Die Bundesregierung hat im Konjunkturpaket II (KP II) die Förderung neuer Zukunftsinvestitionen beschlossen. Bestandteil des Gesamtprogramms sind Finanzhilfen des Bundes, mit denen zusätzliche Investitionen der Kommunen und der Länder durch einen Bundesanteil von 10 Mrd. Euro initiiert werden sollen. (Themenseite des Bundesministeriums der Finanzen über das Gesetz zur Umsetzung von Zukunftsinvestitionen der Kommunen und Länder.)
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- Durch den Austausch veralteter gegen neue, langlebige Raumlufttechnik werden erfahrungsgemäß überfällige Investitionen getätigt. Dabei wird nicht nur die Technik über das KP II gefördert, sondern auch für die Initiativ- bzw. Detailberatung in Sachen Energieeffizienz stellt die KfW Fördermittel unter bestimmten Bedingungen zur Verfügung.
- Weiterhin wird die Raumluftqualität deutlich erhöht, was insbesondere für Pflegebereiche und Operationsräumen wichtig ist.
- Wird energieeffiziente Technik auf Basis einer LCC-Analyse (Life-Cylce-Costs- bzw. Lebenszykluskosten-Analyse) eingesetzt, lassen sich über die Investitionen die zukünftigen Energiekosten in der Lüftung und Klimatisierung erheblich reduzieren, in typischen Krankenhäusern lassen sich so mehrere hundertausend Euro in wenigen Jahren einsparen.
- Letztlich führt eine punktgenaue Lüftung und Klimatisierung, einhergehend mit den hohen hygienischen Anforderungen sämtlicher Bereiche in Krankenhäusern, auch zur besseren Patientengenesung und nachgewiesen auch auch zu einer höheren Mitarbeiterproduktivität, wodurch sich Zukunftsinvestitionen in RLT-Anlagen doppelt auszahlen.
Die Situation
Viele der deutschen Krankenhäuser sind in den frühen 1970er-Jahren errichtet bzw. modernisiert worden. Die damals installierten versorgungstechnischen Einrichtungen entsprechen meistens nicht mehr den zwischenzeitlich gestiegen Anforderungen.
Insbesondere bei der Raumlufttechnik existiert noch ein großer Bestand sanierungsbedürftiger Anlagen. Das trifft gleichermaßen auf die Kälte- und Wärmeerzeugung, die Luftaufbereitung und -förderung, die Regelungstechnik sowie die lufthygienischen Verhältnisse im Operationsraum zu. So findet man oft Klimaanlagen vor, die aus Sicherheitsdenken überdimensioniert wurden, und so im ineffizienten Teillastbetrieb laufen. Verschärft wird dies, wenn bei der Schließung oder Auslagerung von Teilbereichen der ursprünglichen Versorgung eine Anpassung der RLT-Anlagen nicht stattgefunden hat. Weiterhin muss der hygienische Zustand vieler Anlagenkomponenten nach heutiger Sicht als fragwürdig bezeichnet werden. Auch in Operationsräumen fehlt nicht selten der heute nach geltenden Gesetzen und Richtlinien geforderte Standard.
Voraussetzung ist eine saubere Analyse
Jedoch sind die Finanzmittel nicht unerschöpflich und die Zeit drängt. Betreiber stehen vor der dringlichen Frage, welche Sanierungsmaßnahmen aus technischer, energetischer und hygienischer Sicht sinnvoll sind. Dazu ist zunächst eine detaillierte Bestandsaufnahme und Analyse der RLT-Anlage(n) erforderlich. Sie ist auch notwendig, um die Rahmenbedingungen zur Berechnung bzw. zum Vergleich der Lebenszykluskosten zu eruieren:
Da Energieeffizienzklassen oder energieeffiziente Einzelkomponenten nur einen begrenzten Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von raumlufttechnischen Anlagen haben können, muss das Bewertungskriterium eine auf den Anwendungsfall abgestimmte Berechnung der Lebenszykluskosten der Gesamtanlage sein. Dazu wird in der Regel nicht die tatsächlich mögliche Nutzungsdauer der Anlagen in die Berechnung einfließen (z.B. 20 bis 30 Jahre), sondern ein vom Betreiber bevorzugtes Zeitfenster von beispielsweise nur 5 Jahren. Das deckt sich mit der allgemeinen Erfahrung, dass sich Investitionen in die Raumlufttechnik von Krankenhäusern fast immer in weniger als 5 Jahren aus den Einsparungen finanzieren lassen.
