Gridside HANS

Auf einen Blick:
Projektkennzahlen

Zeitraum:	Entwicklung seit 2021, Nutzung seit 2022, seither kontinuierliche Weiterentwicklung
Budget:	Sechsstellig
Team:	4 Personen
Branche:	Energiewirtschaft, Übertragungsnetz
Anwendungsgebiet:	Umbauplanung von überregionalen Stromnetzen

Hintergrund

In der digitalisierten Arbeitswelt durchlaufen Unternehmen einen stetigen Transformationsprozess. Bewährte Werkzeuge und Methoden, die über Jahre hinweg zuverlässige Dienste leisteten, stoßen mit wachsender Komplexität und steigenden Anforderungen zunehmend an ihre Grenzen. Viele Organisationen stehen vor der Herausforderung, den richtigen Zeitpunkt für den Umstieg von etablierten, aber limitierten Lösungen auf moderne, integrierte Systeme zu erkennen.

Ähnlich ging es dem Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW, genauer gesagt der Abteilung der Umbauplanung, welche verschiedene, dezentrale Tools verwendete. Was anfangs praktikabel erschien, führte mit steigender Komplexität des Netzes und zunehmenden Planungsaufgaben zu Ineffizienzen, Redundanzen und einem hohen manuellen Koordinationsaufwand. Die Notwendigkeit einer spezialisierten, cloudbasierten Lösung wurde immer deutlicher, um den Anforderungen eines modernen Übertragungsnetzbetreibers gerecht zu werden.

Helm & Walter IT-Solutions GmbH wurde beauftragt, eine Web-Applikation für die Umbauplanung von TransnetBW zu entwickeln. Die Konzeption erfolgte unter der Leitung des Dresdner Ingenieurbüros GRIDSIDE Energy Consult, wohingegen die technische Umsetzung vollständig in der Verantwortung von Helm & Walter lag.

Ziel des Projektes

Ziel war die maßgebliche Optimierung des gesamten Arbeitsablaufs der Umbauplanung durch verbesserte Übersicht über Betriebsmittel des Stromnetzes (Stromleitungen und -trassen), erweiterte Funktionalitäten und Voll- bzw. Teilautomatisierung. Ein besonderer Fokus lag auf der Verbesserung des Schaltungsdiagramms, das nun übersichtlicher gestaltet ist und die verschiedenen Elemente sinnvoll miteinander verzahnt.

Grundlegend für die Entwicklung war die Erstellung eines Datenmodells, das die komplexen Beziehungen zwischen den oben genannten Fachbegriffen abbildet und so eine solide Basis für die Arbeit der Umbauplanung bietet.

Einblick in die Umbauplanung

Die Umbauplanung der Übertragungsnetzbetreiber wie TransnetBW ist verantwortlich für die strategische Planung und Umsetzung von Maßnahmen zur Modernisierung und Erweiterung des Stromnetzes, um die Energiewende zu ermöglichen und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Diese Planung ist ein mehrstufiger Prozess, der von der Bedarfsermittlung über die Trassenplanung bis hin zur Genehmigung und Umsetzung reicht.

Im Konkreten bedeutet dies eine sorgfältige Koordinierung von sogenannten Schaltungen über einen langfristigen Zeitraum. Diese beschreiben das temporäre Abschalten (Tage bis Monate) von Betriebsmitteln wie zum Beispiel Transformatoren, Sammelschienen in Umspannwerken oder ganze Freileitungen. Schaltungen werden in Projekten und Teilprojekten organisiert. Beispiele hierfür sind Wartungsarbeiten, die zeitgleich zum Anschließen einer Nord-Süd Trasse oder eines Windparks stattfinden. Schaltungen unterliegen zudem Regeln (sogenannten Prämissen), die vorschreiben, dass in einem Verbund von Betriebsmitteln nur eine begrenzte Zahl abgeschaltet werden darf. Dies geht so weit, dass Schaltungen parallel, seriell oder nicht seriell geschaltet werden müssen. Beispielhaft kann eine Prämisse sein, dass eine Schaltung nur im Winter oder während der Sommerferien stattfinden darf. All diese Elemente und deren Beziehungen werden in einem Schaltungskalender zusammengefasst.

