„Water Safety“-Plan im Krankenhaus

Das Hygienekonzept für den im Juni 2015 in Betrieb genommenen Neubau eines fünfgeschossigen Funktionsgebäudes mit Notfallaufnahme, Radiologie sowie Normal- und Intensivpflegestationen am KRH Klinikum Robert Koch Gehrden basiert auf

Gesamtprozess betrachten

Die wesentlichen Planungsregeln für hygienisch optimal eingestellte Trinkwasser-Installationen sollten prinzipiell und im Wesentlichen mittlerweile bekannt sein: Als Eckpfeiler gelten die bedarfsgerechte Dimensionierung der Rohrleitungsnetze mit entsprechender Wasserdynamik, die hygienegerechte Temperaturhaltung von Kaltwasser (< 20 °C) bzw. Warmwasser (> 55 °C, jeweils im gesamten System) und der regelmäßige Wasserwechsel, um Beeinträchtigungen der Trinkwassergüte durch Stagnation zu verhindern. Drei Faktoren, die sich in der Praxis selbstverständlich auch gegenseitig beeinflussen (können).

Das hört sich einfach an. Ist es aber nicht, wie Krankenhausbetreiber aus leidvoller Erfahrung landesweit wissen. Bei vergleichbaren Projekten wird häufig genug zwar planerisch auch entsprechend fachgerecht vorgegangen. Bei der Inbetriebnahme kommt es jedoch trotzdem immer wieder zu hygienischen Auffälligkeiten. Meist völlig unerwartet, auf die Schnelle nicht erklärbar, aber sie sind da. Vielfach können sie nur durch entsprechend aufwendige Maßnahmen im Nachhinein ausgeräumt werden.

Planer Michael Lübbert führt aus: „An solchen Fällen wird immer wieder deutlich, dass bei so komplexen Trinkwasseranlagen wie in einem Krankenhaus unbedingt der gesamte Prozess aus Planung, Installation, Inbetriebnahme und Betrieb betrachtet werden muss. Nur dann kann zur vollumfänglichen Übergabe des Objektes tatsächlich die Trinkwasserhygiene gewährleistet werden. Dazu gehört beispielsweise nicht zuletzt eine mehrwöchige ,Einfahrphase‘. In der werden die Betriebsparameter der Trinkwasseranlage permanent kontrolliert und optimiert, bis sie sich auch mikrobiologisch in den dauerhaften Betriebszustand eingeschwungen hat.“

Bis dahin war allerdings grundlegende Planungsarbeit gefordert, und eine qualifiziert durchgeführte Inbetriebnahme.

Bedarfsgerechte Auslegung

Um das Volumen der Trinkwasseranlage so gering wie möglich zu halten, ersetzte Michael Lübbert im ersten Schritt und in Abstimmung mit dem Bauherrn und den zuständigen Behörden die für Krankenhäuser geltenden Gleichzeitigkeitswerte aus den Regelwerken durch deutlich niedrigere. Statt der „Krankenhaus-Kurve“ kam beim Bettenhaus eine deutlich reduzierte Kurve zum Einsatz. Selten genutzte Entnahmestellen wurden ganz aus der Berechnung herausgenommen.

Dipl.-Ing. Dirk Mutz, Teamleiter TGA aus dem Facility Management des KRH, hält diese Rechenbasis wie Michael Lübbert für deutlich praxisgerechter: „Gerade im Pflegebereich werden Duschen beispielsweise seltener genutzt als in den Regelwerken angesetzt. Auf der anderen Seite gibt es aber auf jeder Station bestimmte Zapfstellen, die höher frequentiert werden als üblich. Als Konsequenz haben wir uns im Neubau jede Entnahmestelle gemeinsam angeschaut und im Raumbuch individuell mit Entnahmezyklen und Entnahmemengen bewertet. Erst dadurch ergab sich eine realistische Rechenbasis.“

Diese Rechenbasis wirkte sich dann aber nicht allein auf die Dimensionierung der Rohrleitungen aus, sondern zugleich auf die Art der Rohrleitungsführung. Michael Lübbert führt aus: „Üblicherweise werden in solchen Objekten durchgeschliffene Ringleitungen installiert, um auf jeden Fall einen hinreichenden Wasseraustausch zu gewährleisten. Über die individuelle Nutzungsbeschreibung und -festlegung im Raumbuch haben wir hier aber das komplette Programm unterschiedlichster Installationsvarianten realisiert. Durchgeschliffene Ringleitungen gehören genauso dazu wie kontinuierlich teildurchströmte Leitungsabschnitte oder bis zu 3 m lange Stichleitungen – wenn nur in jedem Fall ein vollständiger Wasserwechsel pro Tag und Entnahmestelle sichergestellt ist.“

