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Kühlung von Patientenzimmern – Problembewusstsein und Lösungsansätze

Globale Erderwärmung und 7.000 Tote in Frankreich während der Hitzewelle 2003 in Frankreich - Grund genug nachzuforschen, was wir bei unseren bereits gebauten Krankenhausobjekten oder bei Neuplanungen tun können, um den Wärmeeintrag in die Krankenzimmer zu reduzieren und damit eine Verbesserung der Situation der Patienten im Fall zukünftiger Hitzeperioden zu erreichen, die auf Grund der globalen Erwärmung zu erwarten sind.

Dieser Aspekt ist Ausgangspunkt für den Arbeitskreis „Kühlung von Patientenzimmern“ des AKG, einer Gruppe von 5 Architekten und einem Fachingenieur aus der Energie-und Umwelttechnik . Sie untersuchen und beleuchten die gesamte Bandbreite an baulichen und technischen Möglichkeiten, die zur Vermeidung der Überhitzung bzw. zur Kühlung von Krankenzimmern unter Berücksichtigung eines geringen Primärenergieeinsatzes zukünftig eingeplant werden können. Die Spannweite der Denkansätze reicht von innovativen baulichen, technischen bis hin zu rein organisatorischen Lösungen, die im Klinikbetrieb von Personal und Patienten umgesetzt werden können.

Im Focus stehen in erster Linie bauliche Möglichkeiten. Klinikbauten wurden in früheren Jahrhunderten massiv gebaut und besitzen dank Lochfassaden und größerer Raumhöhen eine hohe Speicherkapazität. Die Fassaden moderner Klinikgebäude folgen den Wünschen nach viel Licht im Raum und niedrigen Brüstungen, die einen direkten Ausblick vom Patientenbett aus ermöglichen. Folge davon ist, dass sich die Räume trotz Wärmeschutzverglasung und Sonnenschutz deutlich stärker aufheizen - es fehlt die notwendige Speichermasse.

Der Klimawandel ist Auslöser der Veränderung unserer Durchschnittstemperaturen, die sich im Jahr 2003 nach mehrwöchige Hitzephasen mit Temperaturen über 35° C zeigte. Die mittlere Jahrestemperatur stieg auf 22 °C (mittlerer Jahresdurchschnitt 16-18°C)  Besonders belastend ist diese Situation insbesondere für Kinder, alte und kranke Menschen. Da sich der Hitzestau in den Großstädten deutlich stärker bemerkbar gemacht hat, sind auch die dort befindlichen Krankenhäuser von der Hitzeeinwirkung besonders betroffen. Vor allem in großstädtischen Kliniken waren Kranke und Alte der Hitze in den Gebäuden besonders ausgesetzt. Nachweislich starben rund 7.000 Menschen alleine in Frankreich an den Folgen der Hitze, in den Pflegeheimen stieg die Todesrate bis zu 24 %. Grund genug Lösungen zu suchen.

Ziel ist es, durch effektive Maßnahmen zur Kühlung der Pflegeräume eine erträgliche Raumtemperatur zu erreichen, die bei rund 26°C liegt und die maximal 100 Stunden im Jahr überschritten werden sollte. Unter Ansatz zunehmender Hitzeperioden werden es ohne weitere Maßnahmen mehrere hundert Stunden im Jahr sein, an denen die Temperaturen über 26 °C liegen, wenn nicht gar über der Außentemperatur.

Die Gründe für den hohen Wärmeeintrag sind:

  • Falsche Bedienung der Räume durch Personal und Patienten. Wichtig ist, die kühle Nachtluft zu nutzen, frühzeitig den Sonnenschutz einzusetzen und die Fenster bei Hitze zu schließen.
  • Erheblicher Wärmeeintrag über großflächig verglaste Fassaden

  • Mangelnde Speichermasse in der Fassade (geringe Brüstungshöhen)
    und/oder keine Wirkung der Massivdecken als Speichermasse durch abgehängte Decken. 

Als bauliche Lösungsmöglichkeiten stehen folgende Varianten zur Auswahl:

Passive Maßnahmen, die als Grundsatzentscheidungen maßgeblichen Einfluss

auf die Planung haben wie

  • Standort und Orientierung der Pflegebereiche
  • Fassadenplanung – Nutzung der möglichen Speichermassen
  • Dauerlüftungskonzepte
  • Auswahl Verglasung und Sonnenschutzsysteme
  • Verzicht auf abgehängte Decken, ggf. größere Raumhöhen

Aktive Maßnahmen, die zusätzliche technische Aufwendungen bedeuten, die für eine verbesserte Kühlung eingesetzt werden können wie

  • Einsatz von Spitzenkühlung während der Hitzeperioden
  • Lüftungskonzepte mit Zuluftführung in die Krankenzimmer
  • Bauteilaktivierung kombiniert mit Wärmepumpe und Kühlungskonzept
  • Bauteildurchspülung/kontrollierte Nachtdurchspülung

Als Kühlkonzepte kommen eine Wand- oder Deckenkühlung in Frage, als Kühlmedien Wasser oder Luft. Diese planerischen Möglichkeiten sind bei der Planung jeweils abzuwägen und kostenmäßig zu untersuchen.

Die Arbeitsgruppe ist bemüht, weitere Untersuchungen an Bestandsgebäuden durchzuführen, um Aussagen auch über bereits eingebaute Kühlsysteme zu treffen. Die Temperaturmessungen in der Geriatrie des Robert-Bosch-Krankenhauses in Stuttgart in den Jahren 2007 und 08 haben mangels ähnlicher Hitzephasen wie 2003 bisher keine signifikanten Ergebnisse erbracht. Untersuchungen von Prof. Becker, dem Leiter der Geriatrischen Klinik des Robert-Bosch-Krankenhauses, haben nach Beobachtungen im Jahr 2003 zu der Erkenntnis geführt, dass die Mortalität von geriatrischen Patienten in Zeiten großer Hitze zunächst mit reduzierter Mobilität beginnt, was eine reduzierte Nahrungsaufnahme zur Folge hat und damit auch zu wenig Flüssigkeitsaufnahme. Es ist also nicht ursächlich damit getan, nur mehr Flüssigkeit zuzuführen. Ein Grund mehr, die Patienten durch „wohl temperierte“ Räume in Bewegung zu halten.

Weitere Ziele sind integrale Ansätze für Bau und Technik zu finden, ökologische Technologien im Einsatz zu testen und die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Lösungen zu untersuchen. Neue Wege werden beispielsweise bei dem Wettbewerbsentwurf vom Büro HSP aus Stuttgart bei dem Pfalzklinikum Klingenmünster gegangen. An erster Stelle steht, die Zufriedenheit von Patient und Personal auch in zukünftigen Zeiten extremer Hitzeperioden zu erreichen.

Die Arbeitsgruppe Kühlung von Patientenzimmern ist tätig unter dem Dach von Architekten für Krankenhausbau und Gesundheitswesen im Bund Deutscher Architekten e.V.

Angelika Rösiger, Günter Leonhardt, Markus Pfeil, Frank Wiesemeyer, Marcus Zehle


Kontakt:

AKG - Bund Architekten für Krankenhausbau und Gesundheitswesen im BDA e.V.
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