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13.9.2016 - Jann Raveling

Zwischen Weltall, Wind und Welle: Kommunikation in Offshore-Windparks

Digitalisierung / Industrie 4.0
Das Forschungsprojekt Com4Offshore will Großprojekte effizienter koordinieren
Offshore-Windpark
Auf hoher See gibt es keine Mobilfunknetze, das erschwert die Projektkoordination bei Windparks © megatel/Com4Offshore

Com4Offshore managt und koordiniert Offshoreprojekte über die Cloud. Sie verknüpft Echtzeitdaten von verschiedenen Quellen und ermöglicht es Unternehmern und Projektverantwortlichen, schneller und effizienter Entscheidungen zu treffen.


Ende August, 90 Kilometer westlich von Sylt. Das Versorgungsschiff Island Crown und das Mehrzweck-Schiff Acergy Viking liegen im Offshore-Windpark Sandbank. Weitere Schiffe sind auf dem Weg in den Park, der bis Ende 2016 entsteht. Dann stehen hier 72 4-Megawatt-Anlagen, genug um eine Kleinstadt mit Energie zu versorgen. Welches Ziel die beiden Versorgerschiffe haben und was sie dort wollen, das zeigt Jörg Biesewig mit einem Klick: Mit Com4Offshore hat er alle Schiffsdaten parat, weiß, wer darauf seinen Dienst versieht oder was sie transportieren. Die Plattform ist ein Ergebnis des gleichnamigen Forschungsprojekts, das die Kommunikation und das Projektmanagement von Offshore-Windpark-Projekten ins digitale Zeitalter bringt. Biesewig hat als Geschäftsführer des Bremer IT-Dienstleisters OHB Digital Services (ehemals megatel) die Plattform mit seinem Team realisiert.


Offshoreparks sind Megaprojekte auf hoher See

Wer erfahren will, was Com4Offshore neu und wertvoll macht, muss sich die Dimensionen von Offshoreprojekten vergegenwärtigen. Als Beispiel der Park Sandbank: 1,2 Milliarden Euro Investitionsvolumen, erste Planung 2004, Inbetriebnahme 2017. Hunderte Menschen sind an der Errichtung beteiligt, unzählige internationale Lieferanten, Hersteller, Errichter, Behörden und Investoren am Bau involviert. Sie alle wollen koordiniert, informiert, beauftragt und auf dem neuesten Stand gehalten werden. Dazu kommt die unwirtliche Nordsee: Wenn es stürmt und sich die Wellen haushoch türmen, kann kein Errichterschiff in See stechen. „Der Einsatz eines Schiffs kann schnell hunderttausende Euro am Tag kosten. Da spielt die effiziente Nutzung von Wetterfenstern eine Schlüsselrolle“, erzählt Jörg Biesewig.

Geschäftsführer Jörg Biesewig von megatel
Jörg Biesewig, Geschäftsführer von OHB Digital Services, vor einem Infodisplay mit der Projektsoftware © WFB/Jann Raveling

Kosten reduzieren? Da klingelt es bei den Investoren

Es geht um Information und Geschwindigkeit. Wenn alle Beteiligten, vom Projektleiter über den Kapitän bis zum Bauingenieur, in Echtzeit auf die für sie relevanten Daten zugreifen, entscheiden sie schneller und präziser. Und können so Zeit und Kosten sparen. „An jedem Tag, den ein Windpark verspätet ans Netz geht, verlieren die Energiekonzerne bis zu 800.000 Euro Umsatz. Wenn wir durch moderne Kommunikationsmittel ein paar Tage Zeit gewinnen, lassen sich Millionen sparen. Das hat auch Vattenfall, den Betreiber des Windparks Sandbank, überzeugt, das Projekt mit uns durchzuführen“, erzählt Biesewig. 2013 fand sich ein Konsortium aus Bremer Firmen zusammen: Der Anbieter von Systemlösungen für weltweite Kommunikation MediaMobil Communication, OHB Digital Services und ihre Konzernschwester OHB Systems sowie die European Space Agency ESA. Gemeinsam schufen sie Com4Offshore. Aktuell entwickeln sie einen Demonstrator für Vattenfall, den die ESA fördert.


Vom Weltall über die Wolke zur See

Moment – OHB, ESA? Was hat die Raumfahrt mit Offshore-Windparks zu tun? Eine ganze Menge. 100 Kilometer auf hoher See gibt es keine Mobilfunknetze. Aber mobiles Internet ist ein essentieller Baustein moderner Echtzeitkommunikation. Das Entwicklungsprojekt nutzt deshalb Satelliten, um Daten zwischen Hafen, Schiffen und Errichterplattformen hin- und herzusenden. „Durch unsere Konzernmutter haben wir einen großartigen Zugang zu wichtigen Satellitentechnologien und konnten gemeinsam mit der ESA Forschungsmittel akquirieren“, erzählt Biesewig. OHB Digital Services ist Tochter des Bremer Raumfahrtkonzerns OHB SE.

