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Neue 225-kV-Übertragungsleitungen und -Umspannwerke sorgen für eine zuverlässige Stromversorgung in armen Regionen Kameruns

Stromversorgung
KPIL nutzte Technologie von Bentley, um die Projektdauer des Ausbaus der Stromversorgung in Kamerun um 9 % zu verkürzen und 6 % der Gemeinkosten sowie Kosten für Unteraufträge einzusparen. Das Bild zeigt den Besuch eines Mitglieds der kamerunischen Regierung auf der Baustelle im Mai 2021. (Bild: KPIL)

Signifikante Reduzierung der Projektzeit, der Kosten und des CO2-Ausstoßes durch die Nutzung von Bentley-Anwendungen für die digitale Projektabwicklung

Autor: Brian Rock*

>Kalpataru Projects International Limited (KPIL) baut das Stromnetz in Kamerun aus, um die Netzanbindung und die Stromversorgung für 13 % der Bevölkerung zu verbessern. Das Projektmanagement bei der Realisierung von 297 Kilometern Übertragungsleitung in schwierigem Gelände stellte KPIL vor einige Herausforderungen, die durch den Einsatz von Bentley-Technologien gemeistert wurden. Die Einrichtung einer vernetzten Datenumgebung und digitaler Zwillinge führte zu einer Optimierung der Projektabwicklung und einem geringeren CO2-Fußabdruck.

Verbesserung der Netzanbindung

Das Projekt erstreckt sich über mehrere Regionen Kameruns, in denen 55 % der Bevölkerung in Armut leben, die Netzanbindung begrenzt und die Stromversorgung unzuverlässig ist, und soll das Stromnetz des Landes erweitern. Geplant ist der Bau von zwei 225-Kilovolt-Einfachleitungen für die Stromübertragung und die erforderlichen Umspannwerke. Nach der Fertigstellung wird die neue Infrastruktur die Netzanbindung verbessern und den regionalen Zugang zu nachhaltiger Energieversorgung erleichtern. Außerdem soll damit die Industrialisierung, das wirtschaftliche Wachstum und eine bessere Lebensqualität gefördert und gleichzeitig die Umweltbelastung verringert werden.

KPIL führt das Projekt vom Entwurf über den Bau bis zur Inbetriebnahme aus. Das Unternehmen war für die Verlegung von 297 Kilometern linearer Übertragungsleitungen und den Ausbau von zwei strategischen Umspannwerken verantwortlich, die für den Anschluss der neuen Leitungen erforderlich sind. Das Projekt erstreckte sich über sumpfige Gebiete und dichte Wälder, wo es häufig zu Unwettern kommt, und umfasste schwierige Gelände- und Klimabedingungen. „Tropisches Klima, schlechtes Wetter und Überschwemmungen führen dazu, dass nur vier Monate lang unter trockenen Bedingungen gearbeitet werden kann“, so Raghu Ram, Senior Vice President und Projektleiter bei KPIL.

Ein veralteter Ansatz beim Projektmanagement

Angesichts der Einschränkungen am Projektstandort und des kurzen Zeitfensters mit mildem Wetter erkannte KPIL, dass seine manuellen Arbeitsabläufe nicht funktionieren würden. „Wir hatten mehrere Datenquellen, einschließlich der Verwendung von Microsoft Excel-Tabellen und manuellen Daten, was einige Herausforderungen mit sich brachte“, so Ashok Kumar, Vice President und Leiter für Innovation und Strategie bei KPIL. Angesichts der Herausforderungen in den Bereichen Datenmanagement, Entwurf und Technik suchte KPIL nach einer Möglichkeit, das bestehende Projektmanagement zu verbessern und die Projektabwicklung mit benutzerfreundlichen Anwendungen zu digitalisieren, um die Akzeptanz derjenigen zu erreichen, die sich gegen Veränderungen sträuben.

KPIL versuchte, einen allgemeinen Excel-basierten Planungsansatz für die Planung und Ausführung vor Ort zu verwenden. Bei diesem Ansatz fehlte jedoch die Integration und der Umfang, um der Dynamik und Komplexität des Großprojekts gerecht zu werden. Es galt, die Arbeitsabläufe innerhalb des geografisch verteilten Teams zu optimieren, eine genaue Datenerfassung und koordinierte Planung zu ermöglichen, die Überwachung des Fortschritts und des Zeitplans zu implementieren sowie das Engagement des Teams und der Interessengruppen zu fördern. Um diese Herausforderungen zu meistern, benötigte KPIL eine integrierte Technologielösung, um eine vernetzte Datenumgebung und digitale Zwillinge zu schaffen.

