Profilkörper erstellen

Der Profilkörper ist das Objekt, in dem die ganze Trassierung zusammenläuft. Achse, Längsschnitt und Querschnitt sind bis hierher einzeln entstanden. Der Profilkörper nimmt sie und baut daraus den durchgehenden 3D-Straßenkörper, indem er den Querschnitt an jeder Station entlang der Achse auf die Gradientenhöhe setzt und quer einbaut. Der Profilkörper legt den Querschnitt Station für Station neu an und interpoliert dazwischen.

In diesem Tutorial legst du einen Profilkörper an. Vorher klären wir die drei Zutaten, dann die zwei Stellschrauben, an denen Einsteiger am häufigsten hängen bleiben: die Bereiche, die festlegen, welcher Querschnitt wo gilt, und die Häufigkeit, die in Kurven über richtig oder falsch entscheidet. Als durchgehendes Beispiel bauen wir eine kurze Erschließungsstraße über bewegtem Bestandsgelände.

Schritt 1 Die drei Zutaten: was der Profilkörper zusammenführt

Ein Profilkörper braucht drei Eingaben, und jede steuert eine andere Dimension. Die Achse bestimmt, wo die Straße im Grundriss langläuft und wie sie stationiert ist. Der Längsschnitt legt über diese Stationen die Höhe fest, die Gradiente. Der Querschnitt beschreibt die Form senkrecht dazu: Fahrbahn, Bordstein, Gehweg, Böschung. Der Profilkörper ist das Ergebnis, in dem diese drei zusammenkommen.

Das folgende Schlüsselbild zeigt die drei Zutaten und ihr Ergebnis. Achse plus Längsschnitt bilden zusammen die sogenannte Basislinie, an der der Querschnitt hängt. Rechts entsteht der Profilkörper als gestapelte Folge von Querschnitten, deren gleichartige Punkte sich längs zu durchgehenden Kanten verbinden:

Wichtig ist der letzte Halbsatz unter dem Bild: an jeder Station angesetzt. Der Profilkörper baut den Querschnitt nicht nur einmal, sondern an vielen Stationen entlang der Achse, und interpoliert dazwischen. Wie eng diese Stationen liegen, steuert die Häufigkeit. Und welcher Querschnitt an welcher Station gilt, steuern die Bereiche. Diese beiden Begriffe klären wir jetzt, bevor es an die Klicks geht.

Schritt 2 Bereiche: welcher Querschnitt in welchem Abschnitt gilt

Eine reale Straße hat nicht überall dasselbe Profil. Meist gilt über die ganze Strecke der Regelquerschnitt, aber ab einer Station kommt ein Gehweg dazu, oder an einer Bushaltestelle wird eine Busbucht mit eigenem Bord angebaut. Der Profilkörper bildet solche Wechsel über Bereiche ab, im englischen Original Regions. Ein Bereich ist ein Stationsabschnitt, dem genau ein Querschnitt zugewiesen ist. Ein neuer Bereich gehört genau dann her, wenn sich der Aufbau des Querschnitts ändert, also ein Querschnittsbestandteil hinzukommt oder wegfällt.

Für unser Beispiel reicht am Anfang ein einziger Bereich mit dem Regelquerschnitt RQ 9,5 über die ganze Strecke. Kommt später ein Gehweg dazu, teilst du an dieser Station in zwei Bereiche: Bereich A mit dem Regelquerschnitt davor, Bereich B mit dem um den Gehweg ergänzten Querschnitt danach. Jeder Bereich hat eine Anfangs- und eine Endstation und kann eine eigene Häufigkeit tragen.

Ein häufiger Trugschluss lauert bei der reinen Aufweitung, wenn sich also nur die Fahrbahnbreite ändert und der Aufbau des Querschnitts gleich bleibt. Dafür brauchst du keinen zweiten Bereich. Du legst eine Achsparallele an, eine Offset-Achse entlang der aufgeweiteten Kante, und weist sie dem Fahrbahnrand als Breitenziel zu. Der Querschnitt bleibt derselbe und heftet seine Kante an die Achsparallele. Weil die Achsparallele die Aufweitung über eine Übergangslänge ein- und wieder ausleitet, läuft der Übergang stufenlos, statt an einer Bereichsgrenze hart zu springen. Genau das ist der Unterschied zum Gehweg oben: Der Gehweg ist ein neuer Querschnittsbestandteil und braucht deshalb einen eigenen Bereich, die Aufweitung ist nur eine Breitenänderung und läuft über ein Ziel.

Für den ersten Durchlauf hältst du es einfach: ein Bereich, ein Querschnitt, die volle Länge. Die Bereichslogik brauchst du erst, sobald ein Querschnittsbestandteil hinzukommt oder wegfällt. Das Aufteilen und Zusammenführen von Bereichen geht später jederzeit über das Kontextmenü des Profilkörpers, ohne dass du neu anfangen musst.

