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Planerische Untergliederung in Funktionseinheiten

Trinkwasser-Anlage im Krankenhaus-Neubau wurde bis ins Detail hygieneoptimiert

In jeder Hinsicht ein Leistungszentrum für die gesamte Region: Das Allgemeine Krankenhaus in Celle.

Zentraler Bestandteil des Trinkwasser-Hygienekonzeptes: die sanitärtechnischen „Funktionseinheiten“ auf der Etage, die eine hoch komplexe Trinkwasser-Installation in einzelne Bereiche zerlegen und jeden dann separat über eine Spülstation gegen Stagnation absichern.

SHK-Meister Detlef Kante als Bauleiter und Obermonteur Lutz Reinefahl, hier im Gespräch mit Viega-Verkaufsberater Stephan Eretge (v. r.), waren für die trinkwasserhygienisch einwandfreie Umsetzung der Sanitär-Fachplanung im Krankenhaus-Neubau verantwortlich.

Aufgrund der gesundheitlich hoch sensiblen Krankenhauspatienten wird die Trinkwasser-Installation regelmäßig beprobt. Die fest installierten Probenahmeventile garantieren dabei den schnellen und reibungslosen Ablauf, hier an einem für die Trinkwarmwasserbereitung eingesetzten Wärmetauscher.

Für den Betreiber des Krankenhauses spielt die Wirtschaftlichkeit der hygienesicheren Trinkwasser-Installation eine maßgebliche Rolle. Anhand der Messdaten belegt Viega-Planerberater Marco Trümper im Gespräch mit Stefanie Ahlvers, Projektassistentin aus der Technischen Abteilung des AKH, die ressourcenschonende Sparsamkeit der automatischen Spülungen.

Strikte Trennung: Die Löschwasserinstallation im Krankenhaus ist „trocken“ ausgeführt, die Schaumanlage für den Helikopter-Landeplatz mit Druckluft. Für die Verrohrung konnte es aber durchgängig beim Edelstahlrohrleitungssystem „Sanpress Inox“ von Viega bleiben.

Dipl.-Ing. Mark Schulz: „Die 3-D-Planung hatte aufgrund der Komplexität des Projektes einen entscheidenden Stellenwert.“

 

Beim Neubau eines Krankenhaus-Komplexes in Celle wurde über die bedarfsgerechte Anpassung der Summenkurve und entsprechend schlank ausgelegte Rohrleitungsnetze das Anlagenvolumen der Trinkwasser-Installation signifikant reduziert. Das unterstützt den Erhalt der Trinkwassergüte ebenso wie die Spülstationen, die den bestimmungsgemäßen Betrieb absichern.

Für die Auslegung, die Installation und den Betrieb von Trinkwasser-Anlagen in Krankenhäusern gelten verschärfte Hygienebedingungen: Belastungen des Trinkwassers beispielsweise durch Legionellen könnten aufgrund des geschwächten Immunsystems der Patienten ansonsten schnell zu regelrechten Erkrankungswellen führen. In enger Zusammenarbeit mit der Klinikleitung entwickelte TGA-Fachplaner Dipl.-Ing. Mark Schulz (Braunschweig) daher für den Neubau eines Klinikkomplexes am Allgemeinen Krankenhaus Celle (AKH) ein umfassendes Hygienekonzept. In dem spielt die bedarfsgerechte Auslegung der Rohrleitungssysteme eine ebenso wichtige Rolle wie die Betrachtung der Betriebsphase. „Die größte Gefahr, die hier besteht, sind Stagnationsrisiken. Um sie zu verhindern, wurden in definierten Nutzungsbereichen Viega-Spülstationen mit Hygiene+ Funktion installiert“, so Mark Schulz.

Das Objekt
Der sechsgeschossige Neubau am Rande der Celler Altstadt bietet auf 13 700 m² Gesamtgrundfläche unter anderem zwei Bettenstationen für je 43 Patienten, eine Intensivstation mit 27 Betten, sieben Operationsräume mit zwei Aufdeckplätzen und Technikflächen sowie im Erdgeschoss eine provisorische Notaufnahme und eine Cafeteria. Auf dem Dach des Neubaus befindet sich außerdem noch ein Hubschrauberlandeplatz. Für den wurde, neben der im Krankenhaus ohnehin notwendigen Feuerlöschanlage (trocken), noch eine eigenständige Schaumlöschanlage installiert.
Die unterschiedlichen Nutzungsanforderungen in den Räumlichkeiten (Bettenstationen, Notversorgung, Cafeteria, Aufenthaltsräume etc.) brachten aus trinkwasserhygienischer Sicht zwangsläufig entsprechend stark variierende Risiken für die Trinkwasserhygiene mit sich:
In den Patientenzimmern in den beiden obersten Geschossen sind auch länger andauernde Nutzungsunterbrechungen möglich.

