Rodrigo Fernandes, Bentley Systems, über Trends im Anlagenbau Was den ökologischen Fußabdruck reduziert

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Nachhaltigkeit steht bei vielen Unternehmen im Anlagenbau ganz oben auf der Prioritätenliste. Wie es gelingt, Potenziale für das Einsparen von Ressourcen und das Reduzieren von Emissionen zu erschließen, erklärt Rodrigo Fernandes, Director of ES(D)G (Empowering Sustainable Development Goals) bei Bentley Systems im Gespräch mit dem Autocad Magazin.

Autocad Magazin (ACM): Wie kann der Anlagenbau die wachsenden Anforderungen in Bezug auf Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung erfüllen?

Rodrigo Fernandes: Der Anlagenbau entwickelt sich in mehrfacher Hinsicht weiter, um dem wachsenden Anspruch an Nachhaltigkeit gerecht zu werden. Es gibt in der Tat eine Verlagerung hin zur Integration von Nachhaltigkeit in fast jeden Aspekt des Anlagenbaus, da zunehmend deutlich wird, dass die Verbesserung der Nachhaltigkeitsleistung nicht nur eine Frage der Einhaltung von gesetzlichen Vorschriften ist, sondern auch eine Chance für wirtschaftliche Einsparungen bietet. Wichtige Gesichtspunkte sind:

• Energieeffizienz: IoT, Sensoren und KI werden kombiniert, um die Energienutzung zu optimieren, wobei der Energieverbrauch in Echtzeit überwacht wird, um Energieverschwendung zu reduzieren und den Wartungsbedarf vorherzusagen/zu optimieren.

• Nutzung erneuerbarer Energien/Erzeugung erneuerbarer Energie vor Ort: In Anlagen werden erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Windenergie oder Biomasse in den Strombetrieb integriert, wodurch sie weniger abhängig von fossilen Brennstoffen sind.

• CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS): Einige Anlagen 'fangen' CO2 direkt bei ihren Prozessen auf, bevor es in die Atmosphäre gelangt, und speichern es unterirdisch.

• Elektrifizierung: Die Elektrifizierung von Anlagenkomponenten (Heizkessel, Öfen) setzt sich immer mehr durch.

• Abfallreduzierung und Recycling: Anlagen reduzieren Abfälle mithilfe von besseren Entwurfs-, Wiederverwendungs- und Recyclingverfahren. Ein zirkulärer Ansatz bei der Produktion minimiert den ökologischen Fußabdruck durch die Wiederaufbereitung von Abfällen in wertvolle Materialien.

• Wassereinsparung: Viele Anlagen führen Wassermanagementsysteme ein, um den Wasserverbrauch zu senken, zum Beispiel durch die Wiederverwendung von Abwasser oder die Installation von Kreislaufsystemen.

• Digitale Zwillinge: Digitale Nachbildungen physischer Anlagen ermöglichen eine Überwachung in Echtzeit und eine vorausschauende Wartung, wodurch die Effizienz gesteigert und die Emissionen durch Optimierung des Anlagenbetriebs verringert werden. Diese Systeme können auch zur Simulation von Was-wäre-wenn-Szenarien dienen und die Bereitschaft und Reaktion auf Notfälle verbessern, wodurch Sicherheit, Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit gefördert werden. Digitale Zwillinge können außerdem sicherstellen, dass Projekte pünktlich und zu geringeren Kosten fertiggestellt werden, was für die Durchführung nachhaltiger Infrastrukturprojekte (insbesondere im Zusammenhang mit der Energiewende) von entscheidender Bedeutung ist.

• Berichterstellung zu Compliance und Nachhaltigkeit: Unternehmen schaffen mehr Transparenz bei ihren Nachhaltigkeitsbemühungen durch die Angabe von Fortschritten bei der Dekarbonisierung und von Nachhaltigkeitskennzahlen (ESG-Berichterstellung), wobei sie häufig digitale Plattformen nutzen, um ihre Auswirkungen zu verfolgen und zu kommunizieren.

ACM: Können Sie uns dafür ein Beispiel geben, wo hier digitale Lösungen ins Spiel kommen?

Rodrigo Fernandes:  Hier sind einige gute Beispiele für digitale Lösungen im Anlagenbau, die wichtige Aspekte im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung berücksichtigen:

MARUI ist eine spezielle Planungs- und Fertigungsanlage für zirkuläres Recycling, in der gebrauchte Kunststoffflaschen in lebensmitteltaugliche Recyclingprodukte umgewandelt werden. Polymetrix nutzte Anwendungen von Bentley, um eine vernetzte digitale Umgebung zu schaffen, in der alle Beteiligten den Projektfortschritt klar nachvollziehen konnten. Gemessen an ähnlichen Projekten konnte MARUI 5 bis 10 % schneller abgeschlossen werden, wobei die Arbeitsproduktivität um 10 bis 20 % gesteigert werden konnte. Die digitalen Lösungen werden auch während des Betriebs eingesetzt, um ein konstantes, effizientes Kunststoffrecycling zu gewährleisten. 

