Hygiene auf Klinik-Niveau

Prof. Dr. med. Martin Exner, Universitätsklinikum Bonn, berichtet von der gestiegenen Lebenserwartung, die vor allem auf eine verbesserte Hygiene zurückgeführt wird: „Von den 35 Lebensjahren, die während des 20. Jahrhunderts hinzugewonnen wurden, werden nur ca. 5 Lebensjahre auf die Erfolge der heilenden Medizin, 30 Lebensjahre werden jedoch auf die Erfolge von Hygiene und öffentlicher Gesundheit zurückgeführt, welche durch Sanierung unserer Städte, Gesundheitserziehung, Entwicklung wirksamer Impfstoffe und anderer Fortschritte in Hygiene und öffentlicher Gesundheit und der allgemeinen technischen Entwicklung erzielt werden konnten.“ Gerade im Bereich der Trinkwasser-Installation in Gebäuden gibt es nun eine solche technische Weiterentwicklung, um die Wassergüte an allen Entnahmestellen selbst dann sicherzustellen, wenn es temporär zu Betriebsunterbrechungen oder zu ungünstigen Wassertemperaturen kommt.

Campus Benjamin Franklin der Charité

Der Campus Benjamin Franklin in Berlin-Steglitz wurde 1968 als seinerzeit ausgesprochen moderne Klinik eröffnet und gehört seit 2003 zur Charité – Universitätsmedizin Berlin. 50 Jahre später sind die technischen Anforderungen völlig andere, spielen flexible medizinische Abläufe, erhöhte Patientensicherheit, Kapazitätsausbau und neue OP-Techniken eine wichtige Rolle. Sukzessiv wird derzeit das Hauptgebäude saniert – allem voran die Operationssäle.

Eine große Herausforderung war es, den Betrieb der Klinik während des Sanierungsprozesses aufrechterhalten zu können. Daher erfolgt die grundlegende Erneuerung der OP-Bereiche in drei Bauabschnitten. Mit der Vollendung des zweiten Bauabschnitts stehen seit Mai 2018 nunmehr zehn hochmoderne Operationssäle mit neuester medizinischer Informationstechnologie zur Verfügung. Fünf weitere sollen im dritten Bauabschnitt bis 2020 hinzukommen.   

Eine weitere Herausforderung bei der Sanierung ist der Denkmalschutz, der auch innen besteht. Das bestehende Flächenmaß der 60er-Jahre ist nicht in Übereinstimmung zu bringen mit der heutigen Apparatemedizin mit ihren riesigen Geräteparks. Deshalb mussten auch die alten Raumzuschnitte geändert werden.

Trinkwasserhygiene im Krankenhaus

Nach Meinung einschlägiger Experten ist die Händedesinfektion in Krankenhäusern wichtiger für die Hygiene als das Waschen der Hände mit Wasser – obwohl auch auf letzteres nicht verzichtet werden kann. Für die Körperreinigung muss Wasser von einwandfreier Beschaffenheit an allen Entnahmestellen in einem Krankenhaus zur Verfügung stehen, also gerade auch in OP- und den Patientenbereichen.

Bei der Kontrolle der Wasserbeschaffenheit in Gebäuden mit medizinischer Nutzung fokussiert man sich vorrangig auf zwei potentiell krankmachende, also fakultativ pathogene Bakterien: Legionella pneumophila und Pseudomonas aeruginosa.

Legionella pneumophila

Legionellen vermehren sich normalerweise nicht in Trinkwasser-Installationen, da sie sehr hohe Ansprüche an die Nährstoffe stellen. Werden sie jedoch von einem kleinen Einzeller, einer Amöbe gefressen, können sie von dieser nicht verdaut werden, sondern vermehren sich in ihr. Nach einer Weile platzt die Amöbe und die Legionellen werden in großer Zahl freigesetzt.

Doch erst wenn legionellenhaltiges Wasser fein zerstäubt und eingeatmet wird, kann dies beim Menschen zu einer atypischen Lungenentzündung oder einer fiebrigen Erkältung führen, dem Pontiac-Fieber. Daher kommen als Infektionsorte eher Duschen als Waschtisch-Armaturen in Frage. Eine Mensch-zu-Mensch-Übertragung findet nicht statt. In Deutschland rechnet man mit rund 30.000 Legionellosen pro Jahr, von denen 10 bis 15 % tödlich verlaufen.

