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Vermessung mit Drohnen

Volumenberechnung per Drohne: So funktioniert es (mit Praxisbeispiel)

Volumenberechnung per Drohne: So funktioniert es (mit Praxisbeispiel)

303.902 Kubikmeter. Das ist das exakte Volumen einer polnischen Kiesgrube, das wir mit einer einzigen Drohnenbefliegung und der Software Agisoft Metashape berechnet haben — auf 2 Zentimeter genau. Was früher Vermessungstrupps tagelang beschäftigt hätte, dauerte vom Start der Drohne bis zum fertigen Ergebnis weniger als einen Arbeitstag. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt, wie die Volumenberechnung per Drohne funktioniert, welche Genauigkeit Sie erwarten dürfen und warum Agisoft Metashape das Werkzeug der Wahl für professionelle Massenermittlung per Drohne ist. Ob Massenermittlung Drohne, Volumenvermessung Drohne oder Kubaturberechnung — hier erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen.

1. Warum Volumenberechnung per Drohne? Die Vorteile auf einen Blick

Ob Kiesgrube, Deponie, Baustelle oder Steinbruch — überall dort, wo große Materialmengen bewegt, gelagert oder abgerechnet werden, ist die exakte Volumenberechnung geschäftskritisch. Traditionelle Methoden — der Vermessungstrupp mit Totalstation oder GPS-Rover — sind zeitaufwändig, personalintensiv und erfassen nur punktuelle Daten. Ein typisches Haufwerk mit wenigen Dutzend Messpunkten zu berechnen, führt zwangsläufig zu Ungenauigkeiten.

Die Volumenberechnung per Drohne verändert dieses Spiel grundlegend. Eine Drohne erfasst in wenigen Minuten Flugzeit Hunderte von Bildern, aus denen Millionen von 3D-Datenpunkten berechnet werden. Das Ergebnis ist kein Schätzwert, sondern ein zentimetergenauer digitaler Zwilling des gesamten Geländes. Die Massenermittlung per Drohne erreicht dabei eine Genauigkeit von 1–3 %, während konventionelle Methoden häufig Abweichungen von 5–10 % aufweisen.

Die Vorteile der Volumenvermessung per Drohne im Überblick:

Bis zu 90 % schneller als manuelle Vermessung. Genauigkeit von 1–3 % bei der Kubaturberechnung. Lückenlose Erfassung der gesamten Oberfläche statt einzelner Stichpunkte. Keine Betriebsunterbrechung und kein Betreten gefährlicher Bereiche. Nachvollziehbare, reproduzierbare Ergebnisse mit vollständiger Fotodokumentation. Und die Kosten? Bei großen Flächen bis zu 70 % günstiger als ein Vermessungstrupp.

2. Wie funktioniert die Volumenberechnung per Drohne? — Das Prinzip

Die Volumenvermessung per Drohne basiert auf dem Verfahren der Photogrammetrie. Dabei fliegt eine Drohne in systematischen Bahnen über das zu vermessende Gelände und erstellt dabei Hunderte hochauflösender, überlappender Luftbilder. Eine spezialisierte Software — in unserem Fall Agisoft Metashape Professional — analysiert die Bilder, erkennt identische Punkte auf verschiedenen Aufnahmen und berechnet daraus eine dreidimensionale Punktwolke.

Aus dieser 3D-Punktwolke wird ein Mesh (Dreiecksvermaschung) erzeugt — ein geschlossenes digitales Oberflächenmodell, das die reale Geländeform zentimetergenau abbildet. Auf diesem Mesh basiert dann die eigentliche Volumenberechnung: Die Software berechnet das Volumen zwischen der tatsächlichen Oberfläche und einer definierten Referenzebene (Basisebene). Die Basisebene kann dabei als lineare Annäherung, tiefster Punkt oder triangulierte Fläche definiert werden — je nach Anwendungsfall.

