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Planung und Konzeption

Facility Management: Medizintechnik » Betrieb » Planung und Konzeption

Planung und Konzeption in der Medizintechnik

Dieses Dokument legt den Rahmen für die Planung, den Entwurf und die Erweiterung klinischer Funktionsbereiche fest. Es verfolgt einen ganzheitlichen, lebenszyklusorientierten Ansatz, der Medizintechnik, Gebäudetechnik und Informations- und Kommunikationstechnologie in allen Planungsphasen integriert. Insbesondere werden hochverfügbare und hygienekritische Bereiche wie Operationssäle (einschließlich Hybrid-OPs), Bildgebungsbereiche (MRT/CT/Angiographie), Sterilgutversorgungseinrichtungen und Intensiv- sowie Überwachungsstationen abgedeckt.

Strukturierte Planung moderner Medizintechniksysteme

Annahmen

  • Der Planungs- und Betriebsrahmen unterliegt deutschem und EU-Recht; länderspezifische Anforderungen müssen berücksichtigt werden.

  • Ein systemischer, interdisziplinärer Ansatz ist erforderlich (MT–TGA–IT–Hygiene–Brandschutz–Medizinphysik–IT-Sicherheit).

  • Verfügbarkeits- und Hygieneziele werden risikobasiert definiert und in Redundanz-, Wartungs- und Validierungskonzepte integriert.

  • Lebenszyklusorientierung: Von der Machbarkeitsstudie über die Planung und Umsetzung bis hin zur Inbetriebnahme, dem Betrieb und der Erweiterung.

  • Dokumentation, Verifizierung und Testbarkeit erfolgen gemäß VDI 6026 und den entsprechenden Prüf- und Abnahmenormen.

Folgende Punkte werden behandelt:

  • Krankenhausbetreiber und technische Leiter, Hygienespezialisten, Medizinphysiker

  • Fachplaner und Generalplaner (MT, TGA, Elektrotechnik, Gebäudeautomation, IT/OT),

  • Architekten und Projektmanager,

  • Wartung, Bedienerverantwortung, Qualitäts- und Risikomanagement

  • Behörden, Experten und Prüfinstitutionen.

Anwendungsrichtlinien

Die hier definierten Begriffe und der normative Rahmen bilden die verbindliche Grundlage für die folgenden Kapitel. Checklisten, Entwurfskriterien und Entscheidungsbäume beziehen sich auf die definierten Hauptbereiche und sollen ein konsistentes, nachvollziehbares und akzeptables Planungsergebnis gewährleisten.

Phasenmodell und Übergaben

  • Machbarkeitsstudie/Vorplanung: Anforderungen, Risiken, Zielwerte (Hygiene, Verfügbarkeit, Redundanz) und Budgetrahmen; Meilenstein: Genehmigung der Spezifikationen/des Projektauftrags.

  • Planung/Konstruktion: Interdisziplinäre Planung (MT–TGA–IT), Schnittstellen und Validierung; Meilenstein: Designprüfung, Dokumentation zur Genehmigung und Ausführung.

Rollen und Verantwortlichkeiten

  • Auftraggeber/Krankenhausbetreiber, Projektmanagement, Architektur.

  • Fachplaner für die Bereiche Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung, Sanitär, Elektrotechnik, Gebäudetechnik), IT, Hygiene, Medizinphysik und Brandschutz.

  • Bauunternehmen, Zulieferer/Hersteller, Wartungs-/Betreiber.

  • RACI-orientierte Zuordnung für Entscheidungen, Genehmigungen und Begleitdokumente.

Artefakte und Reifegrade

  • Spezifikationen, Raum- und Funktionsprogramm, Raumbuch.

  • Risiko- und Redundanzmatrix, Hygiene- und Strahlenschutzkonzept.

  • HVAC-/Energie-/Medien- und IT-Netzwerk-/Segmentierungspläne, Alarm-/Zeitsynchronisation.

  • Test- und Abnahmepläne, FAT/SAT-Protokolle, Validierungsplan.

