Kieback&Peter
Im neuen Kinderzentrum Bethel in Bielefeld gewährleistet umfangreiche Technik eine optimale sichere und hygienische Versorgung der kleinen Patienten. Zusammengeführt und gemanagt wird die Technische Gebäudeausrüstung durch eine hochleistungsfähige Gebäudeautomation.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Im Kinderzentrum Bethel gewährleistet ein individuell angepasstes Building Management System (BMS) einen sicheren und ökonomischen Betrieb der Technischen Gebäudeausrüstung und eine hygienische und komfortable Klinikumgebung.
■ Die Gebäudeautomation umfasst an 6 Automationsschwerpunkten 30 Schaltschrankfelder, 9 Automationsstationen, 1450 physikalische und 1650 kommunikative Datenpunkte sowie 150 Ein- und Ausgabemodule.
Sie bildet einen starken Kontrast zu den sonst oft so grauen und sterilen Klinikgebäuden: die bunte Glasfassade mit hohen Fenstern, zahlreichen Balkonen und Loggien, die das Kinderzentrum Bethel ummantelt. Die im Herbst 2023 eröffnete Klinik für Kinder- und Jugendmedizin Bethel legt großen Wert auf eine Innen- wie Außenarchitektur, die die Bedürfnisse der Kinder und Jugendlichen wesentlich berücksichtigt.
Als Leitmotiv zieht sich eine maritime Unter- und Überwasserwelt durch die Eingangshalle und die Innenhöfe. Tierische Motive leiten die Familien in die richtigen Abteilungen des 15 500 m2 großen Komplexes. Die Kinderklinik, die zum Gesamtprojekt Evangelisches Klinikum Bethel AG (EvKB) in Bielefeld gehört, zählt mit 146 Betten und mehr als 10 000 Kindern, die jährlich voll- und teilstationär aufgenommen werden können, zu den größten und modernsten in Deutschland.
Komplexität von Klinikbauten
Die Planung von Klinikbauten ist geprägt durch die Absicherung funktionaler Abläufe und eines standardisierten Betriebs. Hinzu kommt im Gegensatz zu Gewerbebetrieben die Leistungserbringung Mensch an Mensch. Dieser doppelte Faktor Mensch bedarf in Gesundheitsbauten einer anderen Funktions- und Architekturqualität. „Klinikbauten zählen aufgrund ihrer Hygiene- und Sicherheitsbestimmungen zu den anspruchsvollsten Projekten der Bau- und Technikbranche“, erklärt Holger Flachmann zuständiger Projektleiter der Kieback&Peter-Niederlassung in Bielefeld.
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„Bei einem Klinik-Neubau ist eine exakte Planung über die gesamte Projektlaufzeit ein Muss, denn die Projektkomplexität und Sicherheitsanforderungen eines Klinikbetriebs sind hoch“, ergänzt Jürgen Käller, zuständiger Architekt und Bauplaner am EvKB. Zur Regelung und Zusammenführung der Klinik-TGA ist die Installation einer hochleistungsfähigen Gebäudeautomation unabdingbar. Sie gewährleistet einen reibungslosen, komfortablen und energieeffizienten Klinikbetrieb, sorgt für Gesundheitsschutz und Sicherheit, u. a. was den Brandschutz und die hygienische Raumlufttechnik anbelangt.
Im Bielefelder Kinderzentrum hat Kieback&Peter als Gebäudeautomation eine speziell auf die Kinderklinik zugeschnittene hochmoderne zentrale digitale Lösung installiert. Das international ausgerichtete Familienunternehmen hat jahrzehntelange Erfahrung im Sektor Gebäudedigitalisierung und hatte bereits Bestandsgebäude des EvKB erfolgreich digital vernetzt.
