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Schutz vor Keimen

OP-Räume energieeffizient belüften

| Redakteur: Rebecca Vogt

Damit sich eine Wunde nicht infiziert, ist es wichtig, dass die Luft über dem Operationsfeld keimfrei ist.
Damit sich eine Wunde nicht infiziert, ist es wichtig, dass die Luft über dem Operationsfeld keimfrei ist. (Bild: HRI)

An der Technischen Universität (TU) Berlin arbeitet eine Forschungsgruppe an der energieeffizienten Belüftung multifunktionaler Operationsräume. Ziel des Projekts ist es, einen hohen Schutz vor Keimen zu ermöglichen sowie gleichzeitig Energie einzusparen.

In Deutschland werden jährlich rund 16,2 Millionen Operationen durchgeführt, bei denen in etwa 225.000 Fällen postoperative Wundinfektionen auftreten. Neben der gesundheitlichen Beeinträchtigung des Patienten verursacht der erhöhte Behandlungsaufwand laut TU für das Gesundheitswesen jährliche Zusatzkosten von rund drei Milliarden Euro.

Gefahr der Wundinfektion bannen

In Operationssälen mit höchsten Reinheitsanforderungen ist zur Belüftung ein sogenanntes TAV-Deckenfeld von 10 m² vorgeschrieben. TAV steht für vertikale turbulenzarme Verdrängungsströmung. Es soll sichergestellt werden, dass der Raum darunter zuverlässig mit keimfreier Luft versorgt wird. Außerdem muss pro Stunde hundertmal die Luft gewechselt werden.

Trotz eines hohen energetischen Aufwands zur Luftbeförderung, Be- und Entfeuchtung sowie Lufttemperierung seien die Decken jedoch nicht in der Lage, den notwendigen Schutz bei Operationen am OP-Tisch zu gewährleisten, teilt die TU mit. Es bestehe die Gefahr, dass sich die Wunde infiziert.

Förderung durch den Bund

Um einen hohen Schutz vor Keimen in Operationssälen zu ermöglichen, ist am Hermann-Rietschel-Institut der TU unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel ein dreijähriges Forschungsprojekt zur energieeffizienten Belüftung von multifunktionalen OP-Räumen gestartet. Das Vorhaben wird mit rund 800.000 Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Ausstattung der OP-Säle stört die Luftströmung

„Ursache dafür, dass die TAV-Decken es nicht schaffen, das darunter liegende Operationsfeld keimfrei zu halten, ist die technische Ausstattung der OP-Säle“, sagt Kriegel. Lampen, Deckenversorgungseinheiten, die aufwendige Ausstattung mit Medizingeräten bis hin zu bildgebenden Verfahren sowie auch das OP-Personal selbst störten die Raumluftströmung.

„Durch diese vielen geometrischen und thermischen Störkörper bricht die Verdrängungsströmung im Wundbereich über dem OP-Tisch zusammen. Der Schutz vor dem Eindringen von Keimen und Partikeln ist nicht mehr gegeben“, erklärt Kriegel.

Schutzwirkung und Energieeffizienz als Ziele

Das Ziel des Projekts: Um den steigenden Anforderungen an eine universelle Nutzung von Operationssälen gerecht zu werden, sollen geeignete lüftungstechnische Schutzkonzepte mit größtmöglicher Schutzwirkung – minimales Risiko für das Auftreten von postoperativen Wundinfektionen und verbesserter Arbeitsschutz für das operierende Personal – bei geringerem Energiebedarf entwickelt werden.

Luftführung optimieren

Grundlage ist eine Gefährdungsanalyse: Potentielle Keimquellen, ihre Emissions- und Ausbreitungscharakteristika sowie die Wege des Keimeintrags in die Raumluft des OPs werden systematisch untersucht. Durch optimierte Luftführungssysteme sei die Reduzierung der Luftmenge in OP-Sälen auf ein Drittel der bisherigen Menge – bei gleichzeitig gesteigerter Schutzwirkung – möglich.

Bei 4.800 OP-Sälen in Deutschland resultiere daraus eine theoretische Energieeinsparung von 84 GWh im Jahr – allein an elektrischer Energie für die Luftförderung. Dies entspreche dem Fünffachen des elektrischen Energieverbrauchs des gesamten Schienenverkehrs in Deutschland pro Jahr.

Forschungsergebnisse für die Praxis nutzen

Zusammen mit dem Robert-Koch-Institut (RKI) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie mit Unterstützung durch Unternehmen aus dem Bereich der Medizin- und Lüftungstechnik würden zudem auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse Ausführungs- und Handlungsempfehlungen erarbeitet, mit deren Hilfe die Ergebnisse von der Forschung in die Praxis übertragen werden sollen.

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