Schritt 3 Häufigkeit und Intervall: die Kurvenfalle

Die Häufigkeit, in der Oberfläche als Intervall bezeichnet, legt fest, in welchem Abstand der Querschnitt entlang der Achse angesetzt wird. Auf der Geraden ist das unkritisch: Zwischen zwei Stationen liegt eine gerade Strecke, und die interpolierte Linie trifft die Wirklichkeit genau. In der Kurve dagegen wird zwischen zwei Stationen linear interpoliert, obwohl die Achse dort einen Bogen fährt. Je weiter die Stationen auseinanderliegen, desto stärker schneidet die Sehne die Kurve ab, und der Rand des Profilkörpers wird zum kantigen Polygonzug statt zum sauberen Bogen.

Das ist die häufigste stille Ursache für falsche Volumen. Ein zu grob aufgelöster Kurvenkörper hat weniger Fläche als der echte Bogen, die Böschungen sitzen an den falschen Stellen, und die Massen stimmen nicht. Deshalb trennt Civil 3D die Intervalle nach Geometrieart: entlang Tangenten, entlang Bögen und entlang Übergangsbögen kannst du getrennte Werte setzen.

Die Zahlen sind didaktisch gewählt, nicht norm-zwingend. Die Regel dahinter zählt: auf der Geraden über ruhigem Gelände darf das Intervall grob sein, im Bogen muss es fein sein. Wer überall einen groben Wert lässt, spart Rechenzeit und bezahlt es mit einer facettierten Kurve.

Die Kurve ist nicht der einzige Grund für ein enges Intervall. Der zweite kommt vom Gelände selbst, und bei Straßen bindet der Profilkörper fast immer an ein Bestands-DGM an. Der Profilkörper wertet das Oberflächenziel nur an den Stationen aus und verbindet die Böschungsfußpunkte dazwischen geradlinig. Hat das Bestandsgelände zwischen zwei Stationen kräftige Höhenwechsel, sitzt der Böschungsfuß dort nur auf der interpolierten Linie und nicht auf dem echten Gelände. Ein engeres Intervall trifft den Böschungsfuß dann genauer, und das gilt auch auf der Geraden, wo die Kurvengeometrie noch gar kein Problem wäre. Faustregel deshalb: eng stationieren, wo die Achse eng gekrümmt ist oder das Bestandsgelände stark wechselt.

Schritt 4 Den Profilkörper anlegen

Jetzt bauen wir den Profilkörper. Der Ablauf führt durch drei aufeinanderfolgende Dialoge: zuerst das Grundgerüst mit den drei Zutaten, dann die Bereichsparameter, dann das Intervall. Am Ende baut sich der Körper auf einen Klick auf. Halte Achse, Längsschnitt, Querschnitt und Bestands-DGM bereit, sie müssen in der Zeichnung existieren.

1. Befehl 3D-Profilkörper aufrufen: Registerkarte Start, Gruppe Entwurf erstellen, dort 3D-Profilkörper wählen. Es öffnet sich der Dialog 3D-Profilkörper erstellen.
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2. Die drei Zutaten im Dialog zuweisen: Im Dialog 3D-Profilkörper erstellen vergibst du einen Namen wie Erschließungsstraße Los 1, setzt den Basislinientyp auf Achse und Längsschnitt und wählst dann die Achse, das Profil (das ist der Längsschnitt mit der Gradiente) und den Querschnitt (RQ 9,5). Als Ziel-DGM wählst du das Bestands-DGM und aktivierst das Kontrollkästchen Basislinie und Bereichsparameter festlegen, damit direkt die Bereichseinstellungen aufgehen. Mit OK geht es weiter. Ein sprechender Name zahlt sich aus, weil du den Profilkörper später über ihn wiederfindest.
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3. Bereich und Endstation im Folgedialog setzen: Es öffnet sich der Dialog Parameter für Basislinie und Bereich mit einer Tabelle. In der Bereichszeile prüfst du Anfangsstation und Endstation, für den ersten Durchlauf über die volle Länge. Die Spalte Intervall in dieser Zeile trägt die Häufigkeit; über die Schaltfläche darin öffnest du den nächsten Dialog. So legst du fest, welcher Querschnitt über welchen Stationsbereich angesetzt wird.
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4. Intervall für Querschnitte einstellen: Die Schaltfläche öffnet den Dialog Intervall für Querschnitte. Hier setzt du getrennte Werte für entlang Tangenten, entlang Bögen und entlang Übergangsbögen. Für unser Beispiel: Tangenten 10 m, Bögen 5 m, Übergangsbögen 5 m. So bleibt die Kurve rund, ohne die Gerade unnötig fein zu unterteilen. Mit OK zurück, dann den Bereichsdialog mit OK schließen.
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5. Profilkörper neu erstellen und aufbauen lassen: Zum Schluss meldet sich der Dialog 3D-Profilkörper-Eigenschaften mit dem Hinweis, dass der Körper neu erstellt werden muss. Im Dialog bestätigst du mit 3D-Profilkörper neu erstellen, der Körper baut sich entlang der Achse auf und bindet dank des gewählten Ziel-DGM schon jetzt an das Bestandsgelände an: Die Böschung läuft bis zur Geländelinie und endet dort im Böschungsfuß. Warum das funktioniert und was zu tun ist, wenn die Anbindung beim nächsten Profilkörper einmal ausbleibt, zeigt das nächste Tutorial über die Zielobjekte.
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