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 haben sich spürbar verändert: Bestehende Netze müssen schnell ausgebaut und gleichzeitig veraltete Infrastrukturen modernisiert werden. Dazu kommt die Einbindung einer dezentralen Versorgungslandschaft im Rahmen des Ausbaus erneuerbarer Energien. Und schließlich gilt es, all diese Herausforderungen trotz fehlender Fachkräfte zu bewältigen.

Vor allem bei umfangreichen, über Jahre laufenden Großprojekten (Capital Projects) führen diese multiplen Veränderungen zu einem Anstieg der Komplexität – noch verstärkt durch eine Vielzahl von Regularien, die laufend erweitert werden. Die einzige Antwort darauf kann nur lauten: effizienter, transparenter und fehlerfreier planen, um die Komplexität zu beherrschen und die Qualität zu sichern.

Komplexität strukturiert beherrschen

Für BKW Grid- & Hydro-Engineering, einem Planungsunternehmen innerhalb des Engineering-Netzwerks der BKW Gruppe, ist 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 fordert 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 ist“, schildert Oliver Krone, Head of Grid- and Hydro-Engineering, seinen Beweggrund für die konsequente Digitalisierung. „Unser Motto lautet: von der dateibasierten zur datenbasierten Arbeit“, beschreibt er seine Zielsetzung. Schon mit der Einführung der BIM-Methodik im Jahr 2018 hat BKW GHE 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 kontinuierlichen Weiterentwicklung der digitalen Planungs- und Kollaborationsprozesse – mit dem Ziel, eine verlässliche, durchgängig digitale Informationskette zu schaffen.

Großprojekte skalierbar planen

Bei dieser „Transformationsreise“ wurde BKW GHE 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 GHE vom wachsenden Druck bei umfangreichen Infrastrukturprojekten zu entlasten. Die Befähigung, komplexe Großprojekte skalierbar zu planen und kontrollierter abzuwickeln, stand bei der Beratung und Implementierung immer im Mittelpunkt. Dadurch konnte das Engineering-Unternehmen gezielt digitale Kernkompetenzen aufbauen, um effizienter zu arbeiten und seine Wettbewerbsposition zu stärken.

Fallbeispiel: Planungsrisiken erkennen, bevor sie auf der Baustelle teuer werden

Bei der Erweiterung einer Grid-Station hat BKW GHE 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 absolut 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 Projekten nachgewiesen, dass sich die fachübergreifende Zusammenarbeit spürbar verbessern lässt und weniger Reibungsverluste entstehen. „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 ist 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. Ein wichtiger Schritt besteht für sie darin, die neue Arbeitsweise nachhaltig im Projektalltag zu verankern. Denn in Zukunft arbeiten alle Projektbeteiligten nur noch auf Basis eines gemeinsamen Koordinationsmodells und einer zentralen Datenumgebung. Das heißt, Fachplaner und Fachbereiche erleben jetzt eine engere Form der Kollaboration. Dieser Wandel wird unterstützt durch die Einführung von BIM-Koordinationssitzungen. Hier kommen alle Disziplinen an einen Tisch – vom Bautechniker über Geometriespezialisten bis zum Spannungstechniker. Die Folge: Es entsteht ein deutlich stärkeres gemeinsames Projektverständnis über die Fachdisziplinen hinweg.

Begleitet vom Autodesk Customer Success Team können die Mitarbeitenden an praktischen Beispielen erleben, wie viel Zeit sie bei jedem einzelnen Arbeitsschritt einsparen. Anhand dieser sofort erkennbaren Quick Wins hat die Motivation in den Teams nochmals zugenommen. Technische Fragen werden laufend 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? Neben der Klärung dieser wichtigen operativen Fragen geht es darum, Routine zu gewinnen: So wie BIM heute selbstverständlich ist, soll es möglichst bald auch beim Common Data Environment sein.

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 Kollisionsprüfungen möglich waren und Issues mit Zuständigkeiten direkt im Modell eingefügt werden konnten. Angesichts dieser Vorteile entschieden sich die Beteiligten, ein Common Data 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.

Für BKW GHE ist die digitale Projektabwicklung längst mehr als eine technologische Modernisierung. Mit einer gemeinsamen Datenbasis, standardisierten Prozessen und zentraler Modellkoordination hat das Unternehmen die Voraussetzungen dafür geschaffen, komplexe Energie-Infrastrukturprojekte effizienter, kontrollierter und mit weniger Fehlern umzusetzen. Planungsrisiken werden früher sichtbar, Medienbrüche sowie Abstimmungsprobleme reduziert und knappe Fachressourcen können gezielter eingesetzt werden.

Dass sich diese Veränderungen auch wirtschaftlich auszahlen, zeigt eine umfassende Return-on-Investment-Studie, die gemeinsam mit Autodesk durchgeführt wurde. Sie weist in mehreren Bereichen signifikante, messbare Zeit- und Kostenersparnisse nach und bestätigt damit den Nutzen der digitalen Projektabwicklung. Gleichzeitig hat BKW GHE zusätzliche Kompetenzen in Informationsmanagement, Modellkoordination, Datenstrukturen und digitaler Kollaboration aufgebaut – Fähigkeiten, die nicht nur die Projektabwicklung stärken, sondern auch die Wettbewerbsposition des Unternehmens.

Damit ist aus der digitalen Transformation eine skalierbare Project-Delivery-Kompetenz entstanden, von der künftig auch weitere Bereiche im BKW Engineering-Netzwerk profitieren können.

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