Gebäudeautomation für Krankenhäuser

Der Zollernalbkreis beauftragte Kieback&Peter mit der Planung und Umsetzung der Gebäudeautomation in einem Neubau des Zollernalb Klinikums in Balingen – ein Projekt, das ein großes Maß an Expertenwissen und den Einsatz ausgereifter Komponenten erforderte. Denn Krankenhäuser sind eine große Herausforderung für die Gebäudetechnik. Sie unterliegen besonders strengen ­Anforderungen an die Betriebssicherheit. Zugleich sind sie sehr komplex und vereinen Bereiche mit höchst unterschiedlichen Anforderungen unter einem Dach.

Den ersten Spatenstich für das neue Klinikum in Balingen feierte der Landkreis Zollernalb im Jahr 2009. Die bestehenden Gebäude waren in die Jahre gekommen. Vielfältige Um- und Anbauten führten dazu, dass eine Komplettsanierung nicht mehr wirtschaftlich gewesen wäre. Daher entschied sich der Landkreis für den Abriss und einen Neubau. Dieser erfolgte in zwei Bauabschnitten. Der erste Teil des Neubaus ging 2012 in Betrieb. Das Gebäude beinhaltet neben dem OP- und Intensiv-Bereich, der zentralen Sterilisation, der Endoskopie und dem Kreißsaal auch fünf Bettenstationen.
Der zweite Neubauteil wurde im Sommer 2015 fertig gestellt. Hier befinden sich die Küche samt Nebenräumen und einem Kiosk sowie ein Mischbereich mit Verwaltung, zwei Bettenstationen, Labor und Diagnostik.

Sicherer Betrieb unerlässlich
Kieback&Peter entwickelte und installierte für das Zollernalb Klinikum ein Gebäudeautomationssystem, das für eine verbesserte Energieeffizienz und mehr Komfort sorgt. Es erfüllt zudem die zentrale Anforderung, dass Störungen schnell und zuverlässig erkannt und behoben werden. Denn weil es um Leib und Leben geht, haben Krankenhäuser eine besondere Verpflichtung, ihre Dienste sicherzustellen. Die stationäre medizinische Versorgung gehört zu den sogenannten Kritischen Infrastrukturen. Die Betreiber müssen sicherstellen, dass das Krankenhaus jeder Zeit reibungslos funktioniert. Damit waren vor allem die hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit der gesamten Gebäudetechnik zu erfüllen.
In Balingen gewährleisten 20 Automationsstationen der Typen DDC4200 und DDC4400, dass die Technik des Klinikums sicher und zuverlässig läuft. Das Automationssystem regelt die gesamte Lüftungs-, Heizungs- und Kältetechnik der Gebäude einschließlich einer Wärmerückgewinnungsanlage. Auch für die sensiblen Operationssäle hat Kieback&Peter eine bedarfsgerechte Regelung eingerichtet. Hierfür haben die Experten die vorhandenen Kältemaschinen und Umluftkühlgeräte über ein Modbus/BACnet-Gateway in das Automationssystem DDC4000 eingebunden. Grundsätzlich ist die Einbindung von Drittanbietern für die erfahrenen Systemintegratoren kein Problem. So haben sie zum Beispiel Statusmeldungen der unterschiedlichsten Elektroinstallationen über BACnet-Gateways mit der Gebäudeautomation verknüpft. Und auch die Steuerung der elektrischen Brandschutzklappen per Stellantrieb ist direkt in das Gebäudeleitsystem integriert.

Hoher Bedienkomfort für das Facility Management
Das System umfasst insgesamt über 2700 physikalische Datenpunkte. Techniker und andere Mitarbeiter aus dem Facility Management können über die intuitiven Farb-Touchscreens der DDC4200-Controller auf die Anlagen zugreifen.
Auf der Managementebene nutzt der Betreiber die Gebäudeleittechnik Neutrino-GLT von Kieback&Peter. Sie übernimmt als Leitzentrale die übergeordneten Aufgaben zur optimalen Betriebsführung und bietet umfangreiche Monitoring- und Steuerungsmöglichkeiten. Beispielsweise bilden 200 Anlagengrafiken die Ist-Zustände und Verbräuche der Anlagen ab. Auf diese Weise erkennen die Facility Manager schnell, ob alle Systeme im Klinikum effizient und sicher arbeiten.
Bei Bedarf haben die Mitarbeiter jederzeit und ortsunabhängig Zugriff auf die Anlagen. Kieback&Peter richtete dafür mehrere Bedienplätze auf Windows-Rechnern ein, die eine dezentrale Steuerung ermöglichen. „Durch die ansprechende Visualisierung ist das System gut und leicht zu bedienen“, urteilt Harald Fechter, Fachbereichsleiter Infrastruktur beim Zollern­alb Klinikum.

