Planung
Licht 4 | 2020

Patientenzimmer der Zukunft

Infektionspräventive Potentiale von Patientenzimmern erforscht und umgesetzt

Das Thema Hygiene in Pflege- und Krankenhauseinrichtungen steht heute weltweit mehr denn je im Fokus. Doch neben der COVID-19-Erkrankung bedrohen in Kliniken auch Infektionen durch Bakterien und Keime unsere Gesundheit. In einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Studie stellt die TU Braunschweig im Projekt KARMIN nun das erste infektionspräventive Patientenzimmer vor. RZB Lighting begleitete diese Studie von Anfang an als planungsverantwortlicher Kompetenzpartner in der Umsetzung aller Beleuchtungsaufgaben.

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Abb.: Im Patientenzimmer der Zukunft lassen sich hohe Hygienestandards und sinnvolle Pflegeabläufe miteinander verbinden. Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

Welche Bakterien leben auf den Oberflächen in Patientenzimmern? Kann eine neue Raumplanung Infektionen in Kliniken verhindern? Mit diesen Fragen beschäftigten sich Architekten der Technischen Universität Braunschweig zusammen mit Molekularbiologinnen sowie Medizinern im Projekt KARMIN. Gemeinsam mit 17 Industriepartnern, darunter der dem bayerischen Leuchtenhersteller RZB Lighting und die Röhl GmbH, entwickelten die Projektpartner den Prototypen eines neuartigen infektionspräventiven Patientenzimmers, das jetzt in Würzburg vorgestellt wurde.

Abb.: Der symmetrische Grundriss des Patientenzimmers ist architektonisch und funktional optimiert. Antibakterielle, leicht zu reinigende Oberflächen vermindern die Ausbreitung von Keimen und Bakterien. Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

Architektur statt Antibiotika

In einer Studie haben die Wissenschaftler der Charité Berlin zunächst ein Jahr lang Abstriche in Patientenzimmern sowie Proben direkt von Patienten genommen. »So können wir zum ersten Mal zeigen, wie sich das Mikrobiom, also die Gesamtheit der Mikroorganismen, auf den Oberflächen im Krankenhaus aufbaut«, sagt Dr. Rasmus Leistner vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin an der Charité Berlin. Reinigungsmittel und anwesende Personen könnten demnach durch ihr eigenes Mikrobiom die Mikroben-Konstellation des Zimmers verändern. Reinigungsmittel vernichten einerseits Bakterien, schaffen andererseits aber auch Nischen für gefährliche Erreger. Erste Schlüsse konnten die Mediziner bereits ziehen: »Wir empfehlen, keine antibakteriellen Oberflächen in Patientenzimmern einzusetzen«, sagt Professorin Hortense Slevogt vom Universitätsklinikum Jena. »Damit könnten auch Mikroben abgetötet werden, die nützlich sind.«

Abb.: Die über DALI gesteuerten und individuell schaltbaren Lichtquellen werden allen Beleuchtungsaufgaben im Klinikum normativ gerecht. Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

Das Konsortium InfectControl 2020

In dem deutschlandweit agierenden Konsortium InfectControl 2020 haben sich Wissenschaft und Wirtschaft zusammengeschlossen, um Infektionskrankheiten langfristig zu vermeiden, schneller zu erkennen und konsequent zu bekämpfen. InfectControl 2020 wird im Programm Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

www.infectcontrol.de

Statt auf antibakterielle Oberflächen setzt das Projekt KARMIN auf Materialien, die sich leicht reinigen lassen. Architekten und Designer der TU Braunschweig konnten zeigen, wie eine kluge Raumplanung und die Neugestaltung hygienerelevanter Gegenstände die Übertragung gefährlicher Keime in Krankenhäusern verhindern kann. Auch Details wie die Beleuchtung und die Position der Desinfektionsmittel-Spender haben die Planer berücksichtigt. So lassen sich hohe Hygienestandards und sinnvolle Pflegeabläufe miteinander verbinden. Ein weiterer Fokus lag auf der Planung der Bäder, denn momentan verfügen Zweibettzimmer in Krankenhäusern über nur ein Bad, das sich die Patienten teilen. Getrennte Bäder gewährleisten jedoch mehr Hygiene: »Wir gehen davon aus, dass die Mehrkosten für die zweite Nasszelle dadurch ausgeglichen werden, dass Kosten für eventuelle Infektionsbehandlungen wegfallen«, sagt KARMIN-Projektleiter und Architekt Dr. Wolfgang Sunder vom Institut für Industriebau und Konstruktives Entwerfen (IIKE) der TU Braunschweig.

Nach dem Bau des Prototyps folgt nun die Evaluierungsphase. »Der Demonstrator soll von Klinikmitarbeiterinnen und Klinikmitarbeitern sowie einem Expertenteam bewertet werden«, sagt Sunder. »Vor allem die Reinigungs- und Behandlungsabläufe wollen wir noch einmal genau unter die Lupe nehmen.«

Projektdaten

KARMIN steht für »Krankenhaus, Architektur, Mikrobiom und Infektion« und ist ein Projekt, das vom 1. Oktober 2016 bis 31. Dezember 2020 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme »Zwanzig20« und als Teil des Forschungsverbundes »InfectControl 2020« mit einer Summe von rund 1,3 Millionen Euro (davon gingen rund 450.000 Euro an die TU Braunschweig) gefördert wird. Verbundpartner sind neben der TU Braunschweig die Charité – Universitätsmedizin Berlin (Institut für Hygiene und Umweltmedizin), das Universitätsklinikum Jena mit der Septomics Research Group und die Röhl GmbH.

