Nicht mehr durch geschlossene Wände

Einsatz des Process Plant Design-Systems (PPD) bei der EWE AG

Je einfacher und schneller Energieversorger bei geplanten Erweiterungen auf einen gut dokumentierten und wirklich aktuellen „As-build“-Zustand zugreifen können, desto reibungsloser gelingt die anschließende Planung und die Ausführung der neuen Anlagen. Fehler und Unstimmigkeiten bei Daten und Zeichnungen werden jedoch oft durch Medienbrüche zwischen Softwaresystemen von Engineering-Unternehmen und Auftraggeber erzeugt. Doch auch dagegen lässt sich etwas machen...

16. Juli 2003

Rund 670.000 Kunden beziehen ihr Gas in den Gebieten Ems-Weser-Elbe, Brandenburg und auf Rügen von der EWE AG in Oldenburg. Dazu betreibt das Unternehmen zwei Erdgasspeicheranlagen in Huntorf (Wesermarsch) und in Leer-Nüttermoor (Ostfriesland). Letztere wurde 1975 gebaut und mit den Jahren kontinuierlich erweitert. Sie besteht zurzeit aus 16 Kavernen mit insgesamt rund 8 Mio. m³ geometrischem Volumen und kann maximal 1,3 Mrd. m³ Gas aufnehmen.

Planung und Bau der Kavernen mit den dazugehörigen Feldleitungen und Betriebsplätzen vergibt die EWE überwiegend an externe Dienstleister. Diese erstellten in der Vergangenheit die erforderlichen Unterlagen auf ihren CAD-Systemen und gaben die Ergebnisse dann in Papierform und im DXF-Format an die EWE weiter. Da diese Schnittstelle des alten CAD-Systems jedoch nicht sehr leistungsfähig war, konnten praktisch keine Standards für einen Datenaustausch festgelegt werden. Den Mitarbeitern des Energieversorgers blieb also nichts anderes übrig, als alle Dokumente wiederum mit ihrem 2D-System neu zu erfassen, wobei die importierten Pläne bestenfalls als Basis für das Nachzeichnen genutzt werden konnten.

„Außerdem waren keine Qualitäts- und Plausibilitätskontrollen der Dokumente möglich“, kritisierte Heinz Berger, zuständig für den Betrieb der Gasspeicher der EWE, die damalige kostensteigernde Situation. Da der wirkliche Trassenverlauf etwa von den Plänen abweichen konnte, mussten markante Punkte erneut eingemessen und dann mit den Isometrien, Rohrplänen und Rohrbüchern verglichen werden. Zum anderen stimmten die mit den damaligen Systemen erzeugten Dokumente nicht zwangsläufig untereinander überein. Das hatte wiederum zur Folge, dass hieraus manuell abgeleitete Listen zu widersprüchlichen Aussagen kommen konnten, denn die alten Software-Module ermöglichten keine automatische Stücklistengenerierung. Und selbst wenn alle von den externen Engineering-Unternehmen gelieferten Unterlagen auf ihre Fehlerfreiheit exakt kontrolliert und korrigiert worden wären, konnten sich bei der Neuzeichnung der Pläne erneut Abweichungen einschleichen.

Um dieser Unstimmigkeiten Herr zu werden, erstellte die EWE 1999 einen Anforderungskatalog zur Auswahl eines 3D-CAD-Systems. Dessen Kern sollte eine Datenbank bilden, „die alle Informationen einer Zeichnung speichert und Verknüpfungen jeder Art zu anderen Unterlagen zulässt.“ Hinter jeder Armatur oder jedem Flansch sollte sich ein Datenblatt verbergen, das alle zugehörigen Informationen wie etwa Ventilbezeichnung, Nennweite oder Hersteller aufnimmt. Bei der Modifizierung einer Information auf dem Datenblatt sollten sich die Bezeichnungen in den entsprechenden Rohrplänen, R+I-Schemata und Isometrien automatisch mitändern. Dieser Austausch müsse auch möglich sein, wenn ganze Bauteile oder Rohrleitungsabschnitte ausgewechselt werden.

Noch im gleichen Jahr wurde dann das Process Plant Design (PPD) von Auto-trol Technology eingeführt. Die Produkte dieses Anbieters mit Hauptsitz in Denver sind nicht nur in der Chemie- und Erdölindustrie zu finden, sondern werden auch weltweit in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie im Anlagenbau eingesetzt.

Bei der EWE übernimmt die PPD-Software nun in der Abteilung Gasbeschaffung und -betrieb (GB) die Dokumentation und Planung der Betriebsplätze in Nüttermoor und Huntorf. Erfasst werden damit alle zugehörigen Gas-, Kondensat-, Sole- und Frischwasserleitungen und das Glykolsystem zum Trocknen des Gases.

