Augmented Reality in der Energiewirtschaft - Deloitte
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Augmented Reality in der Energiewirtschaft
Augmented Reality in der Energiewirtschaft
Die Digitalisierung der Energiewirtschaft
Mit steigendem Umsetzungsgrad der unterschiedlicher Natur. So mussten viele von Kundendaten. Insbesondere durch
Energiewende wachsen auch die Anforde- Erzeugungsunternehmen im Zuge des neue digitale Dienstleistungen und
rungen an die Energiewirtschaft. Neben IT-Sicherheitsgesetzes als Betreiber von Angebote in Vertrieb und Kundenbindung,
umfassenden regulatorischen Vorgaben „kritischen Infrastrukturen“ u.a. aufgrund wie u.a. digitale Serviceplattformen, elek-
und verschärftem Wettbewerb stellt die der Ausweitung der Meldepflichten und tronische Abrechnungen oder Kundenge-
zunehmend komplexe Infrastruktur die Verpflichtungen zur Gewährleistung von winnungsprogramme, konnte nachweislich
Energieunternehmen vor große Heraus- IT-Sicherheitsmindeststandards handeln. Erfolge erzielt werden. In anderen Berei-
forderungen. Andere Akteure, wie u.a. Netzbetreiber, chen zeigt sich jedoch deutlich, dass zwar
mussten aufgrund des anhaltenden auch die Energiewirtschaft mittlerweile im
Um diesen gerecht zu werden, haben Margendrucks entsprechende Optimierun- Zeitalter der Digitalisierung angekommen
deutsche Energieversorgungsunterneh- gen und Kosteneinsparungsprogramme ist, der Fortschritt jedoch etwas langsamer
men im Strom- und Gasbereich in den mit Hilfe von neuen, digitalen Lösungen voranschreitet als in anderen Sektoren
letzten Jahren erste Digitalisierungs umsetzen. Hierbei umfassten die Projekte (s. Abbildung 1).
initiativen gestartet. Kerntreiber dieser zumeist die Digitalisierung ihrer Geschäfts-
Veränderungsprozesse sind dabei oft prozesse sowie die Analyse und Nutzung
Abbildung 1 – Treiber der Digitalisierung in der Energiewirtschaft
Regulatorische Vorgaben
• Gesetz zur Digitalisierung Wettbewerb/Markt
der Energiewende
• Zunehmende Dezentralisierung
in Erzeugung und Handel
Digitalisierung • Kosten- und Margendruck der
Technologie Versorger und Netzbetreiber
• Erschließung neuer Geschäftsfelder
• Größere Rechenleistungen
• Erwartungen der Energiekunden
• Big Data Analytics, Cloud und an digitale Prozesse
Mobile Computing
• Blockchain-Technologien und KI
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Augmented Reality in der Energiewirtschaft
So ist insbesondere bei der Digitalisierung wirtschaft dar. In diesem Zusammenhang eine computergenerierte Welt eintaucht,
der technischen Bereiche (z.B. Instand- sind gerade auch Ansätze im Bereich der können Anwender ihre Umwelt wahrneh-
haltung und Asset-Management) u.a. Augmented-Reality-(AR-)Technik zu sehen, men und die zusätzlichen Informationen
auch bei Netzbetreibern festzustellen, welche eine computergestützte Erweite- in ihre Arbeitsabläufe einbinden. Der
dass trotz stetig wachsender IT-Budgets rung der Realität ermöglichen und zügig Nutzen der AR-Technologie liegt vornehm-
bislang keine umfassende „Digitalisie- bzw. mit überschaubaren Kosten in beste- lich darin, dass Arbeiten, welche durch
rungsoffensive“ zu erkennen ist. Erhe- hende Prozessabläufe integriert werden AR-Informationen ergänzt und begleitet
bungen des BMWi zeigen, dass sich die können. werden, deutlich effizienter, kostenmini-
meisten Akteure der Energiewirtschaft maler und sicherer durchgeführt werden
noch deutlich hinter ihrem eigentlich „Soll“ Augmented Reality – ein Ansatz für können.