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa wird auch als Pfützenkeim bezeichnet – er benötigt nur wenig Nährstoffe und Feuchtigkeit für eine übermäßige Vermehrung. Ps. aeruginosa kann zu schwerwiegenden eitrigen Entzündungen und einer Zerstörung von Lungengewebe führen. Daher ist Ps. aeruginosa nicht nur für Patienten mit zystischer Fibrose (Mukoviszidose), sondern auch für solche mit Wunden von hoher Bedeutung. Ps. aeruginosa stellt im Gegensatz zu Legionellen äußerst geringe Anforderungen an die Nährstoffe. Es verfügt über Mehrfachresistenzen gegen Antibiotika, bildet auf Oberflächen einen schleimigen Biofilm als „Schutzwall“ gegen Desinfektionsmittel und verdoppelt sich bereits nach 20 Minuten!

Im weiteren Gegensatz zu Legionellen werden von Ps. aeruginosa weniger ganze Trinkwasser-Installationen oder einzelne Abschnitte kontaminiert, sondern häufiger einzelne Bauteile. Eine solche Kontamination kann sich jedoch von dort auf viele andere Bauteile ausweiten.

Ursächlich für Kontaminationen sind oftmals Bauteile, die vom Hersteller mit Wasser von unzureichender Güte geprüft wurden. Hierzu gehören Druckerhöhungsanlagen, Wasserzähler oder auch Sanitärarmaturen. Daher hat die Industrie die hohe Verantwortung, nur Bauteile mit hygienisch einwandfreien Oberflächen zu liefern. Am sichersten ist es, für die werksseitigen Dichtheits- und Funktionsprüfungen ganz auf Wasser zu verzichten und nur noch Prüfgase einzusetzen – so wie es der Armaturenspezialist Schell (www.schell.eu) praktiziert.

Trinkwasser muss fließen

Die wirksamste Strategie für den Erhalt der Wassergüte in Gebäuden ist der regelmäßige Wasserwechsel. In Europa hat man sich daher in der EN 806-5 auf einen gemeinsamen Standard geeinigt: Ein Wasserwechsel muss nach spätestens sieben Tagen erfolgen. In einigen Ländern Zentraleuropas, in denen man sich über die EN 806 hinaus zusätzlich an der VDI 6023-1 orientiert, wird ein Wasserwechsel spätestens nach drei Tagen gefordert. Dieser Wasserwechsel muss gemäß VDI 6023-1 über alle Entnahmestellen stattfinden, weil Bakterien über ungenutzte Entnahmestellen auch gegen die Fließrichtung, also retrograd, in die Trinkwasser-Installation gelangen können. Diese Zeiten ohne Wasserwechsel von max. sieben Tagen bzw. drei Tagen sind jedoch nur dann hygienisch akzeptabel, wenn das Kaltwasser (PWC) nicht wärmer als 25 °C wird und das Warmwasser (PWH) mindestens 55 °C warm ist, in den Niederlanden sogar mindestens 60 °C. Der Grund dafür ist, dass sich alle Krankheiterreger bevorzugt in einen Temperaturbereich um die 37 °C vermehren – also im Bereich der Körpertemperatur von Menschen. Daher sind Temperaturen um die 37 °C „weiträumig“ zu vermeiden.

Maßnahmen für den Erhalt der Wassergüte

In der Theorie ist es recht einfach, die hohe Güte des Trinkwassers nicht nur am Wasserzähler, sondern auch an jeder Entnahmestelle sicher zu stellen. Denn dafür benötigt man lediglich einen regelmäßigen Wasserwechsel. Die EN 806-5 bezeichnet dieses als „Bestimmungsgemäßen Betrieb“. Darüber hinaus muss das Kaltwasser kalt genug und das Warmwasser warm genug sein, wenn es aus der Entnahmearmatur austritt. Es ist also ein Dreiklang aus Wasserwechsel, Temperatureinhaltung und nährstoffarmen Werkstoffen mit hygienisch einwandfreien Oberflächen, den es in die Praxis umzusetzen gilt. Die Komplexität der Umsetzung steigt jedoch mit der Größe des Gebäudes und der zunehmenden Zahl der Entnahmestellen. Daher sollte die Zahl der Entnahmestellen so gering wie möglich sein. Dieser Wunsch der Hygieniker kollidiert in der Praxis jedoch oftmals mit den Anforderungen im Vollastbetrieb, für den eine weitaus höhere Anzahl an Entnahmestellen notwendig ist.

