Um den stufenweisen Baufortschritt zu simulieren, kommt 4D-Building Information Modeling (BIM), also Bauablaufsimulationen des 3D-Modells des Umspannwerks, zum Einsatz. Wichtig im Hinblick auf die tatsächliche Modernisierung oder den Ausbau eines Umspannwerks ist auch, den Zeitraum, in dem sich das Werk im spannungsfreien Zustand befinden muss, zu reduzieren und zu optimieren. Die optimale Reihenfolge der Schaltvorgänge kann bequem durch eine Simulation der Schaltvorgänge ermittelt werden.
Die meisten Aufträge in diesem Bereich bestehen heutzutage in der Sanierung, Umrüstung, Modernisierung oder dem Ausbau bestehender Umspannwerke an bereits erschlossenen Standorten – sogenannte „Brownfield“-Projekte – und das wird sich auch in Zukunft nicht ändern. Deshalb ist es von großer Bedeutung, die Daten bestehender Umspannwerke (durch eingescannte Zeichnungen, 2D-CAD-Daten oder 3D-Punktwolken) in aktuelle, intelligente 3D-Modelle von Umspannwerken zu integrieren, um von den neuesten Engineering-Methoden für Umspannwerke Gebrauch machen zu können.
Intelligente BIM-Modelle von Umspannwerken zu nutzen, bedeutet, die optimale Vorgehensweise bei der Planung zu ermitteln und auszuwählen, und zwar bereits in der Planungsphase und somit lange bevor die genauen Einzelheiten des Umspannwerks festgelegt werden und mit der Errichtung begonnen wird. Die neue Art der Planung erfolgt mithilfe intelligenter 3D-Modelle von Umspannwerken. In primtech, einer objektorientierten Software, wird das Umspannwerk als ein aus Hochspannungsgeräten, eingebetteten 3D-Bauteilen, Objektbeziehungen und Metadaten bestehendes Informationsmodell gespeichert. Zusätzlich stehen speziell für die Planung von Umspannwerken entwickelte intelligente Datenobjekte wie beispielsweise elektrische Bauteile, Kabel, Rohre, Fundamente, Feldraster usw. zur Verfügung. Denn BIM ist nicht nur dreidimensionale Planung oder eine neue technische Anwendung, Building Information Modeling beinhaltet viel mehr …
BIM bedeutet, dass alle am Planungsprozess beteiligten Interessenträger und Fachleute mit einem einzigen integrierten Daten- und Informationsmodell arbeiten und computergestützte Anwendungen nutzen, um 3D-Daten sowie leicht verständliche Diagramme auszuwerten. Ziel dieser Vorgehensweise ist es, wesentliche Kostenfaktoren bereits im Anfangsstadium des Planungsprozesses zu identifizieren und Zeit, Aufwand sowie Kostenstrukturen in die frühen Phasen der Planung eines Umspannwerks zu verlegen, um die Entscheidungsfindung zu erleichtern. [siehe „Intelligentes Informationsmodell für Umspannwerke – Herausforderungen bei der Entwicklung einer auf Building Information Modeling (BIM) basierenden Software für die Planung von Umspannwerken“, International Colloquium CIGRE Mexico, Mexico Stadt, Okt. 2016]
primtech unterstützt Sie in Zusammenarbeit mit Navisworks bei der Bauablaufsimulation, auch 4D-BIM genannt.
Dank der 3D-Export- und Konvertierungsfunktion von primtech kann das 3D-Modell des Umspannwerks mit den einzelnen Bauteilen und den dazugehörigen Bauteilinformationen exportiert, konvertiert und in Navisworks importiert werden. Dort wird in weiterer Folge mithilfe des 3D-Modells des Umspannwerks von primtech der Baufortschritt simuliert. Die Bauteilinformationen werden angezeigt, wenn die Maus auf das entsprechende Bauteil bewegt wird. Das Rendering der Daten ist bereits für eine bessere Darstellung voreingestellt, kann bei Bedarf aber auch individuell festgelegt werden.
Der Austausch von Anlagen oder der Ausbau eines bestehenden Umspannwerks gestalten sich üblicherweise schwieriger als die Errichtung eines neuen Umspannwerks. Der Grund dafür ist, dass verschiedene Aspekte berücksichtigt werden müssen, beispielsweise die Tatsache, dass die Bauarbeiten in der Nähe spannungsführender Bauteile erfolgen und die Ausfallzeiten möglichst kurz gehalten werden müssen. Auch Leistungssteigerungen oder die Integration neuer Technologien in bestehende Anlagen können eine Herausforderung darstellen.
Um die genannten Arbeiten ausführen zu können, müssen gewisse Zeitintervalle festgelegt werden, in denen sich das Werk in spannungsfreiem Zustand befinden kann. Darüber hinaus müssen die Schaltvorgänge von Leistungsschaltern/Trennschaltern festgelegt werden, um den spannungsfreien Zustand in dem betreffenden Teil des Umspannwerks manuell herstellen zu können. Die Herausforderung im Rahmen eines Projekts besteht also stets darin, den besten Weg zu finden, um Zeit und Kosten zu sparen.
Die von primtech erstellten BIM-Modelle von Umspannwerken spielen bei der effizienten Abwicklung derartiger Projekte eine entscheidende Rolle, denn mit ihrer Hilfe kann die Reihenfolge von Schaltvorgängen festgelegt werden, was es wiederum ermöglicht, die Zeiträume, in denen sich das Werk im spannungsfreien Zustand befinden muss, beträchtlich zu verringern. Mithilfe der in primtech integrierten Berechnungs- und Kontrollinstrumente können nicht nur Schaltvorgänge auf einfache Weise simuliert, sondern auch Sicherheitsabstände berechnet werden.
Auf Umspannwerke spezialisierte Ingenieure haben es nicht immer mit Projekten an noch unerschlossenen Standorten zu tun. In den meisten Fällen erfolgen die Arbeiten an bereits bestehenden Umspannwerken, die saniert, umgerüstet, modernisiert oder ausgebaut werden müssen.
Als primtech-Nutzer haben Sie verschiedene Möglichkeiten, derartige Projekte abzuwickeln, und dabei bestehende Daten wie Dokumentationsunterlagen in Papierform oder eine Reihe von 2D-CAD-Dateien zu nutzen. Denn mit primtech können Sie eingescannte Zeichnungen integrieren oder alternativ 2D-CAD-Daten importieren und dann mit einem hybriden Modell arbeiten (2D für bestehende und 3D für neue Bauteile). Zudem können 3D-Punktwolken (von Bildern oder Laserscans) importiert werden. Durch diese Vorgehensweise können die Daten bestehender Umspannwerke in neue primtech-Projekte integriert werden.