Komplexe Energie-Infrastruktur effizienter planen

Der Weg zum digitalen Vorreiter begann bei BKW Grid & Hydro-Engineering mit einer klaren strategischen Entscheidung: Die Umbrüche im Energiesektor erforderten eine neue Art der Planung und Zusammenarbeit. Denn die Rahmenbedingungen hatten sich spürbar verändert: Bestehende Netze mussten schnell ausgebaut und gleichzeitig veraltete Infrastrukturen modernisiert werden. Dazu kam die Einbindung einer dezentralen Versorgungslandschaft im Rahmen des Ausbaus erneuerbarer Energien. Und schließlich galt es, all diese Herausforderungen trotz fehlender Fachkräfte zu bewältigen.

Vor allem bei umfangreichen, über Jahre laufenden Großprojekten (Capital Projects) führten diese multiplen Veränderungen zu einem Anstieg der Komplexität – noch verstärkt durch eine Vielzahl von Regularien, die in den letzten Jahren eingeführt wurden. Die einzige Antwort darauf konnte nur lauten: effizienter, transparenter und fehlerfreier planen, um die Komplexität zu beherrschen und die Qualität zu sichern.

Komplexität besser beherrschen

Für BKW Grid- & Hydro-Engineering, einem Planungsunternehmen innerhalb des Engineering-Netzwerks der BKW Gruppe, war diese Herangehensweise besonders wichtig. Denn bei den meisten ihrer Aufträge handelt es sich um komplexe Großprojekte, bestehend aus Hoch- und Tiefbaukomponenten sowie Trafostationen, Umspannwerken und Stromtrassen. Diese Vielfalt forderte eine Vereinfachung und Standardisierung von Prozessen geradezu heraus – mit der Konsequenz, noch mehr als bisher auf digitale Arbeitsmethoden zu setzen.

1. Die hohe Komplexität von Capital Projects im Energiesektor erfordert mehr Effizienz in der Planung.

2. Eine durchgängige digitale Datenumgebung (CDE) verbessert die Qualität und das gegenseitige Verständnis in der Zusammenarbeit.

3. Ein zentrales Koordinationsmodell führt vor allem bei umfangreichen Projekten mit vielen Beteiligten zur Reduzierung von Fehlern und Risiken.

4. Die höhere Effizienz ermöglicht es, trotz begrenzter personeller Ressourcen mehr Aufträge zu bearbeiten.

5. Eine verlässliche Datenbasis erleichtert fundierte Entscheidungen in allen Phasen des Projektlebenszyklus.

„Für uns stand fest, dass die Einführung zentraler Modelle und einer gemeinsamen Datenbasis die Antwort auf unsere Herausforderungen war“, schildert Oliver Krone, Head of Grid- and Hydro-Engineering, seinen Beweggrund für die konsequente Digitalisierung. „Unser Motto lautete: von der dateibasierten zur datenbasierten Arbeit“, beschreibt er seine Zielsetzung.

Schon mit der Einführung der BIM-Methodik im Jahr 2018 hat BKW GHD damit begonnen, Planungsinformationen modellbasiert zu verknüpfen. Als Vorreiter setzte das Unternehmen auch auf eine frühe Version einer cloudbasierten, gemeinsamen Datenumgebung (Common Data Environment). Danach folgte der Wechsel zur Autodesk Construction Cloud (ACC) und heute nutzt BKW die Weiterentwicklung Autodesk Forma, um digitale Workflows noch enger miteinander zu verbinden. Das aktuelle Common Data Environment ist also das Ergebnis einer jahrelangen Entwicklung – mit dem Ziel, eine möglichst durchgängige digitale Informationskette zu schaffen.

Großprojekte skalierbar planen

Bei dieser „Transformationsreise“ wurde BKW GHD von Beginn an vom Lösungspartner Autodesk begleitet. Das zuständige Customer Success Team verfügte bereits über große Erfahrung mit der Einführung digitaler Methoden in der Infrastrukturplanung und betreute im DACH-Raum namhafte Energieversorger. Das Team sah seine Aufgabe vor allem darin, BKW GHD vom wachsenden Druck bei umfangreichen, komplexen Infrastrukturprojekten zu entlasten. Die Befähigung, Großprojekte skalierbar zu planen und systematischer abzuwickeln stand bei der Beratung und Implementierung immer im Mittelpunkt. Innerhalb von wenigen Monaten konnte das Engineering-Unternehmen damit zusätzliche Fähigkeiten aufbauen, um effizienter zu arbeiten und seine Wettbewerbsposition zu stärken.

