Durchatmen – Raumlufttechnische Anlagen im Gesundheitswesen

Das öffentliche Bewusstsein für eine gute Raumluftqualität hat sich in den letzten Monaten durch die Corona-Pandemie merklich erhöht. Raumlufttechnische Anlagen (RLT-Anlagen) können bei richtiger Auslegung die Keimbelastung der Raumluft auf ein Minimum reduzieren. Durch einen steigenden Kühlenergiebedarf und geänderte ­normative Rahmenbedingungen wächst die Nachfrage nach klimatisierten Flächen auch im Gesundheitswesen rasant. Maximaler Hygieneschutz und größtmögliche Energieeffizienz sind dabei die Hauptanforderungen, die an die Planung und die Systeme gestellt werden. Aber nicht in allen Räumen eines Krankenhauses herrschen die gleichen Hygieneanforderungen und nicht überall müssen hochsensible Anlagen verbaut werden.

Die lufthygienischen Anforderungen an einen Raum sind durch eine Vielzahl an Normen und andere Rahmenbedingungen geregelt: Neben der DIN 1946-4 und der VDI 6022 sind dies noch die Verordnung zur Regelung der Hygiene in medizinischen Einrichtungen (Hygieneverordnung), die unterschiedlichen Vorgaben der Länder für den Bau und Betrieb von Krankenhäusern, die Richtlinien des Robert Koch-Instituts, die Anforderungen der chirurgischen Fachverbände sowie der Krankenkassenärztlichen Vereinigungen und nicht zuletzt die Vorgaben des Betreibers und dessen Hygienikers. Auf den ersten Blick ergibt sich daraus für Planer und Architekten ein unübersichtliches Bild. Auf den zweiten Blick lassen sich daraus aber grundsätzliche Leitlinien ableiten, die bei der Planung von raumlufttechnischen Anlagen im Gesundheitsbereich zu beachten sind.

Grundsätzlich gilt: Die lufthygienischen Anforderungen an einen Raum werden durch den jeweils zuständigen Hygieniker definiert. Die technischen Voraussetzungen sind auf Basis der medizinischen Nutzung im Zuge einer Risikoanalyse festgelegt. Die installierten raumlufttechnischen Anlagen sind zur Sicherstellung der Einhaltung der relevanten Normen zu qualifizieren. Hierbei werden die einschlägigen Normen (DIN 1946-4) und VDI-Richt­linien (VDI 6022 Teil 3) sowie die aktuellen Leitlinien der DGKH (Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene) hinzugezogen. Sie bilden den anerkannten Stand der Technik ab. Die DIN 1946-4:2018-06 „Raumlufttechnische Anlagen in Gebäuden und Räumen des Gesundheitswesens“ wurde 2018 ­novelliert. Um die Umsetzung der Anforderungen des Arbeitsschutzes sicherzustellen, regelt sie, dass Betreiber der Einrichtung bei Planung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung von RLT-Anlagen einen Krankenhaushygieniker, einen Hygieneingenieur und einen Sicherheitsingenieur beteiligen müssen. Abhängig von den Anforderungen an die Keim­armut unterteilt die Norm medizinisch genutzte Räume in die Raumklassen 1 (1a/1b) und 2. Für Opera­tionsräume gelten die Raumklassen 1a/1b; hier ist eine mechanische Be- und Entlüftung vorgesehen. Zur Raumklasse 2 gehören neben minimalinvasiven Eingriffsräumen auch Aufwach­bereiche, Dialysestationen, Notaufnahmen und Räume, in denen Instrumente aufbereitet werden, aber auch „unreine“ Bereiche, wie Lagerräume und z. B. Putzmittelräume.

Technische Anforderungen nach Raumklasse

Ein OP-Raum mit Instrumententisch (Raumklasse 1a) benötigt eine RLT-Anlage mit Luftführungssystemen mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung (TAV). Diese sorgt für die dynamische Abschirmung des sogenannten Schutzbereichs. Luftführungssysteme mit turbulenter Verdünnungsströmung (TVS) werden in der Raumklasse 1b eingesetzt. Durch eine Erholzeitmessung ist nachzuweisen, dass der Raum nach Aufgabe ­einer erhöhten Partikellast innerhalb definierter Zeiten wieder „sauber gespült“ werden kann – sprich – „sich erholt“.

In der Raumklasse 2 ergeben sich für den Krankenhaushygieniker Entscheidungsspielräume bei der Auswahl für das jeweils einzusetzende RLT-System. Denn ein Aufwachbereich hat andere ­hygienische Anforderungen als bspw. ein Lagerraum für Putzmittel oder Räume für den „normalen“ Patientenaufenthalt. So unterscheidet die Raumklasse 2, ob es Räume ohne besonders hohe hygienische Anforderungen sind, z. B. ein Raum, in dem sich Patienten aufhalten (Patientenaufenthalt, eingeschränkt Raumklasse 2 (DIN 1946-4); oder ein Raum mit besonderen hygienischen Anforderungen. Und dann gibt es noch Räume, die einen generellen Aufenthaltsbereich wie Büros darstellen, die keiner Raumklasse nach DIN 1946-4 zuzuordnen sind und bei denen lediglich eine „Grundanforderung“ zu erfüllen ist. Technisch wird zwischen Umluft- und Sekundärluftsystemen unterschieden. Die Norm verlangt den Einsatz von Sekundärluft. Anders als Umluft ist Sekundärluft die Luft, die in denselben Raum eingebracht wird, dem sie entnommen wurde.

