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Kollege Avatar Der anhaltende Kostendruck in der Öl- und Gasförderbranche befeuert Innovationen. Der Zeitpunkt ist perfekt, denn die Digitalisierung bietet ungeahnte Möglichkeiten – ob virtuelle Plattform, Subsea Factory oder Remote Control Operation.

Die Brage-Plattform von Winterhall Norge liefert über ein Glasfaserkabel Echtzeitdaten zum Büro in Bergen.
Fotos: Dominik Obertreis/Wintershall, Thor Oliversen/Wintershall, MBMultimedia.no/Wintershall

Drei Kilometer tief, auf dem Grund des Meeres, ist es dunkel. Die gelbe Farbe der Förderplattformen kann man auf den Bildern der Spezialkamera nur erahnen. Aufnahmen wie diese sind selten. Denn die Subsea Factory, die Förderfabrik am Meeresgrund, arbeitet autark und wartungsfrei. Nur für die Installation und das Bohrloch wurden noch Spezialschiffe benötigt, die den Bohrkern Tausende Meter tief in den Meeresboden trieben. Das geförderte Öl fließt durch induktionsgeheizte Rohrleitungen an Land und wird dort fast vollautomatisch raffiniert.

Ob ein Ventil geöffnet oder geschlossen werden soll, kommunizieren alle Bauteile im Ölfeld automatisch miteinander. Was sie tun müssen, um im Zusammenspiel die optimale Produktionsmenge zu erreichen, bestimmt ein Algorithmus, der sich aus komplexen Prognosen von Angebot und Nachfrage speist.

So ähnlich sieht sie aus, die technische Zukunft der Öl- und Gasförderung – zumindest, wenn man sich an einem Zukunftsszenario orientiert, das Experten von Siemens für das Jahr 2050 entworfen haben. Vieles davon wird bereits heute zur Realität – nicht zuletzt aufgrund des anhaltend niedrigen Ölpreises. Der Kostendruck in der Branche steigt und mit ihm die Notwendigkeit, neue Wege zu gehen. Insbesondere in Europa wird der Wettbewerb in den kommenden Jahren noch härter. „Wir müssen die Öl- und Gasindustrie grundlegend verändern“, sagt Mario Dreier, Abteilungsleiter Product Operations beim größten international tätigen deutschen Erdöl- und Erdgasproduzenten Wintershall. „Sinkender Ölpreis und gestiegene Förderkosten verlangen eine höhere Effizienz in allen Bereichen. Moderne Informationsdienste sind Voraussetzung für diesen Wandel.“ Denn mithilfe von Digitalisierung und Software lassen sich Prozesse nicht nur optimieren, sondern völlig neu strukturieren, etwa die technische Wartung von Plattformen und das Training von Mitarbeitern. Auch bei der Hardware kann aus den existierenden Strukturen Neues geformt werden.

Effektivere Nutzung

Ein Zukunftsszenario aus wirtschaftlicher Sicht liefert der BP Energy Outlook. Der weltweite Energiebedarf, so die Experten, wird bis ins Jahr 2035 um 34 Prozent steigen. Der Mix wird klimafreundlicher: Kohle verliert, Erdgas gewinnt, und Öl wird trotz immer schwieriger werdender Förderbedingungen seinen Platz als Nummer eins der Energieträger behaupten. So lautet in Kürze die Einschätzung. Viele Unternehmen der Öl- und Gasförderbranche haben sich längst auf den Weg in diese Zukunft gemacht. Über die Zukunft des Ölpreises wagen die BP-Experten nur eine vage Voraussage, er wird sich wohl wieder „einpendeln“ – offen bleibt, auf welchem Niveau. „Wirtschaftlich gesehen geht es nicht primär darum, neue Ölquellen zu erschließen, sondern durch die Erhöhung der Produktivität die bereits getätigten Investitionen effektiver zu nutzen“, sagt Thomas Sparks, Leiter der Strategie Oil & Gas bei Siemens. Die Ölförderunternehmen wollen zum einen weniger Stillstand. Zum anderen sollen die Transportkosten minimiert werden – für Personal und Material. „Die teuersten Hotelzimmer der Welt befinden sich auf Ölbohrplattformen, inklusive Landeplatz“, so Sparks. Innovative digitale Technik hilft, die Kosten zu senken.

