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  • Modelle „Energieverbrauch“ und „Energieversorgung“

    Ausgangslage
    Krankenhäuser haben, aufgrund ihrer Aufgaben und Strukturen, prinzipiell einen hohen Energieverbrauch, der durch veraltete Technik und nicht-optimale Betriebsweisen oft noch erhöht wird. In vielen Fällen lassen sich diese Energieverbräuche durch verschiedene Maßnahmen jedoch deutlich senken. Eine Studie des VDE aus 2011 kommt zu dem Ergebnis, dass in Krankenhäusern in der Regel Energieeinsparungen von bis zu 40% möglich sind. Somit können bundesweit in Krankenhäusern etwa 600 Mio. Euro Energiekosten und 6 Mio. Tonnen CO2 eingespart werden.

    Eine Bewertung der Energieeffizienz und der Rentabilität von Maßnahmen fällt jedoch oft nicht leicht. Es sind zwar vergleichende Energiekennwerte für Krankenhäuser vorhanden, doch diese Werte geben in der Regel für den Gesamtenergiebedarf eines Krankenhauses wieder und weisen eine starke Streuung auf, da zwischen Krankenhäusern unterschiedlicher Größen und unterschiedlicher Fachrichtungen große strukturelle Unterschiede vorliegen. Die Datenbasis innerhalb der Krankenhäuser ist ebenfalls oft schlecht und es fehlt die Möglichkeit, Einspareffekte und Kosten abzuschätzen.

    Lösungsansatz
    Das Krankenhaus soll durch ein passgenau darauf ausgelegtes Energiemodell modelliert und simuliert werden. Das Modell bildet dabei zunächst die Ist-Situation in einem entsprechenden Krankenhaus ab und macht davon ausgehend die Auswirkungen von Änderungen an diesem Zustand deutlich. Das Ziel des Modells ist es somit zum einen, eine Transparenz der Energieverbräuche im Krankenhaus zu schaffen, so dass sichtbar wird, welche Verbräuche an welchen Stellen auftreten. Zum anderen sollen Energieeinsparpotentiale deutlich und Einsparmaßnahmen bewertbar gemacht werden.

    Partner
    Das Energiemodell wird durch das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT entwickelt. Die Anwendung des Energiemodells erfolgt durch die Umsetzung der Modellierung zweier Krankenhäuser. Im Marien-Hospital Wesel wird die Energieversorgung und im Huyssenstift der Kliniken Essen-Mitte die Verbrauchsseite des Krankenhauses abgebildet. In den Krankenhäusern werden dazu vielfältige Daten erhoben und Messungen durchgeführt, um das Modell an diese beiden Krankenhäuser anzupassen und zu validieren.
    Weitere Unterstützung erfolgt durch die Ingenieursbüros Potthoff GmbH und NGT Contracting GmbH. Diese unterstützen die Krankenhäuser bei der Datenbereitstellung und bringen ihre Praxisperspektive in die Entwicklung des Energiemodells ein.


    Innovation
    Das Modell ist direkt auf Krankenhäuser zugeschnitten, die durch ihre Komplexität und ihre speziellen Anforderungen eine besondere Herausforderung an die Gebäudetechnik stellen. Das modulare Energiemodell ermöglicht Krankenhäusern den Energieverbrauch raumnutzungsbezogen zu analysieren und bedarfsangepasste Effizienzmaßnahmen zu entwickeln. Stetige Aus-, Um- und Neubaumaßnahmen erfordern zudem eine flexible Anpassung der Energieversorgung. Das modulare Energiemodell erhöht dabei die Planungssicherheit und gibt technischen Leitern eine Entscheidungsgrundlage für die Durchführung von Einsparmaßnahmen und den Einsatz neuer Technologien. Insbesondere sind dabei KWK-Anlagen und regenerative Energien zu nennen, die gerade in Krankenhäusern ein großes Potential für den wirtschaftlichen Einsatz finden.

    Hospital Engineering
    Das Projekt Hospital Engineering, welches von der Landesregierung NRW und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert wird, hat zum 01.01.2011 begonnen und wird voraussichtlich am 31.01.2014 enden. Das Projektvolumen beläuft sich auf 4,03 Mio. Euro. An dem Projekt sind 25 Partner beteiligt, die sowohl aus dem Bereich der Forschung (4 Fraunhofer-Institute des Ruhrgebiets, Universität Duisburg-Essen), als auch aus der Industrie und der Anwendungsdomäne Krankenhaus kommen.
    Ziel des Projektes ist es, Innovationen im und rund um das Krankenhaus bewertbar und alle Auswirkungen dieser Innovationen transparent zu machen. Jedes Institut bringt seinen eigenen Blickwinkel (Logistik, Energieeffizienz, Informationslogistik und Adaptivität) in die multiperspektivische Bewertung der Innovation ein. Die in den theoretischen Arbeitspaketen entwickelten Modelle werden mithilfe einzelner Leitprojekte in der Praxis umgesetzt. Eine erste Umsetzung erfolgt in dem Hospital Engineering Labor, welches derzeit im Fraunhofer-InHaus-Zentrum in Duisburg entsteht. Die Erkenntnisse aus dem Labor fließen in die Weiterentwicklung der Innovationen ein und werden letztendlich im Rahmen des Projektes in den einzelnen Krankenhäusern realisiert.