Sanierungspotenzial zentraler Luft- und Klimaanlagen
Die zentrale Technik der Krankenhausklimatisierung hat mehrere Vorteile: Die Wartung kann ohne Beeinträchtigung der Abläufe in Krankenhäusern stattfinden und sie bietet durch konzeptionelle Optimierungsmöglichkeiten die größten Energiekosteneinsparungen. Die am häufigsten in zentralen Luft- und Klimaanlagen vorzufindenden Mängel und Kostenoptimierungspotenziale sind:
- hygienische Defizite im Bereich der Außenluftansaugung und Vorfilterung
- fehlende oder ineffiziente und/oder schlecht geregelte Wärmerückgewinnung
- veraltete Ventilatortechnik mit geringem Jahreswirkungsgrad
- mangelhafte Regelung und veraltete Regelstrategien
- fehlende integrale Planung bzw. Integration der Lüftungs- und Klimaanlagen in das gesamte Energiekonzept
Hierbei ist der Austausch des raumlufttechnischen Zentralgerätes überschaubar und als abgeschlossene Einheit in der Gebäudetechnik ohne große Beeinträchtigungen durchführbar. Neben der Schaffung der hygienischen Voraussetzungen lassen sich in der Nutzungsphase enorme Betriebskosteneinsparungen erzielen. Gleichzeitig steigt die die Betriebsverfügbarkeit und Reparaturkosten entfallen.
Entscheidend sind die Lebenszykluskosten
Genaue Werte liefert die LCC-Analyse. Besonders interessant ist dabei der Vergleich verschiedener Konfigurationen, beispielsweise, um das für die lokalen Bedingungen am besten geeignete Wärmerückgewinnungssystem auszuloten. Die Konfiguration mit den geringsten Lebenszykluskosten im Betrachtungszeitraum, inkl. Kosten für Wartung, Instandhaltung und Filterwechsel sollte dann den Zuschlag erhalten. Weil (nur) diese Art der Wirtschaftlichkeitsbewertung alle individuellen Abhängigkeiten berücksichtigt, beispielsweise die Versorgung mit Fernkälte/-wärme, BHKW etc., steht die LCC-Analyse über der Entscheidung nach Energieeffizienzklassen.
Das vorstehende Diagramm zeigt eine Life-Cycle-Costs-Berechnung mit den Vorgaben aus DIN V 18599-3 1) sowie VDI 2067-1 2) für den Fall „Krankenhaus“. Die Berechnung stammt von einem realen Projekt, bei dem es um die Sanierung der Lüftungs- und Klimaanlagen ging. Es handelt sich bei allen drei Gerätekonfigurationen um Klimazentralgeräte mit 60.000 m 3 /h, die dieselbe Performance in der Klimatisierung liefern, doch der große Unterschied besteht in der Art und Weise der Energierückgewinnung sowie Druckverlustminimierung. RLT1 wurde ohne Energierückgewinnung konzipiert. RLT2 enthält eine Energierückgewinnung mit einer Rückwärmzahl von 50%. RLT3 zeichnet sich durch eine Energierückgewinnungskomponente mit einer Rückwärmzahl von 70% aus.
Die Life-Cycle-Costs ohne kapitalgebundene Kosten (Investitionsbetrag sowie Wartung und Instandhaltung) betragen für RLT1 über 1,1 Mio. Euro in 5 Jahren und für RLT3 im selben Zeitraum lediglich 580.000 Euro. Bereits innerhalb von 5 Jahren Betrachtungszeitraum wird deutlich: Die Komplettsanierung eines zentralen Klimagerätes amortisiert sich in weniger als 5 Jahren. Klinik-Betreibern ist deswegen zu raten, sich vom Planungsbüro (oder auch von RLT-Anlagenhersteller) zur Sanierungsbewertung eine Wirtschaftlichkeitsberechnung auf Basis der Lebenszykluskosten vorlegen zu lassen. Betriebskosteneinsparpotenziale in Höhe von 500.000 Euro in den ersten 5 Jahren sind keine Seltenheit.
Auch kleine Eingriffe haben große Wirkung
Nicht bei jeder zentralen Lüftungs- und Klimaanlage ist der Komplettaustausch der zentralen Einheit angebracht. In einigen Fällen kann die Lebenszykluskosten-Analyse auch anzeigen, dass zur schnellen Reduzierung der Betriebskosten auch nur der Austausch der Ventilatoreinheit sinnvoll ist. Der Ersatz eines älteren Gehäuseventilators durch einen Ventilator mit freilaufendem Rad und EFF1-Antriebsmotor spart der Krankenhausbetreiber bei minimalen Investitionskosten einiges an Energiekosten ein. Die Amortisationszeit liegt häufig bei ehrgeizigen 1 bis 2 Jahren. Die Tendenziell wird eine LCC-Analyse sehr schnell aufzeigen, ob weitere Sanierungsmaßnahmen an den Funktionseinheiten des Zentralgerätes höhere Einsparungen in den Folgejahren erzielen.
