Krankenhausrobotik: Wenn Roboter als Flotte zusammenspielen
Robotik soll im Krankenhaus nicht nur fahren, sondern Prozesse intelligent vernetzen und Teams spürbar entlasten. Marco Brizzolara (CEO) und Johannes Drexler (CTO) von Elvio Robotics zeigen, wie herstellerunabhängige Orchestrierung aus einzelnen Robotern integrierte Lösungen für den Klinikalltag macht.
- Weg von Insellösungen: Orchestrierung vernetzt unterschiedliche Roboter mit Krankenhaus-IT und Gebäudeinfrastruktur und schafft die Basis für skalierbare Robotik.
- Technik allein reicht nicht: Entscheidend sind die Zusammenarbeit von IT, Technik, Logistik und weiteren Fachbereichen sowie die frühzeitige Einbindung der Mitarbeitenden.
- Entlastung im Klinikalltag: Zentral koordinierte Roboter können Routineaufgaben in Logistik und Reinigung übernehmen, Abläufe beschleunigen und knappe Personalressourcen gezielter einsetzen.
Viele Kliniken testen bereits Serviceroboter. Warum braucht es aus Ihrer Sicht zusätzlich eine herstellerunabhängige Plattform wie Elvio OS?
Marco Brizzolara: Eine herstellerunabhängige Plattform wie Elvio OS dient als zusätzliche System- und Orchestrierungsebene zwischen Hardware, Krankenhausinfrastruktur und Prozessen. Wir haben mit vielen deutschen Krankenhäusern gesprochen, auch mit solchen, die bereits erste Roboter testen oder nutzen. In der Regel handelt es sich dabei aber um Insellösungen, die kaum mit Aufzügen, Türen oder IT-Systemen integriert sind. Wenn es Integrationen gibt, sind das meist aufwändige Individualentwicklungen, die nur für einen speziellen Robotertyp funktionieren und nicht skalierbar sind. Die Krankenhäuser werden mit der Integration häufig allein gelassen und können das Potenzial der Robotik dadurch nur begrenzt nutzen.
Operativ und wirtschaftlich interessant wird Robotik vor allem beim Einsatz größerer Flotten. Dafür braucht es eine zentrale Steuerung: Betreiber erhalten einen transparenten Überblick über die eingesetzten Systeme und können Aufgaben zentral managen, statt zwischen verschiedenen Nutzeroberflächen zu wechseln.
Gleichzeitig erhöht der Systemansatz die Resilienz. Fällt ein Roboter aus, überträgt das System seine Aufgabe automatisch einem anderen. So erreichen wir eine Erledigungsquote von 98 Prozent.
Bild: Marco Brizzolara - Elvio Robotics
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Herstellerunabhängigkeit. Neue Hardware lässt sich über unsere Plattform einbinden, ohne jedes Mal ein neues Integrationsprojekt aufzusetzen. Krankenhäuser können so für jede Aufgabe das passende Robotiksystem auswählen.
Elvio OS verbindet Roboter verschiedener Hersteller mit Aufzügen, Türen und Krankenhaus-IT. Was sind dabei die größten technischen Herausforderungen?
Johannes Drexler: Viele Experten im Gesundheitswesen sehen die größten Herausforderungen in der Technologie. Tatsächlich sind sie aus meiner Sicht aber häufig organisatorischer Natur. Der entscheidende Erfolgsfaktor besteht darin, alle Beteiligten an einen Tisch zu bringen und pragmatische Lösungen für die Integration der bestehenden Infrastruktur zu entwickeln.
Ein gutes Beispiel ist ein aktuelles Projekt, bei dem wir einen rund 30 Jahre alten Aufzug in unsere Plattform integrieren. Dafür arbeiten wir eng mit der Haustechnik des Krankenhauses, dem Aufzugshersteller und dem Hersteller der Aufzugssteuerung zusammen. Ähnlich ist es bei der Krankenhaus-IT: Hier geht es zunächst darum, Vertrauen aufzubauen und die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass sie uns die notwendigen Schnittstellen zu ihren Systemen zur Verfügung stellt.
Technisch lassen sich diese Integrationen in der Regel gut lösen.