Fallbeispiel: Fehlerfrei bauen im Bestand

Bei der Erweiterung einer Grid-Station hat BKW GHD zunächst mithilfe von Laserscanning und Punktwolken ein digitales 3D-Fachmodel erstellt. Abweichungen vom Bestandsmodell waren damit millimetergenau zu erkennen. Dabei stellte sich heraus, dass das gelieferte Bestandsmodell vom Kunden fehlerhaft war. Leitungen und Sicherheitsabstände passten nicht zusammen, sodass der gesamte Anbau um fünf Meter verschoben werden musste. Ein gravierender Fehler, der zu erheblichen Mehrkosten auf der Baustelle geführt hätte, konnte also rechtzeitig vor Baustart erkannt werden. Die Bestandsmodellierung wurde daraufhin angepasst und am Ende gab es ein Koordinationsmodell, das zu hundert Prozent verlässlich war und nach Bauabschluss an den Betreiber übergeben werden konnte.

Mit der Einführung von Autodesk Forma hat BKW GHE einen weiteren Evolutionsschritt gemacht. Für alle Beteiligten war klar: Zuerst einmal musste es einen Proof of Concept geben mit einer aussagekräftigen Kosten-Nutzen-Analyse. Denn nur an konkreten Projekten lässt sich messen, ob es mit einem durchgängigen Datenmanagement Qualitäts- und Effizienzverbesserungen gibt. Daher wurden zunächst Use Cases festgelegt, an denen Mitarbeitende das Prinzip des Common Data Environments kennenlernen konnten.

Unterstützt vom Customer Success Team von Autodesk wurde in mehreren Pilotprojekten nachgewiesen, dass sich die Qualität der Zusammenarbeit damit nochmals verbessern lässt. „Wir wollten nicht digitalisieren um der Digitalisierung willen, sondern immer am konkreten Nutzen orientiert. Diesen haben wir schnell erkannt: Mitarbeitende und Partner tun sich in einem CDE deutlich leichter, ihre Projekte als Gesamtsystem zu verstehen. Es gibt weniger Missverständnisse, Übertragungsfehler und Medienbrüche – mit messbaren Vorteilen in puncto Effizienz und Wirtschaftlichkeit“, fasst Oliver Krone seine Erfahrungen zusammen.

Vernetztes Denken verändert Zusammenarbeit

Dem stimmt auch Daniel Spörri zu, der als CAD-PDM-Administrator bei BKW GHE für das Lizenzmanagement verantwortlich ist. Er hat den Einsatz von BIM maßgeblich vorangetrieben und war auch eng eingebunden in die Implementierung des Common Data Environments. Für ihn war die Möglichkeit, mehrere Fachmodelle in einem Zentralmodell übereinanderzulegen, der entscheidende Paradigmenwechsel: „Das vernetzte Denken verändert das Mindset der Mitarbeitenden. Es gibt dann nicht mehr ,mein' Modell, sondern nur noch ,unser' Modell als eine Single Source of Truth. Das wird umso wichtiger, je größer und komplexer ein Projekt ist. “

Als Leiterin der BIM Business Unit von BKW GHE war Lisa Graubner-Müller entscheidend an der digitalen Transformation des Unternehmens beteiligt: „Das Arbeiten auf einer zentralen Datenumgebung muss gelernt und verinnerlicht werden“, ist ihre Überzeugung. Die wichtigste Aufgabe bestand zunächst einmal darin, die neue Vorgehensweise in den Köpfen zu etablieren: In Zukunft würden alle Projektbeteiligten nur noch an einem gemeinsamen Modell arbeiten. Das heißt, Fachplaner und Fachbereiche erlebten jetzt eine engere Form der Kollaboration. Dieser Wandel wurde unterstützt durch die Einführung von BIM-Koordinationssitzungen. Hier kamen alle Disziplinen an einen Tisch – vom Bautechniker über Geometriespezialisten bis zum Spannungstechniker. Die Folge: Das gegenseitige Verständnis hat deutlich zugenommen.