Licht für mehr Vitalität und Wohlbefinden

Zum Thema »Licht für Gesundheit und Wohlbefinden« bietet der Bamberger Leuchtengeneralist RZB Lighting ein breites Produktportfolio an innovativen und zukunftsfähigen Lösungen. Neben der Voraussetzung, Leuchten mit hygienisch einwandfreien und leicht zu reinigenden Oberflächen einzusetzen, sollte die normative Beleuchtung des Patientenzimmers alle erforderlichen Sehaufgaben sowie weitere wichtige Kriterien erfüllen: mehr Wohlbefinden und leichte Orientierung für den Patienten und das Pflegepersonal. Wechselnde Lichtstimmungen, die dem dynamischen Rhythmus des Tageslichts entsprechen, können Wohlbefinden und Vitalität des Patienten nachweislich positiv beeinflussen. Biologisch-wirksames Licht im Sinne des Human Centric Lighting (HCL) minimiert zudem den Verlust des natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus und fördert den Schlaf. Um dies zu realisieren kommen im »Patientenzimmer der Zukunft« großformatige Einbauleuchten der Serie »Econe« zum Einsatz. Die designprämierten Leuchten weisen zwei getrennte Lichträume auf, LEDs mit Tunable-White-Funktion ermöglichen die dynamische Mischung der eingesetzten Lichtfarben und dadurch die Simulation des natürlichen Tageslichts. Der großflächige Lichtaustritt verstärkt den sogenannten zirkadianen Effekt und lässt das blendfreie Licht direkt und indirekt abstrahlen. Individuell voreingestellte Lichtszenen bei Visiten (5.000 K) oder das sogenannte Putzlicht (4.000 K) sowie zirkadiane Tageslichtverläufe von warmweiß bis kaltweiß lassen sich über ein Bedienungstableau unkompliziert abrufen.

Abb.: Zur Unterstützung des Heilungsverlaufs ist die Großflächenleuchte »ECONE« so programmiert, dass sie über unterschiedliche Farbtemperaturen den natürlichen Tageslichtverlauf simuliert – morgens, mittags und abends (v.l.n.r.). Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

Licht lenkt Patienten

Das Patientenzimmer architektonisch und funktional zu optimieren war erklärtes Ziel des Braunschweiger Forschungsteams. Über dem Bodensockel installierte lichtlenkende Aluminiumprofile mit integrierten LED-Bändern ermöglichen dem Patienten nachts bei Verlassen des Krankenbettes eine leichte, blendfreie Orientierung zur Nasszelle. Stürze durch zu wenig Licht werden vermieden, der Patient durch den Einsatz gedimmter warmweißer LED-Bänder dennoch nicht aus seinem Nachtrhythmus gerissen. Das Baukastensystem »Less is more Flex« von RZB bietet hierfür eine umfangreiche Auswahl an hygienischen, leicht zu reinigenden Profilen, Diffusoren und LED-Bändern, darunter auch Tunable-White-Versionen.

Abb.: Das blendfreie, warmweiße Orientierungslicht »Less is more Flex« im Sockelbereich lenkt den Patienten zur Nasszelle ohne den Nacht-Rhythmus zu beeinträchtigen. Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020
Abb.: Die Leuchten »Econe« sind mit Tunable-White-Funktion ausgestattet. Der großflächige Lichtaustritt verstärkt den zirkadianen Effekt und lässt das blendfreie Licht direkt und indirekt abstrahlen. Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020
Abb.: Die Studie ergab, dass getrennte Bäder mehr Hygiene gewährleisten. Man geht davon aus, dass Mehrkosten für eine zweite Nasszelle durch den Wegfall eventueller Infektionsbehandlungen ausgeglichen werden. Foto: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020 Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

Präsentation beim »World Health Summit«

Im Oktober 2020 wird der KARMIN-Demonstrator einem internationalen Fachpublikum auf dem Berliner »World Health Summit« vorgestellt. Sodann können die Entwicklungen in ihrer Gesamtheit oder als einzelne Elemente bei Neubauten, aber auch bei Sanierungs- und Umbauarbeiten in Krankenhäusern umgesetzt werden.

www.worldhealthsummit.org

Weitere Informationen:

Dr.-Ing. Architekt Wolfgang Sunder, Technische Universität Braunschweig, www.tu-braunschweig.de/iike

https://hygiene.charite.de

www.septomics.de

RZB Rudolf Zimmermann, Bamberg GmbH, www.rzb.de

Röhl GmbH Blechbearbeitung, Waldbüttelbrunn, www.roehlgmbh.de

Fotos: Projekt KARMIN / Infect Control, Bildquelle: IIKE / Tom Bauer 2020

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Licht 4 | 2020

Erschienen am 25. Mai 2020