In den Reinräumen der Klassen A bis D, die auf einer Fläche von 3500 m2 in der vom Oberösterreichischen Roten Kreuz betriebenen Blutzentrale untergebracht sind, werden aus offenen Materialien Stammzellen und Gewebe hergestellt. Dabei müssen die Luftqualität, die Temperatur und die Feuchte strenge Anforderungen erfüllen. Aufgrund der hochsensiblen Produktionstätigkeiten wird für diese Räume per Gesetz sowohl von der Anlagentechnik als auch vom Hygienezustand der höchste Standard gefordert.
Die maximal mögliche Hygienestufe ist im GMP Annex 1 definiert. Beispielsweise dürfen Reinräume der Klasse B, die als Hintergrundumgebung der aseptischen Vorbereitungen für medizinische Geräte der Reinheitsklasse A dienen, im Ruhezustand maximal 29 Partikel der Größenordnung 5,0 µm auf 1 m³ enthalten. Zum Vergleich: In einem normalen Büro befinden sich durchschnittlich 100000 Partikel der Größenordnung 5,0 µm in 1 m³ Raumluft.
Bisherige Luftbefeuchter zu teuer
In der Vergangenheit wurde bei der Blutzentrale Linz die Zuluft für die Reinräume mit elf isothermen Dampfluftbefeuchter-Systemen behandelt. Hierbei wurde eine relative Feuchte von 45 Prozent erreicht. Eingebaut waren diese Systeme in acht RLT-Anlagen mit einer maximalen Luftmenge von 135000 m³/h. Die Höchstleistung der elf Dampfluftbefeuchter-Systeme betrug 780 kg/h.
Die Systeme haben sich aus verschiedenen Gründen zum Beispiel wegen hoher Betriebskosten und Wartungsaufwendungen sowie aus Hygieneaspekten heraus als nachteilig und unwirtschaftlich erwiesen. Die gesamten Energiekosten beliefen sich auf 430000 Euro pro Jahr, wovon rund 224000 Euro auf die Klimatisierung entfielen. Zusätzlich schlugen 7500 Euro für Wartungsleistungen zu Buche. Aus diesen Gründen wurde eine Alternative zur bisherigen Dampfluftbefeuchtung gesucht.
Weniger Energieaufwand, niedrigere Betriebskosten
Ing. Ewald Cerny vom Ingenieurbüro EHL-Technik, Krems/Österreich, das auf Elektro- und Haustechnik sowie die Planung von Reinräumen im pharmazeutischen Bereich spezialisiert ist, wurde beauftragt, alternative Lösungen für den unbefriedigenden Zustand der Klimatisierung und besonders der Luftbefeuchtung zu entwickeln.
Dabei mussten besonders die engen rechtlichen Rahmenbedingungen der ÖNorm H 6020 Lüftungstechnische Anlagen für medizinisch genutzte Räume Projektierung, Errichtung, Betrieb, Instandhaltung, technische und hygienische Kontrollen (2007) eingehalten werden. Die ÖNorm H 6020 entspricht der deutschen DIN 6022, ist aber in Bezug auf Raumklima und Raumfeuchte eindeutiger formuliert und somit deutlich strikter. Die ÖNorm H 6020 ließ bis zu ihrer Novellierung im Jahr 2007 für Anwendungen im Krankenhausbereich nur isotherme Befeuchtungssysteme zu. Mit der Neufassung der Norm wurde die Möglichkeit geschaffen, auch alternative Systeme zu verwenden, wenn deren mikrobiologisch-hygienisch unbedenkliche Gleichwertigkeit mit der Dampfluftbefeuchtung durch ein Gutachten nachgewiesen wird.
Somit konnte der Einsatz eines energieeffizienten adiabaten Befeuchtungssystems in Betracht gezogen werden. Daraufhin entwickelte das Ingenieurbüro EHL-Technik ein ohne chemische Zusätze arbeitendes Wasseraufbereitungssystem, das zusammen mit dem Hochdruckdüsen-Befeuchtungssystem HDS der HygroMatik GmbH ein den Vorschriften und Normen entsprechendes Gesamtsystem bildet.