3D-Punktwolke einer Kiesgrube aus Drohnenbefliegung — Grundlage für die Volumenberechnung per Drohne
Die 3D-Punktwolke: Millionen von Datenpunkten bilden das Gelände zentimetergenau ab — Grundlage jeder Volumenberechnung per Drohne. © AerIQ Aerial Intelligence e.K.

Alternativ kann das Volumen über ein DEM (Digital Elevation Model) berechnet werden. Bei dieser DEM Volumenberechnung wird aus der Punktwolke ein regelmäßiges Höhenraster erzeugt, auf dessen Basis die Software das Volumen als Differenz zwischen Geländeoberfläche und Referenzhöhe summiert. Beide Methoden — Mesh- und DEM-Volumenberechnung — liefern hochpräzise Ergebnisse. Die Photogrammetrie berechnet das Volumen dabei auf Basis realer Oberflächendaten, wobei die Mesh-Methode bei komplexen Geländeformen oft exakter ist.

3. Der komplette Workflow: Vom Drohnenflug zur Volumenberechnung in Agisoft Metashape

Die Volumenberechnung Agisoft Metashape folgt einem klar strukturierten Workflow. Wir zeigen Ihnen den gesamten Prozess Schritt für Schritt — von der Befliegung bis zum fertigen Ergebnis.

Schritt 1: Befliegung und Datenerfassung

Alles beginnt mit einer professionellen Drohnenbefliegung. Für die Volumenberechnung einer Kiesgrube oder einer Deponie fliegt die Drohne in einem automatisierten Rastermuster über das Gelände. Entscheidend für die Qualität der späteren Berechnung sind die Flugparameter: Die Längs- und Querüberlappung der Bilder sollte mindestens 75–80 % betragen, die Flughöhe bestimmt die Bodenauflösung (GSD). In unserem Praxisbeispiel erreichten wir mit der DJI Matrice 4T einen GSD von 2,03 cm/Pixel — das bedeutet, jeder Pixel im Bild repräsentiert rund 2 Zentimeter in der Realität.

Für die absolute Genauigkeit der Massenermittlung per Drohne ist die Georeferenzierung entscheidend. Professionelle Vermessungsdrohnen arbeiten mit RTK (Real-Time Kinematic) oder PPK (Post-Processed Kinematic), um die Position jeder Aufnahme auf wenige Zentimeter genau zu bestimmen. Zusätzlich können GCPs (Ground Control Points) — Passpunkte am Boden — gesetzt werden, die als unabhängige Kontrollpunkte die Genauigkeit verifizieren.

Kamerastandorte und Fotopositionen der Drohnenbefliegung für Volumenberechnung einer Kiesgrube
Systematische Befliegung: Jeder blaue Punkt markiert eine Kameraposition — die hohe Überlappung sichert die Genauigkeit der Volumenberechnung. © AerIQ Aerial Intelligence e.K.

Schritt 2: Bildausrichtung und Punktwolke erstellen

Nach dem Import der Bilder in Agisoft Metashape richtet die Software zunächst alle Fotos aus (Align Photos). Dabei werden identische Punkte auf verschiedenen Bildern erkannt und die räumliche Position jeder Kamera berechnet. Das Ergebnis ist eine Sparse Point Cloud — eine erste, grobe 3D-Rekonstruktion des Geländes.

Im nächsten Schritt wird die Dense Point Cloud berechnet — eine hochaufgelöste 3D-Punktwolke mit Millionen von Datenpunkten. Je nach Qualitätseinstellung und Rechenleistung dauert dieser Prozess zwischen Minuten und Stunden. Für eine präzise Volumenvermessung empfehlen wir die Qualitätsstufe "High" oder "Ultra High".

