Measuring of Large Structures

Work area

The main focus of the Measuring of Large Structures development team is on the capture, analysis and visualization of 3D measuring data in the field of production technology. An interdisciplinary team and a broad spectrum of digitalization methods for stationary and mobile applications are the basis of innovative solutions even under difficult conditions (e.g. underwater).

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Using the latest measurement technology for capturing the shape and location of large structures provides the foundation for application-specific development of analysis and evaluation methods of geometric data. Together with industry partners, the research focus of 3D data-capturing develops concepts of measurement and quality management capturing the actual build state of various objects. A qualification of the measurement process for quality control as well as the development of the entire process chain of data acquisition is performed, the results are presented accordingly and the information is returned to the production process.
The research field data analysis focuses on solving fundamental questions regarding the interpretation of multidimensional sensory data. The overall objective is customized software engineering for the automated analysis of high-resolution 3D point clouds and additional data sources. With application-specific development for automated extraction of object-relevant information of 2D, 3D or higher dimensional data, modelling techniques are developed, measurement and analysis processes are automated and the state of the object is derived.

We have expanded our competencies and increased the personnel in the field of evaluation and analysis of sound-based sensor systems for application in monitoring systems, production monitoring and, in particular, in combination with the existing competences in geometric 3D measurement technology (sensor data fusion).

Project overview

3D HydroMapper

Hybrid 3D inventory data capture and model-based testing of waterway structures for sustainable infrastructure lifecycle management

As part of the joint project "Hybrid 3D as-built data acquisition and model-based inspection of transport water structures for sustainable infrastructure lifecycle management - 3D HydroMapper", Fraunhofer IGP is developing a system for the digital inspection of transport water structures in collaboration with Dr. Hesse und Partner Ingenieure in Hamburg (dhp:i), WKC Hamburg GmbH (WKC), the Geodetic Institute Hannover (GIH) and the port operator and service provider Niedersachsen Ports (NPorts). The unique selling point is the extensive automation of the measurement, evaluation and inspection process for structures located above and below water. As a result, the recording speed can be increased, the scope of the inspection expanded and, for the first time, a comprehensive digital construction model for port structures can be created and updated.


(Laufzeit '17 - '18)
Automatisierte ISO-konforme Prüfung von Schiffspropellern unter Verwendung flächenhafter 3D-Messverfahren - PROPSCAN3D
Auswertesystem Unterwasserstrukturen
(Laufzeit '16-'19)
Entwicklung eines Auswertesystems zur geometrischen Überwachung von Unterwasserstrukturen – OWS M-V
(Laufzeit '16-'19)
Geometrieerfassung sowie Datenauswertung von Schiffsoberflächen für effiziente Beschichtungsprozesse – FINISH
(Laufzeit '15-'18)
3D-Erfassung und Überwachung von Unterwassergroßstrukturen – DeepInspect (Interne Vorlaufforschung der FhG)
(Laufzeit '13-'16)
Developing Smart Technologies for Productivity Improvement of European Small and Medium Sized Shipyards - SMARTYards
(Laufzeit '13-'16)
Regelgeometriebasiertes Ist-Modell für den Innenausbau von Megayachten - IMoScan
Aufmaß 3D
(Laufzeit '13-'14)
Aufmaßgenerierung zur Vorfertigung und Montage mehrdimensional gekrümmter Fassadenelemente - Aufmaß 3D
(Laufzeit '12-'14)
Einsatz von Laserscannern im Stahlkörperbau - ELASTA
Prüfung von Propellerstrukturen
(Laufzeit '11-dato)

Auswerteverfahren und Messkonzepte für die geometrische Prüfung von Propellerstrukturen
Messtechnik MegaYachten
(Laufzeit '11-dato)
Messtechnik im Produktionsprozess von MegaYachten
(Laufzeit '11)
Prüfung eines Rotorblatt-Urmodells
Astronomische Großuhr
(Laufzeit '09-dato)
Digitalisierung und Dokumentation einer über 500 Jahre alten astronomischen Großuhr
(Laufzeit '09 - '11)
Auswerteverfahren und Messkonzepte für die geometrische Prüfung von CFK-Propellerstrukturen
(Laufzeit '09- '10)
Durchführbarkeitsstudie zur 3-D-Prüfung in der Rotorblattproduktion
Spinnerform für Windkraftanlagen
(Laufzeit '09)
Prüfung einer Spinnerform für Windkraftanlagen
(Laufzeit '08-'10)
Einführung eines Messkonzeptes in der Serienfertigung von Offshore-Gründungsstrukturen

