HERAUSFORDERUNG & KONTEXT | Die Lücke zwischen Vertrautem und dem, was wirklich gebraucht wird
Das Stromnetz steht unter zunehmendem Druck. Gründe dafür sind die alternde Infrastruktur, die Integration erneuerbarer Energien, die zunehmende Elektrifizierung und steigende Lasten. Um Qualität, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit auch unter diesen Bedingungen sicherzustellen, braucht WSP leistungsfähigere digitale Arbeitsabläufe.
Das US-amerikanische Power-Delivery-BIM-Team identifizierte mehrere Nachteile der bestehenden Tools. Dazu gehörten unter anderem fehlende Automatisierungen für Durchhangsberechnungen, die Überprüfung von Mindestabständen und die Analyse von Kurzschlusseffekten. Bei Brownfield-Projekten auf Basis von LiDAR-Punktwolken waren häufig individuelle Workarounds erforderlich. Auch die Workflows für die Zusammenarbeit waren bislang nicht effizient genug.
Die Strategie zur digitalen Transformation von WSP ermöglichte es dem Team, systematisch nach einer Lösung dieser Probleme zu suchen.
„Wir wollten prüfen, ob wir unsere Prozesse verbessern und effizienter arbeiten können, indem wir unseren Ansatz ändern und ein neues Tool einführen. Dafür mussten wir die von uns bereits genutzten Tools untereinander sowie mit neuen Alternativen vergleichen.“
— Jeremy Morton, Abteilungsleiter, Power Delivery BIM, WSP
EVALUIERUNG | Strukturiert, plattformunabhängig und unter realen Bedingungen
Das US-amerikanische Power-Delivery-BIM-Team führte eine plattformunabhängige Evaluierung von Software für die Planung von Umspannwerken, BIM und die Erstellung digitaler Zwillinge durch. Vier Plattformen wurden anhand von fast drei Dutzend Kriterien bewertet. Dazu gehörten unter anderem Benutzerfreundlichkeit, Datenqualität, Berechnungsfunktionen, Performance und die Unterstützung bestehender Workflows.
Um die Ergebnisse unter realistischen Bedingungen zu prüfen, veranstaltete WSP eine zehntägige „Technology Week“ in Fort Worth, Texas. Dort erstellten BIM-Experten und Softwarespezialisten 3D-Modelle von elf Umspannwerken auf Basis realer Daten von Netzbetreibern. Zum Einsatz kamen unter anderem 2D-Zeichnungen, CAD-Modelle und LiDAR-Scans. So konnte das Team die verschiedenen Plattformen unter möglichst realen Bedingungen testen.
WICHTIGSTE ERGEBNISSE | Die Fakten sprechen für sich
Die Evaluierung zeigte einen klaren Favoriten: primtech 3d erzielte mehr als doppelt so viele Punkte wie die nächstplatzierte Alternative. Ausschlaggebend war vor allem die starke Performance bei den fachspezifischen Kriterien: Integrierte Engineering-Prüfungen reduzierten den manuellen Aufwand deutlich. Dazu gehören automatisierte Durchhangprüfungen, Berechnungen von Kurzschlusskräfteeffekten, Blitzschutzanalysen und die Echtzeitprüfung von Mindestabständen. Auch bei Brownfield-Projekten zeigte primtech seine Stärken. Spezielle Punktwolken-Tools und die KI-gestützte optische Geräteerkennung beschleunigten die Erstellung von Modellen aus LiDAR-Daten. Darüber hinaus verbesserte primtech die Effizienz der Workflows durch automatische Aktualisierung von Leiterseilverbindungen, integrierte Zusammenarbeit mehrerer Anwender und eine schnelle Einarbeitung neuer Nutzer. Während der Technology Week erstellten Ingenieure innerhalb von weniger als zwei Tagen ein vollständiges Umspannwerksmodell aus einem Punktwolken-Scan.
„Unsere Planer waren in weniger als einer Woche geschult und produktiv. Das war bei keiner anderen BIM-Software bisher der Fall.“
— Kelby Dardeau, Technical Solutions Manager bei primtech North America und ehemaliger WSP-BIM-Designer
PRAXISANWENDUNG | Von der Evaluierung zur erfolgreichen Umsetzung
Nach Abschluss der Evaluierung setzte WSP primtech 3d in einem Pilotprojekt für einen großen nordamerikanischen Übertragungsnetzbetreiber ein. Gegenstand des Projekts war eine neue 115-kV-Schaltanlage. Das Projekt bot die Möglichkeit, einen modellbasierten Engineering-Workflow unter realen Bedingungen zu validieren und gleichzeitig die neue Plattform einzuführen.
Dafür kombinierte das Team das Know-how von BIM-Spezialisten und Umspannwerksingenieuren mit vom Kunden bereitgestellten Referenzmodellen und standardisierten Vorlagen. So konnte das Team die Projektentwicklung beschleunigen, die fachübergreifende Koordination verbessern und einen wiederholbaren Workflow für zukünftige Projekte definieren.
„Obwohl wir zum ersten Mal eine neue Plattform für das Engineering eingesetzt haben, konnten wirdas Projekt termingerecht abschließen. Dabei wurde nur 70 % des ursprünglich vorgesehenen Planungsbudgets benötigt.“
— Diana Costner-Montoya, PMP, Technische Leiterin, Projektmanagement, WSP
AUSBLICK & AUSWIRKUNGEN | Ein neuer Maßstab für die Branche
Die Evaluierung und das Pilotprojekt bestätigten, dass modellbasierte Planung messbare Vorteile bei Effizienz, Zusammenarbeit und Projektdurchführung bietet. Auf Basis dieser Ergebnisse baut WSP den Einsatz von BIM- und Digital-Twin-Workflows in Nordamerika und bei seinen Tochtergesellschaften weltweit weiter aus. Damit möchte WSP Netzbetreiber dabei unterstützen, Umspannwerksprojekte schneller umzusetzen und das Management von Anlagen über ihren gesamten Lebenszyklus zu verbessern.
„Die Einführung dieser neuen Technologien hat für uns strategische Bedeutung und geht weit über die reine Automatisierung von Aufgaben hinaus. Mit primtech können wir unsere Engineering-Leistungen grundlegend neu denken.“
— Holger Peller, Business Line Executive, Power & Energy, WSP