Schritt 3: Mesh generieren und Volumen berechnen

Aus der Dense Point Cloud generiert Agisoft Metashape ein 3D-Mesh — eine geschlossene Oberfläche aus Dreiecken, die das Gelände exakt abbildet. Für die Volumenberechnung mit Agisoft Metashape ist das Mesh die zentrale Datengrundlage. Über den Menüpunkt Tools → Mesh → Measure Area and Volume kann Metashape das Gesamtvolumen des Meshs berechnen.

Für spezifische Bereiche — etwa einzelne Haufwerke oder Teilflächen innerhalb einer Grube — wählen Sie zunächst den gewünschten Bereich auf dem Mesh aus und nutzen dann dieselbe Funktion. Die Software berechnet sowohl die Fläche als auch das Volumen des ausgewählten Bereichs relativ zur definierten Basisebene.

Schritt 4: Ergebnis auswerten und dokumentieren

Agisoft Metashape gibt das berechnete Volumen in Kubikmetern aus. Zusätzlich liefert die Software die vermessene Fläche in Quadratmetern — beides zentrale Kenngrößen für die Abrechnung und Dokumentation. Die Ergebnisse können als Report exportiert und mit einem Orthofoto oder Höhenmodell visuell untermauert werden.

Für wiederkehrende Messungen — etwa bei der monatlichen Bestandsaufnahme einer Deponie oder eines Rohstofflagers — lassen sich die Ergebnisse zeitlich vergleichen: Wie viel Material wurde abgebaut? Wie viel neu angeliefert? Die Drohne als Aufmaß-Werkzeug — oder kurz: Aufmaß Drohne — liefert dafür eine transparente, unstrittige Datenbasis.

4. Praxisbeispiel: 303.902 m³ — Volumenberechnung einer Kiesgrube per Drohne

Theorie ist gut, Praxis ist besser. Wir zeigen Ihnen die Volumenberechnung Kiesgrube per Drohne anhand eines realen Projekts: eine aktive Sandgrube mit einer Fläche von 62.239 Quadratmetern. Die vollständigen Projektdetails finden Sie auf unserer Referenzseite zur Volumenberechnung Sandgrube.

Projektdaten auf einen Blick:

Objekt: Aktive Kiesgrube/Sandgrube. Fläche: 62.239 m². Berechnetes Volumen: 303.902 m³. Drohne: DJI Matrice 4T. Bodenauflösung (GSD): 2,03 cm/Pixel. Software: Agisoft Metashape Professional.

Orthofoto einer Kiesgrube aus der Vogelperspektive — Drohnenaufnahme für Volumenberechnung
Die gesamte Kiesgrube aus der Vogelperspektive: Das verzerrungsfreie Orthofoto zeigt die 62.239 m² große Fläche mit einer Auflösung von 2,03 cm/Pixel. © AerIQ Aerial Intelligence e.K.

Die Befliegung erfolgte automatisiert mit der DJI Matrice 4T — einer professionellen Vermessungsdrohne mit RTK-Unterstützung. In einer einzigen Befliegung erfasste die Drohne das gesamte Gelände. Die Bilder wurden anschließend in Agisoft Metashape importiert und nach dem oben beschriebenen Workflow verarbeitet.

Das Ergebnis: Ein hochdetailliertes 3D-Texturmodell der gesamten Grube, aus dem Metashape ein Volumen von exakt 303.902 m³ berechnete. Die Genauigkeit dieser Volumenberechnung Drohne — auch als Kubaturberechnung Drohne bezeichnet — lag bei unter 2 % — deutlich präziser als konventionelle Schätzverfahren, die bei solchen Dimensionen Abweichungen von 5–10 % aufweisen.

3D-Texturmodell einer Kiesgrube in Agisoft Metashape — fotorealistisches Geländemodell für Volumenberechnung
Das 3D-Texturmodell: Fotorealistische Darstellung. © AerIQ
Volumenberechnung Dialog in Agisoft Metashape — 303.902 m³ Ergebnis
Das Ergebnis: 303.902 m³ auf 62.239 m². © AerIQ
3D-Texturmodell der Kiesgrube — 360°-Ansicht des fotorealistischen Geländemodells als Grundlage der Volumenberechnung.