3-D-Vermessung eines Curved Panels
(Laufzeit '08- '09)

3-D-Vermessung und Analyse der Fertigung eines Curved Panels auf der Igelbaulehre
(Laufzeit '07-'10)
Auswirkungen von Oberflächenimperfektionen auf das hydrodynamische Verhalten von Schiffen
3-D-Vermessung von Windkraftanlagen
(Laufzeit: '07-'08)
3-D-Vermessung einer Ober- und Unterform für die Flügelfertigung von Windkraftanlagen
(Laufzeit: '07)
Geometrische Messungen am LINC-NIRVANA des „Large Binocular Telescope“
(Laufzeit '06- '10)
Optimierung und Beurteilung des Oberflächenfinishs im Yachtbau - OFIN
Large Binocular Microscope
(Laufzeit: '06)
Geometrische Auswertung am Teleskop-Instrumenten-Interface des „Large Binocular Telescope“
POD - Antriebe
Ebenheitsmessungen für POD - Antriebe
(Laufzeit: '03-'07)
Ebenheitsmessungen von ausgewählten Flanschverbindungen
Oberflächenqualität Luxusyachten (Laufzeit:'03) Messtechnische Erfassung und Beurteilung der Oberflächenqualität am Überwasserrumpf sowie den Aufbauten von Luxusgroßyachten
ProPeene 2010 TP5
(Laufzeit: '02-'05)
Genaufertigung der Schiffskörperstruktur kleiner und mittlerer Spezialschiffe -  Verbundvorhaben ProPeene 2010 - Teilprojekt 5
curved panel Fortsetzung (Laufzeit: '02-'04) Genaufertigung von zweiachsig gekrümmten Volumen- und Flächenbaugruppen aus Stahl
Ostsee-Hansekogge (Laufzeit: '02-'03) Erzeugung eines Schiffsentwurfes einer Ostsee-Hansekogge auf Basis der 3D-Messdaten eines historischen Schiffsmodells
WIPS P 2.2
(Laufzeit: '00-'01)
Rationale Erfassung fertigungsbedingter Schrumpf- und Verformungswerte
Genaufertigung Schiffbau (Laufzeit:'99-'01) Grundlagen der Genaufertigung komplizierter Sektionen des Vor- und Hinterschiffes
Mustervergleich von Großstrukturen (Laufzeit:'99-'01) Dreidimensionales Messen und automatisierter Mustervergleich von Großstrukturen
curved panel (Laufzeit:'98-'00) Genaufertigung von zweiachsig gekrümmten Volumen- und Flächenbaugruppen aus Stahl


  • Implementation and development of methods for geometric quality control as well as control of manufacturing processes by using modern 3D measuring methods
  • Requirement-specific modelling of high-resolution point cloud datasets (reverse engineering)
  • Analysis, consulting and conceptual design of measurement and testing processes as well as the derivation of recommendations for action to integrate the results
  • Implementation of 3D tolerance analyses and measurement capability studies
  • Creation of planning and simulation foundations based on 2D and 3D measurement data as well as data modelling for online programming of robots
  • Application-specific software development for data evaluation, analysis and interpretation of point clouds
  • Development of multi-sensor systems for the capture and interpretation of 3D data and integration of additional information sources
  • Development of end-to-end systems for monitoring and interpretation of the current status of large structures, individual components, plants and processes (monitoring, lifecycle management, building information modelling)


  •  Coordinate Measuring Machine: Mitutoyo C574
  • Laser interferometer: Renishaw ML10 (40m)
  • Measuring arm: CimCore 3000i
  • Industrial Photogrammetry: Aicon DPA
  • Strip light projector: GOM ATOS Triple Scan; ARAMIS
  • 3D Total Station: Sokkia Net 1200
  • 3D laser scanner: FARO Focus 3D; Mensi GS25; Z+F Imager 5010
  • Thermographic cameras: Infratec Insect 675S; FLIR ThermaCam P25
  • Laser tracker; Leica AT 901B; Leica AT 960-LR / Accessories: Leica T-Mac, Leica Absolute Scanner and T-Probe
  • Projection system: Werklicht Pro Extend3D
  • Additional equipment technology in the Fraunhofer Group: Evaluation software: InnoMetric Polyworks, AICON 3D Studio, GOM Inspect, Rhinoceros, 3-Dim