Doch auch temporär ungenutzte Entnahmestellen sind ein Risiko für den Erhalt der Wassergüte. Zumal in den meisten Fällen immer dieselben Entnahmestellen genutzt werden – meist vorne im Raum, also mit kurzem Weg zur Tür. Hinzu kommen Betriebsunterbrechungen während der Feiertage und an verlängerten Wochenenden. Dann müssen alle Entnahmestellen von Hand oder elektronisch betätigt werden, um den bestimmungsgemäßen Betrieb zu simulieren. Vor allem reicht es aber in großen Gebäuden nicht aus, eine Armatur nach der anderen zu betätigen. Denn der sich so einstellende Volumenstrom führt in den größeren Leitungen nicht zu einem qualifizierten Wasserwechsel, sondern nur zu einem Wasserwechsel im Kernstrom der Leitungen. Um dies zu vermeiden, sind immer mehrere Entnahmestellen gleichzeitig zu spülen. Nur dann sind aus hygienischer Sicht eine manuelle und eine elektronische Spülung gleichwertig.

Die Dauer der Spülungen richtet sich nach dem Volumen der Trinkwasser-Installation und der sicheren Einhaltung der Temperaturen. Tritt ausreichend kaltes bzw. warmes Wasser an den Entnahmestellen aus, ist von hygienisch einwandfreiem Trinkwasser auszugehen. Kontrolliert wird dies durch Temperaturmessungen, die ebenfalls manuell oder elektronisch erfolgen können.

Die Charité entschloss sich, in diesem Bauabschnitt ausschließlich elektronische Entnahmearmaturen zu verwenden. Sie werden berührungslos ausgelöst. Denn besser als eine Armatur mit Klinikhebel ist eine Armatur, die selbst mit dem Ellenbogen nicht mehr betätigt werden muss. Auch ein weiterer Nutzen ist von hoher hygienischer Relevanz, wird aber noch wenig beachtet: Elektronische Armaturen minimieren die Anzahl der Bakterien im Siphon.

Wie wichtig der Siphon aus Sicht der Hygiene ist, zeigen die Vorgaben in vielen Ländern Europas: Dort darf in Gebäuden mit medizinischer Nutzung weder ein Überlaufloch in der Waschtisch-Keramik sein, noch darf der Wasserstrahl einer Armatur auf den offenen Siphon treffen. Denn es besteht die Gefahr, dass Bakterien aus dem Siphon mit dem hochspritzenden Wasser u. a. auf die Hände des Nutzers und anschließend in Wunden gelangen können. Denn im Siphon vermehren sich übermäßig viele Bakterien, die sich u. a. von Seife, Hautschuppen etc. ernähren.

Eine elektronische Armatur kann jedoch selbst dann noch Seifenreste aus dem Siphon ausspülen, wenn der Nutzer diesen Bereich längst verlassen hat. Dieses nennt man beim Hersteller Schell „Nachlaufzeit“. Man hätte diese Eigenschaft aber auch „Siphon-Hygiene“ nennen können. Denn schon ab einer (einstellbaren) Nachlaufzeit von 15 Sek. sind die rund 0,5 l im Siphon mindestens zweimal ausgetauscht. Somit verbleiben weitaus weniger Rückstände von der Körperreinigung im Siphon als bei einer herkömmlichen Armatur.  

Dies sind nützliche Nebeneffekte. Doch im Vordergrund stand die Eigenschaft der elektronischen Armaturen, regelmäßige Stagnationsspülungen an mehreren Armaturen gleichzeitig automatisiert auslösen zu können und gleichzeitig die Wassertemperaturen zu überwachen. Die Technik dazu nennt sich Schell Wassermanagement-System (SWS).

Schell Wassermanagement-System

Das Schell Wassermanagement-System vernetzt alle Entnahmestellen von der Schell Sanitärarmatur, über das WC und Urinal bis hin zum Temperatursensor PT 1.000 per Kabel und/oder Funk. „Aktuell ist das Schell Wassermanagement-System SWS das erste und bisher einzige System auf den Markt, mit dem die Kommunikation von Funk und Kabel in einem System möglich ist“, so Schell Planerberater René Kühl. „Zudem kann allein das Schell Wassermanagement-System SWS auch im Funkbetrieb mit Batterien betrieben werden. Dies ist wichtig, da es im Bestand oftmals keinen Stromanschluss am Waschtisch gibt.“

Als zentrale Kommunikationseinheit dient der SWS-Server, von dem bis zu 64 Teilnehmer gleichzeitig verwaltet werden können, bevor ein weiterer Server nötig wird. Im Server laufen alle Daten zusammen. Schaltet man sich auf den SWS-Server z. B. mit einem Laptop auf, können zentral alle Teilnehmer verwaltet und auch parametriert werden. Auch die Objekt- und Datenverwaltung läuft über den Server. So werden dort alle Informationen wie die Anzahl und Zeiten der Nutzungen und Stagnationsspülungen, der Wassertemperaturen oder zum Batteriestatus als CSV-Datei gespeichert. Als Excel-Datei können alle Daten exportiert und ausgewertet werden.  