  • Der zu erwartende Warmwasserbedarf (PWH) deckt sich im Krankenhaus erfahrungsgemäß nicht mit den Vorgaben aus den Regelwerken; in der Regel liegt er deutlich unter diesen Werten.
  • Die wirtschaftlich und technisch sinnvolle Rohrleitungsführung in abgehängten Decken und in Vorwänden lässt erhebliche Wärmelasten erwarten. Von der PWH-Installation ausgehend bedeuten diese Lasten ein entsprechendes Erwärmungsrisiko der Kaltwasser führenden Trinkwasserleitungen (PWC).

Die Auslegung
Als erste Maßnahme gegen diese Risiken setzte Dipl.-Ing. Mark Schulz zu Beginn der Auslegungsplanungen die anzunehmenden Gleichzeitigkeiten herab: „Gerade in Zimmern mit schwer erkrankten Patienten ist die Annahme unrealistisch, dass Waschtisch, Dusche und WC annähernd gleichzeitig genutzt werden und das auch noch regelmäßig. In Abstimmung mit der Krankenhausleitung wurde stattdessen ein empirisch belegter Durchschnittswert angesetzt.“ Das Ergebnis: Die Rohrnennweite DN 40 wird nur noch für die Steigestränge benötigt, die abgehenden Verteilungen sind für jeweils 45 Bäder ausreichend in DN 32 ausgeführt, absteigend auf DN 15 für die Anbindeleitungen. In der Summe ist dadurch das Trinkwasservolumen signifikant geringer als bei konventioneller Auslegung. Schulz: „Damit sinkt gleichzeitig das Stagnationsrisiko, weil überall die notwendige Wasserdynamik gegeben ist. Durch den geringeren Zirkulationsvolumenstrom gibt es außerdem weniger Wärmeverluste, was sich rechnerisch auch am energetisch geringeren Aufwand für die Warmwasserbereitung belegen lässt.“
Die Verteilleitungen sind in zwei Hauptsträngen pro Etage in den Fluren geführt. Von dort aus verzweigen sie in der Vorwand in durchgeschliffene Einheiten von jeweils zwei bis vier Zimmern. Jede dieser Einheiten ist bei Bedarf separat absperrbar. Um einen Wärmeübergang der PWH-Installationen auf die Kaltwasser führenden Leitungen zu vermeiden, ist ein entsprechender Verlegeabstand eingeplant. Die Entnahmearmaturen selbst sind auf der Kaltwasserseite mit Doppelwandscheiben als Ring- oder Reihenleitung geführt. Auf der Warmwasserseite wurde davon Abstand genommen, da an der Armatur sonst über die Zirkulationsleitung dauerhaft hohe Temperaturen anliegen würden. Hier erfolgt die Leitungsführung jetzt, von oben kommend, über eine 30 cm lange Abkühlstrecke auf eine einfache Wandscheibe für die Entnahmearmatur.