Bentley-Anwendungen zur Digitalisierung der Projektabwicklung

KPIL entschied sich für Power Line Systems (PLS) und STAAD für die Auslegung von Übertragungsleitungen, den Entwurf von Umspannwerken und die Baustatik sowie für nPulse als Plattform für die kollaborative Projektverwaltung. Mithilfe der Anwendungen von Bentley wurde ein digitaler Zwilling der Übertragungsleitungen und der Gebäude für die Umspannwerke erstellt, der für das Engineering und die Projektverwaltung verwendet wurde. Die Arbeit in einer vernetzten digitalen Umgebung erleichterte die Datenintegration sowie genaue und optimierte Modellierungsabläufe, die für die Bewältigung der technischen Herausforderungen und die Zusammenarbeit in dem schwierigen Gelände und mit dem weltweit verteilten Team entscheidend waren. „Die Technologie von Bentley half dabei, die Übertragungsleitungen durch das unwegsame Gelände zu modellieren und den mit 86 Metern höchsten Turm Kameruns über dem Fluss zu installieren, um die Auswirkungen auf den Wald und das Wasserleben zu minimieren“, so Kumar.

Im Rahmen seiner digitalen Initiativen entwickelte KPIL 16 immersive Virtual-Reality-Schulungen in 20 verschiedenen Sprachen, um das Personal und die Interessengruppen für seinen technologiegetriebenen Ansatz zu gewinnen. Das Unternehmen integrierte Technologien für künstliche Intelligenz (KI) und das Internet der Dinge (IoT), um eine Analyseplattform und eine einzige zentrale Informationsquelle einzurichten, die digitale Transparenz und automatisierte Einblicke bietet. Die Plattform half dabei, potenzielle Probleme vor Ort zu erkennen und zu beheben sowie Risiken zu mindern. Die Lösung für den digitalen Zwilling ermöglichte eine ganzheitliche Projektüberwachung in Echtzeit sowie ein Leistungs- und Qualitätsmanagement während der gesamten Detailplanung und Kontrolle, Beschaffung und Ausführung der Bau- und Montagearbeiten für die digitale Abwicklung während des gesamten Lebenszyklus. „[Unsere] digitalen Initiativen deckten die gesamte Projektwertschöpfungskette ab, einschließlich Technik, Entwurf und zentralem Projektmanagement“, so Kumar.

Digitale Zwillinge fördern intelligente Arbeitsabläufe und Nachhaltigkeit

„Die Anwendungen von Bentley haben uns geholfen, die Effizienz zu verbessern, Projektverzögerungen zu reduzieren und die Risikominderung zu erleichtern“, so Kumar. Die Erstellung digitaler Zwillinge in einer vernetzten Datenumgebung förderte intelligente Arbeitsabläufe und die Entscheidungsfindung, was zu einer kosteneffizienten Optimierung der Leitungswege führte, wodurch die Kosten gesenkt und die Auswirkungen auf die Umwelt und Wohngebiete minimiert werden konnten. Im Vergleich zu früheren manuellen Methoden konnte die auf Bentley basierende Technologielösung die Dauer der Projektausführung um etwa 9 % verkürzen und 6 % an Gemeinkosten und Kosten für Unteraufträge einsparen. Durch die digitale Fortschritts- und Ressourcenüberwachung konnte KPIL Arbeitszeit einsparen und den Personaleinsatz vor Ort um etwa 6 % und die Kosten für Nacharbeiten um 2,5 % reduzieren, während gleichzeitig die Qualität der Arbeitsergebnisse verbessert wurde.

„Unsere digitalen Technologieinitiativen haben nicht nur zu betrieblichen Verbesserungen und finanziellen Einsparungen beigetragen, sondern auch zu ESG-Verbesserungen“, so Kumar. Durch die Verwendung digitaler Zwillinge zur Überwachung des Material- und Kraftstoffverbrauchs konnte KPIL den Guss des Betonturmfundaments an Ort und Stelle und den Dieselkraftstoffverbrauch reduzieren und so den CO2-Fußabdruck des Projekts verringern. Durch das Projekt für die 225-Kilovolt-Übertragungsleitung konnte die Verwendung von Diesel zur Stromerzeugung in der Region vermieden werden, was einer Verringerung der Kohlenstoffemissionen von 450 Megatonnen pro Monat entspricht. Die digitalen Initiativen des Unternehmens ermöglichten die rechtzeitige Fertigstellung eines wichtigen nationalen Projekts, das eine nachhaltige Stromversorgung für arme Regionen in Kamerun sicherstellt.

Das Projekt wurde für die >Going Digital Awards 2023 eingereicht.

* Der Autor …

Stromversorgung… Brian Rock ist Industry Marketing Director für Bentley Systems mit Schwerpunkt Energie. In dieser Funktion leitet er alle Marketingaktivitäten, die darauf abzielen, die Bekanntheit und das Wachstum von Bentleys Lösungsportfolio für die Energieerzeugung, -übertragung und -versorgung zu fördern. Zuvor leitete Brian die Marketingabteilung von Bentleys Geschäftsbereich Acceleration, wo er an der Entwicklung von Marketingprogrammen für neu übernommene Unternehmen und andere strategische Produktlinien beteiligt war. Vor seiner Zeit bei Bentley arbeitete Brian bei verschiedenen Agenturen für Werbung und digitales Marketing und hatte so die Möglichkeit, erfolgreiche Markteinführungsstrategien in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, dem Finanzwesen, dem Netzwerkmarketing und bei Behörden zu entwickeln. Er hat einen Bachelorabschluss in Kommunikation von der Brigham Young University. Er ist unter brian.rock@bentley.com erreichbar.

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