Begleitet vom Autodesk Customer Success Team konnten die Mitarbeitenden an praktischen Beispielen erleben, wie viel Zeit sie bei jedem einzelnen Arbeitsschritt einsparen konnten. Anhand dieser sofort erkennbaren Quick Wins hat die Motivation in den Teams nochmals zugenommen. Technische Fragen wurden gemeinsam geklärt: Welche Tools nutzen wir in Zukunft und wie integrieren wir sie? Wo verlaufen die Schnittstellen? Wie können wir Probleme beim Datenexport lösen? Wie binden wir die bestehende Softwarelandschaft von BKW GHE ein, angefangen bei Revit und Inventor bis hin zu Civil 3D? Nachdem all diese praktischen Fragen geklärt waren, ging es als nächstes darum, Routine zu gewinnen: So wie BIM heute selbstverständlich ist, sollte es möglichst bald auch beim Common Data Environment

Fallbeispiel: Sanierung einer Unterstation

Für die Sanierung einer Unterstation wurden in einem Pilotprojekt Modelle aus unterschiedlichen Konstruktionsbereichen synchronisiert. Planungsdaten aus Revit, Inventor und Vault flossen in ein gemeinsames Koordinationsmodell ein. In diesem Modell waren alle Projektdaten zentral verknüpft, sodass beispielsweise Echtzeit-Kollisionsprüfungen möglich waren und Issues mit Zuständigkeiten direkt im Modell eingefügt werden konnten. Angesichts dieser Vorteile entschieden sich die Beteiligten, ein Common Date Environment zukünftig in allen Projekten einzusetzen, in denen mit Koordinationsmodellen gearbeitet wird. Mehr noch: Auch andere Ressorts innerhalb von BKW GHE wollten an der Transformation teilhaben und fragten aktiv nach, ob sie die neue Arbeitsweise auch für ihre Projekte übernehmen können.

Das Überschreiten der Schwelle zu „BIM2Field“ ist für BKW GHE der nächste logische Schritt auf der Reise zur vollständigen digitalen Transformation. Die Vision lautet, auf der Baustelle irgendwann ohne Papierpläne auszukommen. In einem Teilbereich ist das bei BKW GHE bereits Wirklichkeit: Bewehrung und Schalung können bereits in modellbasierter Form auf der Baustelle zur Verfügung gestellt werden – für die entsprechenden Bauelemente existieren schon eigene Revit-Familien. Es ist ein klar definiertes Ziel des Unternehmens, die Digitalisierung der Baustelle voranzutreiben und auch hier eine Vorreiterrolle einzunehmen.

Nicht zuletzt ist eine zentrale Datenplattform auch Voraussetzung für die effektive Nutzung Künstlicher Intelligenz. Denn nur mit einer verlässlichen und einheitlichen Datenbasis lässt sich KI erfolgversprechend einsetzen, zum Beispiel zur Standardisierung und Automatisierung von Prozessen.

Digitale Projektabwicklung in einem Common Data Environment hilft dabei, die größten Herausforderungen in der Energie-Infrastrukturbranche zu bewältigen: In den Projekten von BKW GHE hat sich die Planungsqualität nochmals verbessert, Entscheidungen wurden transparenter und die Projektabwicklung verlief systematischer.

Zudem ergab eine ROI-Studie, die gemeinsam mit dem Autodesk Customer Success Team durchgeführt wurde, in vielen Teilbereichen messbare Zeit- und Kostenersparnisse. Ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil bestand darin, dass BKW GHE innerhalb des Engineering-Netzwerks der BKW Gruppe einen wertvollen Erfahrungsschatz angesammelt hat. Dieses Wissen kann in Zukunft dem gesamten Konzern zugutekommen. Das vorgelegte Tempo hat sich also ausgezahlt, oder wie es Oliver Krone ausdrückt:

Im Porträt: BKW ENGINEERING GHE

Unter dem Dach der schweizerischen BKW Gruppe ist die BKW Grid- & Hydro-Engineering (GHE) für Planungsleistungen im Bereich Energie-Infrastruktur verantwortlich – sowohl für eigene Projekte im Konzern als auch für externe Auftraggeber. Die GHE mit 160 Mitarbeitenden ist wiederum Bestandteil des BKW Engineering-Netzwerks, in dem über 50 Partnerunternehmen aus dem DACH-Raum zusammengeschlossen sind. Zur BKW Gruppe gehört außerdem die BKW Energie AG, einer der größten Energieversorger der Schweiz.

Mehr unter www.bkw-ghe.ch