  • Bestandsdokumentation, Betriebs- und Wartungsdokumentation. Reifegrade: vorläufig → bereit zur Genehmigung → bereit zur Ausführung → bereit zur Abnahme/zum Betrieb.

Verwendung der Checklisten

  • Phasenspezifisch, als „lebendige Dokumente“ im Hinblick auf die Verifizierung (VDI 6026).

  • Grundlage für Designprüfungen und Meilensteine; Zuordnung zu Normen/Registern.

  • Anpassung an jeden primären Bereich; Abweichungen mit einer risikobasierten Begründung dokumentieren.

Ziel und Ergebnis der Phase

Die Machbarkeitsstudie/Vorplanung bildet eine solide Grundlage für die Projektentscheidung und -genehmigung. Zu den Ergebnissen zählen eine validierte Bedarfsanalyse, ein risikobasiertes Raum- und Medienkonzept, ein erster Zonierungsplan (Hygiene/Strahlenschutz), Redundanzziele, ein erstes Risikoregister, ein Stakeholder- und Schnittstellenplan sowie ein vorläufiger Zeit- und Budgetrahmen. Zu den Artefakten gehören unter anderem eine Anforderungsspezifikation, ein vorläufiges Raum- und Funktionsprogramm, ein vereinfachter Raumplan, Medien- und Schnittstellenlisten sowie erste Inspektionskataloge (Inbetriebnahmestrategie auf der Ebene des Vorkonzepts).

Vorgehensweise und Methoden

  • Dokumentation und Besuche vor Ort, Nutzerinterviews, Technologie und Wartung.

  • Überprüfung der vorhandenen Dokumentation (Pläne, Diagramme, Messprotokolle, Wartungs- und Validierungsberichte, Bestandsdokumentation gemäß VDI 6026).

  • Messungen und Proben (z. B. Volumenströme von Lüftungsanlagen, Druckpegel, Stromqualität, EMV-Umgebung, Wasserhygiene).

  • Normen und Rechtsvergleich (DIN 1946-4, DIN VDE 0100-710, IEC 80001-1, ISO 7396-1, VDI 6023, StrlSchG/StrlSchV etc.).

  • Risikoworkshops (FMEA/Bow-Tie), Redundanz- und Szenarioanalyse (N/N+1/2N), Brownfield-Strategien für Bauvorhaben während des laufenden Betriebs.

  • Nutzung eines gemeinsamen Datenraums (CDE) und einer BIM-Strategie (sofern vorhanden, VDI 2552), frühzeitige Datenstrukturierung zur späteren Überprüfung.

Gebäudestruktur und Tragwerk

  • Standort, Entwicklung, Materialflüsse (sauber/unrein), Patiententransport, Lieferung.

  • Tragfähigkeit und Deckensysteme (z. B. Deckenlasten in Hybrid-OP-Sälen, Fundamente für MRT-Geräte, Schwingungs-/Schalldämmung).

  • Brandschutzkonzept (Brandabschnitte, Feuerwiderstand, Kabelsysteme gemäß MLAR, BMA/SAA-Matrix).

  • Raumhöhen und technische Zonen (Hohldecken, Schächte, technische Zentren), Raumreserven für spätere Erweiterungen.

  • Bauphysik: Akustik, Vibrationen, Luftfeuchtigkeit; elektromagnetische Umgebung (insbesondere für MRT, Angiographie, EMV-empfindliche Geräte).

TGA – Technische Gebäudeausrüstung

  • Luftaufbereitungstechnik: Systemaufbau, Baujahr, Filterkonzepte (z. B. H13/H14), Volumenströme, Druckkaskaden, Wärmerückgewinnung, Regelung/GA, Validierungsstatus nach DIN 1946-4/VDI 6022.

  • Kühlung/Heizung: Generatoren (Kältemaschinen, Fernkälte/Fernwärme), Verteilung, Redundanz, freie Kühlung, Spitzenlasten.

  • Elektrotechnik: Stromversorgung, Netzqualität (THD, Flicker), Notstromversorgung (USV, NEA), Selektivität, Potenzialausgleich (insbesondere in medizinischen Bereichen), Erdung/EMV.

