Steigende Wärmebelastungen und Energiekosten in Krankenhäusern Raumluft- und Klimatechnik – Noch Luft nach oben

Verbrauchte Luft und hohe Wärmebelastungen sollten in Krankenhäusern und Kliniken der Vergangenheit angehören. Doch gerade die extremen Wetterlagen im Sommer bringen die Klimatechnik bzw. die Raumlufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) auch heute noch an ihre Grenzen. Die steigende Zahl an medizinischen Geräten tragen in Behandlungs- und Untersuchungsräumen ihren Teil dazu bei. In neueren Gebäuden mit genau abgestimmter Gebäudetechnik und zusätzlichen energetischen Maßnahmen wie Wärmedämmung oder flexiblem Sonnenschutz stellt dies kein Problem dar. Anders sieht es aber in älteren Gebäuden aus. Viele Krankenhäuser sind aus den 60er und 70er Jahren. Hier kompensieren die RLT-Anlagen zunächst einmal architektonische Mängel. Auch können ältere Anlagen, die vor zehn oder zwanzig Jahren konzipiert wurden mit den heutigen, gestiegenen Notwendigkeiten – etwa durch zusätzliche Abwärme von Großgeräten und Informationstechnik – nicht immer mithalten. Stromverbrauch und Verschleiß steigen – und im Zuge dessen die Erhaltungskosten.

Aus Gesundheits- und Arbeitsschutzaspekten müssen Krankenhausbetreiber sicherstellen, dass auch unter extremen Bedingungen die Raumlufttechnik reibungslos funktioniert. Es gibt Hygieneleitlinien, die in Krankenhäusern eingehalten werden müssen. Raumluft kann Infektionsquelle sein. Und wenn empfindliche Großgeräte ausfallen, die nur in einem begrenzten Temperaturbereich arbeiten (u.a. MRT, CT), ist es in der Regel schon zu spät für ausgewogene, durchdachte Entscheidungen. Das Management ist daher gut beraten in enger Zusammenarbeit mit Hygiene- und Umweltbeauftragten, vorausschauend und frühzeitig zu planen, um adäquate Lösungen zu finden. Im Notfall binnen kürzester Zeit nachrüsten, ist – im wahrsten Sinne des Wortes – ungünstig. Auch sollte vor Neuanschaffungen das Thema Klimatisierung auf der Tagesordnung stehen. Expertengespräche und durchdachte Lüftungskonzepte sind unerlässlich.

Grundvarianten von Lüftungskonzepten

Unterschieden wird hierbei grundsätzlich zwischen Verdrängungs- und Mischlüftung. Entsprechend den unterschiedlichen Arbeitsweisen kann der Luftaustausch und die -reinigung nach den Bedürfnissen in den Räumen und OP-Sälen erfolgen. Zusätzliche Filteranlagen für keimfreie Zu- und Abluft, Überströmung – durch Überdruck – von bestimmten Räumen oder von Raum zu Raum können exakt geplant und umgesetzt werden.

Empfehlungen Krankenhaushygiene

Hygienerichtlinien sollten noch vor den Wirtschaftlichkeitsaspekten zentrale Grundlage für das zu erarbeitende Lüftungskonzept sein. Wirtschaftlichkeit darf nie über dem Patientenwohl oder dem Wohl der Mitarbeiter stehen. Durch gesetzliche Normen, Richtlinien und die Empfehlungen der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) wird der aus Hygienesicht sichere Betrieb gewährleistet.

Die Luft ist wichtiger Teil des Asepsis-Konzepts, also dem Bestreben eine möglichst keimfreie Umgebung in Krankenhäusern zu schaffen. Nicht nur für Patienten, sondern auch für gesunde Menschen können Verunreinigungen ein Risiko darstellen. Stichwort: Infektionen oder Allergien. In den letzten Jahren konnten diese Mängel an RLT-Anlagen weiter minimiert und neue Klimakonzepte umgesetzt werden.

Neue Klimakonzepte und sanfte Klimatechnik – Investitionskosten und Platzbedarf sinken

Die Auswahl und der Einsatz von RLT-Anlagen muss in enger Abstimmung zwischen Krankenhausleitung, Hygiene- und Umweltbeauftragten sowie Planungsbüro erfolgen. Neue technische Entwicklungen, medizinische Erkenntnisse zur Infektionsprophylaxe und arbeitsmedizinische Standards setzen hierfür den Rahmen:

  • Luft ist nach jetzigem Kenntnisstand kein Erregerreservoir für endemische Postoperative Infektionen (POI) – ohne Implantation großer Fremdkörper
  • Luft hat Bedeutung bei Implantationen großer Fremdkörper
  • Die Kontamination der Luft im unmittelbaren Bereich des OP- und Instrumententisches hat die direkte oder indirekte Kontamination des OP-Feldes zur Folge
  • Luft kann bei der Erregerübertragung während der OP im Zusammenhang mit epidemischen POI von großer Bedeutung sein
  • Luft hat nach jetzigem Kenntnisstand keinen Einfluss auf das Risiko einer postoperativen Wundinfektion in an den OP-Saal angrenzenden oder auch weiter entfernt liegenden Räumen

Heute werden RLT-Anlagen in erster Linie zur Versorgung mit Sauerstoff und zum Schutz vor Infektionen eingesetzt. Damit einher geht, dass nicht nur die Investitionskosten und der Platzbedarf von RLT-Anlagen sinken, sondern auch die Betriebskosten, da bisher die Außenluftraten die größten Kostentreiber waren. Da sie fast keine Heiz- und Kühlfunktionen mehr übernehmen müssen, können diese aber deutlich reduziert werden – ausgenommen natürlich Räume mit speziellen Vorgaben an die Lufthygiene.