Der Wunsch: Modernisierung der verwendeten Software

Die bisherigen statischen Lösungen der Umbauplanung kommen angesichts verschiedener Faktoren an ihre Grenzen:

Fehlende benutzerfreundliche & interaktive Bearbeitung von Schaltungen mit geringer Fehleranfälligkeit
Beschränkte Funktion zur visuellen Darstellung von Prämissenverletzungen
Inkonsistente Datenverwaltung in verteilten Systemen und zwischen Benutzern
Hoher Aufwand, die unterschiedlichen Datenformate der benachbarten Netzbetreiber im Dreiländereck fehlerfrei zu koordinieren und in ein einheitliches internes Format zu überführen
Manuell aufwändige und inkonsistente Reports (Export der bearbeiteten Dateien)

Unsere Lösung

Im Folgenden ist ein Schaltungskalender nach Datenimport exemplarisch dargestellt. Um einen Kompromiss zwischen der Vielzahl an Einstellungen und Funktionen sowie einer übersichtlichen Oberfläche zu schaffen, können Anwender nach Bedarf Menüs ein- und ausblenden. Dabei wurde darauf geachtet, Funktionen für eine hohe Benutzerfreundlichkeit sinnvoll zu gruppieren oder durch Tooltips zu erklären.

Somit können in wenigen Schritten schnell und übersichtlich die gewünschten Datensätze dargestellt werden. Das Ergebnis ermöglicht ein reibungsloses Bearbeiten eines Schaltungskalenders.

A: Darstellung mit mehreren Menüs: Filter, Legende, Zeilenhöhe, Farbschema

B: Minimale Darstellung für besseres Arbeiten

Netzplan mit eingeblendeter Legende. Topologien können in einem Zeitstrahl durchlaufen werden, um Schaltungen an Betriebsmittel farblich hervorzuheben

Wir standen vor großen Herausforderungen - und haben sie gemeistert

Wie aus den vorherigen Erklärungen ersichtlich wird, bestand die besondere Herausforderung des Projekts in der fachlichen Einarbeitung in die komplexe Domäne der Stromnetzverwaltung. Unser Team musste ein tiefes Verständnis für die Prozesse der Umbauplanung entwickeln und gleichzeitig eine Lösung schaffen, die mit einer variablen Anzahl an Betriebsmitteln und deren komplexen Abhängigkeiten flexibel umgehen kann. Doch genau hier liegt unsere Stärke: Wir von Helm & Walter zeichnen uns durch die Fähigkeit aus, tief in den Anwendungsgegenstand unserer Kunden einzutauchen.

Das Ergebnis? Digitalisierung auf höchstem Niveau, die begeistert! Die intuitive Benutzeroberfläche sorgt für einen reibungslosen Workflow und ermöglicht es neuen Kollegen, sich deutlich schneller einzuarbeiten. Was früher Tage dauerte, gelingt heute in wenigen Stunden – ein enormer Effizienzgewinn für das gesamte Team.

Helm & Walter hat für uns bei GRIDSIDE ein webbasiertes Tool zur Terminplanvisualisierung und -bearbeitung entwickelt. Besonders wichtig war uns dabei die durchgängige Sicherstellung der Datenplausibilität – vom Import über die grafische Darstellung und Bearbeitung bis hin zum formatübergreifenden Export. Die enge Zusammenarbeit mit Helm & Walter war lösungsorientiert und von hoher fachlicher Kompetenz geprägt. Der Software-Dienstleister hat sich schnell in die komplexen Zusammenhänge der Infrastrukturplanung eingearbeitet und durch gezielte Rückfragen ein gutes Verständnis für die Anforderungen der späteren Nutzenden aufgebaut. Das Ergebnis ist eine optisch hochwertige und funktionale Software, die nun bereits im vierten Jahr erfolgreich weiterentwickelt wird. Ich kann Helm & Walter uneingeschränkt empfehlen – durchdachte Lösungen, schnelle Umsetzung und klare Kommunikation.