Gewerke-integratives BMS
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Sämtliche technischen Gewerke, wie Heizung, Wärme, Kälte, RLT-Anlagen, Entrauchung der Tiefgarage sowie Bereiche der Elektrotechnik, führt die installierte Gebäudeautomation zusammen, regelt und überwacht sie. Die Steuerung und Kontrolle der Gebäudetechnik übernimmt die übergeordnete Management- und Bedieneinheit Qanteon. Das Building Management System (BMS) von Kieback&Peter ermöglicht die gewerkeübergreifende Integration, ist skalier- und anpassbar.
Und bei der Entwicklung gab es einen ebenso wichtigen Fokus: Mehrere Designpreise belegen, dass die Benutzeroberfläche von Qanteon einfach und intuitiv bedienbar ist. Die anlagenzentrierte Darstellung hilft, alle Betriebszustände und Energieflüsse schnell zu erfassen. Die digitale Vernetzung aller technischen Systeme der neuen Kinderklinik in Bielefeld setzt Maßstäbe für den Einsatz fortschrittlicher Gebäudetechnik im Gesundheitssektor: sie gewährleistet eine maximal hygienische Patientenversorgung und das Arbeiten in einem komfortablen und sicheren Bereich.
Aufbau der Klinikdigitalisierung
Flachmann: „Um den An- und Herausforderungen zu entsprechen, haben wir drei Technikzentralen mit insgesamt sechs Automationsschwerpunkten (ASP) im Kinderzentrum Bethel eingerichtet. Zwei der Zentralen dienen der Lüftung, eine der Wärmeversorgung. Fünf von sechs ASP sind hier verbaut, wobei der sechste ASP ausschließlich für die Entrauchung der Tiefgarage bestimmt wurde.“
Die Gebäudeautomation gliedert sich weiter auf in 30 Schaltschrankfelder, neun Automationsstationen (AS) vom Typ DDC4000e als Hutschienencontroller und 1450 physikalische und 1650 kommunikative Datenpunkte. Für Letztere kam außerdem noch die Einrichtung von 150 Ein- und Ausgabemodulen hinzu, die in den AS als Schnittstelle zwischen Feld- und Automationsebene dienen und analoge sowie binäre Werte erfassen und die zugehörigen Komponenten ansteuern. Zusätzlich verbessern Regel- und Optimierungsalgorithmen den Ablauf der Prozesse und die Energieeffizienz. Um ideale Steuerungsparameter zu erhalten, analysieren die Algorithmen die Daten aus den Ein- und Ausgabemodulen.
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Jede Technikzentrale beinhaltet einen 22″-Panel-PC, über den die zuständigen technischen Mitarbeiter der Klinik alle wichtigen Daten, beispielsweise Betriebszustände, Energieflüsse oder Sicherheitsinformationen, in Echtzeit überwachen können. Die Multiuser- und Multitaskfähigkeit von Qanteon macht alle Betriebsvorgänge einfach einseh- und regelbar. Über einen gesicherten VPN(Virtual Private Network)-Tunnel kann sich auch das Fachteam von Kieback&Peter hinzuschalten.
Kalt und warm automatisch geregelt
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Kälte, Wärme und Raumlufttechnik werden durch die Gebäudeautomation gemanagt. Die Klimatisierung des Kinderzentrums erfolgt über ein RLT-System mit vier Vollklimaanlagen und 21 Zonengeräten. Ein Teil der Heizlast wird über die RLT-Anlage abgedeckt, in einigen Bereichen wie der Eingangshalle erfolgt die Wärmeversorgung über statische Heizflächen. Die Realtemperaturwerte werden von Raumtemperarturfühlern erfasst, via BACnet an die AS weitergegeben und die DDC4000e regeln nach den eingestellten Vorgaben des BMS die Raumtemperatur. Erzeugt wird die Wärme über ein BHKW und zwei Gas-Heizkessel. Die Flexibilität von vier Pufferspeichern mit rund 12 000 l Kapazität ermöglicht es, den Einsatz nach unterschiedlichen Kriterien zu optimieren.