Die Inbetriebnahme
Bei der Inbetriebnahme der Trinkwasser-Anlage ging Mark Schulz schrittweise vor; unterstützt vom regelmäßig beprobenden Gesundheitsamt Celle. Über einen Zeitraum von etwa sechs Wochen wurden die einzelnen Bereiche der Trinkwasser-Anlage sukzessive in Betrieb genommen, wobei die Viega-Spülstationen mit Hygiene+ Funktion Unterstützung leisteten: Durch die individuelle Programmiermöglichkeit konnten sie exakt den jeweiligen „Spülbedürfnissen“ angepasst und so Stagnationsrisiken ausgeschlossen werden.
Gleiches galt im anschließenden Übergang auf den bestimmungsgemäßen Betrieb, der im Krankenhaus letztlich unmittelbar vom Belegungsgrad der einzelnen Zimmer abhängt. Knapp ein Vierteljahr dauerte dieser Prozess, in dem dank der einfachen Parametrierungsmöglichkeiten erneut die Spülstationen den notwendigen Wasseraustausch absicherten. Erst mit Vollbelegung und damit 100-%-Nutzung wurden die Spülstationen dann nochmals umprogrammiert, und zwar final für Stagnationsschutz im bestimmungsgemäßen Betrieb des Krankenhauses.
Für SHK-Meister Detlef Kante und Obermonteur Lutz Reinefahl vom bauausführenden Fachunternehmen „HKH Heizkraftanlagen GmbH“ aus Hannover bestätigte diese über mehrere Wochen dauernde Vorgehensweise einmal mehr die Notwendigkeit einer trinkwasserhygienisch sorgfältigen Installationsweise: „Bis zur Inbetriebnahme haben sich die Arbeiten über fast zwei Jahre hingezogen. Ohne sorgfältiges Abstopfen jedes einzelnen Rohrendes und jeder Zapfstelle bis zur Feininstallation sowie der ,trockenen‘ Dichtheitsprüfung ausschließlich mit Inert-Gas ist der geforderte Hygieneanspruch sonst definitiv nicht einzuhalten.“
Ausgeführt wurden sämtliche Installationen konsequent in Edelstahl, mit dem Pressverbindungssystem „Sanpress Inox“ von Viega für die Steigestränge und die Hauptverteilung. Die durchgeschliffenen Rohrleitungen zu den Entnahmestellen sind aus dem flexiblen und zudem durchflussoptimierten Rohrleitungssystem „Raxofix“.

Der bestimmungsgemäße Betrieb
Die sanitärtechnische Zusammenfassung von Patientenzimmern zu kleineren „Verbrauchergruppen“ auf der Etage dient nicht nur dem regelmäßigen Wasseraustausch während der Nutzung: Über die Spülstationen kann Fachplaner Schulz in den überschaubaren Einheiten den bestimmungsgemäßen Betrieb der Kaltwasser führenden Installation deutlich wirtschaftlicher sicherstellen, als dies bei einer etagenweise aufgestellten „Großanlage“ der Fall wäre.
Dafür hat Fachplaner Mark Schulz für jede Spülstation das individuelle Mindestspülvolumen ermittelt. Dieses entspricht dem einfachen Rohrwasserinhalt für jeden Fließweg. Zur Sicherstellung des bestimmungsgemäßen Betriebes ist das Wasservolumen dieses Rohrinhaltes mindestens einmal täglich auszutauschen, so die Forderung durch den Betreiber, auf die die Spülstationen entsprechend eingestellt wurden. Der einmal täglich erfolgende Wasseraustausch entspricht dabei der zweifachen Betätigung jedes WC-Spülkastens in dem Neubau. Die Spülstationen mit Hygiene+ Funktion sichern also den Wasseraustausch ab, ohne dafür den Wasserverbrauch über den bestimmungsgemäßen Betrieb hinaus zu erhöhen – gerade in einem immer unter hohem (Betriebs)Kostendruck stehenden Krankenhaus ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil.
Möglich ist diese auch Ressourcen schonende Steuerung durch die Kopplung von zeitgesteuerter Auslösung und temperaturgesteuerter Wiederabschaltung der Hygienespülung über die elektronische Regelung der Spülstationen: Sobald bei ausgelöster Spülung die Kaltwassertemperatur vor der letzten Zapfstelle wieder auf 17 °C gesunken ist, stoppt die automatische Spülung.