„Die digitale Revolution ist schon da“, sagt dann auch Rich Holsman, Managing Director Global Energy Digital and Technology bei der Beratungsagentur Accenture. Holsman berät führende Unternehmen der Öl- und Gasbranche. Schon bei der Planung eines so komplexen Großprojekts wie etwa der Erschließung eines Ölfeldes spielen Daten die zentrale Rolle: Alle zur Verfügung stehenden relevanten Planungsdaten werden gesammelt und mittels Big-Data-Analyse gefiltert. Auf Cloud-Plattformen läuft die gesamte Planung zusammen. Hier greift eine von Siemens entwickelte Software zum Anlageninformationsmanagement. Durch sie haben alle Beteiligten zu jeder Zeit Zugriff auf exakt dieselben, stets aktuellen Informationen, inklusive der vollständigen Historie. In sogenannten Expert Centers können sich Mitarbeiter zusammenschließen und im virtuellen Raum über Lösungen komplexer Probleme brüten. Damit die erst gar nicht auftauchen, hilft die Software auch bei der vorausschauenden Wartung. Wartungsintervalle werden aufeinander abgestimmt und Bauteile, die ausgetauscht werden müssen, rechtzeitig vom System nachbestellt.

In der Zusammenarbeit mit WINGAS gibt es bereits ein Beispiel für die digitalgestützte Wartung: „Bei der Gasturbine in der KWK-Anlage in Lubmin wird durch permanenten, intensiven Datenaustausch eine Optimierung der Wartungsintervalle erreicht. Aufwand und Zeit reduzieren sich auf ein Minimum“, so Sparks. Die durchgängige Technologie von der Turbine über die Infrastruktur bis zur Automatisierung sorgt für einen reibungslosen Betrieb.

Begehbare Datenbanken

Die Visualisierung einer gesamten Anlage als 3-D-Modell ist eine weitere Möglichkeit, um Kosten zu sparen. So entsteht eine Art begehbare Datenbank. Wie in einem Videospiel kann man sich als Techniker-Avatar durch die Plattform bewegen, oder man setzt sich eine 3-D-Datenbrille auf und steht mitten in der virtuellen Welt der Rohre, Pumpen und Ventile. Ohne einen Fuß auf die Plattform zu setzen, können Techniker auf ihrem virtuellen Rundgang exakt nachverfolgen, welches Ventil aus welcher Baureihe kommt, wie lange es schon läuft und wann die nächste Wartung ansteht.

Selbst bevor die Pumpen hochfahren, kommt die Software schon zum Einsatz: So trainierte beispielsweise Total E&P seine Mitarbeiter für entlegene Offshore- Standorte wie die Pazflor FPSO vor der Küste Angolas mit dem Simulator – noch während sich das Förderschiff in der Werft in Korea befand. Die verkürzte Einarbeitungsphase durch die vorherigen Trainings im virtuellen Modell trug dazu bei, dass die Pazflor mehr als zwei Monate früher den Betrieb aufnehmen konnte. Solange sich das Geschehen über oder kurz unter der Wasseroberfläche abspielt, werden Menschen nach dem Rechten sehen oder Reparaturen durchführen – allerdings selten. Wie aber sieht es tief unten auf dem Meeresgrund aus? „Subsea ist, als wenn wir zum Mond fliegen“, sagt Thomas Sparks. „Diese Umgebung müssen wir meistern und zwar so, dass die Sache läuft – wartungsfrei.“ Jede Wartung, jeder Eingriff verursacht immense Kosten, da hoch spezialisierte Roboter eingesetzt werden müssen. Die Lösung heißt Subsea Factory, ein autonom arbeitendes System von Ölförderplattformen auf dem Meeresgrund, die sowohl durch Kabel, Rohre und Leitungen verbunden sind, als auch durch permanenten Datenfluss miteinander kommunizieren.

Vorhandenes nutzen

FERNSTEUERUNG: Wintershall steuert mehr als 20 Gasförderplattformen in der niederländischen Nordsee von einem Kontrollzentrum vom Festland aus.
Fotos: Dominik Obertreis/Wintershall, Thor Oliversen/Wintershall, MBMultimedia.no/Wintershall

