Forscher untersuchen Klima im Krankenhaus

Auch die Auswirkungen von Lage, Ausstattung und Zustand der Gebäude, Raumaufteilung der Patientenzimmer sowie Arbeitsabläufen auf die Gesundung werden unter die Lupe genommen. Zum Einsatz kommt dabei ein neuartiges Sensornetzwerk, das unter anderem Parameter der Luftqualität misst. An dem Projekt sind Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig, der Technischen Universität Berlin und der Charité – Universitätsmedizin Berlin beteiligt. Es wird vom Bundeministerium für Wirtschaft und Energie (BMWK) mit knapp 1 Million Euro über drei Jahre gefördert. Ziel ist die Erarbeitung von energie- und kosteneffizienten Musterlösungen für Bau, Renovierung und Betrieb von Krankenhausgebäuden.

Verschiedene Stationen in unterschiedlichen Gebäuden der Charité sollen in das Forschungsprojekt einbezogen werden. „Wir werden so über die drei Jahre gerechnet die anonymisierten Daten von mehreren Tausend Patienten auswerten können“, sagt Prof. Dr. Christine Geffers, Direktorin des Instituts für Hygiene und Umweltmedizin der Charité – Universitätsmedizin Berlin. In die Auswertung einbezogen werden zum Beispiel Ergebnisse aus Blutuntersuchungen wie Elektrolytwerte und Hämatokrit-Konzentrationen. „Die Konzentration dieses festen Bestandteils des Blutes steigt, wenn das Flüssigkeitsvolumen zurückgeht. Hämatokrit ist also ein Marker für Flüssigkeitsverluste, zum Beispiel durch starkes Schwitzen“, erklärt Geffers. Auch die Abnahme von Elektrolyt-Konzentrationen deute auf Salzverlust durch Schwitzen hin. „Durch diese Parameter bekommen wir also objektive Informationen, ob Patienten gegebenenfalls unter Hitzestress gelitten haben“, sagt Geffers.

Neben den Auswirkungen von hohen Temperaturen und zusätzlich gegebenenfalls hoher Luftfeuchtigkeit auf die Gesundheit der Patienten werden auch infektiologische Parameter aus den Behandlungsdaten in die Studie mit einbezogen: Marker für das Auftreten von Blutvergiftungen etwa sowie Informationen über Infektionen mit multiresistenten Erregern, Sars-CoV-2- oder Influenzaviren. Zudem wird die jeweilige Behandlungsdauer der Patienten registriert. 

„Diese gesundheitlichen Daten verknüpfen wir dann statistisch mit den von speziellen Sensoren in den Krankenzimmern aufgenommenen Daten zum Raumklima und zur Luftqualität sowie zu modellbasierten Energieverbräuchen, so dass ein neuartiges Sensornetzwerk entsteht“, sagt Projektkoordinator Prof. Dr. Martin Kriegel, Leiter des Hermann-Rietschel-Instituts (HRI), Fachgebiet „Energie, Komfort & Gesundheit“ der TU Berlin. Neben Temperatur und Luftfeuchte, die zusammen das Raumklima bestimmen, werden von den Sensoren die Partikelanzahl in der Luft sowie der Anteil an Kohlendioxid gemessen. „Die CO₂-Konzentration wirkt sich in üblichen Konzentrationen nicht direkt auf die Gesundheit aus, ist aber ein sehr guter Maßstab, um die Leistungsfähigkeit der Raumlüftung zu messen“, erklärt Kriegel. Funktioniere diese gut, könne sie zum Beispiel die Konzentration von Krankheitserregern in der Raumluft deutlich reduzieren. Neben den Daten aus dem Sensor-Netzwerk wollen die Forscher zudem Informationen über Stickoxidkonzentrationen und die Feinstaubbelastung an den Standorten der betreffenden Krankenhausbauten mit einbeziehen. „Auch die Entstehung von Feinstaub im Krankenhaus selbst sowie das Ausgasen von flüchtigen organischen Verbindungen zum Beispiel aus Baumaterialien wollen wir mitberücksichtigen“, so Kriegel 

„Gerade der Einfluss der baulichen Strukturen auf die Gesundheit der Patienten wird häufig unterschätzt“, sagt Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Sunder, Leiter Gesundheitsbau des Instituts für Konstruktives Entwerfen, Industrie- und Gesundheitsbau (IKE) der TU Braunschweig. Dabei sei schon allein die Lage eines Gebäudes relevant, zum Beispiel wenn es um die Gefahr von Hitzestress geht. Denn wenn große Fensterflächen nach Süden ausgerichtet sind, ist eben auch der Einfall von Wärmestrahlen der Sonne sehr hoch. Dass das Klima in den Zimmern der Patienten relevant ist für deren Genesung, zeigen frühere Untersuchungen an der Charité. In denen reduzierte sich für bestimmte Lungenerkrankungen die Genesungsdauer von drei auf zwei Tage, wenn die Patienten sich in klimatisierten Räumen aufhielten. 

Welchen Einfluss auf die Gesundheit hat es aber, wenn Patienten auf ihrem Zimmer zu zweit statt zu dritt sind? Ist es wichtig, wie die Räume für Besucher erschlossen werden, wie Material gelagert wird und wo die Besprechungs- und Aufenthaltsräume des Personals liegen? „Gerade auf Intensivstationen sowie in der Hämatologie und der Onkologie gibt es hier verschiedene Konzepte, die für den Schutz der besonders gefährdeten Patienten entwickelt wurden“, erklärt Sunder. Trotzdem seien viele Zusammenhänge, etwa auch das Zusammenspiel der baulichen Strukturen mit den teils aufwendigen Lüftungsanlagen, noch unklar. Gerade der große, sehr unterschiedliche Baubestand der Charité eigne sich hier gut, um vielfältige Einblicke zu gewinnen. 

„Am Ende unseres Forschungsprojekts sollen bauliche Musterlösungen für verschiedene Bereiche im Krankenhaus entwickelt werden, die dann als Blaupause nicht nur für Neubauten, sondern vor allem für die Renovierung von Bestandsbauten genutzt werden können“, erklärt Projektleiter Martin Kriegel. Die wird nämlich in Zukunft besonders wichtig werden, weil 90% der Krankenhäuser in Deutschland vor dem Jahr 2000 errichtet worden sind. „Ein besonderes Augenmerk werden wir dabei auf energie- und kosteneffiziente Lösungen richten“, so Kriegel. Denn angesichts knapper Kassen müsse das zur Verfügung stehende Geld möglichst sinnvoll eingesetzt werden. Das auf den Stationen installierte Sensor-Netzwerk könnte genau dabei eine wichtige Rolle spielen: als Signalgeber im Klinikalltag, um auf sich ändernde Umstände wie etwa Hitze- und Kälteperioden oder Krankheitswellen schnell und flexibel durch Änderungen des Betriebsmodus reagieren zu können. 

Quelle: TU Braunschweig

27.03.2024

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