Wirtschaftliche Lösungen mit geringem Planungs- und Installationsaufwand

Um für die Anforderungen im Gesundheitswesen die besten Systemlösungen anzubieten, kooperiert Daikin, der Anbieter von nachhaltigen, kos­teneffizienten Klima-Gesamtlösungen, mit OP-Air, dem Spezialisten für Hygienekühlgeräte im Gesundheitswesen. Ziel ist es, optimale Raumkonditionen für Patienten und Angestellte zur Verfügung zu stellen. Dabei werden Serienprodukte modifiziert und bedarfsgerecht mit den erforderlichen Filterklassen ergänzt, um die Anforderungen der Raumklassen 1b oder 2 zu erfüllen. Damit haben Daikin und OP-Air eine wirtschaftlich ­optimierte Systemlösung geschaffen, die mit ­geringem Planungs- und Installationsaufwand ­zu realisieren ist. Daikin liefert die Außengeräte und OP-Air bringt seine Expertise für Innengeräte und Filter ein.

Eine Wärmepumpe für alles

Mit der Luft-Luft-Wärmepumpe VRV bietet Daikin eine wirtschaftliche Gesamtlösung für Heizung, Klima und Lüftung aus einer Hand an. Viele Gebäude verfügen noch über separate Systeme für Heizen, Kühlen und warmes Wasser. Dadurch wird eine große Menge an Energie verschwendet. Eine effizientere und umweltfreundlichere Lösung ist die Wärmepumpentechnologie von Daikin (auch als VRV Technologie bekannt). Ein integriertes Komplettsystem, das gleichbleibenden Komfort und eine hohe Kosteneinsparung bietet: Heizen und Kühlen für ganzjährigen Komfort, Warmwasser (Hochtemperaturanwendung), Lüftungsanbindung für hochwertige Raumluft sowie Steuerung mit maximaler betrieblicher Effizienz. Die VRV bietet maximale Flexibilität, denn an ein Außengerät lassen sich bis zu 64 Innengeräte unterschiedlichster Bauformen (Kanalgeräte, Zwischendeckengeräte, Wandgeräte, Truhengeräte) anschließen und auch raumlufttechnische Geräte mit besonders hohen hygienischen Anforderungen, wie die Systeme von OP-Air, können eingebunden werden. Dies bietet dem Krankenhaushygieniker die Möglichkeit, bei Räumen ohne Raumklasse, aber teilweise auch bei Räumen der Raumklasse 2, nach Hygiene- und Kosten-Nutzen-Aspekten abzuwägen und aus einer Vielzahl an Innengeräten auszuwählen. Neben dem Hygiene­aspekt, der bei der Raumklasse 1a/1b im Vordergrund steht, gibt es bei Räumen ohne Raumklasse auch die Möglichkeit, aus Kosteneffizienz andere Systeme einzusetzen, ohne die hohen Anforderung DIN 1946-4 erfüllen zu müssen.

Lösungen für Räume ohne Raumklasse – Grundanforderung

In den Räumen, die keiner Raumklasse gemäß DIN 1946-4 unterliegen, wie z. B. Büros, Verkaufsräume, Wartebereiche, Dienstleistungsräume, gelten die lufthygienischen Anforderungen an einen Raum, in dem sich Personen dauerhaft aufhalten (> 2 Stunden/Tag, > 30 Tage/Jahr). Die Konsultation von Krankenhaushygienikern ist hier nicht erforderlich. Nach der Richtlinie VDI 6022 Teil 3, die ein Leitfaden zur Beurteilung der Raumluftqualität ist, lässt sich ableiten, dass raumlufttechnische Geräte durch saugseitige Filter (Partikelfilterklasse ISO ePM10 ≥ 50 %) vor Verunreinigung geschützt werden müssen. ISO-zertifizierte Filter, die bereits vor dem Eintritt der Raumluft in das Gerät angeordnet werden, verhindern die Entstehung von Biofilmen und entziehen somit der ­aerogenen Verbreitung von Viren und Bakterien die Grundlage. Bei einem Filter der Partikelfilterklasse ISO ePM10 ≥ 50 % werden mindestens 50 % aller Partikel der Größe PM10 ausgefiltert. Diese Filter für Sekundärluftgeräte gibt es als einfache Aufsteckfilter, die sich z. B. in sogenannten Zwischendeckenblenden von Daikin schnell und unkompliziert auf die Filteranforderungen der VDI 6022 aufrüsten lassen.