befinden. Dies ist umso erstaunlicher, die Energiewirtschaft
da die technischen Bereiche als zentrale Unter Augmented Reality (AR) ist die Prognosen gehen davon aus, dass 2025
Funktionen der Wertschöpfung von Ergänzung des menschlichen Wahrneh- weltweit mit rund 90 Mrd. Euro Umsatz
Energieversorgern bzw. Netzbetreibern mungsraums um weitere, digitale Infor- durch Augmented-Reality-Anwendungen
noch erhebliche Potenziale im Hinblick mationen zu verstehen. Beispielsweise zu rechnen ist, wobei sich rund die Hälfte
auf Kosten-, Zeit- und Qualitätsoptimie- ausgestattet mit einer speziellen AR-Brille dieser Summe auf Sektoren außerhalb
rungen aufweisen, die mit einem effizien- (auch „Smart Glasses“ genannt) oder auch der Unterhaltungsindustrie aufteilen wird.
ten Einsatz der Digitalisierung realisiert Smartphones & Tablets, werden dem Augmented Reality ist als Technologie
werden könnten. Anwender durch Einblendungen in seinem per se nicht neu, jedoch tragen jüngste
Sichtfeld zusätzliche Informationen, wie Fortschritte in Bezug auf Rechenleistung,
Neue, innovative Ansätze zur weiteren u.a. Konstruktionszeichnungen, Animatio- Speicher, Grafikverarbeitung und hoch-
Effizienzsteigerung und Erlösoptimierung, nen, Videos oder Beschreibungen, bereit- auflösende Displays dazu bei, bisherige
die auch in anderen Industriebereichen gestellt. Im Gegensatz zu Anwendungen Einschränkungen zu überwinden und die
bereits zum Einsatz kommen, stellen im Bereich der Virtual Reality (VR), bei Nutzung der Technologie in die Breite zu
lohnenswerte Ansätze für die Energie- welcher der Anwender zumeist gänzlich in tragen.
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Augmented Reality in der Energiewirtschaft
Bisweilen ist der Einsatz noch stark auf Die Ergänzung von Bildern oder Videos externem Fachpersonal oder der Darstel-
die Unterhaltungsindustrie, wie u.a. mit computergenerierten, kontextbezo- lung der Anlagendokumentation erhalten.
im Mobile-Gaming-Bereich, fokussiert. genen Zusatzinformationen mittels Ein- Hierdurch können Wartungs- oder Repara-
Im Power-&-Utilities-(P&U-)Sektor sind blendung oder Überlagerung kann dabei turarbeiten zügiger und kostensparender
bisher nur zaghafte Bemühungen bei jedoch in einer Vielzahl von Bereichen durchgeführt werden. Weitere mögliche
der Umsetzung von AR-Anwendungen zu der Energiewirtschaft eingesetzt werden. Anwendungsfälle werden in Tabelle 1
erkennen, einige Öl- und Gasunterneh- Potenzial dafür bieten bei anlageninten- aufgeführt.
men sowie Kraftwerksbetreiber haben siven Geschäftsmodellen insbesondere
bereits erste Erfahrungen sammeln AR-unterstützte Systemführungs- und Zur Realisierung von neuen AR-Anwen-
können. Anwendungen beziehen sich Instandhaltungsprozesse. Die Optimie- dungen sind Investitionen in die vorhan-
hierbei vornehmlich auf die Ausstattung rung bestehender Abläufe in Bezug auf dene (IT-)Infrastruktur erforderlich, welche
von dezentralen Instandhaltungsteams Effizienz, Qualität und Sicherheit steht etwa die Verfügbarkeit und Qualität rele-
mit Smart Glasses. Prognosen gehen dabei im Vordergrund. So kann beispiels- vanter Informationen erhöhen. Kosten für
davon aus, dass weltweit der Gesamtum- weise ein Mitarbeiter eines Netzbetreibers AR-Brillen/Smart Glasses von angemes-
satz des AR-Marktes im P&U-Sektor bis in der Instandhaltung, welcher mit einer sener Qualität belaufen sich heutzutage
2022 auf rund 16 Mrd. Euro ansteigen AR-Brille oder einem Smartphone ausge- auf 1500 bis 3500 EUR, für zusätzliche
wird. stattet ist, Hilfestellung durch Projizierun- Soft- und Hardware sind weitere Aufwen-
gen in seinem Sichtfeld von Kollegen oder dungen einzuplanen.