SWS beim Campus Benjamin Franklin

Am Campus Benjamin Franklin erwies sich eine Kombination aus dem funkbasierten System, das eine weitgehende Erhaltung des Rohrleitungsbestands ermöglicht, und dem kabelgebundenen System als die optimale und wirtschaftlichste Lösung für die Kommunikation der Armaturen und Temperatursensoren mit dem SWS-Server. Dabei ist aus baulichen Gründen nur eine Sanitärarmatur kabelgebunden ins SWS integriert. Weiterhin entschied sich die Charité bewusst aus den oben genannten Gründen auf höchste, nämlich berührungslose Hygiene durch die infrarotgesteuerte Auslösung der wandhängenden Armaturen. Zum Einsatz kamen insgesamt 13 elektronische Aufputz-Wandarmaturen „Vitus E-T“ mit Thermostat sowie eine Aufputz Kaltwasser-Armatur „Walis“, die sich an einem Ausgussbecken eine Etage über den OPs im Bereich der Lüftungszentrale befindet. Da an diesem endständig angeordneten Ausgussbecken nur sporadisch Wasser entnommen wird, ist gerade diese Entnahmestelle von höchster Bedeutung für den Erhalt der Wasserhygiene. An diesem hygienisch kritischen Endstrang erfolgt auch eine Temperaturüberwachung, die in die Armatur „Walis“ integriert ist.  

Als Kommunikationseinheiten kamen aus räumlichen Gründen zwei SWS-Server zum Einsatz. Somit können bei Bedarf auch noch nachträglich weitere Armaturen über die beiden bestehenden Server eingebunden werden.

Parametrierung des SWS

Zunächst wurden die Entscheidungskriterien für die Häufigkeit und Dauer der Stagnationsspülungen ermittelt. Eine weitergehende Bestandsaufnahme der Charité ergab, dass das Erwärmungspotential des Trinkwassers in der Installation aufgrund der Anzahl der Leitungen auf engstem Raum in Schacht und Vorwand hoch ist.

Daher wurde das Wassermanagement-System am Campus Benjamin Franklin so parametriert, dass vollautomatisch sowohl zeitgesteuerte Stagnationsspülungen nach Spülkalender stattfinden, als auch Spülungen bei zu hohen bzw. zu niedrigen Temperaturen. Weiterhin wurden die Armaturen so zu Spülgruppen zusammengefasst, als ob eine Vollnutzung stattfinden würde. So stellt sich bei jeder Stagnationsspülung exakt und vollautomatisch genau der hygienisch optimale Volumenstrom ein, den der Planer seinerzeit bei der Dimensionierung der Trinkwasser-Installation zu Grunde gelegt hat. Mit händischen Spülungen lässt sich dies wirtschaftlich kaum erreichen, selbst wenn man wüsste, wann man wie lange man spülen müsste.

Betrieb des SWS

Mit der menügeführten einfachen Programmierung und Steuerung des Wassermanagement-Systems per Software kommen die Mitarbeiter des technischen Betriebs hervorragend zurecht. „Das System liefert einen exakten Überblick über alle Betriebsparameter und ist absolut praxisgerecht. Mit der Einbindung eines Wassermanagement-Systems in die hygienekonforme Trinkwasser-Installation hat die Charité somit die besten Voraussetzungen für einen ressourcen- und kostenschonenden Betrieb geschaffen.“

Fazit

Die Trinkwasserhygiene ist ein wichtiger Baustein im hygienischen Gesamtkonzept der Charité. Durch den Einsatz des Wassermanagement-Systems SWS, den zugehörigen berührungslos arbeitenden Armaturen und der Temperatursensoren erfolgen nun Stagnationsspülungen, die Betriebsunterbrechungen an Feiertagen und Wochenenden vollautomatisch kompensieren. Aber auch im Betrieb erfolgen solche Spülungen, wenn das Kaltwasser (PWC) zu warm ist oder das Warmwasser (PWH) zu kalt ist. Somit gehört auch auf diesem Gebiet der OP-Bereich des Campus Benjamin Franklin zu den fortschrittlichsten der Welt.