Screenshot Displacement
Blick auf die Softwareplattform: Stellplätze von Windkraftanlagen im Hafen und auf dem Errichterschiff © Com4Offshore

Daten sammeln, verarbeiten und übersichtlich darstellen

Herz ist eine webbasierte Plattform, die über die Microsoft „Azure“-Cloud läuft. Hier kommen alle Daten zusammen und sind in Echtzeit für die Nutzer verfügbar. Dazu gehören:

  1.     Wetterdaten und -prognosen von Satelliten, aber auch von Bojen im Windpark, die ihre Signale an die Plattform funken
  2.     Projekt-Updates von Komponentenherstellern, Baufirmen, Logistikdienstleistern
  3.     Die Aufenthaltsorte von Errichter- und Versorgerschiffen, und von den darauf arbeitenden Crews
  4.     Der aktuelle Projektplan
  5.     Echtzeit-Überwachung bei der Verladung von Komponenten im Hafen


Wie Com4Offshore Daten sammelt und sichtbar macht, verdeutlicht dieses Beispiel: Ein Windkraftanlagenhersteller versieht eine Windturbine vor der Auslieferung mit einer kleinen Box. Diese gibt ständig Geodaten, das heißt ihren Aufenthaltsort, über Mobilfunk an die Webplattform weiter. Dadurch ist abzuschätzen, wann die Turbine im Hafen ankommt. Der Hafenkoordinator plant dementsprechend die Kapazitäten der Verladekräne ein, der Kapitän die Stellplätze der Windkraftanlagen auf seinem Schiff. Kommt es zu einem Stau auf der Autobahn oder braut sich ein Unwetter zusammen, reagiert jeder entlang der Lieferkette sofort und plant um. „Das ist ein riesiger Fortschritt im Vergleich zur heutigen Projektorganisation“, erläutert Biesewig mit Begeisterung. Bisher werden Planungsschritte solcher Megaprojekte noch häufig auf Whiteboards und per Excel aktualisiert. Problem: Nur wer gerade davor steht, weiß Bescheid. Und wenn der übergreifende Plan an alle per Mail gesendet wurde, ist er schon wieder veraltet.


Kommunikationsmittel wie an Land auf hoher See

Zusammen mit Hardwareanbietern richteten OHB Digital Services und die Projektpartner Mobilfunknetze mit Internetzugang auf den Schiffen ein. „So können die Crews auf ihren Handys oder Tablets mit wenigen Klicks auf die Com4Offshore-Plattform zugreifen“, erzählt Biesewig. Die Plattform erreicht damit eines der erklärten Ziele des Projekts: Medienbrüche zu vermeiden. Denn sie sorgen für Informationsstau und verhindern die richtigen Entscheidungen zum richtigen Zeitpunkt. „Die Plattform schafft Transparenz und trägt dazu bei, Projektrisiken zu minimieren“, bringt es Biesewig auf den Punkt. Besonders gut gefiel den Kunden ein fernsehergroßes Display, welches die kritischen Erfolgsfaktoren des Projekts übersichtlich anzeigt. OHB Digital Services setzt sie sowohl auf Schiffen wie auch an Land ein.

Projekt-Grafik
Com4Offshore verknüpft Daten aus verschiedensten Quellen © Com4Offshore

Software-Entwicklung in Echtzeit dank agiler Methoden

Für die Bremer Programmierer waren Wind und Wellen nicht die größte Herausforderung – es war die Projektlaufzeit. Auch wenn es lange dauert, einen Windpark zu planen, sind sie in einem knappen Jahr aufgebaut. Ein enger Zeitrahmen für die Programmierer, eine umfangreiche Software zu entwickeln, zu testen und fertigzustellen. Denn wenn die letzte Windkraftanlage steht, ist die Bauphase zu Ende und niemand mehr vor Ort, um die Softwareplattform im Einsatz auf Herz und Nieren zu prüfen. „Aus diesem Grund setzen wir hier agile Softwaremethoden ein. Statt erst in monate- oder jahrelanger Vorarbeit einen Prototypen zu bauen, dann diesen wochenlang zu testen und mit den Erkenntnissen wieder ans Reißbrett zu gehen, programmieren wir jede Woche eine aktuelle Version, liefern sie aus, testen und verbessern sie“, schildert Biesewig den Entwicklungsprozess. So gewannen sie in einem Dreivierteljahr genug Erkenntnisse für ein nahezu fertiges Produkt.


Aus Big Data werden intelligente Entscheidungen

Jetzt ist die Softwareplattform im Einsatz. Zeit zum Ausruhen? Ganz und gar nicht. Denn nun heißt es: Daten sammeln und auswerten. Wo es zu Verzögerungen, zu unnötigen Wartezeiten oder zu unvorhersehbaren Planungsfehlern kommt, liefert eine Analyse im Nachhinein wichtige Erkenntnisse. Diese Fehler können Projektierer beim nächsten Mal verhindern. Und wann gibt es ein nächstes Mal? Das Forschungsprojekt endet mit der Errichtung des Windparks Sandbank. Biesewig hofft, danach Investoren und Projektierer von anderen Windparks weltweit für seine Software zu gewinnen.

Bis es soweit ist, gibt es aber noch genügend Arbeit für das 12-köpfige Entwicklungsteam von OHB Digital Services, das zurzeit im Bremer Technologiepark sitzt und von dort aus regelmäßig den Blick in Richtung Nordsee schweifen lässt. Zu Wind, Wellen und manchmal auch zum Weltraum


Welche Services die WFB Wirtschaftsförderung Bremen GmbH bei der Digitalisierung ihrers Unternehmens bietet, finden Sie auf der Übersichtsseite Digitalisierung.

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