Kostensenkung im Krankenhaus  mit moderner Gebäudetechnik

Die Energiekosten haben einen großen Anteil daran, dass der Betrieb von Krankenhäusern und ähnlichen Einrichtungen im Gesundheitswesen immer teuer wird. Ziel ist es, auch weiterhin eine flächenddeckende und vor allem im ländlichen Raum erreichbare sowie ausreichende Zahl von Kliniken zur Verfügung zu stellen. Um das Krankenhaussterben möglichst aufzuhalten, sollten alle Potenziale zur Einsparung genutzt werden. Dabei kann die Reduzierung des Energieverbrauchs in Kliniken häufig schon mit einfachen technischen Lösungen realisiert werden.

In zahlreichen Krankenhäusern und Klinikverbünden herrscht im Hinblick auf die technische Gebäudeausrüstung ein großer Modernisierungsstau. In älteren Heizungs- und Wärmeverteilanlagen versehen Pumpen oder Pumpengruppen ihren Dienst, die oft mehrere Jahrzehnte alt sind und nicht mehr den aktuellen Anforderungen an Energieverbrauch und Leistung entsprechen. Sie produzieren Tag für Tag hohe Kosten bei vergleichsweiser geringerer Leistung. Eine Möglichkeit den Stromverbrauch im laufenden Betrieb der Anlagenperipherie von Heizungsanlagen zu senken, die CO₂-Belastung zu reduzieren und dadurch den Klimaschutz zu fördern, kann die hydrodynamische Wasser-Wärmeverteilung durch Strahlpumpentechnologie sein.

Strahlpumpentechnologie reduziert Energieverbrauch

Welche Einsparpotenziale mit dieser Technologie in Kliniken erzielbar sind und in welchen Anlagen sie sich als technische Komponente seit Jahren bewährt hat, veranschaulichen zahlreiche nachfolgende Fallbeispiele aus der Praxis.

Als größte Gesundheitseinrichtung Niederbayerns hat das Bezirksklinikum Mainkofen seine Heizungsanlage vor rund 20 Jahren saniert. Die neue Anlage für Heizwärme und Warmwasser versorgt die Gebäude des Krankenhauses über das vorhandene Nahwärmenetz. Die neue Anlage wurde mit einer hydrodynamischen Wasser-Wärmeverteilung mit Strahlpumpentechnologie konzipiert und ersetzte die elektrodynamische Wasser-Wärmeverteilung. Dank der zentralen Heizungspumpe und neuer geregelter Strahlpumpen konnten zahlreiche elektrische Pumpen und weitere Armaturen ersetzt werden. Das Beispiel des Bezirksklinikums in Mainkofen liefert konkrete Zahlen: Die Stromeinsparung durch die Strahlpumpen errechnet sich auf 450 MWh pro Jahr, wodurch Kosteneinsparungen im hohen fünfstelligen Bereich erreicht werden konnten. Die jährliche CO₂-Emissionsminderung beträgt ungefähr 272 t. Über eine Laufzeit von 20 Jahren kann daher mit einer CO₂-Emissionseinsparung von ca. 5.500 t gerechnet werden.

BEG-Förderung möglich

Ein weiteres Beispiel für die Sanierung einer Heizungsanlage mit Strahlpumpen ist das Landesklinikum Hollabrunn. Hier wurde im Jahr 2020 ein Heizungsverteiler installiert, der mit 15 % auf die Investitionskosten durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gefördert worden ist. Die dort installierte Strahlpumpen-Aufbaugruppe dient der Leistungsregelung der Heizungsverbraucher und Heizregister. Bei einer um rund 20 kW_el reduzierten Grundlast hat sich der Stromverbrauch durch entfallene elektrische Umwälzpumpen pro Heizperiode um ca. 120.000 kWh verringert. Dies entspricht einer Reduktion der CO₂-Emissionen von ca. 64 t pro Jahr. Insgesamt konnte die technische Komplexität der Anlage reduziert werden, da mit dem Entfall der Umwälzpumpen auch zahlreiche Datenpunkte für die DDC und Gebäudeleittechnik (GLT) sowie der Steuerungsteil im Schaltschrank entfielen. Der Schaltschrank konnte ebenfalls kleiner ausgelegt werden.

Eine weitere Anwendung, bei der geregelte Strahlpumpen zum Einsatz kommen können, ist die Trinkwarmwasserbereitstellung. Im Vergleich zu klassischen Speicher-Lösungen sind mit Durchflusssystemen hygienische und energetische Verbesserungen erzielbar. Bei der Warmwasserbereitstellung wird das benötigte Trinkwasser im Wärmeübertrager im Durchlauf erwärmt. Die Bereitstellung einer konstanten Trinkwarmwassertemperatur wird durch die Kombination aus einem Plattenwärmeübertrager mit Strahlpumpentechnologie ermöglicht. Ein Trinkwarmwasserspeicher ist in dieser Anlagenkonfiguration nicht mehr erforderlich. Wärmeverluste werden reduziert und ohne stehendes Wasser verringert sich die Gefahr der Legionellenvermehrung, wie das Beispiel einer Anlage im Rems-Murr-Klinikum in Winnenden zeigt. Dort wurden sieben Stationen einer Trinkwasser-Kompaktstation mit geregelter Strahlpumpentechnologie installiert. Eine weitere Station kommt in der Infektionsstation – einem Neubau infolge der Covid 19-Pandemie – zur Verringerung des Legionellen-Risikos im Klinikum zum Einsatz.

Wärmerückgewinnung aus überschüssigem Dampf

Auch Dampf-Anwendungen verursachen hohe Kosten im Krankenhausbetrieb. Sie sind jedoch für hygienische Anwendungen, wie das Sterilisieren von Arbeitsmaterial, Betten und Abfällen, wie auch für die Dampfluftbefeuchtung von Lüftungsgeräten oder das Betreiben von Kochkesseln unabdingbar. Um eine vollständige und kostensparende Nutzung des Dampfes zu gewährleisten, können Dampf-Wärmeübergabestationen in die Wärmeversorgung integriert werden. Hierbei wird der Dampf in 80 °C grädiges Wasser umgewandelt, in einem Pufferspeicher gesammelt und je nach Bedarf ins Heizungsnetz eingespeist. Auch die Wärmerückgewinnung mit Hilfe einer Dampfstrahlpumpe ist ein mögliches Einsatzszenario. Hierbei saugt eine Dampfstrahlpumpe den Entspannungsdampf an, komprimiert ihn und mischt ihn mit dem Treibdampf. Dabei entsteht ein Mischdampf, dessen Wärmeinhalt für weitere Applikationen verwendet werden kann.

Fazit

Zahlreiche Beispiele zeigen, dass bei den gewaltigen Energiekosten in Krankenhäusern schon bei der Effizienz von Wärmeverteilung und -verbrauch viel Geld gespart werden kann. Entsprechendes gilt für die Verwendung von Dampf. Bei korrekter Auslegung und fachkundiger Anwendung der Anlagen reduzieren sich die laufenden Kosten und der CO₂-Ausstoß reduziert sich gleichzeitig stark. Die Anschaffungskosten für neue Anlagen amortisieren sich nach kurzer Zeit.