  • Medizinische Medien: Druckluft, O2, N2O, CO2, Vakuum (ISO 7396-1/-2), Reinheit, Redundanz, Versorgungswege, Leckagehistorie.

  • Sanitär/Wasserhygiene: Trinkwasserqualität, Temperaturkontrolle, Stagnation, Materialien, Legionellenrisiko (VDI 6023).

  • Gebäudeautomation: Gebäudeleittechnik (BMS/BAS), Alarmschnittstellen, Zeit-/Alarmsynchronisation, Schwarzbaufunktionen.

IT/IKT

  • Netzwerkarchitektur: L2/L3, Segmentierung, Redundanz (Core/Verteilung/Zugriff), PoE-Reserven, WLAN/RTLS.

  • IT-Sicherheit: IEC 80001-1 Managementsystem, B3S-Implementierung, Patch-/Schwachstellenmanagement, Fernwartung.

  • Dienste: NTP/PTP-Zeit, Syslog/SIEM, Alarmserver, VoIP, Bilddaten (PACS), DICOM/HL7/FHIR-Schnittstellen, Bandbreite/Speicher.

  • Rechenzentrum/Edge: Standorte, Klimaanlage, USV/Notstromversorgung, Brandmeldeanlage, Zugang.

Medizintechnik (MT)

  • Installierte Basis: Liste der Geräte (Hersteller, Herstellungsjahr, Status), verbleibende Nutzungsdauer, Serviceverträge, Verfügbarkeit von Ersatzteilen.

  • Betriebsbedingungen: Umgebungsbedingungen (EMV, Temperatur/Feuchtigkeit, Vibration), Medien- und Lastprofile, Validierungsstatus.

  • Schnittstellen: IT-Integration, Alarme, Synchronisierung, Sicherheitskategorien, Einhaltung von Normen (z. B. EN 60601-1/-1-2).

Gesetze, Normen, Genehmigungen

  • Genehmigungs- und Meldepflichten: Strahlenschutz (StrlSchG/StrlSchV), Bauvorschriften, medizinische Gase.

  • Vergleich der Raumkategorien: DIN 1946-4 (z. B. OP 1a/1b), DIN VDE 0100-710 (Gruppe 1/2), Hygieneraumgruppen.

  • Betreiberpflichten (MPBetreibV), Prüf- und Dokumentationspflichten (VDI 6026).

Platz- und Medienbedarf

  • Raumprogramm: Ableitung aus Leistungskennzahlen, Prozessplanung und Abläufen (Patient, Personal, Material). Raumhandbuch „Light“ mit Schlüsselparametern: Nutzung, Fläche, Raumhöhe, bauliche Anforderungen, HLK-Klasse, Druckniveau, Medienanschlüsse, Lasten.

  • Prozess- und Funktionszonen: Operationssaal mit Ein- und Ausgangsschleusen, Logistik für sterile Güter, Bildgebung mit Kontrollräumen, ZSVA mit räumlicher Trennung von unsauberen/reinen/sterilen Bereichen.

Medien- und Lastbestimmung:

  • Elektrische Anlagen: Spitzen-/Dauerlast, Schutz, Notstromkreise, IT-Netzwerke (medizinische Bereiche), USV-Anforderungen.

  • Kälte/Wärme: fühlbare/latente Lasten pro Raum, gleichzeitige Nutzung, Redundanzanforderungen.

  • Lüftungsanlage (AHU): Volumenstrom, TAV/Spezialdüsen, Filterklassen, Temperatur-/Feuchtigkeitsbereich, Druckkaskade; Anforderungen an Schall/Vibrationen.

  • Gase/Vakuum: Probenahmestellen, Spitzenentnahmen, Druckstabilität, Alarm.

  • IT: Ports, Bandbreite, Latenz, WLAN-Abdeckung, Funkdienste (DECT/5G), Redundanz der Routen.

Zukünftige Reserven

20–30 % Raum-/Kapazitätsreserven in kritischen Schächten/Strecken; modulare technische Bereiche.

Hygienezonen nach DIN 1946-4:

  • OP 1a/1b: Raumklasse, TAV, Differenzdruck, Partikel-/Keimgrenzwerte, Schleusenkonzept.