Temperaturhaltung gewährleistet

Um im gesamten Rohrleitungsnetz ein hygienegerechtes Temperaturniveau zu halten, wurden darüber hinaus parallel verlaufende Rohrleitungen warm/kalt mit möglichst großem Abstand verlegt. Das schützt vor ungewollter Erwärmung der Kaltwasser-führenden Leitungen. In Schächten achtete Michael Lübbert auf eine komplett getrennte Trassenführung. Damit sind im Schacht entweder nur warm- oder aber nur kaltgehende Trinkwasserleitungen installiert. Ebenfalls darauf abgestimmt: die sonstigen Rohrtrassen, beispielsweise für Zirkulation, Heizung oder Lüftung.

Erst durch diese strikte Trennung wird definitiv verhindert, dass warmgehende Rohrleitungen auf Kaltwasser führende abstrahlen, es also nicht zu einer hygienekritischen Erwärmung des Kaltwassers auf mehr als 20 °C kommen kann.

Natürlich gäbe es hier nach Norm noch gewisse Toleranzen, die Michael Lübbert ausschöpfen könnte. Wie beispielsweise die 30-s-Zeitspanne nach Öffnen einer Armatur, bis die Kaltwassertemperatur bei 20 °C angekommen sein muss. „Selbst das ist aber definitiv nicht hinnehmbar“, so der Spezialist für Trinkwasserhygiene, „denn mein Planungsauftrag lautet schließlich, die Trinkwassergüte rund um die Uhr abzusichern, also 24 h am Tag an sieben Tagen pro Woche. Und das ist mit solchen Kompromissen nicht zu leisten! Stattdessen müssen wir entlang unseres ,Water Safety‘-Plans für alle denkbaren Betriebszustände Vorsorge treffen.“

Bestimmungsgemäßer Betrieb abgesichert

Das schließt, selbstverständlich, auch potentielle Stagnationsrisiken irgendwo im weit verzweigten Rohrleitungsnetz mit ihren hygienisch kritischen Folgen ein. Denn entlang des Raumbuches zur bestimmungsgemäßen Nutzung jeder einzelnen Entnahmestelle lässt sich zwar viel vorausplanen, die zeitweise Nichtbelegung eines Zimmers oder einer ganzen Station aber nicht ausschließen.

In stagnationsgefährdeten Strangabschnitten wurden zur Unterstützung des bestimmungsgemäßen Betriebs daher insgesamt neun Spülstationen mit Viega-„Hygiene+“-Funktion installiert. Diese individuell programmierbaren Spülstationen lösen entweder nach definierten Zeitintervallen oder thermisch gesteuert beim Über- bzw. Unterschreiten der definierten Trinkwassertemperaturen kalt/warm aus. Die einprogrammierte Spülmenge entspricht dann entweder dem durch Stagnation gefährdeten, berechneten Rohrleitungsvolumen oder richtet sich nach Erreichen der definierten Zieltemperatur (Trinkwasser kalt < 20 °C, warm > 55 °C). Das verhindert Verschwendung, da immer nur die tatsächlich benötigte Wassermenge gespült wird.

Doch auch hier steckt „der Teufel im Detail“, musste Michael Lübbert erfahren. Denn die thermisch bedarfsgerechte Auslösung hängt, naheliegender Weise, natürlich direkt mit dem Ist-Wert zusammen, den der jeweilige Temperatursensor liefert. Und da ist es schon entscheidend, ob der „irgendwo“ im Rohrleitungsnetz installiert wurde, oder mit etlichen Zentimetern Abstand in der Vorwand bzw. Zwischendecke, oder aber – fachlich einwandfrei – vor der letzten Entnahmestelle. „Der Fantasie scheinen hierbei in der Installationspraxis keine Grenzen gesetzt, wenn der Installationsort nicht dezidiert vorgegeben ist“, so Michael Lübbert. Die Folgen für das Spülverhalten aber können katastrophal sein, denn über die Präzision des Messergebnisses definiert sich ja gleichzeitig der Auslösemoment für die Hygienespülung.