Bei der Erschließung des Maria-Feldes in Norwegen versucht Wintershall, dieser Lösung so nahe wie möglich zu kommen. Hier hat man schon bei der Planung darauf geachtet, die Kosten durch smarte Lösungen im Griff zu behalten. Durch die Nutzung der technischen Infrastruktur der umliegenden Offshore-Plattformen Aasgard, Kristin und Heidrun konnte man sich bei der Erschließung des Feldes auf die Subsea-Installationen und die Anbindung an die bereits vorhandene Infrastruktur konzentrieren. „Dieses kostensparende Vorgehen ist in Norwegen einmalig“, sagt Hugo Dijkgraaf, Wintershall-Projektleiter des Maria-Feldes. Es trage entscheidend zur Wirtschaftlichkeit des Projektes bei. Bei einer Wassertiefe von 300 Metern und mit Wetterbedingungen an der Meeresoberfläche, die ein Zeitfenster für die nötigen Arbeiten nur von April bis September öffnen, ist das schwierig genug. „Wenn bis Jahresende alle geplanten Schritte geschlossen werden können, haben wir gute Chancen, das Projekt planmäßig über die Bühne zu bringen“, sagt Dijkgraaf. Ziel ist es, 2018 die Produktion aufzunehmen. Auch nach Inbetriebnahme wird Maria nicht komplett autark arbeiten. Das Feld wird per Fernsteuerung vom norwegischen Festland aus überwacht und gesteuert werden, und dort sitzen Menschen mit großer Erfahrung, und das sowohl on- als auch offshore.

Miteinander sprechen

KOMMUNIKATION: Das Kontrollzentrum in Bergen und das Team auf der Plattform Brage tauschen sich per Videokonferenz aus.
Fotos: Dominik Obertreis/Wintershall, Thor Oliversen/Wintershall, MBMultimedia.no/Wintershall

Einer dieser Menschen ist Age Jonker. Als Supervisor leitet er den Central Control Room (CCR) von Wintershall in Den Helder. Von hier aus überwacht er gemeinsam mit 13 Kollegen im Rund-um-die-Uhr-Schichtbetrieb 25 Installationen vor der niederländischen Küste. Fünf davon sind bemannt. Die Aufgabe der Mitarbeiter im CCR ist es, Funktion und Fördermenge der Plattformen zu überwachen und sicherzustellen. „Dazu brauchen wir keine 3-D-Animation, da genügen die Daten, die wir automatisch von den Plattformen geliefert bekommen“, sagt Jonker. Kommunikation sei das A und O in seinem Metier. Nicht die der Maschinen miteinander, sondern die zwischen Menschen. Wenn es in der Kette hakt, greift er zum Telefon und regelt das. Manchmal muss er einen Mechaniker rausschicken, manchmal mit dem Transportunternehmen besprechen, wie man einen kurzen Druckabfall überbrückt. Jonker betont: „Wir können und wollen hier nicht auf Menschen und ihre Erfahrung verzichten, das ist unser Kapital.“

Text: Marijke Engel

1 SIEMENS
Über den Comos Walkinside Immersive Training Simulator können die Operatoren vollkommen in ihre Anlagen eintauchen. Die Simulation realer Szenarien und die Unterstützung von mehreren Avataren unterstützt das Testen der Teamleistung und -kommunikation. Um das Training noch realer zu gestalten, kann das 3-D-Modell mit sämtlichen Details der vorhandenen Anlagen angereichert werden.

2 TOTAL

Vor der Küste Angolas fördert Total Öl aus den vier Feldern Cravo, Lirio, Orquidea und Violeta (CLOV) durch das Deep-Offshore-Prinzip. Gesteuert wird die Produktion durch eine vollelektronische schwimmende Öl-/Gasförderplattform (FPSO), deren Systeme mit variabler Geschwindigkeit arbeiten. Die Energie, die zur Versorgung der Untersee- und Oberflächenanlagen benötigt wird, erzeugen Turbinen, die ähnlich auch in der Luft- und Raumfahrt Verwendung finden.

3 WINTERSHALL NORGE
FMC Kongsberg Subsea AS liefert Wintershall Norge für die Entwicklung des Ölfeldes Maria ein umfassendes Unterwasserproduktionssystem. Das besteht aus zwei integrierten Installationen am Meeresboden mit Verteilerkreuzen und ergänzender Ausrüstung. Zudem sind darin die dynamische und statische Versorgungsleitung, die Basis für die Fördersteigleitungen und die Abschlusseinheit der Unterwasserversorgung sowie das Unterwassersteuerungssystem enthalten.

INTERVIEW: »Erfahrene Mitarbeiter sind unverzichtbar«

Age Jonker, CCR Supervisor bei Wintershall Noordzee, über den Wert einer erfahrenen Belegschaft trotz Automatisierung und Digitalisierung.

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