Die eigentliche Herausforderung besteht häufig darin, dass bestehende Systeme nur unzureichend dokumentiert sind oder Schnittstellen fehlen beziehungsweise nur begrenzt beschrieben sind.
Bild: Johannes Drexler - Elvio Robotics
Dann ist viel Ingenieursarbeit gefragt, um die Infrastruktur zuverlässig einzubinden.
Interoperabilität gilt als eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Digitalisierung von Krankenhäusern. Wie können Sie sicherstellen, dass unterschiedlichste Systeme zuverlässig und sicher zusammenarbeiten?
Bild: Eine zentrale Steuerungsebene sorgt dafür, dass alle relevanten Systeme miteinander kommunizieren können.
Drexler: Der Schlüssel ist unsere Orchestrierungsplattform. Man kann sie sich als zentrale Steuerungsebene vorstellen, über die alle relevanten Systeme miteinander kommunizieren. Statt jedes System direkt mit jedem anderen zu verbinden, laufen die Verbindungen sternförmig über unsere Plattform. Das reduziert die Komplexität und schafft eine stabile Grundlage für den Betrieb und die spätere Skalierung.
Die Plattform übernimmt nicht nur den Datenaustausch, sondern koordiniert auch die unterschiedlichen Robotersysteme. Begegnen sich beispielsweise zwei Roboter in einem engen Flur, entscheidet die Plattform, welcher ausweicht oder wartet. Gleichzeitig sorgt sie dafür, dass Daten kontrolliert und sicher zwischen den beteiligten Systemen ausgetauscht werden. Unsere Entwicklungs- und Sicherheitsprozesse richten wir dabei konsequent an etablierten Standards aus; für September streben wir die Zertifizierung nach DIN ISO/IEC 27001 an.
Für jeden Roboterhersteller entwickeln wir einen Connector, der die Kommunikation zwischen herstellerspezifischer Schnittstelle und Plattform vereinheitlicht. Dadurch können Krankenhäuser einzelne Geräte oder komplette Roboterflotten austauschen, ohne in bestehende Prozesse eingreifen zu müssen.
Welche organisatorischen Veränderungen müssen Kliniken aus Ihrer Erfahrung mitdenken, damit Robotiklösungen im klinischen Alltag funktionieren?
Brizzolara: Robotik ist weit mehr als ein technisches Projekt: Sie verändert die Organisation eines Krankenhauses. Interessanterweise ist der Einsatz autonomer Robotik heute vor allem im tertiären Bereich wirtschaftlich interessant, also dort, wo die Digitalisierung bislang häufig weniger weit fortgeschritten ist.
Der steigende Kostendruck und Personalmangel zwingen die Einrichtungen zum Umdenken. Die Bereichsleitungen von Logistik und Reinigung müssen offen für Digitalisierung und Robotik werden und stärker mit Technik, IT und Datenschutz zusammenarbeiten. Ebenso wichtig ist es, alle Mitarbeitenden frühzeitig einzubinden. Nur wenn Veränderungsmanagement und Kommunikation gelingen, werden Robotiklösungen akzeptiert und können ihr Potenzial im klinischen Alltag voll entfalten.
Sie arbeiten unter anderem mit der Charité Berlin zusammen. Welche Erkenntnisse aus den ersten Projekten haben Sie besonders überrascht?
Brizzolara: Zum einen, dass es weniger um Personaleinsparungen geht, als darum, Prozesse trotz schwer zu besetzenden Stellen zuverlässig aufrechtzuerhalten. Zum anderen, dass Robotik bereits heute einen robusten Business Case hat: In der gemeinsam entwickelten Modellierung für den Containertransport wurde der Break-even in allen neun Szenarien im ersten Betriebsjahr erreicht. Und drittens, dass nicht der einzelne Roboter über den Erfolg entscheidet, sondern das Zusammenspiel aus Hardware, Software, Integrationen und Organisation. Deshalb braucht es skalierbare Infrastruktur statt isolierter Pilotprojekte.
Können Sie anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels beschreiben, wie sich ein klinischer Prozess verändert, wenn Roboter zentral koordiniert werden?