  • Intensiv-/Überwachungsstation: Druckkonzepte (z. B. Isolierzimmer mit Unterdruck), Luftwechselraten, Oberflächenmaterialien.

  • AEMP: streng getrennte Bereiche unsauber → sauber → steril, Luftschleusen, Druckstufen, Temperatur-/Feuchtigkeitsprofile, Wasserqualität.

  • Reinigung und Materialflüsse: Einbahnstraßen, keine Kreuzungen, Übergabepunkte, Reinigungsregime.

Strahlenschutz:

  • Bildgebung: Abschirmung je nach Raumbelegung, Schichtdicken, Türen/Fenster mit Bleieinsätzen; Signalisierung, Zugangskontrolle.

  • MRT: HF-Abschirmung, 5-Gauß-Linie und Gefahrenzone, Quenchrohr, ferromagnetische Sicherheit, EMV-Abstände.

  • Nachweise: Vorberechnungen (Medizinphysik), offizielle Mitteilung/Genehmigung, Strahlenschutzorganisation.

Zielsetzung

  • Verfügbarkeit basierend auf dem Risiko (medizinische Auswirkungen, Prozesskritikalität, Wiederanlaufzeit).

Redundanzklassen:

  • Stromversorgung: 2N für hybride OP/OP-Cluster-Kernfunktionen (z. B. separate Stromleitungen/USV-Pfade), N+1 für Bildgebung/Intensivpflege; Selektivität und Wartungsfreundlichkeit unter Last.

  • Kälte-/HLK-Anlagen: N+1 Lüfter (HLK), Kühlwassersätze N+1 oder 2N je nach Prozesskritikalität; Bypass- und Schaltkonzepte.

  • Medizinische Gase: Redundante Zylinder-/Tankversorgung, doppelte Kompressoren/Vakuumpumpen N+1, ringförmige Verteilung.

  • IT: Redundante Core-/Verteilungs-Switches, Dual-Routes, Servercluster, geordnete Degradationsmodi.

  • Wartung und Testbarkeit: Tests im Blackout-Betrieb/mit Notstromversorgung, Schalttests, regelmäßige Notfallübungen; die Redundanz muss nachweislich robust sein.

  • Erweiterungsmöglichkeiten: Platz- und Anschlussreserven, modulare Lüftungsanlagen, freie HEA-Felder, Patch-/Portreserven.

Typische Risiken:

  • Bauarbeiten in bestehenden Gebäuden: Verbreitung von Staub und Keimen, Lärm und Vibrationen, Versorgungsunterbrechungen, unentdeckte Umweltverschmutzung.

  • Technische Probleme: Einzelne Fehlerquellen (individuelle Wellenführung, gemeinsam genutzter Schaltschrank), EMV-Störungen, Stromqualität.

  • IT/OT: Unzureichende Segmentierung, Desynchronisierung von Zeit und Alarmen, Abhängigkeit von einzelnen Servern, Risiken der Fernwartung.

  • Organisation: Unklare Verantwortlichkeiten, fehlende Genehmigungsprozesse, unzureichende Dokumentation.

Entwurf von Maßnahmen:

  • Vorübergehende Baumaßnahmen: Staub-/Keimschutz (Unterdruck, Schleusen, Folienwände), temporäre HLK-/USV-/Mediensysteme, Nacht-/Wochenendschaltung.

  • Technologie: Trennung redundanter Pfade, Hot/Cold-Standby, Bypass, zusätzliche Sensoren/Überwachung.

  • IT: Netzwerkzugriffskontrolle, Segmentierung, Dual-Homing, Zeitdienstredundanz, Härtung.

  • Governance: RACI-Matrix, Änderungs- und Freigabeprozesse sowie Test- und Abnahmepläne sollten von Anfang an berücksichtigt werden.

  • Risikokriterien: Akzeptanzgrenzen, Dokumentation von Abweichungen mit Ausgleichsmaßnahmen; frühzeitige Einbeziehung von Hygiene/Medizinphysik/IT-Sicherheit.