Tabelle 1 – Anwendungsfälle für Augmented Reality
Anwendungsfall Beispiel Optimierungsgrößen
Instandhaltung/ Durchführung von Wartungsarbeiten an Anlagen durch • Verringerung der Wartungs-/Aus-
Smart Main- eigene Mitarbeiter vor Ort oder per Fernwartung, auch fallzeiten sowie Fehlerquoten
tenance ohne spezialisiertes Fachwissen, mithilfe von hinterlegten
• Kostensenkung des Personalauf-
(Remote) oder ad hoc angeforderten Informationen im projizierten
wands aufgrund verkürzter Aus-
Sichtbereich, u.a.:
führungszeiten und ggf. geringer
• Baupläne, Konstruktionszeichnungen Personalqualifikation
• Arbeitsanweisungen, Wartungspläne, • Erhöhung des Arbeits-
Prüfanweisungen schutzes
• Videos/Animationen zu Arbeitsabläufen
• Warnsignale und Einblendungen im Rahmen
des Arbeitsschutzes
Schulungen, Durchführung von flexiblen und maßgeschneiderten • Verbesserung der
Simulationen Schulungen für Mitarbeiter bei komplexen, technischen Kompetenzvermittlung
Anlagen oder Gefahrenstoffen
• Erhöhung der Arbeitssicherheit
(u.a. in kerntechnischen Anlagen)
und Compliance
Teamwork und Durchführung von Echtzeit-Absprachen zwischen geogra- • Minimierung von Fehlerquellen in
Kommunikation fisch getrennten Teams mit umfänglicher Visualisierungs- Prozessen und Abläufen
möglichkeit
• Erhöhung der Produktivität
4Augmented Reality in der Energiewirtschaft
AR-Anwendung in der Umsetzung: wird die begrenzte Personalkapazität des Ausgestaltung und Implementierung
Fallstudie Meisters um unproduktive Fahrtzeiten von AR Business Cases
Ausgangslage und Routinetätigkeiten entlastet, sodass Die Umsetzung innovativer AR-Techniken
Ein Netzbetreiber möchte die Kosten für seine Kapazität für komplexe Sonderfälle bietet Kunden der Energiewirtschaft
die Instandhaltung seiner Infrastruktur zu Verfügung steht. daher das Potenzial, um Arbeitsabläufe
nachhaltig senken und seine Prozesse zu optimieren, Wartungszeiträume zu
unter Anwendung von AR-Technologien Legt man beispielsweise Verrechnungs- verringern, Arbeitssicherheit zu erhöhen
optimieren. sätze für Meister (81 €/h) und Operateur oder Qualitätsstandards zu verbessern.
(58 €/h) zugrunde, besteht bei einer Die systematische Identifikation, Validie-
Durch Ausstattung eines mobilen Instand- erhöhten Produktiv-Auslastung des rung und Umsetzung von Anwendungs-
haltungsteams mit Smart Glasses besteht Meisters um 10 h/Woche und Instandhal- fällen erfolgt in vier Schritten (s. Abb. 2).
die Möglichkeit, den Meister lediglich bei tungs-Ausfahrten in 30 Wochen/Jahr ein
Bedarf in Echtzeit per Bildübertragung Effizienzpotenzial von knapp 7000 €/Jahr.
zuzuschalten. In der optimierten Instand- Der Einsatz von AR-Brillen in der Instand-
haltungsstrategie werden Routinetätigkei- haltung eignet sich daher als Anwendungs-
ten eigenverantwortlich durch die Opera- fall mit relativ niedrigen Investitionskosten
teure durchgeführt. Beim Auftreten von und kurzer Amortisationszeit. Darüber
Sonderfällen können der Meister hinzuge- hinaus kann die Mitarbeiterdisposition, z.B.
schaltet und Maßnahmen zur Problembe- vor dem Hintergrund schwer zu beschaf-
hebung diskutiert werden. Auf diese Weise fender Elektrofachkräfte, optimiert werden.