Was das Höhenmodell verrät

Neben dem Texturmodell erzeugt Agisoft Metashape ein farbcodiertes Höhenmodell (DEM), das die Geländetopografie visuell darstellt. Blaue Bereiche markieren die tiefsten Punkte, rote und gelbe die höchsten Erhebungen. Dieses Modell ist besonders wertvoll für die Massenermittlung bei Deponien: Es zeigt auf einen Blick, wo Material abgebaut wurde und wo Aufschüttungen liegen.

Höhenmodell einer Kiesgrube — farbcodierte Darstellung der Geländehöhen für DEM-Volumenberechnung
Höhenmodell Draufsicht: Farbskala zeigt Geländehöhen. © AerIQ
3D-Höhenmodell einer Kiesgrube in 30-Grad-Perspektive — Volumendarstellung per Drohne
Höhenmodell in 3D: Geländestruktur in Perspektive. © AerIQ
Das farbcodierte Höhenmodell im 3D-Rundflug — hier wird die Geländestruktur der Kiesgrube besonders greifbar.

Flächenanalyse und Teilvolumen

Nicht immer ist das Gesamtvolumen gefragt. Bei einer aktiven Kiesgrube interessiert oft das Volumen einzelner Haufwerke oder Teilbereiche. In Agisoft Metashape können Sie Flächen manuell auswählen und für jeden Bereich separat die Volumenberechnung durchführen — ideal für die Bestandsaufnahme unterschiedlicher Materialien oder die Abrechnung einzelner Abschnitte.

Flächenanalyse und Teilvolumenberechnung in Agisoft Metashape — einzelne Haufwerke vermessen
Teilvolumen: Bereiche separat berechnen. © AerIQ
Volumenbereich im Höhenmodell — Draufsicht auf die ausgewählte Fläche für Volumenberechnung
Volumenbereich markiert: Exakte Auswahlfläche. © AerIQ

5. Genauigkeit der Volumenberechnung per Drohne: Womit können Sie rechnen?

Die Frage nach der Genauigkeit der Drohnen-Volumenberechnung ist berechtigt — schließlich basieren darauf Abrechnungen, Bestandsberichte und geschäftliche Entscheidungen. Die gute Nachricht: Unter professionellen Bedingungen erreicht die Photogrammetrie-basierte Volumenberechnung eine Genauigkeit von 98–99 %.

Was beeinflusst die Genauigkeit?

Faktor Einfluss auf Genauigkeit Empfehlung
Bodenauflösung (GSD) Je kleiner, desto genauer < 3 cm/Pixel
Bildüberlappung Mehr Überlappung = dichtere Punktwolke 75–80 % Längs-/Querüberlappung
Georeferenzierung RTK/PPK eliminiert GPS-Drift RTK-Drohne + GCPs als Kontrolle
Basisebene Falsche Referenz verfälscht Ergebnis "Best Fit Plane" oder bekannte Sohle
Oberfläche Reflexionen (Wasser) stören Matching Wasserfreie Bereiche oder LiDAR
Software Algorithmusqualität variiert Agisoft Metashape Professional

"Die Genauigkeit der Drohnen-Volumenberechnung hängt weniger von der Hardware als vom Workflow ab. Wer die Grundregeln der Photogrammetrie beachtet, erreicht Ergebnisse, die sich vor klassischen Vermessungsmethoden nicht verstecken müssen."

6. Volumenberechnung per Drohne vs. traditionelle Methoden

Wie schneidet die Massenermittlung per Drohne im direkten Vergleich mit klassischen Verfahren ab? Wir haben die wichtigsten Kriterien gegenübergestellt — für einen detaillierten Vergleich der Vermessungsmethoden insgesamt lesen Sie auch unseren Artikel Drohnenvermessung vs. klassische Vermessung: Kosten & Vorteile.