Wirtschaftlichkeit beachten

Automatisch ausgelöst wird entsprechend der Programmierung,

Die Temperaturveränderung ist also in jedem Fall zu kurz, als dass sie sich potentiell hygienekritisch auswirken würde. Gleichzeitig wird auf diese Weise aber verhindert, dass gewissermaßen im „vorauseilenden Gehorsam“ zu viel Trinkwasser ausgespült wird.

Welche Bedeutung dieses präzise Auslösen und Durchspülen mit abgestimmten Volumina unabhängig von hygienischen Fragen in einem Krankenhaus ausmacht, belegt Dipl.-Ing. Dirk Mutz problemlos anhand einiger Zahlen. In dem Neubau des KRH Klinikums Robert Koch Gehrden liegen die Wasserkosten deutlich unter denen älterer Kliniken, so Dirk Mutz: „Im Vergleich zu anderen Kosten mögen das Kleinbeträge sein. Aufs Jahr gerechnet reden wir jedoch über Summen im mittleren sechsstelligen Bereich. Gerade in Zeiten leerer Kassen können solche Einsparungen wesentlich sinnvoller direkt wieder in hygieneerhaltende Maßnahmen im Krankenhaus investiert werden.“

Dokumentation
mit Doppelnutzen

„Durch die exakte Dokumentation sämtlicher Systemtemperaturen und Spülvorgänge, mit Dauer und daraus abgeleiteter Spülvolumina, steht dem KRH als Betreiber zudem eine fundierte Datenbasis zur Verfügung, um den Anlagenbetrieb weiter zu optimieren“, sieht Dirk Mutz noch einen entscheidenden Vorteil in der sensitiven elektronischen Steuerung.

Viega konnte so beispielsweise anhand des Datenmaterials exakt die Stränge in der Trinkwasseranlage auswerten, die – durch Sonneneinstrahlung oder interne Wärmeeinträge (Stichwort: Nähe zum Heizungskeller) – thermisch stärker belastet waren und deswegen häufiger gespült werden mussten. Das bietet wiederum Optimierungspotential sowohl für künftige Installationen wie für eine Anpassung der Spülvolumina, die dann direkt wieder auf die Wirtschaftlichkeit beim hygienischen Betrieb der Trinkwasseranlage einzahlt.

Im nächsten Schritt stehen diese Daten zudem als Benchmark für die weiteren Objekte des Krankenhausbetreibers zur Verfügung. Dirk Mutz führt aus: „Sukzessive entsteht auf diese Weise ein Datengerüst, das über die Ertüchtigungsnotwendigkeit der Trinkwasseranlagen hinaus auch Einblicke in Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen liefert.“ Wie kostspielig vermeintliche Einsparungen in der Installationsphase oder bei der Inbetriebnahme werden können, darüber steht bereits hinreichend Datenmaterial zur Verfügung.

In der Betriebsphase wiederum lässt sich jetzt anhand der Daten das Einsparpotential nachweisen, das über die intelligenten Spülstationen mit Viega-„Hygiene+“-Funktion erzielbar ist: Sah der ursprüngliche Ansatz noch einen Spülaufwand von 760 m³/a vor, ist es beim optimiert ausgelegten und mit temperaturgeführten Spülstationen betriebenen Neubau nur noch knapp die Hälfte.

Hinzu kommen beachtliche Kosteneinsparungen durch die Automatisierung des Spülvorgangs. „Dabei ist noch nicht der Sicherheitsfaktor berücksichtigt, dass jede Hygienespülung mit der tatsächlich notwendigen Spülmenge durchgeführt wird. Außerdem dokumentieren die Spülstationen jeden Spülvorgang exakt und archivieren ihn direkt zum möglichen Nachweis gegenüber dem Gesundheitsamt“, so Dr. Christian Schauer, Leiter des Kompetenzbereichs Trinkwasser bei Viega.

Um die relevanten Daten möglichst lückenlos und mit geringstem Aufwand zu erfassen, wurden in der Trinkwasseranlage rund zwei Dutzend Datenpunkte gesetzt und beispielsweise die Temperaturfühler direkt auf die Gebäudeleittechnik aufgeschaltet.

