Keine Chance den Keimen

Damit sich eine Wunde nicht infiziert, ist es wichtig, dass die Luft über dem Operationsfeld keimfrei ist. (© HRI)

In Operationssälen mit höchsten Reinheitsanforderungen ist zur Belüftung ein sogenanntes TAV-Deckenfeld von zehn Quadratmetern vorgeschrieben. Außerdem muss pro Stunde hundertmal die Luft gewechselt werden. In Büroräumen geschieht das nur drei- bis sechsmal. Diese Decken sollen sicherstellen, dass der Raum darunter zuverlässig mit keimfreier Luft versorgt wird. TAV steht für vertikale turbulenzarme Verdrängungsströmung. Doch trotz hohen energetischen Aufwands zur Luftbeförderung, Be- und Entfeuchtung sowie Lufttemperierung sind diese Decken nicht in der Lage, den notwendigen Schutz bei Operationen am OP-Tisch zu gewährleisten. Es besteht die Gefahr, dass sich die Wunde infiziert.

Um den höchsten Schutz gegen Keime in den Operationssälen zu ermöglichen, ist am Hermann-Rietschel-Institut der TU Berlin unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel ein dreijähriges Forschungsprojekt zur energieeffizienten Belüftung von multifunktionalen OP-Räumen gestartet. Das Vorhaben wird mit etwa 800.000 Euro durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

„Ursache dafür, dass die TAV-Decken es nicht schaffen, das darunter liegende Operationsfeld keimfrei zu halten, ist die technische Ausstattung der OP-Säle“, sagt Martin Kriegel. Lampen, Deckenversorgungseinheiten, die aufwendige Ausstattung mit Medizingeräten bis hin zu bildgebenden Verfahren, aber auch das OP-Personal selbst stören die Raumluftströmung. „Durch diese vielen geometrischen und thermischen Störkörper bricht die Verdrängungsströmung im Wundbereich über dem OP-Tisch zusammen. „Der Schutz vor dem Eindringen von Keimen und Partikeln ist nicht mehr gegeben“, so Kriegel. Jährlich werden in Deutschland rund 16,2 Millionen Operationen durchgeführt, bei denen in etwa 225.000 Fällen postoperative Wundinfektionen auftreten. Das sind 1,9 Prozent. Neben der gesundheitlichen Beeinträchtigung des Patienten verursacht der erhöhte Behandlungsaufwand jährliche Zusatzkosten von rund drei Milliarden Euro für das Gesundheitswesen.

Um den steigenden Anforderungen an eine universelle Nutzung von Operationssälen gerecht zu werden, sollen geeignete lüftungstechnische Schutzkonzepte mit größtmöglicher Schutzwirkung (minimales Risiko für das Auftreten von postoperativen Wundinfektionen und verbesserter Arbeitsschutz für das operierende Personal) bei geringerem Energiebedarf entwickelt werden. Das ist das Ziel des Vorhabens. Grundlage ist eine Gefährdungsanalyse: Potentielle Keimquellen, ihre Emissions- und Ausbreitungscharakteristika sowie die Wege des Keimeintrags in die Raumluft des OPs werden systematisch untersucht. Durch optimierte Luftführungssysteme ist die Reduzierung der Luftmenge in OP-Sälen auf ein Drittel der bisherigen bei gleichzeitig gesteigerter Schutzwirkung möglich. Bei 4.800 OP-Sälen in Deutschland resultiert daraus eine theoretische Energieeinsparung von 84 Gigawattstunden im Jahr allein an elektrischer Energie für die Luftförderung. Dies entspricht dem Fünffachen des elektrischen Energieverbrauchs des gesamten Schienenverkehrs in Deutschland pro Jahr.

Zusammen mit dem Robert-Koch-Institut (RKI) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie mit Unterstützung durch Unternehmen aus dem Bereich der Medizin- und Lüftungstechnik werden auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse Ausführungs- und Handlungsempfehlungen erarbeitet, mit deren Hilfe die Ergebnisse von der Forschung in die Praxis übertragen werden sollen.