Kriterium Drohne + Photogrammetrie Totalstation/GPS-Rover LKW-Waage
Zeitaufwand (10.000 m²) 2–4 Stunden inkl. Auswertung 1–3 Tage Jede Ladung wiegen
Genauigkeit 1–3 % 1–5 % 2–5 % (Feuchtigkeit!)
Datenpunkte Millionen (flächendeckend) Hunderte (punktuell) Keine (nur Gewicht)
3D-Modell Ja — vollständig Nein Nein
Dokumentation Orthofoto + 3D + Report Messprotokolle Wiegescheine
Betriebsunterbrechung Keine Teilweise Dauerhaft

Der Vergleich zeigt: Die Volumenvermessung per Drohne ist nicht nur schneller und präziser, sondern liefert gleichzeitig ein vollständiges 3D-Modell als Dokumentation — ein entscheidender Vorteil bei Streitfällen oder behördlichen Nachweisen.

7. Typische Einsatzbereiche: Wo wird die Drohnen-Volumenberechnung eingesetzt?

Die Volumenberechnung per Drohne ist branchenübergreifend einsetzbar. Die häufigsten Anwendungsfälle:

  • Kiesgruben und Steinbrüche: Bestandsaufnahme von Haufwerken (Stockpiles), Materialabbau-Dokumentation, Abrechnung mit Lieferanten und Behörden.
  • Deponien: Die Massenermittlung Deponie dient der Kapazitätsplanung, Restvolumenberechnung und gesetzlich vorgeschriebenen Bestandsmeldungen.
  • Baustellen: Erdmassenberechnung für Aushub und Aufschüttung, Soll-Ist-Vergleiche bei Geländemodellierung, Abrechnungsgrundlage für Tiefbau. Mehr dazu in unserem Artikel zur Drohnenvermessung im Bauwesen.
  • Landwirtschaft: Volumenberechnung von Silage-Lagern, Mist- und Komposthaufen oder Getreidelagern.
  • Bergbau: Großflächige Abraumberechnung und Fortschrittsmessung im Tagebau.
  • Recyclinghöfe: Bestandsaufnahme von Schüttgütern wie Bauschutt, Holz, Metall.

8. Profilschnitte: Die zusätzliche Dimension der Analyse

Neben der reinen Volumenberechnung bietet die Drohnenvermessung eine weitere wertvolle Auswertungsmöglichkeit: Profilschnitte. Entlang beliebiger Linien im 3D-Modell können Geländeprofile erstellt werden, die den Höhenverlauf und die Geländestruktur detailliert abbilden. Mehr zur allgemeinen Geländeanalyse und Volumenberechnung mit Drohnen lesen Sie in unserem Grundlagenartikel.

Profilschnitt durch Bruchkante einer Kiesgrube — Geländeanalyse per Drohne
Profilschnitt Bruchkante: Exakte Steilwand-Geometrie. © AerIQ
Profilschnitt Geländeverlauf einer Kiesgrube — Höhenprofil aus Drohnenvermessung
Geländeverlauf: Von Oberkante bis Grubensohle. © AerIQ

Profilschnitte sind besonders relevant für die Planung von Abbauschritten in Steinbrüchen, die Beurteilung von Böschungswinkeln, Standsicherheitsanalysen und die Dokumentation von Geländeveränderungen über die Zeit.

9. Fazit: Die Volumenberechnung per Drohne ist der neue Standard

Die Volumenberechnung per Drohne ist keine Zukunftstechnologie — sie ist der aktuelle Stand der Technik. Mit professioneller Hardware wie der DJI Matrice 4T und leistungsfähiger Software wie Agisoft Metashape Professional erreicht die drohnenbasierte Massenermittlung eine Genauigkeit, die klassische Verfahren übertrifft — in einem Bruchteil der Zeit und zu deutlich geringeren Kosten.

