Neue Software verbessert die Energieeffizienz in Krankenhäusern in der EU
Die Verbesserung der Energieeffizienz in der gesamten EU wäre ein effektiver Weg, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, und würde einen beträchtlichen Beitrag dazu leisten, dass die von der Europäischen Kommission vorgegebenen Ziele erreicht werden könnten. Das bedeutet, es werden effektive Werkzeuge zur Unterstützung von Analyse und Entscheidungsfindung geschaffen, um zu ermitteln, wo das Problem liegt. Medizinische Zentren verbrauchen üblicherweise große Mengen an Energie und sind dabei ineffizient. Sie müssen strenge Vorschriften befolgen – zum Beispiel bezüglich der Luftqualität. Um die Vorschriften zu erfüllen, wird Energie benötigt. Außerdem benötigen Krankenhäuser auch oft den nahezu permanenten Einsatz spezialisierter technischer Anlagen, wobei jedes Teil der Ausrüstung ein unterschiedliches elektrisches Profil aufweist. „Der Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung können auf europäischer Ebene nicht wesentlich reduziert werden, ohne die Energieeffizienz in Krankenhäusern deutlich zu verbessern“, so Daniele Liberanome, Leiter internationale und spezielle Projekte bei Zephyro in Mailand, und Forscher bei STEER. Im Rahmen des durch Horizont 2020 geförderten Projekts STEER wurde eine Methode entwickelt, mit der medizinische Zentren in der gesamten EU – sowie Regierungen, Energieversorger, Auditoren und internes Management – den Energieverbrauch jeder Einrichtung bewerten und überwachen können. Der Energieverbrauch kann deshalb gemessen werden und es kann aufgezeigt werden, wo einfach zu erzielende Effizienzverbesserungen herkommen könnten. Dies erleichtert die Erstellung mittel- bis langfristiger Pläne zur Verringerung des Energieverbrauchs. Die Vorhersagesoftware basiert auf mathematischen Modellen, anhand derer in medizinischen Zentren mit einem beträchtlichen Energieverbrauch Variablen ermittelt und gewertet werden können. Dieses über ein Marie-Curie-Programm mitfinanzierte Forschungsprojekt war in fünf Phasen aufgeteilt. Zuerst wurden Daten direkt von Krankenhäusern erfasst. Anschließend markierte Liberanome Probleme im Zusammenhang mit Energienutzung in Krankenhäusern und entwarf ein Modell, um diese zu beschreiben. Hierfür wurden Umgebungen innerhalb von Krankenhäusern simuliert und direkt mit den zuvor erfassten Daten in Verbindung gebracht. Die Modelle wurden getestet und entsprechend angepasst und es wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Schlussendlich ließ das Team die erworbenen Erkenntnisse in die Entwicklung einer Vorhersage- und Analysesoftware einfließen. „Wir haben eine webbasierte Open-Source-Anwendung entwickelt, einen Softwareprototyp, der ein szenariobasiertes Bewertungs- und Vorhersage-Tool darstellt“, sagt Liberanome. Er hofft, dass Krankenhäuser – und schlussendlich auch andere energieverbrauchende Institutionen – durch den Einsatz des STEER-Modells in der Lage sein werden, Energieeffizienzpläne zu erstellen, Energieverbräuche zwischen ähnlichen Krankenhäusern zu vergleichen, Investitionen im Zusammenhang mit Energieverbrauch zu planen und neue energieeffiziente Technologien einzuführen. Krankenhäuser sollten auch in der Lage sein, „bewährte Praktiken“ von anderen Gebäuden zu importieren, was zu einer EU-weiten Vereinheitlichung und Verbesserung der Systeme beitragen würde. Ineffizienz heilen Im Rahmen des Projekts STEER wurden zahlreiche Variablen gefunden, die zu schlechten Praktiken im Bereich Energieverbrauch in den Krankenhäusern beitrugen, in denen das Programm getestet wurde. Dazu zählten unter anderem Heizungs- und Kühlungssysteme, Beleuchtung, Effizienz des gesamten Energiesystems und lange Arbeitszeiten. Im Verlauf des Prozesses mussten einige Hürden überwunden werden, insbesondere, da in manchen Krankenhäusern die Daten nicht vorhanden waren, die das Team für seine Analyse benötigte. Unter Verwendung von maschinellem Lernen waren die Forscher allerdings in der Lage, den jeweiligen Beitrag jeder Variable zum Gesamtenergieverbrauch zu definieren. Eine wichtige Erkenntnis zeigte, wie entscheidend es ist, in die Isolierung von Gebäuden zu investieren, auch wenn es höhere Investitionen erfordert und eine längere Amortisationszeit bedeutet. Es zeigen sich eindeutige kurz- und langfristige Vorteile. Kurzfristig profitieren Krankenhäuser von einem stabileren Energieverbrauchsprofil und geringerem Gesamtverbrauch. Wenn Investitionen getätigt werden und neue Maschinen voll funktionsfähig sind, werden die Ergebnisse auch auf lange Sicht fortgesetzt. Verstärkt werden die Effekte noch durch Aufklärungskampagnen und die verbesserte Schulung der Mitarbeiter im Umgang mit den neuen Werkzeugen. Liberanome ist stolz auf die geleistete Arbeit: „Die Ergebnisse sind interessant. Wir haben die Schwierigkeiten überwunden, denen wir gegenüber gestellt waren. Wir haben die Ziele erreicht und vor allen Dingen haben wir ein starkes Team mit hohem Zusammenhalt aufgebaut.“ Die Projektgruppe beabsichtigt, die Entwicklung des Prototyps mit der Unterstützung einiger anderer Mitglieder des Konsortiums fortzusetzen und dabei neue Projekte und Ideen voranzutreiben. „Wir wollen versuchen, eine breitere und engere Zusammenarbeit zu schaffen“, ergänzt Liberanome.
Schlüsselbegriffe
STEER, Energieeffizienz, Krankenhäuser, Treibhausgasverringerung, Beleuchtung, Heizung, Kühlung, vorhersagende Technologie