Abbildung 2 – Systematisches Vorgehen bei der Entwicklung von Anwendungsfällen
1. Identifikation von 2. Validierung von 4. Integration und
3. Projektumsetzung
Anwendungsfällen Anwendungsfällen ggf. Skalierung
• Marktanalyse • Wirtschaftlichkeits- • Inbetriebnahme • Erarbeitung von
berechnungen Schulungskonzepten
• Identifikation von • Integration in Ablauf-
spezifischen Use Cases • Identifikation von organisation und IT- • Review, ggf. Anpassung,
Chancen und Risiken Systeme Optimierung und Ska-
der AR-Anwendungen lierung des Ansatzes
• Maßnahmenplanung
• Erstellen von Investi- und -verfolgung Project
tions- und Finanzierungs- Management Office (PMO)
konzepten
• Erstellung umfangreicher
Business Cases
5Augmented Reality in der Energiewirtschaft
Schritt 1 Schritt 4 konform mit dem anwendbaren internen
Zu Beginn sind die potenziellen Anwen- Um den Mehrwert der AR-Anwendung in und externen (gesetzlichen/untergesetz-
dungsfälle/Schnittstellen im Rahmen der Gänze ausschöpfen zu können, werden lichen) Regelwerk ist. Relevante Bestim-
vorhandenen Arbeitsprozesse zu identifi- Schulungskonzepte konzipiert, welche die mungen können sich je nach Anwen-
zieren, welche durch die Implementierung Mitarbeiter mit der neuen Technologie dungsfall etwa aus dem Atomgesetz
einer AR-Anwendung angepasst und vertraut machen und die Auswirkungen (AtG)/Kerntechnischer Ausschuss (KTA),
optimiert werden könnten. Um eine ziel- auf die Geschäftsprozesse vermitteln. DIN-Normen oder Betriebssicherheitsver-
gerichtete Identifikation von Anwendungs- Darüber hinaus können, nach erfolgter ordnung (BetrSichV) ergeben.
fällen sicherzustellen, werden vorliegende Implementierung, ein Review des gewähl-
Abläufe analysiert und in Rahmen von ten Ansatzes erfolgen und etwaige Ver- Die Veränderungen aufgrund der Anwen-
gezielten Interviews der entsprechenden besserungen eingebracht werden. dung von AR-Technologien haben ebenso
Fachbereiche konkretisiert. Es werden Use Auswirkungen auf die Aufbau- und
Cases erarbeitet. Für die erfolgreiche Umsetzung von Ablauforganisation. Während die
AR-Anwendungen ist eine Reihe von Aufgaben- und Verantwortungsbereiche
Schritt 2 Anpassungen in den bestehenden etwa im Organisationshandbuch oder der
Nach der Identifizierung der möglichen Abläufen und Prozessen im Unternehmen Tätigkeitsdarstellung aktualisiert werden
Use Cases folgt eine systematische Evalu- notwendig, welche nachfolgend erläutert müssen, sind die neuen Abläufe im Pro-
ierung der Chancen und Risiken, auf deren werden. Tabelle 2 fasst anschließend zessmanagement zu integrieren.
Basis Business Cases für den jeweiligen die wesentlichen betroffenen Manage-
AR-Einsatz erarbeitet werden. Hierbei wird ment-Themen bei der Integration von AR Darüber hinaus ergeben sich Hand-
eine Vielzahl an Aspekten und Indikato- zusammen. lungsbedarfe bei den Werkzeugen des
ren wie z.B. Kosten, Nutzen, technische, Personalmanagements. Bei der Mitar-
regulatorische und betriebswirtschaftliche Im Bereich Instandhaltung müssen der beiterdisposition ist die Differenzierung
Kennziffern im Detail untersucht. Der erar- Informationsfluss zum AR-Endgerät sowie in dezentrale Instandhaltungsteams und
beitete Business Case dient als Grundlage der Rückfluss in die Dokumentation orga- zentrale Experten zu berücksichtigen. Da
für die folgenden Managemententschei- nisiert werden. In Abstimmung mit dem mit dem Einsatz von AR auch neue Qua-
dungen (Go-/No-Go-Entscheidung) bzw. Einsatzpersonal ist zu eruieren, welche lifikationen und Kompetenzen benötigt
für eine umfängliche Erfolgsabschätzung. Anlagendokumentation, Detailzeichnun- werden, sind diese bei Personalplanung
gen, Prüfanweisungen o.Ä. während der und Maßnahmen zur Mitarbeiterentwick-
Schritt 3 Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten lung zu berücksichtigen.