Da gleichzeitig auch die beteiligten Engineering-Unternehmen in den Informationsfluss unter PPD miteingebunden wurden und nun auf die gleiche Datenbasis zugreifen, gibt es bei der Übergabe der Dokumente keine Medienbrüche mehr. Unterlagen spiegeln nun den aktuellen „As-build“-Stand insgesamt in einer wesentlich höheren Qualität wider. Die Software unterstützt die Konstrukteure dabei von der Erstellung der verfahrenstechnischen Fließbilder und den daraus hergeleiteten R+I-Plänen bis hin zu der kompletten 3D-Darstellung mit dem Modul Vectorpipe.

Dabei legt die Anlagensoftware die Symbole und 3D-Ansichten nicht physikalisch in einer Zeichnung ab, sondern nur deren Verweise auf die Datenbank, darum benötigt selbst ein umfangreiches Vectorpipe-Modell statt der 700 bis 800 MB einer Grafikdatei nur rund 50 MB. Durch Ein- und Auscheckfunktionen stellt das System außerdem sicher, dass immer nur ein Anwender an einer Baugruppe ändern darf, während die anderen nur lesend darauf zugreifen können.

Neben dem Einsatz des PPD-Systems bei allen neuen Projekten begann EWE auch, den Altzeichenbestand aus dem eigenen 2D-System zu übernehmen, um das bisher geschaffene Know-how zu erhalten und weiterhin für das Unternehmen nutzbar zu machen. Dazu wurden die importierten Zeichnungen überarbeitet und ganz neu aufgebaut. Zur besseren Kontrolle wurden sogar Schachtungen durchgeführt, um die Leitungen exakt einzumessen.

Ziel dieser Umwandlungen war und ist, wie bei jeder Neuplanung jeweils ein komplettes 3D-Modell zu erstellen. Von dieser Datenbasis aus können nun die benötigten Rohrpläne, Isometrien und Ansichten abgeleitet werden, die untereinander wirklich stimmig sind. Darum hat sich dieser Aufwand nach Meinung der EWE-Mitarbeiter auch gelohnt. Rohrleitungen, die im alten System noch „mühelos durch geschlossene Wände“ laufen konnten, wurden nun entdeckt und korrigiert, denn die neue Software sei im positiven Sinne ein „Pfennigfuchser“, zollen sie dem PPD-System Respekt.

Durch den stetigen Informationsfluss zwischen Planungsbüro und Auftraggeber und den daraus resultierenden Möglichkeiten hat die EWE ihre Projektabwicklung umgestellt. Die Mitarbeiter können nun schon während des Ablaufes stets den aktuellen „As-build“-Zustand markanter Punkte kontrollieren und mit dem 3D-Modell vergleichen, was die Qualität der ausgeführten Anlagen wesentlich steigert.

Diese Genauigkeit und die klare Strukturierung des Systems ermöglichen eine Standardisierung der Bauteile. Die EWE hatte die Definition der Rohrklassen bisher auch aus rechtlichen Gründen den jeweiligen Lieferanten überlassen. Diese hielten sich zwar an die geltenden Vorschriften, nutzten aber gleichzeitig die ihnen verbleibenden Freiräume, um sie mit unternehmensspezifischen Anforderungen und Bezugsmöglichkeiten in Einklang zu bringen.

Dies hatte langfristig zur Folge, dass die eingesetzten Rohrklassen im Extremfall von einem Betriebsplatz zum anderen unterschiedlich ausgelegt worden waren. Darum forderte die EWE bei dem ersten mit PPD durchgeführten Projekt von dem betreffenden Planungsbüro, dass die Rohrklassen nun so zu gestalten waren, dass sie als Basis für alle zukünftigen Betriebsplätze dienen konnten.

Seit dem Jahre 2002 steht nun neben Unix auch eine Windows-Version zur Verfügung, die besonders auch für kleinere Ingenieurfirmen attraktiv ist. Beide Plattformen sind vollständig miteinander kompatibel, so dass keine Konvertierung der Zeichnungen und Modelle notwendig ist. Da heute die meisten Anwender schon mit Windows vertraut sind, fällt es laut EWE vor allem Einsteiger leichter, mit Process Plant Design zu arbeiten. Außerdem habe sich auch die Administration des Systems vereinfacht. Darum verspricht sich der Energieversorger bei seiner weiteren Expansion eine noch effektivere Zusammenarbeit mit den Planungsbüros.

Erschienen in Ausgabe: 03/2003