Anlagenbau: So lassen sich Aspekte der Nachhaltigkeit integrieren

EchoWater: Die Wiederverwendung von Wasser im Rahmen eines Kreislaufkonzepts ist zum Schlüssel für die Bekämpfung von Wasserknappheit und die Gewährleistung einer nachhaltigen Landwirtschaft geworden. EchoWater ist eines der größten Wasseraufbereitungsprojekte der Welt und dient der Modernisierung der Infrastruktur zur Aufbereitung von über 511 Millionen Litern Abwasser pro Tag. Ziel ist es, eine zuverlässige Versorgung mit aufbereitetem Wasser zu gewährleisten, die Wasserqualität zu verbessern und ökologische Probleme zu mindern. Project Controls Cubed nutzte Anwendungen von Bentley zur Erstellung eines digitalen Zwillings und einer detaillierten Bausimulation für die Projektverwaltung, die 22 Einzelprojekte umfasst und die Einhaltung der Kosten gewährleisten soll, um einen Anstieg der Kundentarife zu verhindern. Durch die Arbeit in einer vernetzten visuellen Umgebung konnte das Team potenzielle Hindernisse und Systemausfälle frühzeitig erkennen und mindern, ohne die Kosten und Bauzeitpläne aus den Augen zu verlieren. Project Controls Cubed konnte das 400-Millionen-US-Dollar-Projekt unter dem vorgesehenen Budget abschließen. Der US-Bundesstaat Kalifornien verwendet das eingesparte Geld für das Harvest Water Program, um die Landwirtschaft im Kalifornischen Längstal (Central Valley) des Bundesstaates zu fördern und die Vielfalt der produzierten Lebensmittel zu erweitern. 

ITER ist eines der ehrgeizigsten Energieprojekte der Welt. An dem Projekt sind 35 Länder beteiligt. ITER wird die erste Fusionsanlage sein, die Nettoenergie erzeugt, die Fusion über lange Zeiträume aufrechterhält und die kommerzielle Erzeugung von Elektrizität auf Fusionsbasis testet. Brigantium Engineering hat ITER mit der 4D-Planungssoftware von Bentley für den hoch detaillierten Bau und die Montage des Tokamaks (Reaktors) unterstützt und damit die Geschwindigkeit und Qualität der Zeitplan- und Ablaufanalyse erheblich verbessert. 

Saubere Windenergie und Wasseraufbereitungsprojekt in China

SIDRI: Offshore-Windparks erzeugen inzwischen riesige Mengen sauberer Windenergie, und Unternehmen bauen sie immer weiter aus. SIDRI entwickelte den Offshore-Windpark Three Gorges Yangjiang Shapa, die erste Anlage vor der chinesischen Küste mit einer Gesamtkapazität von 1 Gigawatt. Neben der Größe des Windparks musste SIDRI auch mit den schwierigen Bedingungen vor Ort zurechtkommen und gleichzeitig einen engen Zeitplan für den Bau einhalten. Mit digitalem Entwurf und digitaler Analyse automatisierte und optimierte das Unternehmen den Prozess der Modellierung von Windkraftanlagen und ihren Fundamenten. Die Anlage versorgt nun 2 Millionen Haushalte mit Windenergie und reduziert gleichzeitig die Kohlenstoffemissionen um etwa 4 Millionen Tonnen pro Jahr. 

Zentrales Wasseraufbereitungsprojekt von Hebei Taihang Steel: Stahlwerke sind auf große Mengen Wasser angewiesen, und eine Senkung des Verbrauchs kann schwierig sein. Während der Sanierung des Stahlwerks Taihang Steel planten die Eigentümer, ihr System zu überarbeiten, um das gesamte Industrieabwasser zu recyceln, sodass kein Wasser mehr abgeleitet wird. MMC Capital Engineering & Research Incorporation erstellte eine digitale Version der Anlage, die dem Unternehmen bei der schnellen Entwicklung einer grünen, intelligenten Wasseraufbereitungsanlage half. Mit dem Entwurf wird eine Reduzierung der Abwassermenge um 9,85 Millionen Kubikmeter pro Jahr und die jährliche Erzeugung von 27 Millionen Kubikmetern neuem Wasser erzielt, während gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt wird.

ACM: Herr Fernandes, vielen Dank für das Gespräch.

Weitere Informationen: https://www.bentley.com/

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