Virtuelle Realität unterstützt beim Umstieg auf erneuerbare Energie

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Ein detailliertes 3D-Modell des ElbX-Tunnels in virtueller Realität erleichtert Ingenieuren, Architekten und anderen Fachleuten die Planung aller Aspekte des Entwurfs und des Baus des Bauwerks.

Das HLRS war an der Planung eines Tunnels unter der Elbe beteiligt, der grüne Energie nach Süddeutschland transportieren soll.

Am 15. Juli 2022 wurde in Glückstadt ein bedeutendes Ereignis für die Energiewende in Deutschland gefeiert: Die Einreichung der Planfeststellungsunterlagen für einen Kabel-Tunnel, der Offshore-Windenergie aus Norddeutschland in den Süden liefern soll.

Der sogenannte ElbX Tunnel ist als Sonderbauwerk Bestandteil von SuedLink, einem Projekt unter der Leitung der beiden Vorhabenträger TenneT und TransnetBW.

Laut TenneT und TransnetBW wird das Energieinfrastrukturprojekt SuedLink vier Gigawatt Strom unterirdisch über eine Strecke von fast 700 Kilometern transportieren. Mit einer Länge von mehr als fünf Kilometern wird die Elbe mit einem Tunnel unterquert. ElbX ist das größte Sonderbauwerk im SuedLink Projekt.

Gefeiert wurde dieser Meilenstein mit Olaf Lies (Minister für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz des Landes Niedersachsen), Joschka Knuth (Staatssekretär im Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein), Tim Meyerjürgens (Chief Operating Officer der TenneT TSO GmbH), Vertreter:innen der Energiewirtschaft sowie Bürger:innen aus der Region.

Das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) ist ein wichtiger Partner bei der Planung und Visualisierung dieses Großprojekts. In Zusammenarbeit mit TenneT und dem Architekturbüro Kieferle & Benk hat ein Team um Dr. Uwe Wössner, Leiter der Visualisierungsabteilung des HLRS, ein Modell des Tunnels und seiner Betriebsanlagen in virtueller Realität erstellt. Dieses Modell nutzten die Ingenieure und Architekten während des gesamten Entwurfs- und Planungsprozesses.

Das Projekt wurde von den Unternehmen WTM Engineers und BabEng GmbH in einem 3D-Modell (Building Information Management, BIM) geplant. Der am HLRS entwickelte digitale Zwilling von ElbX integriert Computer Aided Design (CAD), BIM, Geoinformationssysteme (GIS) und Simulationen in ein immersives Modell, das sich in der Visualisierungsanlage CAVE am HLRS abbilden lässt.

Foto von zwei Personen in der CAVE Virtual-Reality-Anlage, die eine Visualisierung eines ElbX-Kontrollgebäudes untersuchen.

Das Virtual-Reality-Modell des ElbX-Tunnels von HLRS enthält auch detaillierte Visualisierungen der Betriebsgebäude.

In den vergangenen Monaten besuchten viele an der Planung des Tunnels beteiligte Expert:innen das HLRS, wo sie sich mit 3D-Brillen durch eine detaillierte, realistische Darstellung des Bauwerks bewegen können. Die Kabelhersteller beispielsweise zogen das Modell zu Rate, um die Verlegung der Stromkabel im Tunnel zu planen. Sicherheitsexpert:innen überprüften die Sicherheitsaspekte des Bauwerks. Fachingenieure bewerteten die Pläne für die Verkabelung, Kommunikation, Beleuchtung und Belüftung.

Dank des realistischen Modells und der interdisziplinären Diskussionen konnten die Projektpartner während des gesamten Prozesses Verbesserungsmöglichkeiten frühzeitig erkennen. Das bestätigt auch Mathias Seibitz (Projektleiter ElbX), denn die gemeinsamen Begehungen des 3D-Modells in der CAVE und die regelmäßigen Planungsbesprechungen im virtuellen Projektraum fördern das Projektverständnis der interdisziplinären Planungsteams, und halfen dem Team dabei, sowohl das Budget, den Terminplan als auch die Qualität des Bauwerks einzuhalten.

Während der Veranstaltung vom 15. Juli vertrat Uwe Wössner das HLRS in Glückstadt und stellte den Teilnehmenden erstmals den digitalen Zwilling von ElbX vor. Die Gäste erhielten vor Ort in virtueller Realität Einblick in die Baupläne für den Tunnel und das Betriebsgebäude und konnten somit vor Baubeginn Eindrücke des zukünftigen Bauwerks erhalten.

HLRS-Abteilungsleiter für Visualisierung Dr. Uwe Wössner demonstrierte den Ehrengästen der Veranstaltung in Glückstadt das virtuelle Modell von ElbX.

Foto von Menschen, die bei der Feier in Glückstadt die Visualisierung des ElbX-Tunnels betrachten.

Die Projektbeteiligten gehen davon aus, dass der digitale Zwilling von ElbX auch nach Baubeginn eine wertvolle Ressource für die Bauplanung und das -management sein wird.

„Die Beiträge des HLRS zu ElbX untermalen, wie sinnvoll virtuelle Realität und digitale Zwillinge bei der Planung komplexer technischer Projekte sein können“, sagte Wössner. „Das HLRS freut sich sehr darüber, ein Teil des Projekts zu sein und letztlich die Bemühungen von Baden-Württemberg und Deutschland zur Erreichung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele zu unterstützen.“

Christopher Williams

Weitere Informationen

Weitere Informationen zum Projekt SuedLink und dem Sonderbauwerk ElbX finden sich auf der Projektwebseite unter folgenden Links:

Projektbeschreibung SuedLink
Sonderbauwerk unter der Elbe