Toni Derlig, Senior Engineer Dynamik, GRIDSIDE Energy Consult GmbH

Besonders erfreulich: Die Software wird durch interne Anfragen verschiedener Abteilungen stetig erweitert. Der ursprüngliche Funktionsumfang wächst organisch mit den Bedürfnissen der Nutzer. Auch externe Dienstleister wie GRIDSIDE, die eng mit TransnetBW zusammenarbeiten, profitieren enorm von der neuen Lösung. Die Zusammenarbeit zwischen TransnetBW, GRIDSIDE und unserem Team verläuft außerordentlich produktiv und ist ein Paradebeispiel für gelungene Digitalisierung in der Energiebranche.

Und wir ruhen uns nicht auf unseren Erfolgen aus: Für dieses Jahr steht bereits der nächste Meilenstein auf der Agenda: Die Implementierung einer vollumfänglichen Reporterstellung mit nur einem Klick. Damit werden wir die Effizienz der Planung noch einmal deutlich steigern und TransnetBW bei ihrer wichtigen Aufgabe der Energiewende optimal unterstützen.

Unsere Leistungen

UI/UX-Design

Das UI/UX-Design legt den Fokus auf eine klare Struktur und ein konsistentes Nutzungserlebnis bei der Darstellung komplexer Daten. Interaktive Visualisierungen wie Gantt-Charts, Netzdiagramme und tabellarische Übersichten ermöglichen eine intuitive Erfassung selbst umfangreicher Planungsprozesse mit klarer Darstellung und Hervorhebung von Planungskonflikten. Ein eigenständiges Design-System gewährleistet dabei einheitliche Gestaltungsprinzipien und unterstützt die fortlaufende Weiterentwicklung der Anwendung und steht auch weiteren Anwendungen zur Verfügung. Durch den iterativen Einsatz von High-Fidelity-Prototypen und regelmäßige Feedbackschleifen entstand eine moderne, responsive Benutzeroberfläche, die Funktionalität, Übersicht und ein ansprechendes, modernes Design vereint.

Entwicklung Webfrontend

Für das Webfrontend kam eine moderne Architektur zum Einsatz, die auf etablierten Frameworks und wiederverwendbaren Komponenten basiert. Dadurch entstand eine leistungsfähige und zugleich wartungsfreundliche Anwendung, die aktuellen Design- und Entwicklungsstandards gerecht wird. Besonderer Wert wurde auf ein responsives Layout und die Einhaltung von Barrierefreiheitsvorgaben gelegt, um ein zugängliches Nutzungserlebnis auf allen Endgeräten zu gewährleisten. Zahlreiche Konfigurationsmöglichkeiten wie anpassbare Farbschemata, variable Informationsdichte oder flexible Sortieroptionen bieten den Nutzenden zudem ein hohes Maß an Individualisierung und Komfort.

Entwicklung Backend

Im Backend wurde eine skalierbare Architektur umgesetzt, die den zuverlässigen Datenaustausch und komplexe Berechnungsprozesse effizient unterstützt. Zahlreiche Import- und Exportfunktionen ermöglichen den nahtlosen Umgang mit branchentypischen Dateiformaten und gewährleisten eine konsistente Datenbasis. Ergänzend wurden Berechnungsroutinen entwickelt, die individuelle Netzzustände präzise abbilden – etwa bei der Zu- oder Abschaltung von Betriebsmitteln. Leistungsfähige Schnittstellen, konzipiert auf Basis strukturierter ERD-Diagramme, sorgen für eine klare Kommunikation zwischen den Systemen. Durch containerisierte Deployments und moderne CI/CD-Standards wurde zudem eine stabile, reproduzierbare und zukunftssichere Entwicklungsumgebung geschaffen.

Single-Sign-On-Authentifizierung

Zur Gewährleistung höchster Sicherheitsstandards wurde eine Single-Sign-On-Lösung implementiert. Damit erhalten autorisierte Nutzer komfortablen, zentral verwalteten Zugriff – ohne separate Logins. Diese Integration erfüllt strenge Compliance-Anforderungen und unterstützt gleichzeitig die Cloud-Strategie von Unternehmen mit kritischen Infrastrukturen.