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Tunnel sind hochkomplexe Bauwerke. Ein durchschnittliches Bauwerk enthält leicht 40 oder mehr verschiedene Anlagensysteme, von denen sich jedes aus unzähligen Komponenten zusammensetzt. Denken Sie an Lüftungs- und Überdrucksysteme, die im Brandfall den Rauch ableiten, an Signalanlagen, die die Menschen in die richtige Richtung leiten, an Beschallungsanlagen zur Übermittlung von Informationen, an Kameras, Luftqualitätsmessgeräte, zusätzliche Verteilerkästen, Beleuchtungsanlagen sowie an eine Reihe von Sensoren und Auslösern, die für die Sicherheit und den Verkehrsfluss sorgen. Wie findet man als Tunnelbauer heraus, ob all diese Systeme richtig funktionieren? Im Nachhinein festzustellen, dass etwas nicht in Ordnung ist, ist eine kostspielige Angelegenheit.
Soltegro hat dafür eine großartige Lösung, nämlich den Bau eines digitalen Zwillings des Tunnels, in dem man alle Systeme virtuell testen kann. "Man möchte alle Funktionen so früh wie möglich testen, damit man bei der Auslieferung nur noch die Punkte verbinden muss.
Für das Konsortium De Groene Boog gibt es viele Gründe, die technischen Anlagen des Tunnels in einer virtuellen Umgebung auf Verfügbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu prüfen. Franc Fouchier, Manager Systems Engineering & Innovation bei Soltegro: "Damit lassen sich zum Beispiel die Ausfallkosten senken. Bei einem Tunnel verbringt man leicht sieben Jahre mit der Vertragsphase, der Planung, dem Bau und der Inbetriebnahme. Während dieser Zeit ändern sich die Dinge, und in der Testphase stellt sich oft heraus, dass das System anders funktioniert als erwartet. Diese Änderungen erst vorzunehmen, wenn das System bereits in Betrieb ist, ist sehr kostspielig. Wenn Sie Konflikte und Fehler bereits in der Planungsphase ausschließen können, sparen Sie eine Menge Kosten und Aufwand. Darüber hinaus hat croonwolters&dros als Teil des Konsortiums eine 20-jährige Wartungsverpflichtung unterschrieben. Systeme, die nicht funktionieren, bedeuten Verzögerungen oder nach der Inbetriebnahme Einnahmeverluste durch die eingeschränkte Verfügbarkeit des Tunnels."
Die Lösung besteht darin, einen digitalen Zwilling des Tunnels zu bauen, in dem das dynamische Verhalten der Hardware getestet und simuliert werden kann. Fouchier: "Normalerweise wird ein komplettes Mock-up eines Tunnels mit allen Installationen angefertigt. Das ist sehr teuer, und die dabei verwendeten Anlagen nutzen sich bereits ab. Wenn man 20 Jahre lang Wartungsarbeiten durchführt, möchte man die Anlagen so spät wie möglich kaufen. Unser digitales Modell basiert auf der nationalen Tunnelnorm, Gesprächen mit Zulieferern und der Dokumentation der gesamten Hardware, die Teil des Tunneldesigns ist. Daraus erstellen wir eine Simulation, die wir mit einem digitalen Tunnel verknüpfen. Wir haben auch eine Visualisierung davon erstellt, so dass der Kunde ein noch besseres Gefühl für die digitale Testumgebung bekommt."
Die Schlüsselkomponente ist das von croonwolters&dros gelieferte Bedien- und Steuerungssystem. Fouchier: "Das ist das Herzstück aller Anlagen, das dafür sorgt, dass sich alle beschafften Komponenten verstehen. Die Beschallungsanlage hat zum Beispiel zweihundert Lautsprecher, eine Lüftungsanlage sechzehn Ventilatoren. Das Kamerasystem hat 75 Kameras. Es macht keinen Sinn, eine einzelne Kamera zu testen; es geht darum, sicherzustellen, dass das richtige Kamerabild herauskommt, wenn man es braucht. Oder dass, wenn ein Lüfter ausfällt, die anderen die Belüftung adäquat übernehmen. Dahinter steckt ein funktionales Verhalten, das in die Simulation einfließt. Wenn es in der Simulation nicht stimmt, könnte es an der Dokumentation oder an der Simulation liegen. Wir passen das dann so lange an, bis die Simulation der Realität wirklich nahe kommt. Im digitalen Zwilling kann man dann alle möglichen Szenarien, Situationen und Unglücke simulieren.
Das digitale Modell hat also einen großen Wert für das Konsortium und den Bauherrn nach der Inbetriebnahme des Tunnels. Fouchier: "Man kann sich darauf verlassen, dass die Anlagen angepasst werden. Das gilt auch für das Leitsystem, wo man sich auf Aktualisierungen verlassen kann. Ohne den Tunnel schließen zu müssen, kann man diese Änderungen auch vorher digital testen. Ich vergleiche das mit Windows oder iOS, dafür gibt es auch Simulationsprogramme für die verschiedenen Plattformen, mit Crashtest für Updates."
Fouchier hat auch eine Mission: "Bei Soltegro unterstützen wir die Infra-Welt mit unseren Dienstleistungen in diesen sich schnell verändernden digitalen Zeiten. Rijkswaterstaat wird auch in Zukunft geschlossene Netze öffnen müssen, zum Beispiel für selbstfahrende Autos. Das macht die Sicherheit besonders wichtig, um zu verhindern, dass Hacker und andere böswillige Parteien sich Zugang verschaffen. Auch Windows hat sich von einem geschlossenen System zu einem offeneren entwickelt. Diese reagieren blitzschnell, wenn es Probleme gibt. Das müssen wir auch in der Infrastrukturwelt erreichen."