Nach Abschluss einer 18-monatigen Testphase, die von Dr. Milo Halabi als ge-richtlich zertifizierter Gutachter für Krankenhaushygiene begleitet wurde, konnten die oberösterreichischen Behörden vom hohen hygienischen Standard der neuen adiabaten Befeuchtungssysteme überzeugt werden. Sie attestierten die in der ÖNorm H 6020 zitierte Gleichwertigkeit zu isothermen Systemen.
Im Wettbewerb erfolgreich
In der Testphase wurde ein zweites adiabates Befeuchtungssystem eines anderenHerstellers parallel zum HDS-System von HygroMatik vergleichend getestet. Die Be-wertungskriterien berücksichtigten Montage, Wartung, Haltbarkeit und Leistungsparameter der Systeme ebenso wie die Kommunikation mit dem jeweiligen Hersteller.
Die Testergebnisse belegten schließlich die Überlegenheit der HygroMatik-Lösung. So verlief die Montage beim HDS-System (System A) einfacher und deutlich schneller als beim System B des Mitbewerbers. Nach Aussage des Betreibers wurden beim System B nach der Testphase erste Verschleißerscheinungen festgestellt. Demgegenüber funktionierte das HDS-System weiterhin einwandfrei. Es konnte zudem mit einer geringen Befeuchtungsstrecke, niedrigen Betriebskosten und einer fast trockenen Befeuchtung überzeugen.
Damit ist eine fast trockene Befeuchtungskammer im RLT-Gerät während der Befeuchtung gemeint. Es gab keinen Niederschlag an den Kanalwänden, bis auf einen geringen Verlustwasseranteil unmittelbar am Aerosolabscheider, der direkt abgeleitet wird. Erreicht wird dieser Idealzustand durch den Einsatz von präzise arbeitenden Zerstäubungsdüsen und deren optimale Positionierung im Luftstrom.
Beim Betrieb der HDS-Systeme ergibt sich eine zusätzliche Abkühlung der Zuluft ohne weiteren Aufwand. Dadurch werden in der Klimaanlage der Energiebedarf zur Luftkühlung und die notwendige Leistung des Wasserkühlsatzes deutlich verringert.
Sparziele erreicht
Aktuell wurden in der Blutzentrale Linz bereits alle elf bestehenden Dampfluftbefeuchter auf acht HDS-Systeme umgerüstet. Diedamit verbundenen Be-triebskosteneinsparungen belaufen sich auf jährlich über 86000 Euro. Zusätzlich hat der Betreiber zwei weitere RLT-Anlagen mit HDS-Systemen ausgestattet, so dass jetzt mit einer Gesamtbefeuchtungsleistung von 1100 kg/h 158000 m³/h Zuluft befeuchtet werden können.
Wegen der gemachten positiven Erfahrungen erwägt die Blutzentrale, auch die Abluftkühlung adiabat auszuführen. Ziel ist es, auch während der Sommermonate den adiabaten Kühleffekt voll auszunutzen, um den Energieverbrauch und die Betriebskosten weiter zu reduzieren.
Fazit
Das beschriebene Komplettsystem wurde erstmals mit einer behördlichen Genehmigung in Reinraumbereichen der Klassen A bis D eingesetzt und erlaubt damit auch die Verwendung im Krankenhaussegment. Durch die Koppelung der Systeme Wasseraufbereitung und Hochdruckdüsenbefeuchtung konnte eine Luftqualität erreicht werden, die einerseits den gesetzlichen Bestimmungen entspricht und andererseits im Rahmen von laufenden hygienischen Überprüfungen auch nachgewiesen reproduzierbar ist. -
Ing. Mag. Werner Watzinger
Verwaltungsdirektor der Blutzentrale Linz, Österreich