Zeitgemäße Klimakonzepte nutzen Luft nur noch zum Lüften, also um u.a. Feuchte, Gerüche und Schadstoffe abzutransportieren. Für das eigentliche Temperaturklima sorgen Bauteile in Fußböden, Decken und Wänden. So bewältigt ein auf 20°C gekühlter Fußboden eine Kühllast, die bei einer Lüftungsanlage noch einen kostenintensiveren vierfachen Luftwechsel mit klimatisierter Luft bedeutet hätte. Der geringere Platzbedarf durch die Bauteilkühlung hat darüber hinaus den entscheidenden Vorteil, dass für die jetzt noch nötigen Installationen im Zweifel keine platzbedingten Kompromisse einzugehen sind. Auch für OP-Räume und Räume mit höchsten Anforderungen an die Lufthygiene ist nur noch ein personen- bzw. flächenbezogener Außenluftvolumenstrom nötig. Die Luftreinheit in den erforderlichen Zonen gelingt über die dynamische Abschirmung mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung und wirksamen Umluftreinigungssystemen, die einen Großteil an gefilterter, raumweise getrennter Umluft nutzen.

Das Beispiel des Universitätsklinikums Dresden zeigt, dass auch vermeintlich unorthodoxe Wege gegangen werden können, um effizient mit Ressourcen zu haushalten und ohne das Klima bzw. die Luftqualität und Hygiene zu beeinträchtigen. Seit vier Jahren schaltet das Krankenhaus seine 40 OP-Säle ab, wenn diese nicht in Benutzung sind. Neu in Deutschland, in Österreich aber beispielsweise eine Standardprozedur. Bisher wurden in Dresden – wie auch in anderen deutschen Kliniken üblich – lediglich die Luftmengen reduziert. Zahlreiche Vorfeldstudien und Untersuchungen stellten sicher, dass keine Risiken für Patienten entstehen und eine erhöhte Kontamination der Raumluft im OP-Saal vor der Umstellung der Betriebsweise der RLT-Anlagen sicher ausgeschlossen werden konnte. Präsenzmelder in den OP-Sälen stellen die automatische, bedarfsgerechte Zu- und Abschaltung der RLT-Anlagen und der genutzten turbulenzarmen Verdrängungsströmung (TAV) sicher. Die bestmögliche Positionierung und die entsprechenden Vorlauf- sowie Nachlaufzeiten wurden mit Ärzten und Pflegekräften definiert. Die Investitionskosten pro OP-Saal betrugen zwischen 1.300 und 1.800 Euro.

Wiederholte Messungen der Partikelzahlen ergaben, dass spätestens 15 Minuten nach dem Einschalten der RLT-Anlage an OP- und Instrumententischen die Grenzwerte der DIN 1946-4 vor dem Beginn der ersten Operation unterschritten wurden. Im TAV-Bereich wurde dies bei OP-Sälen mit großen Lüftungsdecken bereits nach einer Minute erreicht. Der Gesamtenergieverbrauch sank um 40 Prozent im Vergleich zum Betrieb mit verringertem Luftstrom. Damit spart das Krankenhaus rund 1.000 KW/h bzw. rund 2.500-3.000 Euro pro OP-Saal und Jahr.

Ökologisch und effizient wirtschaften

Für Wasser, Strom und Brennstoffe kalkuliert ein Krankenhaus mit rund 6,5 Prozent seiner Sachkosten. Und der Energiebedarf bleibt durch Raumluft- und Klimatechnik, aber auch durch medizinische Großgeräte auf absehbare Zeit hoch. Nicht nur aus ökologischer Sicht sollten Krankenhäuser deshalb in moderne Heizungs-, Klima- und Lüftungssysteme investieren: Blockheizkraftwerke, Kraft-Wärme-Kopplung, Warmwasser-Pumpen, Kältetechnik, Lüftungs- oder auch Photovoltaik-Anlagen. „Energie sparendes Krankenhaus“ (BUND), „Blue Hospital“ (VDE), „Green Hospital“ (VDI) – mittlerweile gibt es zahlreiche Initiativen von Verbänden, die dieses Engagement honorieren, vorantreiben und entsprechend zertifizieren. Die steigenden Energiekosten haben die knappen finanziellen Ressourcen der Krankenhäuser zusätzlich belastet. Investitionen in Raumluft-, Klimatechnik und ein Blick über den Tellerrand, wie es am Beispiel des Universitätsklinikums Dresden anschaulich wird, können nachweislich helfen Energiekosten zu reduzieren.

Quellen