Lüftungsanlagen für unterschiedliche Anforderungen
Im Klinikum Zollernalb befinden sich insgesamt sechs Lüftungsanlagen – vier im ersten und zwei im zweiten Neubauteil. Diese stellten die Projektbeteiligten vor eine weitere Herausforderung: „Weil sie in den verschiedenen Bereichen sehr unterschiedliche Ansprüche erfüllen, ist es wichtig, dass sie einzeln regelbar sind“, so Wolfgang Beck, Technischer Leiter beim Zollernalb Klinikum.
In der oberen Etage des ersten Neubauteils befindet sich der OP-Bereich. Er verfügt über eine separate Lüftungsanlage, die für die nötige Zu- und Abluft sorgt. Außerdem arbeitet in jedem der vier OP-Säle eine Umluftanlage. Über ein zentrales Bedienpanel kann das Personal Heizung, Lüftung und Klima für jeden Saal individuell einstellen. Schwebstofffilter sorgen für einen hohen Hygienestandard. Um Verunreinigungen zu vermeiden, wird die Luft in jedem OP-Bereich immer vom saubersten in die weniger reinen Räume geleitet. So wandert die Frischluft zuerst in das Lager mit den sterilisierten Geräten, dann in den OP-Saal und schließlich in den Waschraum.
Jeweils eine Belüftungsanlage ist außerdem für die Funktions- und Diagnostik­räume, die Bettenstation sowie den Pflegebereich und die Verwaltung zuständig. Die Küche, die sich im zweiten Neubauteil befindet, verfügt ebenfalls über eine gesonderte Lüftungsanlage. Durch die öl- und fetthaltige Abluft muss die Technik besondere Anforderungen an den Brandschutz berücksichtigen. Schließlich regelt eine weitere Lüftungsanlage den Misch­sektor des Gebäudes, der aus Verwaltung, Betten und Diagnostik besteht.

Sukzessive Umrüstung
Mit dem zweiten Bauabschnitt wurde auch die Gebäudeleittechnik erweitert. Rund ein Drittel der heute vorhandenen 2700 Datenpunkte kamen in dieser Projektphase hinzu und konnten problemlos in das Gesamtsystem integriert werden. Auch die Gebäudeleittechnik eines anderen Anbieters wurde dank der offenen LON-, Modbus- und BACnet-Schnittstellen mühelos eingebunden. Die Soft- und Hardware älteren Datums ist momentan noch in vier Nebengebäuden installiert, die vom Haupthaus mitversorgt werden. Auch sie soll durch neue Technik ersetzt werden.
Damit laufen in Balingen aktuell zwei Gebäudeleittechniken parallel. Allerdings werden die rund 80 Datenpunkte der alten Lösung, welche vor allem die Alarmierung betreffen, per Feldbus schon heute auch auf das System von Kieback&Peter aufgeschaltet. Dies erleichtert das Alarmmanagement, weil die Meldungen beider GLT gesammelt auf einem Rechner abrufbar sind, bestätigt Georgios Vasiliadis, Mitarbeiter der technischen Abteilung beim Zollernalb Klinikum.

Bilder, sofern nicht anders angegeben: Zollernalb Klinikum

www.kieback-peter.de

Wirtschaftliche und sichere Netzwerktechnik in medizinischen Einrichtungen
Performance, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit für Datennetze im medizinischen Umfeld bietet der neue Medical Switch der euromicron Tochter MICROSENS. Statt aufwendiger Neuverkabelungen können die bestehenden Twisted-Pair-Netze in Krankenhäusern, Kliniken und Praxen mit dem Medical Switch einfach und kostengünstig erweitert werden. Die Nachrüstung kann im laufenden Klinikbetrieb bei minimalen Beeinträchtigungen erfolgen und bietet Leistung und Sicherheit dort, wo sie gebraucht werden: an der Außengrenze des Netzwerks, am Endgeräteanschluss.
Der Medical Switch ist vorgesehen für den Einsatz in medizinisch genutzten Räumen nach IEC 60364-7-710 (VDE 0100 Teil 710) zur galvanischen Trennung von Signalleitungen nach Kapitel 16 der IEC/EN 60601-1. Er erfüllt die Anforderungen an den Patientenschutz mit 2 MOPP (Means of Patient Protection) und übertrifft die strengen Anforderungen nach IEC/EN 60601-1 für medizintechnische Geräte. Bei der Verwendung dieser Switches erfüllen die Betreiber (z. B. Krankenhäuser oder Arztpraxen) zugleich die Anforderungen des Kapitels 16 der Norm IEC/EN 60601-1 bezüglich der geforderten Signaltrennung im Bereich der Patientenumgebung. Auf diese Weise werden auch die jeweiligen nationalen Vorschriften über das Errichten, Betreiben, Anwenden und Instandhalten von Medizinprodukten und ihre Kombination mit anderen Gegenständen wie IT-Netzwerken eingehalten.
Der Schutz sensibler Daten ist durch Port Security nach IEEE 802.1X gewährleis­tet. Die Oberfläche aus robustem Kunststoff erlaubt eine effektive Reinigung und Desinfektion und ist mit einer antibakteriellen Beschichtung erhältlich.

www.microsens.de

Daten und Fakten:
Objekt: Zollernalb Klinikum Balingen
Produkte: Gebäudeleittechnik Neutrino-GLT sowie Automationsstationen DDC4200 und DDC4400 von Kieback&Peter.
Einsatzbereich: Steuerung der Lüftungs-, Heizungs- und Kältetechnik sowie der elektrischen Brandschutzklappen.