Fazit
Die hygienisch optimale Auslegung der Trinkwasser-Installation in einem Krankenhaus mit Bereichen unterschiedlichster Nutzung und immuninsuffizienten Patienten ist eine Herausforderung. Beim Neubau eines Flügels am AKH Celle hat die strikte Trennung von der Bestandsanlage und die mehrfache Untergliederung der Neuanlage sowohl zur bedarfsgerechten Auslegung der Rohrleitungssysteme wie zur Aufrechterhaltung des bestimmungsgemäßen Betriebs über entsprechend positionierte Spülstationen mit Hygiene+ Funktion entscheidend beigetragen. Durch die einfache Programmierung konnten diese Spülstationen schon während der Inbetriebnahme der Trinkwasser-Anlage sowie in der Anfangsphase der Belegung des Krankenhaus-Neubaus direkt zum Schutz vor Stagnationsrisiken bedarfsgerecht eingesetzt werden. In der jetzt laufenden Betriebsphase ist über die Steuerungselektronik zusätzlich ein möglichst ressourcenschonender Umgang mit dem Trinkwasser sichergestellt.
Für das installierende Fachhandwerksunternehmen bedeutet die auf die verschiedenen Projektphasen mögliche Programmierung der Spülstationen einen maßgeblichen Sicherheitsgewinn, da das Unternehmen bis zur vollständigen Inbetriebnahme der Trinkwasser-Anlage für die einwandfreie hygienische Beschaffenheit des Wassers verantwortlich ist. SHK-Meister Detlef Kante: „Die hygienebewusste Installation der Trinkwasser-Anlage haben wir aus handwerklicher Sicht vom ersten Verbinder bis zur abschließenden Dichtheitsprüfung komplett selber in der Hand und bestens im Griff. Nicht kalkulierbar war bisher hingegen die dann anschließende Phase bis in den bestimmungsgemäßen Betrieb. Die frei programmierbaren Spülstationen sind jetzt das ideale Werkzeug, diese Phase automatisiert abzusichern und so das Risiko hygienischer Beeinträchtigungen zumindest deutlich zu verringern.“

Bilder: Viega, Attendorn

www.viega.de

www.HKHannover.de

 

Das AKH Celle
Das „Allgemeine Krankenhaus Celle“ (AKH), eine Stiftung des bürgerlichen Rechts, ist mit insgesamt 635 Betten eines der größten Akutkrankenhäuser Niedersachsens. Auf 26 Stationen, davon drei Intensivstationen, werden hier rund 30000 Patienten jährlich stationär versorgt. Der Anteil von fast 80 % aus der Stadt und dem Landkreis Celle spricht dabei für das hohe Leistungsniveau und die entsprechende Wertschätzung der ärztlichen und pflegerischen Leistung in der Region.
Pro Jahr werden im AKH rund 12000 Operationen vorgenommen; und etwa 1400 Kinder erblicken hier jedes Jahr das Licht der Welt.
Mit dem breiten Leistungsspektrum in der Diagnostik und Therapie gehört das Krankenhaus zur höchsten medizinischen Leistungsstufe. Unter anderem stehen dafür ein hochmoderner Computertomograph, zwei Kernspintomographen, eine Neurophysiologie, eine Röntgendiagnostik und -therapie mit digitaler Subtraktionsangiographie und eine Stroke Unit (Schlaganfall-Einheit) sowie ein eigenes Zentrallabor mit Blutbank zur Verfügung. Aktuell konnte nach einem sehr anspruchsvollen Prüfverfahren auch noch ein zertifiziertes Zentrum für Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse eingerichtet werden. Parallel wurde das schon 2012 eingerichtete Darmkrebszentrum bestätigt.
Für die Betreuung der Patienten sind im AKH ca. 230 Ärzte, 750 Pflegekräfte, 230 Mitarbeiter in Funktionsdiensten, 280 Angestellte im medizinisch-technischen Dienst sowie 350 Angestellte in Technik, Verwaltung und Wirtschaftsdienst tätig. Mit insgesamt circa 1900 Mitarbeitern ist das AKH Celle einer der größten Arbeitgeber im Celler Land.

www.akh-celle.de

 

 

 

