Energiesparendes Krankenhaus: GreenHET – Green Hospital Energy Twin

Krankenhäuser haben einen besonders hohen Energieverbrauch: Ein Krankenhausbett benötigt im Schnitt 32.800 kWh Energie pro Jahr, was etwa vier Einfamilienhäusern ent-spricht. »GreenHET« (»Green Hospital Energy Twin«) adressiert diesen Energieverbrauch im Krankenhaus mit einem Digitalen Energie-Zwilling.

Prozessspezifische Verbräuche für Strom, Wärme, Kälte und Druckluft werden mithilfe funkbasierter Sensorik automatisiert erfasst, über eine Edge Cloud zusammengeführt und im Digitalen Energie-Zwilling abgebildet. Krankenhäuser können damit Energieeffizienzpotenziale identifizieren, Optimierungsmaßnahmen digital simulieren und deren Wirkung im Betrieb überwachen. Mit GreenHET werden Krankenhäuser so auf dem Weg zu einem energiesparenden Krankenhaus unterstützt, ohne die Versorgungsqualität der Patientinnen und Patienten zu gefährden.

• Ausgangslage
• Projektsteckbrief
• Transparenz schaffen, Prozesse optimieren
• Projektziel
• Technischer Lösungsansatz
• Digitaler Energie-Zwilling

Ausgangslage: Hoher Energieverbrauch im Krankenhaus

Das Gesundheitswesen verursacht rund 6 % der Treibhausgasemissionen in Deutschland. Ebenso weisen Krankenhäuser aufgrund energieintensiver Bereiche wie OPs und Intensivstationen einen besonders hohen Energieverbrauch auf.

Gleichzeitig erschweren Investitionsstaus, steigende Baukosten und gesetzliche Vorgaben, etwa aus Energieeffizienzgesetz, Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz und Nachhaltigkeitsberichterstattung, die Transformation hin zu einem energiesparenden Krankenhaus.

Viele Häuser können ihre Gebäude nicht umfassend sanieren und benötigen daher Lösungen, um den Energieverbrauch im Krankenhaus innerhalb der bestehenden Strukturen zu senken.

Projektsteckbrief

»Die systematische, echtzeitnahe Erfassung und Bewertung prozessspezifischer Energieverbräuche bildet eine zentrale Grundlage, um Effizienzpotenziale in Krankenhäusern zu identifizieren, Emissionen nachhaltig zu reduzieren und Transformationsprozesse hin zur Klimaneutralität datenbasiert zu steuern.«
Malin Gerhardt, Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Bereich Health Care Logistics am Fraunhofer IML in Dortmund

Energieeffizienz im Krankenhaus: Transparenz schaffen, Prozesse optimieren

Krankenhäuser benötigen klare, nachvollziehbare Daten darüber, welche Prozesse wie viel Energie verbrauchen, wo im Alltag Einsparpotenziale liegen und welche Alternativen den Energieverbrauch wirklich reduzieren. Aktuell fehlt es an durchgängiger Datenerfassung und -auswertung sowie an der Möglichkeit, Alternativprozesse sicher vorab zu vergleichen.

Das Projekt GreenHET setzt genau hier an: Es wird ein Digitaler EnergieZwilling für die sekundären und tertiären Ver- und Entsorgungsprozesse im Krankenhaus entwickelt – mögliche Use Cases sind etwa die Materialver- und Entsorgung im OP-Bereich, die Speisenversorgung, das Betten- und Wäschemanagement oder die Sterilgutaufbereitung.

Projektziel: Entscheidungsunterstützung für das energiesparende Krankenhaus

Um einen Beitrag zur angestrebten Klimaneutralität und effizienten Energienutzung im Krankenhaus zu leisten, zielt das Forschungsprojekt auf Optimierungsmaßnahmen und der Überwachung im Betrieb ab, ohne die Patientenversorgung zu gefährden. 

Ziel von GreenHET ist ein Entscheidungsunterstützungs- und Monitoringboard:

• den prozessspezifischen Energieverbrauch im Krankenhaus in Echtzeit abbildet
• Energieeffizienzpotenziale erkennt und bewertet
• Alternativprozesse im Digitalen Energie-Zwilling simuliert
• deren Wirkung im laufenden Betrieb überwacht

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Technischer Lösungsansatz: Der digitale Zwilling des Krankenhauses

Mit GreenHET wird ein technisches Gesamtkonzept mit drei Kernelementen entwickelt, die gemeinsam den Digitalen Energie-Zwilling für das energiesparende Krankenhaus bilden.

1. Prozess-Energie-Systematik

Im Projekt werden Krankenhausprozesse, Energieverbräuche und Kennzahlen definiert und in einem gemeinsamen System zusammengeführt.

2. Sensorik und Kommunikationsinfrastruktur

Es werden technische Grundlagen und Sicherheitskonzepte geschaffen, um relevante Energiedaten im Krankenhaus mithilfe moderner Sensorik sowie Funktechnologien zu...

3. Plattform – Digitaler EnergieZwilling im Krankenhaus

Es wird ein digitaler Zwilling des Krankenhauses aufgebaut und in einem webbasierten Dashboard mit prozessorientierten Auswertungen dargestellt.

Innovation: Digitaler Energie-Zwilling für Energieeffizienzpotenziale im Krankenhausprozess

Im Unterschied zu bestehenden Ansätzen, die meist nur Gebäudeparameter betrachten, konzentriert sich GreenHET auf:

• echtzeitnahe Messung des Energieverbrauchs im Krankenhaus
• sekundäre und tertiäre Ver- und Entsorgungsprozesse statt medizinischer Kernprozesse
• Verbindung von ökologischen (Emissionen, Energie) und ökonomischen Effekten (Prozesskosten) im Digitalen Energie-Zwilling

Krankenhäuser können damit:

• Energieeffizienzpotenziale auf Prozessebene identifizieren
• Alternativprozesse zunächst digital prüfen und
• nach Implementierung die Wirkung im Betrieb überwachen

GreenHET schließt so die Lücke zwischen gesetzlichen Effizienzanforderungen und praktischer Umsetzung hin zum energiesparenden Krankenhaus.

Weiterführende Informationen

• Green Hospital: Nachhaltige Prozesse für Prävention in der Pflege
• Auftakt für »GreenHET«

GreenHET: Green Hospital Energy Twin wird kofinanziert von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und durch das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützt.

Kontakt

Andrea Raida M. Sc.
stv. Abteilungsleiterin Health Care Logistics
Telefon +49 231 9743-503
Fax +49 231 9743-77-503 E-Mail senden

Malin Gerhardt M. Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Telefon +49 231 9743-524
Fax +49 231 9743-77-524  E-Mail senden

Quelle:  © Fraunhofer IML

Symbolbild: KI-Illustration, generiert mit ChatCPT/OpenAI