Der Zusatznutzen: Bei hygienerelevanten Abweichungen wird automatisch ein Alarm ausgelöst, so dass dieses Vorkommen direkt untersucht und, z.B. über eine Neuprogrammierung der Spülstation, behoben werden kann. Das zahlt sich wiederum bei der turnusmäßigen Untersuchung der Trinkwasseranlage aus. Aufgrund der engmaschigen Überwachung und lückenlosen Dokumentation ist hier ein eingeschränktes Vorgehen mit nur noch jährlicher Untersuchung zulässig. Außerdem sind anstelle der sonst geforderten 60 nur noch 20 Probenahmestellen notwendig. Das sorgt für weitere Kosteneinsparungen.

Herausforderung: Inbetriebnahme

Neben der hygienisch optimierten Auslegung und der Absicherung des bestimmungsgemäßen Betriebs war für Dipl.-Ing. Michael Lübbert nicht zuletzt aufgrund der negativen Betreibererfahrungen im Vergleichsobjekt die qualifizierte Inbetriebnahme der Trinkwasseranlage im aktuellen Neubau der dritte wesentliche Bestandteil des „Water Safety“-Plans. Von Anfang an gesetzt waren hier selbstverständlich die Dichtheitsprüfung mit Druckluft und das anschließend zeitnahe Spülen der Trinkwasseranlage mit direkter Inbetriebnahme.

Dass es aber selbst bei diesem Standardvorgehen zu Fehlern mit möglicherweise erheblichen Auswirkungen kommen kann, zeigte sich bereits beim Spülen der Anlage. Michael Lübbert erinnert sich: „Die Leistung des eingesetzten Kompressors war beispielsweise viel zu gering. Damit hätte in dem weiten Rohrleitungsnetz niemals an allen Strangabschnitten der für eine hinreichende Spülung notwendige Druck aufgebaut werden können.“ Ein zweiter, parallel geschalteter Kompressor löste dieses Problem.

Wesentlich schwieriger gestaltete sich allerdings das Spülen teilweise zwangsdurchströmter Ringleitungen, denn rein konstruktiv lassen die dafür notwendigen Installationskomponenten eine solche Spülung gar nicht zu – und vom Hersteller gibt es dazu keine Empfehlungen.

Als Lösung teilte Dipl.-Ing. Michael Lübbert die entsprechenden Strangabschnitte auf und ließ jeden dieser Abschnitte kontrolliert gesondert spülen. Für die eigentliche Inbetriebnahme der Trinkwasseranlage war zudem eine vierwöchige Übergangsphase eingesetzt. In dieser Zeit wurde die Trinkwasserzirkulation „eingefahren“, die physikalischen Rahmenbedingungen überprüft und ein Funktionstest sämtlicher Sensoren durchgeführt.

Michael Lübbert berichtet: „Während diese Arbeiten primär auf die einwandfreie Funktion der Trinkwasseranlage abzielten, diente die Vierwochenfrist der mikrobiologischen Entwicklung des Gesamtsystems. Erst dann wurde erstmalig beprobt – dann aber auch ein tatsächlich aussagefähiges Ergebnis zu den Hygieneverhältnissen in der Trinkwasserinstallation unter Betriebsbedingungen erzielt.“

Fazit

Der planerische, installationstechnische und betreiberseitige Aufwand zur Auslegung, zum Bau und zur Inbetriebnahme der Trinkwasseranlage in dem Neubau des KRH Klinikums Robert Koch Gehrden lag zweifellos deutlich über dem Durchschnitt vergleichbarer Objekte. Die makellose Beprobungsbilanz nach der Inbetriebnahme und mittlerweile knapp dreijähriger Betriebsphase bestätigt jedoch eindrucksvoll den hygienischen, letztlich auch wirtschaftlichen Nutzen dieser Vorgehensweise. Dies gilt umso mehr vor dem Hintergrund des zwischenzeitlich über die Viega-Spülstationen mit „Hygiene+“-Funktion ebenfalls aufgebauten Datenbestandes.

Dank dieser Daten war es möglich, die automatischen Spülprozesse zum Schutz vor Stagnation so lange absolut präzise nachzujustieren, bis ein Optimum aus Spülnotwendigkeiten und Wirtschaftlichkeit erreicht war. In der Vollkostenbetrachtung hat sich das Hygienekonzept der Planungsgruppe VA damit für den Betreiber der Klinik in jeder Hinsicht ausgezahlt. Hinzu kommen die im Vergleich zu anderen Häusern deutlich niedrigeren Betriebskosten in den Folgejahren.