Nachgefragt
IKZ-FACHPLANER: Als eine Maßnahme gegen Stagnation haben Sie zu Beginn der Auslegungsplanungen die anzunehmenden Gleichzeitigkeiten herabgesetzt. In Abstimmung mit der Krankenhausleitung wurde ein empirisch belegter Durchschnittswert angesetzt, heißt es. Woher stammt dieser Wert und wie kam er zustande?
Dipl.-Ing. Mark Schulz: Der anzusetzende Spitzenvolumenstrom ergab sich zum einen aus den langjährigen Erfahrungswerten der technischen Abteilung des AKH Celle zur tatsächlichen Nutzung von Entnahmestellen. Zum anderen haben wir gemäß der Gebäudenutzung eine Vielzahl an Funktionseinheiten festgelegt. Die Berechnung der Gleichzeitigkeiten wird gut am Beispiel einer Funktionseinheit aus drei Patientenbädern plus einer Pflegearbeitskombination deutlich: In der Nasszelle eines Patientenzimmers wird in der Praxis nur ein Sanitärobjekt genutzt – und zwar unabhängig von der Belegung. Hier wurde als limitierende Größe der Berechnungsvolumenstrom der Dusche gewählt. Bei der Pflegearbeitskombination wurde nur der Berechnungsvolumenstrom des Steckbeckenspülgerätes angesetzt, da die weiteren Wandarmaturen in der Regel nur kurz betätigt werden. Für die Ermittlung des Spitzenvolumenstromes haben wir die Summenkurve nach DIN 1988-300 für Bettenstationen in Krankenhäusern herangezogen. Eine weitere Optimierung der Rohrquerschnitte erfolgte durch die Berücksichtigung herstellerbezogener Druckverlustbeiwerte (Zeta-Werte).

IKZ-FACHPLANER: Bei der Inbetriebnahme der Trinkwasser-Anlage wurde schrittweise vorgegangen. Über einen Zeitraum von etwa sechs Wochen wurden die einzelnen Bereiche der Trinkwasser-Anlage sukzessive in Betrieb genommen, Gleiches galt im anschließenden Übergang auf den bestimmungsgemäßen Betrieb. Ein hoher Aufwand für den TGA-Planer als auch den ausführenden Betrieb. Wie lässt sich ein solcher Aufwand im Vorfeld sicher kalkulieren?
Dipl.-Ing. Mark Schulz: Dem Investor des Krankenhauses, der zugleich der Betreiber ist, war das Thema „optimale Trinkwasserhygiene“ so wichtig, dass der Mehraufwand der sukzessiven Inbetriebnahme schon in die Ausschreibung aufgenommen werden konnte. So etwas ist aktuell zwar noch die Ausnahme, sollte aber künftig zum Grundverständnis zwingend dazu gehören. Der Erhalt der Trinkwasserhygiene setzt sich nun einmal aus mehreren Bausteinen zusammen, die alle gleichermaßen wichtig sind. Von der bedarfsgerechten Auslegung über die Materialauswahl und die qualifizierte Installation bis eben hin zur – wie hier – schrittweisen Inbetriebnahme und letztlich dem bestimmungsgemäßen Betrieb.

IKZ-FACHPLANER: Inwieweit ist bei dem anspruchsvollen Projekt die Planungskompetenz von Viega eingeflossen?
Dipl.-Ing. Mark Schulz: Die grundlegende Planungskompetenz liegt gerade beim Thema „Sicherung der Trinkwasserhygiene“ in meinem Planungsbüro. Darüber haben wir in der Region ein Alleinstellungsmerkmal entwickelt, das gerade bei solchen Großobjekten immer wichtiger wird. Hilfreich war beim Projekt AKH aber der enge Austausch mit Viega-Planerberater Marco Trümper insofern, als er uns im „Feintuning“ der Planung vor allem beim wirtschaftlichen Einsatz der Spülstationen mit seinen Praxiserfahrungen unterstützen konnte. Ähnliches galt in der Abstimmung der qualifizierten Inbetriebnahme und Beprobung, die für belastbare Ergebnisse ebenfalls nicht nach „Schema F“, sondern abgestimmt auf exakt diese Installation und ihre Betriebsbedingungen vorgenommen wurde.

IKZ-FACHPLANER: Welchen Stellenwert hatte die 3-D-Planung für den praktischen Bauablauf?
Dipl.-Ing. Mark Schulz: Die 3-D-Planung hatte aufgrund der Komplexität des Projektes einen entscheidenden Stellenwert, denn die Trinkwasser-Rohrleitungsführung soll ja nicht nur theoretisch stimmen. Im engen Nebeneinander zu weiteren medienführenden Installationen und unter Beachtung von Dämmanforderungen und Brandschutzbestimmung muss das alles auch im Rohbau umgesetzt werden können. Durch die 3-D-Planung war es aber beispielsweise möglich, schon frühzeitig eventuelle Kollisionen aufzudecken und die planerisch abzufangen. Diese Sorgfalt im Vorfeld verringerte letztlich wieder den Installationsaufwand bei der Umsetzung, zahlte sich also ebenfalls wirtschaftlich aus.

 


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