Sanierungspotenzial von dezentralen Klimageräten
Die in Krankenhäusern am häufigsten in dezentralen raumlufttechnischen Geräten vorzufindenden Defizite sind:
- hygienische Defizite einzelner Komponenten
- zu geringe Volumenströme für zeitgemäße Klimatisierungskonzepte
- fehlender Einrichtungen für Umluftbetrieb
- ungenügende Energierückgewinnung
Die Sanierung/Austausch solcher raumlufttechnischer Geräte ist anzuraten, muss jedoch schlüssig mit dem jeweiligen raumlufttechnischen Konzept abgestimmt sein. Insbesondere bei OP-Räumen ist die parallele Sanierung der Zuluftdecken/-auslässe zu empfehlen.
Sanierungspotenzial der Klimatechnik in OP-Räumen
Die Belüftung und Klimatisierung der OP-Räume ist einer der sensibelsten Bereiche der Raumlufttechnik. Hier ist Patientenschutz das oberste Gebot. Vielfach genügt die raumlufttechnische Ausführung im OP (und teilweise in der gesamten Klinik) aber nicht den Anforderungen, die Chirurgen, Hygieniker und Fachingenieure heute für unbedingt erforderlich halten. Die häufigsten Mängel sind:
- Klimatisierungskonzept entspricht nicht der hygienisch geforderten Raumklasse
- die Zuluftfelder sind nicht im Einklang mit den medizinischen Eingriffsarten
- falsche Randbedingungen des Raums führen zu unzureichenden Schutzfeldern
- mangelhaftes Betriebs- und Regelkonzept
- zu geringe Energieeffizienz
Mit Veröffentlichung von DIN 1946-4 3) wurden die lufthygienischen Anforderungen für OP-Räume verbindlich neu definiert. Im Zusammenwirken mit dem zuständigen Hygieniker muss aufgrund und der vorgesehenen medizinischen Eingriffsarten die Raumklasse festgelegt werden und entschieden werden, ob und welche Sanierungsmaßnahmen durchgeführt werden. Derartige Sanierungen können aufwendig sein und erfordern eine sorgfältige Analyse und Planung. Dabei sind neben den Investitionen der erforderliche Raumbedarf und die Nutzungsausfälle zu berücksichtigen. Eine kurzfristige Umsetzung ist nur selten möglich.
Fazit
Für die Verbesserung der Energieeffizienz sowie der Hygiene in Bestandsanlagen in Krankenhäusern liegt der Erneuerungsbedarf insbesondere im Bereich der zentralen Außenluftaufbereitung. Hier ist es möglich, kurzfristig mit überschaubarem Aufwand einen großen Nutzen zu erzielen. Mindestens ist die Effizienz der bestehenden Ventilatoreinheit(en) zu prüfen, um das fast immer existierende Potenzial für eine sehr wirtschaftliche Betriebskosteneinsparung transparent zu machen.
Grundsätzlich ist für das Sanierungskonzept von raumlufttechnischen Anlagen in Kliniken eine Berechnung der Lebenszykluskosten erforderlich.
Im Sinne des Konjunkturpaketes II ist jedem Klinikbetreiber anzuraten, eine energetische Überprüfung seiner raumlufttechnischen Anlagen durchführen zu lassen. Für die Initialbewertung und auch für eine folgende Detailbewertung des Sanierungspotenzials der Lüftungs- und Klimatechnik durch ein Fachingenieurbüro oder Klimagerätehersteller besteht die Möglichkeit, einen großen Teil der Beratungskosten von der KfW-Färderbank erstattet zu bekommen (Zuschuss zur Energieeffizienzberatung; Sonderfonds Energieeffizienz in KMU), sowie einen günstigen Investitionskredit (ERP - Umwelt- und Energieeffizienzprogramm) zu erhalten.
ist Key-Account Krankenhaus bei
AL-KO Luft- und Klimatechnik.
Telefon (0 27 43) 9 33 88 56
wolfgang.schmitt@al-ko.de
www.al-ko.de
1) DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung. Berlin: Beuth Verlag, Februar 2007
2) VDI 2067 Blatt 1 Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen - Grundlagen und Kostenberechnung. Berlin: Beuth Verlag, September 2000
2) DIN 1946 Raumlufttechnik - Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Gebäuden und Räumen des Gesundheitswesens. Berlin: Beuth Verlag, Dezember 2008
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