Drexler: Nehmen wir den Transport von Blutproben als Beispiel. In vielen Krankenhäusern werden solche Ad-hoc-Transporte heute noch von Mitarbeitenden übernommen – häufig unter Zeitdruck und parallel zu ihren eigentlichen Aufgaben. Mit autonomen Kleintransportrobotern lassen sich diese Routinefahrten automatisieren und das Personal spürbar entlasten. Perspektivisch werden viele Krankenhäuser ganze Flotten mit zehn oder mehr Robotern betreiben.
Der entscheidende Unterschied liegt dann in der zentralen Koordination. Unsere Plattform betrachtet die gesamte Roboterflotte als ein System. Bei jedem neuen Transportauftrag berechnet sie in Echtzeit, welcher Roboter den Auftrag am schnellsten übernehmen kann – beispielsweise, weil er sich gerade in der Nähe des Abholorts befindet oder verfügbar ist. Dadurch werden Wege verkürzt, Wartezeiten reduziert und die vorhandenen Ressourcen effizienter genutzt.
Die Intelligenz liegt dabei nicht auf dem einzelnen Roboter, sondern in der Plattform. Am Ende geht es nicht darum, möglichst viele Roboter einzusetzen, sondern die Prozesse im Hintergrund intelligent zu steuern und die verfügbaren Ressourcen möglichst effizient einzusetzen.
Bild: Für alle Transportaufträge berechnet die Plattform in Echtzeit, welcher Roboter den Auftrag am schnellsten übernehmen kann, und schickt diesen los.
Welche technischen Voraussetzungen sollten Krankenhäuser schaffen, wenn sie herstellerübergreifende Robotik einsetzen möchten?
Drexler: Technisch müssen Krankenhäuser keine komplett neue Infrastruktur schaffen. Eine flächendeckende und stabile WLAN-Versorgung ist allerdings eine Investition, die sich unabhängig vom konkreten Robotikprojekt lohnt.
Auch die bestehende Infrastruktur ist kein Hindernis. Aufzüge, Türen oder andere Gebäudekomponenten können mit überschaubarem Aufwand nachgerüstet und in eine zentrale Plattform integriert werden. Aus unserer Erfahrung ist deshalb weniger die vorhandene Technik der limitierende Faktor, sondern vielmehr die Bereitschaft, Systeme herstellerübergreifend zu vernetzen.
Wo sehen Sie das größte Potenzial vernetzter Robotik für Krankenhäuser in den kommenden Jahren und welchen konkreten Mehrwert erleben Kliniken bereits heute?
Brizzolara: Das größte Potenzial sehen wir vor allem in Reinigung und Logistik. In der Flächenreinigung bieten autonome Systeme bereits heute spürbaren Mehrwert: Sie übernehmen körperlich belastende Routineaufgaben und ermöglichen kürzere Reinigungsintervalle – gerade bei knappen Personalressourcen ein wichtiger Hebel für einen zuverlässigen Betrieb.
Auch in der Logistik gibt es überzeugende Anwendungsfälle, etwa beim Transport von Medikamenten, Proben, kleineren Lieferungen und zunehmend auch Containern. Gemeinsam mit führenden Herstellern beschäftigen wir uns zudem mit weiteren Einsatzfeldern wie autonomen Rollstühlen. So lassen sich Aufgaben automatisieren, Prozesse beschleunigen und Mitarbeitende entlasten.
Entscheidend ist jedoch die Vernetzung der einzelnen Anwendungen: Wenn unterschiedliche Robotiklösungen über eine zentrale Plattform koordiniert werden und gemeinsam auf Aufzüge, Türen und IT-Systeme zugreifen, können Kliniken Ressourcen effizienter nutzen und Prozesse resilienter gestalten. Der langfristige Wert liegt deshalb im Zusammenspiel von Robotik, Infrastruktur und Prozessen. Genau daraus entsteht Schritt für Schritt das autonome Krankenhaus.
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Seit 2019 schreibt Melanie Prüser für MEDICA.de über die spannende Schnittstelle von Medizin und Technologie. Sie ist stets auf der Suche nach den Geschichten hinter Geräten und Anwendungen, um aufzuzeigen, wie Innovationen unmittelbar den Alltag von medizinischen Fachkräften und Betroffenen verändern.
Quelle: © Messe Düsseldorf GmbH - Autorin: Melanie Prüser | Redaktion MEDICA.de
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