergebnis ist ein entzerrter und mit Festpunkten versehener Plan, in dem Sie im Maßstab 1:1 weiter planen und auch Auftraggeber und Bauunternehmer nahtlos weiterarbeiten können (vgl. Abb. 03).

Selbstverständlich lässt sich dieser Plan später wieder problemlos in UTM-Koordinaten zurücktransformieren (vgl. Formel oben rechts), was im Kontext von BIM-Maßnahmen natürlich entscheidend ist.