ITER: Augmented Reality im Herzen des weltweit größten Fusionsenergie-Projekts
- Zentrale Herausforderung: Aufsichtsteams vor Ort mit digitalen Werkzeugen ausstatten, die einen echten Mehrwert bieten.
Inhaltsverzeichnis
Zwischenstaatliche Organisation
Kernenergie
Tokamak
Zusammenfassung
ITER ist ein internationales wissenschaftliches Projekt, das 35 Länder mit dem Ziel vereint, die technologische Machbarkeit der Fusionsenergie zu friedlichen Zwecken nachzuweisen.
Im Zentrum dieses ehrgeizigen Programms steht der Bau eines Tokamaks – eines experimentellen Reaktors von 30 Metern Höhe und 30 Metern Durchmesser mit einem Gewicht von 23.000 Tonnen –, der beweisen soll, dass die Fusion mehr Energie erzeugen kann, als sie verbraucht, und den Weg für den industriellen Einsatz dieser Technologie ebnen soll.
Um dieses Ziel zu erreichen, setzt ITER auf Augmented Reality, um die exakte Positionierung und Konformität der Systeme sicherzustellen, die den Betrieb der Maschine unterstützen. Dank dieser Technologie können die Teams die Installation von Systemkomponenten vor Ort visualisieren, überprüfen und validieren, wodurch ITER nicht nur in technologischer Hinsicht, sondern auch in seinen Bauprozessen zum fortschrittlichsten Fusionsprojekt wird.
Die Herausforderung
Mit geschätzten Kosten von fast 25 Milliarden Euro und der Unterstützung von 35 Ländern stand das ITER-Projekt während des Baus vor mehreren technischen Herausforderungen. 2022 wurden der erste von neun Sektoren der Vakuumkammer sowie zwei Toroidalmagnete montiert. Dabei wurden jedoch mehrere Nichtkonformitäten festgestellt: Maßabweichungen an den Schnittstellen der Vakuumkammer sowie Korrosion im Kühlkreislauf der thermischen Schilde.
Der vollständige Austausch des 23 km langen Kühlkreislaufs ist für Mitte April 2025 geplant. Dieser Vorgang ist sowohl zeit- als auch ressourcenaufwendig, aber unerlässlich, um den langfristig zuverlässigen Betrieb der Maschine zu gewährleisten.
Angesichts dieser Herausforderungen suchte Lucas Scherrer, Head of As-Built 3D Digital Model Configuration and New Technologies, nach einer innovativen Lösung, um:
- Kommunikationsbarrieren zwischen Baustelle und Büro abzubauen und gleichzeitig eine präzise Baukontrolle aufrechtzuerhalten
- Interferenzen vorherzusehen und neue Kollisionen zu vermeiden, bevor sie vor Ort auftreten
- Nacharbeitskosten zu senken, indem Abweichungen so früh wie möglich erkannt werden
- die Effizienz vor Ort zu steigern
Die Lösung & Umsetzung
Um den Anforderungen der ITER-Baustelle gerecht zu werden, entschied sich das Team für GAMMA AR, eine Augmented-Reality-Anwendung zur Visualisierung von BIM-Modellen, die auch hochkomplexe technische Elemente in einer beengten Umgebung verarbeiten kann. Der Einsatz von Tablets und Smartphones erwies sich schnell als beste Option und ermöglichte eine reibungslose Akzeptanz durch die Teams vor Ort.
Die ursprünglich in CATIA, Enovia und AVEVA erstellten 3D-Referenzmodelle werden nun über Navisworks auf einer neutralen Plattform zentralisiert, wodurch der Einsatz in GAMMA AR möglich wird. Die Modelle sind vor Ort problemlos zugänglich – selbst offline und in Bereichen ohne Wi-Fi-Abdeckung.
Im Rahmen des ITER-Projekts wurden den Nutzern vor Ort von der IT konfigurierte iPad Pros zur Verfügung gestellt, die direkten Zugriff auf BIM-Visualisierung, -Überprüfung und Datenmanagement unmittelbar auf der Baustelle bieten.
Darüber hinaus sorgt die bidirektionale Synchronisierung von Komponenteninformationen und BCF-Dateien, ermöglicht durch die direkte Integration mit der Autodesk Construction Cloud (ACC), für einen durchgängigen Informationsfluss zwischen Baustelle und Büro und verbessert so die Zusammenarbeit sowie die Nachvollziehbarkeit der Eingriffe.
Die Ergebnisse
„Früher haben wir noch mit Papier und 2D-Plänen gearbeitet: Wir gingen auf die Baustelle, machten Notizen, druckten PowerPoint-Folien aus … und mussten dann die Fotos auf unseren Handys suchen. Alle verloren Zeit“, erklärt Lucas. „Mit GAMMA AR laufen das Datenmanagement und die Identifizierung von Komponenten vor Ort viel reibungsloser ab. Wir gewinnen an Effizienz und sparen vor allem Zeit.“
Dank GAMMA AR verfügen die ITER-Teams nun über ein mobiles technisches Hilfsmittel, das an ihr Arbeitsumfeld angepasst ist. Die Bauleiter haben das 3D-Referenzmodell direkt zur Hand, um Installationen zu überprüfen und die Konformität mit der geplanten Ausführung abzugleichen. So können sie Abweichungen so früh wie möglich erkennen und sie schnell und kostengünstig beheben lassen.
Mögliche Kollisionen lassen sich direkt vor Ort vorhersehen, während die Überprüfung der bauseitigen Aussparungen vor der Installation erleichtert wird. Das System ermöglicht zudem eine schnelle Identifizierung von Komponenten (vorab eingelassene Platten, in Reihe geschaltete Komponenten usw.) und sorgt so für eine bessere Nachvollziehbarkeit und eine schnellere Reaktion auf auftretende Probleme vor Ort.
Ergebnis: eine deutliche Reduzierung des Zeitaufwands für tägliche Aufgaben sowie eine reibungslosere Koordination zwischen Baustelle und Büro, die durch die große Zahl der vor Ort tätigen Mitarbeiter zusätzlich verstärkt wird. Darüber hinaus führt die schnellere Erkennung von Abweichungen zu einer schnelleren Behebung und senkt die Nacharbeitskosten drastisch.
Fazit
Der Einsatz von GAMMA AR im Rahmen des ITER-Projekts veranschaulicht perfekt, wie Augmented Reality zum Erfolg einer Baustelle von außergewöhnlicher wissenschaftlicher Tragweite beitragen kann. Durch die direkte Integration des BIM-Modells in die Arbeit vor Ort haben die Teams die Kluft zwischen Büro und Baustelle verringert, Nichtkonformitäten vorweggenommen, Entscheidungen beschleunigt und die Nacharbeitskosten gesenkt.
Über die Zeit- und Genauigkeitsgewinne hinaus zeigt diese Implementierung das Potenzial von Augmented Reality als Werkzeug für Koordination und Qualitätskontrolle in hochtechnischen Umgebungen.
Mit GAMMA AR bestätigt ITER, dass die Digitalisierung der Arbeit vor Ort ein entscheidender Schritt ist, um bedeutende Ingenieurprojekte voranzutreiben und die wissenschaftlichen Durchbrüche von morgen zu ermöglichen.