Die Kühlung der Kinderklinik erfolgt zu 100 % über das RLT-System. Zwei in Reihe geschaltete Kältemaschinen produzieren die Kälteenergie. Eine zweistufige Kältemaschine kühlt das Kältemedium auf 12 °C. Anschließend erfolgt über eine drehzahlgeregelte Kältemaschine die weitere Abkühlung auf 6 °C. Zusätzlich kann die Klinik auf die Freie Kühlung umstellen, wenn die Außentemperatur dies ermöglicht. Ein Pufferspeicher übernimmt zusätzlich die Funktion einer hydraulischen Weiche für die Entkopplung und den Ausgleich der Erzeuger- und Verbraucherströme.
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In „DIN 1946-4 Raumlufttechnik – Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Gebäuden und Räumen des Gesundheitswesens“ ist die Klimatisierung von OP-Sälen zum Schutz von Patienten und Personal geregelt. Um diese gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen, wurde in den OP-Sälen der Bielefelder Kinderklinik je ein Zonengerät in den Decken über dem Laminarfeld verbaut. Hierüber erfolgt eine TAV-Belüftung (turbulenzarme Verdrängungsströmung), bei der die gesamte Luftmenge steril über spezielle Hochleistungs-Schwebstofffilter von oben in den Raum geleitet wird. Auch hier gewährleistet die Gebäudeautomation, dass das OP-Lüftungsmanagement fehlerfrei und sicher funktioniert.
Im Brandfall automatisiert abgesichert
Auch im Brandfall übernimmt die Gebäudeautomation wichtige Aufgaben. Sollte es zu einem Brand kommen, steuert sie alle Brandschutzklappen der Klinik und auch die Entrauchungslüfter in der Tiefgarage. Um ein ausfallsicheres Arbeiten der Brandschutzklappen zu garantieren, kommt das „Agnosys Fire Safety System“ zum Einsatz. Dafür wurden etwa 220 Agnosys-BSK-Module und 6 BSK-Buscontroller verbaut, die mit einer hohen Sicherheitsstufe zertifiziert sind. So kommunizieren die AS mit den Brandschutzklappen über ein spezielles ausfallsicheres Ringbussystem.
Mario Haase, Evangelisches Klinikum Bethel gGmbH
Für die Sicherheit in der Tiefgarage messen spezielle Sensoren die Kohlenmonoxid- und Stickstoffdioxid-Werte. Liegen diese Werte durch den Ausbruch eines Brandes oder auch durch starkes Verkehrsaufkommen über den vorgegebenen Grenzwerten, steuern die Automationsstationen die Entrauchungslüfter an und aktivieren sie. So ist im Brandfall durch die digitale Vernetzung von Brandschutzklappen, Entrauchungslüftern und Sensortechnik für schnelles, zuverlässiges und effektives Funktionieren gesorgt.
Kooperation mit HHH
Das Kinderzentrum Bethel kooperiert mit der Stiftung Humor Hilft Heilen (HHH), die von Dr. Eckart von Hirschhausen gegründet wurde. HHH bringt Klinikclowns in Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen. Außerdem bietet die Stiftung Workshops für Pflegekräfte an und unterstützt und initiiert Forschungsprojekte zur Wirksamkeit des Humors.
Kieback&Peter ist am Klinikbetrieb im neuen Kinderzentrum in Bielefeld auf zwei Arten beteiligt: zum einen durch die digitale Gebäudelösung und zum anderen durch die Unterstützung der HHH-Kooperation. Den Großteil der Kosten für die Workshops übernimmt Kieback&Peter. Flachmann: „Es erfüllt unser Team mit großer Freude und Stolz, dass diese Kooperation zu Stande gekommen ist und wir unseren Beitrag für ein gutes Klima in allen Bereichen leisten können.“ Im Rahmen des gemeinsamen Projekts werden Humorinterventionen im Ausbildungs-Curriculum der Pflege-Auszubildenden, bei der Schulung der Praxisanleitungen und Humorschulungen aller Pflegeteams (insgesamt 300 Personen) unterstützt.
Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Gebäudeautomation
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