Stakeholderregister:

  • Klinik: Medizinisches Management, Krankenpflege, Hygiene, MT-Operationen, Gebäudemanagement, Medizinphysik, IT/Informationssicherheit, Arbeitssicherheit.

  • Planung: Architektur, Gebäudetechnik (HLK, Elektrotechnik, Mechanik, Gebäudeautomation), Planung der mechanischen Anlagen, IT/OT-Planung, Brandschutz, Akustik/Schwingungstechnik, Tragwerksplanung.

  • Ausführung/Hersteller: Bauunternehmen, Unternehmen aus den Bereichen Heizung, Lüftung, Klima/Kältetechnik/Elektrotechnik/Medien, Hersteller von Maschinen und Anlagen, IT-Anbieter, Prüflaboratorien/Experten.

  • Behörden/Inspektoren: Bauaufsichtsbehörde, Gewerbe-/Arbeitsschutzbehörde, Strahlenschutzbehörde, Hygieneüberwachung, Versorgungsunternehmen/Netzbetreiber.

Schnittstellenmatrix (auf der Ebene der Vorplanung):

  • MT–TGA: Medienanschlüsse, Belastungen, EMV- und Vibrationstoleranzen, Montage-/Wartungsräume.

  • MT-IT: Netzwerk, Protokolle (DICOM, HL7, Syslog), Alarme, Zeitdienst.

  • Gebäudetechnik (TGA) – IT/GA: Meldungen, Alarme, Prioritäten, Brandmeldeanlagen/Brandmeldematrizen, Black-Building-Logik.

  • Konstruktion – alles: Öffnungen, Schächte, Brandschutz, Tragfähigkeit, Zufahrtswege.

  • Kommunikations- und Entscheidungsstruktur: Regelmäßige Meetings, Gate-Reviews, Änderungskontrolle; Dokumentation im CDE, Versionierung, Release-Workflows.

Zinsstruktur:

  • Vorläufige Planung: 6–12 Wochen (Bestand, Bedarf, Varianten, erste Klärung mit den Behörden).

  • Entwurf/Layout: 8–16 Wochen (Detailplanung, Genehmigungsunterlagen, Angebotsvorbereitung).

  • Umsetzung: abhängig vom Umfang; lange Vorlaufzeiten bei Komponenten (MRT/Angiographie/Sterilisatoren, Lüftungsanlagen, USV/NEA) berücksichtigen.

  • Inbetriebnahme/Abnahme: 4–8 Wochen einschließlich integrierter Tests, Hygiene-/Strahlenschutzabnahme.

  • Abhängigkeiten: Lockdowns, klinische Saisonalität, Bauarbeiten während des laufenden Betriebs, Lieferkettenrisiken; Puffer (Zeit- und Entscheidungsreserven).

Budgetrahmen (kostengruppenorientiert):

  • Bau/Architektur (Renovierung, Abschirmung, HF-Kabine, statische Anpassungen).

  • Gebäudetechnik (HLK, Kälte-/Heizung, Elektrotechnik/USV/NEA, Gase, Haustechnik).

  • MT (Erwerb/Implementierung/Validierung).

  • IT (Netzwerk, Server/Speicher, Sicherheit, Lizenzen).

  • Planung/Inspektionen/Genehmigungen, temporäre Lösungen, Betriebsunterbrechungen.

  • Rücklagen: Risiko-/Preisanpassungs-/Indexierungsrücklagen (typischerweise 10–20 %, abhängig von der Risikosituation).

  • TCO-Perspektive: Energie, Wartung, Inspektionen, Verbrauchsmaterialien, Lebenszyklus/Upgrades.

Machbarkeitscheckliste/Vorplanung

  • Bedarf/Leistung – Wurden Leistungsindikatoren, Prozess- und Kapazitätsziele vereinbart und genehmigt?

  • Raum- und Funktionsprogramm entworfen, Zimmerliste „Licht“ verfügbar?

Inventar

  • Sind die aktuellen Bestandsdokumente vollständig und validiert (VDI 6026)?

  • Wurde der Zustand des Gebäudes (Statik, Brandschutz, Akustik/Vibrationen) überprüft?