Unser Praxisbeispiel zeigt: 303.902 m³ auf 62.239 m² Fläche, berechnet auf 2 cm genau, mit vollständiger 3D-Dokumentation. Das ist kein Sonderfall, sondern unser Alltag. Ob Volumenberechnung einer Kiesgrube, Massenermittlung auf der Baustelle oder Bestandsaufnahme einer Deponie — wir liefern Ihnen präzise, nachvollziehbare Ergebnisse.

Sie betreiben eine Kiesgrube, eine Deponie oder ein Bauunternehmen in Kassel, Nordhessen oder darüber hinaus? Dann sprechen Sie mit uns über die Möglichkeiten der Volumenvermessung per Drohne für Ihr nächstes Projekt. Oder informieren Sie sich auf unserer Leistungsseite Vermessung & Kartierung über unser vollständiges Angebot.

Häufig gestellte Fragen zur Volumenberechnung per Drohne

Wie genau ist die Volumenberechnung per Drohne?

Unter professionellen Bedingungen erreicht die Volumenberechnung per Drohne eine Genauigkeit von 98–99 %. Entscheidend sind eine ausreichende Bildüberlappung (75–80 %), eine geringe Bodenauflösung (unter 3 cm/Pixel) und eine präzise Georeferenzierung mittels RTK oder PPK. In unserem Praxisbeispiel erreichten wir bei einer Kiesgrube mit 303.902 m³ Volumen eine Genauigkeit von unter 2 %.

Welche Software wird für die Volumenberechnung verwendet?

Wir verwenden Agisoft Metashape Professional — eine der führenden Photogrammetrie-Softwares weltweit. Metashape bietet integrierte Werkzeuge zur Volumenberechnung direkt auf dem 3D-Mesh oder dem DEM (Digital Elevation Model). Die Berechnung erfolgt über Tools → Mesh → Measure Area and Volume und liefert Volumen sowie Fläche auf Knopfdruck.

Wie lange dauert eine Volumenberechnung per Drohne?

Die Befliegung selbst dauert je nach Flächengröße zwischen 15 und 60 Minuten. Die anschließende Verarbeitung in Agisoft Metashape — von der Bildausrichtung bis zum fertigen Ergebnis — benötigt zusätzlich 2–6 Stunden. Insgesamt können Sie mit einem Ergebnis innerhalb eines Arbeitstages rechnen — bei traditionellen Methoden wäre für dieselbe Fläche ein Vielfaches an Zeit nötig.

Was kostet eine Volumenberechnung per Drohne?

Die Kosten hängen von der Flächengröße, der gewünschten Genauigkeit und dem Umfang der Auswertung ab. Für eine typische Kiesgrube oder Deponie ist die Drohnenvermessung jedoch bis zu 70 % günstiger als ein klassischer Vermessungstrupp — bei höherer Genauigkeit und vollständiger 3D-Dokumentation. Kontaktieren Sie uns für ein individuelles Angebot.

Funktioniert die Volumenberechnung auch bei Deponien und Baustellen?

Ja, die Volumenberechnung per Drohne eignet sich für jede Anwendung, bei der Materialmengen gemessen werden: Kiesgruben, Steinbrüche, Deponien, Baustellen, Recyclinghöfe, landwirtschaftliche Lager und Tagebau. Das Verfahren funktioniert unabhängig vom Material — Sand, Kies, Erde, Bauschutt, Holz oder Getreide.

AerIQ Aerial Intelligence
Über den Autor

AerIQ Aerial Intelligence e.K.

Zertifiziertes Drohnen-Vermessungs- und Inspektionsunternehmen aus Kassel & Nordhessen. Spezialisiert auf Vermessung, Thermografie, PV-Inspektion, BIM und Kulturerbe-Digitalisierung. EU-Drohnenführerscheine A1/A3 & A2, BVLOS-Genehmigungen, Haftpflicht bis 5 Mio €.

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