Lösungen für Räume der Raumklasse 2

Neben minimalinvasiven Eingriffsräumen gehören auch Aufwachbereiche, Stationen für Intensivmedizin, Dialysestationen, Notaufnahmen und Räume, in denen Instrumente aufbereitet werden, zur Raumklasse 2 gemäß DIN 1946-4. OP-Air bietet hierfür Sekundär-Unterdeckengeräte an, die die hygienischen Anforderungen der VDI 6022 und der DIN 1946-4 erfüllen. Diese Geräte eignen sich für Einzelraumanwendungen von kleiner bis mittlerer Größe. Mussten früher für Räume mit hygie­nischen Anforderungen ein komplett separates Klimasystem installiert werden, so können heute Geräte der sogenannten X-Baureihe mit jedem VRV Außengerät von Daikin kombiniert werden. Einzigartig ist dabei die voll umfängliche Integration in die Herstellersteuerung der direkt verdampfenden Geräte. Die Installation von unterschiedlichen Geräten und der Kombination mit einer Zentralsteuerung ist somit kein Problem. Häufig ist in Krankenhäusern oder bestehenden Gebäuden eine zentrale Kaltwasserversorgung vorhanden. Für diese Anwendungen hat OP-Air das W-System entwickelt. Mit Kaltwasserregister, Zwei- oder Dreiwegeventil und zugehöriger GLT- Steuerung ist es damit besonders einfach, ein Hygienegerät für diese Raumklasse in ein solches Kaltwassersystem zu integrieren. Ein weiteres verfügbares Gerät für die Raumklasse 2 ist der Hepa Jet Smart, dies ist ein nach DIN 1946-4 und VDI 6022 zertifiziertes Sekundärluft-Kühlgerät mit zweistufiger Filterung, endständigem ISOePM1 80 % Filter und Filterdichtsitz. Es ist damit einsetzbar in Räumen mit besonders hohen hygienischen Anforderungen wie Dialysezentren, Laboratorien, Intensivpflege, Eingriffsräume, MRT/CT/ERCP-Räume, invasive Untersuchungsräume, Instrumentenaufbereitung sowie Isolierzimmer. Das kompakte Hygienelüftungsgerät zur Deckenmontage kann innerhalb weniger Stunden einsatzbereit montiert werden. Hygieneabnahmen und Partikelmonitoring sind obligat und gehören zum Stand der Technik. Das Gerät lässt sich in Minutenschnelle zerlegen, reinigen und desinfizieren, was die Revisionszeit signifikant verkürzt und Ausfallzeiten in den genutzten Räumen minimiert. Es ist einsetzbar in Kaltwassernetzen, VRV Systemen und Split- und Multi-Splitanlagen mit den Kältemitteln R410A oder R32.

Lösungen für Räume der Raumklasse 1b

Der Hepa Jet TB3 von OP-Air ist ein Reinraum-Lüftungsgerät für die Raumklasse 1b nach DIN 1946-4. Hierbei handelt es sich um ein sehr hochwertiges und kompaktes Hygiene- Lüftungsgerät zur Deckenmontage. Neben dem Einsatz in Operationssälen findet der TB3 Anwendung in Reinräumen, Laboratorien sowie der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Umsetzung in der Praxis: Clemenshospital und Raphaelsklinik Münster

In mehreren Krankenhäusern des Alexianer Verbunds kommen die OP-Air Geräte zum Einsatz. Die Alexianer sind einer der größten katholischen Träger im Gesundheits- und Sozialwesen Deutschlands und betreiben in sechs Bundesländern und elf Regionen unter anderem Krankenhäuser aller Versorgungsstufen sowie zahlreiche Pflegeeinrichtungen. Im Clemenshospital Münster und in der Raphaelsklinik Münster sind insgesamt sechs Hepa Jet Smart Geräte verbaut. Die Geräte wurden in den Schalträumen des Herzkatheterlabors sowie im Schaltraum der Angiographie nachgerüstet. Hier arbeitet medizinisches Personal, das die Untersuchung am Herzen und Gefäßen überwacht und steuert. Fokus der Hygiene war die 2-stufige Filterung als Vorgabe für diese medizinisch genutzten Räume. „Wir entschieden uns für den Hepa Jet Smart, da eine klassische RLT-Anlage wie im OP überdimensioniert und technisch übertrieben gewesen wäre und die Anlage mit weniger Aufwand installiert werden kann“, erklärt Ralf Wennemer, Leiter Haustechnik im Clemenshospital.

Eine besondere bauliche Herausforderung war die Einbauhöhe. Hier musste bei der im Altbau oft üblichen niedrigen Deckenhöhe mit der Deckengestaltung wegen der seitlichen Ein-/Ausblasöffnungen besonders passgenau gearbeitet werden. Außerdem musste eine Revisionsmöglichkeit bedacht werden. Das geht in der Regel nur mit Mineralfaserdecken mit der entsprechenden Hygienequalifizierung. „Für unsere Zwecke konnte nur Daikin und OP-Air das entsprechende Gerät liefern“, sagt Ralf Wennemer. Das Beispiel zeigt, dass abgesehen von der Raumklasse 1a/1b, Krankenhaushygieniker in anderen Räumen nicht nur nach Hygieneaspekten, sondern auch nach Kosteneffizienz Systeme auswählen können/sollten.