Medizin & Krankenhaus

Forschung & Entwicklung

Berlin,  23. Mai 2017


Neues Forschungsprojekt entwickelt energieeffiziente Belüftung in OP-Sälen

Höchster Schutz gegen Keime in Operationssälen: Am Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin (HRI) ist ein dreijähriges Forschungsprojekt zur energieeffizienten Belüftung von multifunktionalen OP-Räumen gestartet. Das Vorhaben unter Leitung von Prof. Dr. Martin Kriegel wird mit rund 800.000 Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Hintergrund: In Operationssälen mit höchsten Reinheitsanforderungen ist zur Belüftung ein sogenanntes TAV-Deckenfeld von zehn Quadratmetern vorgeschrieben. Pro Stunde muss die Luft einhundertmal gewechselt werden. Zum Vergleich: In Büroräumen findet der Luftwechsel pro Stunde nur drei- bis sechsmal statt. Die Decken sollen sicherstellen, dass der Raum darunter zuverlässig mit keimfreier Luft versorgt wird. Die vertikale turbulenzarme Verdrängungsströmung (TAV) sind jedoch trotz des hohen energetischen Aufwands zur Luftbeförderung, Be- und Entfeuchtung sowie zur Lufttemperierung nicht in der Lage, den notwendigen Schutz bei Operationen am OP-Tisch zu gewährleisten. Die Gefahr einer Wundinfektion besteht.
 
„Ursache dafür, dass die TAV-Decken es nicht schaffen, das darunter liegende Operationsfeld keimfrei zu halten, ist die technische Ausstattung der OP-Säle“, sagt Martin Kriegel. Lampen, Deckenversorgungseinheiten, die aufwendige Ausstattung mit Medizingeräten bis hin zu bildgebenden Verfahren, aber auch das OP-Personal selbst stören die Raumluftströmung. „Durch diese vielen geometrischen und thermischen Störkörper bricht die Verdrängungsströmung im Wundbereich über dem OP-Tisch zusammen. „Der Schutz vor dem Eindringen von Keimen und Partikeln ist nicht mehr gegeben“, so Kriegel weiter.

Jährlich werden in Deutschland rund 16,2 Millionen Operationen durchgeführt, bei denen in etwa 225.000 Fällen (1,9 Prozent) postoperative Wundinfektionen auftreten. Neben der gesundheitlichen Beeinträchtigung des Patienten verursacht der erhöhte Behandlungsaufwand jährliche Zusatzkosten von rund drei Milliarden Euro für das Gesundheitswesen.
 
Ziel der neuen Studie ist es, für die universelle Nutzung von Operationssälen geeignete lüftungstechnische Schutzkonzepte mit größtmöglicher Schutzwirkung bei geringerem Energiebedarf zu entwickeln. Grundlage wird eine Gefährdungsanalyse sein, in der potentielle Keimquellen, ihre Emissions- und Ausbreitungscharakteristika sowie die Wege des Keimeintrags in die Raumluft des OPs systematisch untersucht werden. Die Forscher sind überzeugt, dass durch optimierte Luftführungssysteme die Luftmenge in OP-Sälen auf ein Drittel des bisherigen Wertes bei gleichzeitig gesteigerter Schutzwirkung reduziert werden kann. Bei 4.800 OP-Sälen in Deutschland resultiert daraus eine theoretische Energieeinsparung von 84 Gigawattstunden im Jahr allein an elektrischer Energie für die Luftförderung. Das entspricht dem Fünffachen des elektrischen Energieverbrauchs des gesamten Schienenverkehrs in Deutschland pro Jahr.
 
Zusammen mit dem Robert-Koch-Institut (RKI) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie mit Unterstützung durch Unternehmen aus dem Bereich der Medizin- und Lüftungstechnik werden auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse Ausführungs- und Handlungsempfehlungen erarbeitet, mit deren Hilfe die Ergebnisse von der Forschung in die Praxis übertragen werden sollen.

Bild: @ HRI