Im Anschluss an die Freigabe des Business benötigt werden. Darüber hinaus wird
Case beginnt die eigentliche Inbetrieb- festgelegt, wie die Dokumentation mithilfe Aus technischer Perspektive liegt die
nahme der AR-Anwendung. Hierbei liegt der AR-Anwendung erstellt bzw. ergänzt Herausforderung in der Integration der
der Fokus auf der organisatorischen werden kann. AR-Endgeräte in die bestehende IT-Infra
Implementierung der AR-Anwendung in struktur. Dabei sind insbesondere die
die bestehenden Strukturen und dem Vor der detaillierten Ausgestaltung betrof- Schnittstellen sowie Art und Umfang des
Aufbau bzw. der Anpassung der hierfür fener Prozesse sind die Anforderungen Datenaustausches auszugestalten.
erforderlichen IT-Systeme. Ergeben sich geltender interner und externer Regel-
während der Inbetriebnahme erforder- werke an den AR-Einsatz aufzubereiten.
liche Folgeaktivitäten, werden diese im Das Regulierungsmanagement stellt an
PMO geplant und verfolgt. dieser Stelle sicher, dass die Anwendung
6Augmented Reality in der Energiewirtschaft
Tabelle 2 – Zusammenfassung der vom AR-Einsatz betroffenen Prozesse
Management-Thema Betroffene Prozesse Anpassungsbedarf
Instandhaltung Wartung, Instandhaltung, Informationsfluss zu AR-Endgerät, Rückfluss der Informa
Mängelbeseitigung tionen in Dokumentation
Regulierung Regulierungsmanagement Prüfung des AR Business Case auf Konformität mit geltenden
gesetzlichen und untergesetzlichen Regelwerken
Organisation Aufbauorganisation Festlegung der Aufgaben- und Verantwortungsbereiche
Ablauforganisation Adaption bzw. Modellierung der von der AR-Anwendung
betroffenen Prozesse
Personal Mitarbeiterdisposition Implementierung von dezentralen Instandhaltungsteams
und zentralen Experten in die Dispositionsplanung
Ressourcenplanung Neue Personalplanung aufgrund veränderter Aufgaben
zuschnitte und benötigter Qualifikationen
Schulungen Aufbereitung von Schulungsunterlagen auf Basis realer
Beispiele/Videos
IT IT-Architektur Integration der Smart Glasses in die bestehende IT-Architek-
tur, Ausgestaltung der System-Schnittstellen
Unsere Erfahrung ist Ihr Erfolg Die Bedarfe von Akteuren der Energie- Unser erfahrenes und interdisziplinäres
Bei der Beratung von Unternehmen der wirtschaft zielgerichtet zu identifizieren, Team begleitet Sie in Zeiten des Umbruchs
Energiewirtschaft haben wir uns zum Probleme von heute zu lösen und Her- der Energiewirtschaft und entwickelt maß-
Ziel gemacht, Themenkomplexe in ihrer ausforderungen von morgen frühzeitig geschneiderte Lösungen.
Gesamtheit zu betrachten. Management, zu erkennen – dies ist unser Angebot und
Technologie und regulatorische Anforde- Serviceverständnis an unsere Kunden. Kontaktieren Sie uns – gerne diskutieren
rungen werden hierbei als gemeinsam zu Unseren Beratungsfokus legen wir bereits wir mit Ihnen unsere Erfahrungen.
berücksichtigende Themenstellungen in seit vielen Jahren auf Management-The-
die Ausarbeitung von Beratungskonzepten men, die ohne Berücksichtigung der kom-
einbezogen. Erst dadurch können Heraus- plexen Technik und der regulatorischen
forderungen ganzheitlich und integrativ Anforderungen nicht umgesetzt werden
analysiert, bearbeitet und bestmögliche können.
Lösungen mit einem hohen Kundennutzen
ermöglicht werden.
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Unterstützt von
Dr. Andreas Langer Frank Seidel Lorenz Müller
Partner Senior Consultant Senior Consultant
RA Leader Energy, Resources & Industrials Energy, Resources & Industrials Energy, Resources & Industrials
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