  • Wird der Zustand der gebäudetechnischen Anlagen (Heizung, Lüftung, Klimaanlage, Kühlung/Heizung, Elektrik/USV/Energierückgewinnung, Gase, Sanitäranlagen, Gebäudeautomation) erfasst und bewertet?

  • Ist die IT/IKT-Infrastruktur (Segmente, Rechenzentrum, Zeit-/Alarmsysteme) dokumentiert und wird sie geprüft?

  • Sind die installierte Basis der MT-Systeme, die verbleibende Nutzungsdauer, die Schnittstellen und die Serviceverträge erfasst?

Zonen und Konzepte

  • Ausgelegt mit Hygienezonen und Druckkaskaden (DIN 1946-4)?

  • Strahlenschutz-/HF-Abschirmungskonzept erläutert, 5-Gauss/Quench berücksichtigt?

  • Werden Material- und Personenströme als sauber/unrein definiert?

Medien und Ladungen

  • Elektrische Lasten, Notstrom-/USV-Anforderungen, Selektivität ausgelegt nach (VDE 0100-710)?

  • Sind die Volumenströme, Filterklassen und Temperatur-/Feuchtigkeitsbereiche der Lüftungsanlage (AHU) definiert?

  • Berechnete Kälte-/Wärmelasten; definierte Reserven?

  • Medizinische Gase/Vakuum, dimensioniert nach ISO 7396-1/-2?

  • Wurden die Anforderungen an IT-Ports/Bandbreite/Latenz, WLAN/RTLS und Sicherheit bereits festgelegt?

Redundanz/Verfügbarkeit

  • Sind für jedes Teilsystem (N/N+1/2N) Redundanzziele definiert und begründet?

  • Sind die grundlegenden Test- und Schaltkonzepte beschrieben (Black Building/NEA/UPS)?

Risiko und Governance

  • Erstes Risikoregister (FMEA/Bow-Tie) erstellt, Risikokriterien definiert?

  • Ist eine Strategie für die Integration in die bestehende Struktur vorhanden (Staub-/Keimschutz, temporäre Lösungen, Schaltvorgänge)?

  • Stakeholder-Register und Schnittstellenmatrix erstellt; RACI definiert?

  • Ist die Kommunikations-/Genehmigungsstruktur (Gateways, Änderungskontrolle) definiert?

Termine und Budget

  • Haben Sie einen groben Zeitplan mit Artikeln mit langen Vorlaufzeiten und Pufferzeiten erstellt?

  • Wurde der Budgetrahmen, einschließlich Rücklagen und TCO-Analyse, vereinbart?

Beweise/Autoritäten

  • Wurden die Genehmigungs- und Meldeverfahren (Strahlenschutz, Bauwesen, Gase) präzisiert?

  • Liegt ein Entwurf des Test-/Abnahmekatalogs vor? Ist eine Validierungsstrategie skizziert?

CDE/BIM/Dokumentation

  • Gemeinsamer Datenraum eingerichtet, Versionsverwaltung und Release-Prozess definiert?

  • Sind Nummerierungs-/Identifikationssysteme (Räume/Einrichtungen/Signale) definiert?

Hinweis:

Diese vorläufige Planungsgrundlage ist Voraussetzung für einen fundierten Variantenvergleich und die Freigabe für die Entwurfsphase. Abweichungen müssen dokumentiert und die damit verbundenen Risiken begründet sowie durch Ausgleichsmaßnahmen untermauert werden.

Vision und Leitprinzipien

Die Entwurfs-/Layoutphase spezifiziert die in der Vorplanung definierten Anforderungen in eine überprüfbare und abnahmefertige Konstruktionsdokumentation. Der Fokus liegt auf normkonformen, überprüfbaren Entwurfskriterien, klar definierten Schnittstellen zwischen Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung, Sanitär, Elektro), Gebäudetechnik (Gebäudetechnik) und IT sowie einer Verfügbarkeits- und Wartungsstrategie, die den Betrieb unter Last, die Erweiterbarkeit und die Testbarkeit gewährleistet. Alle Spezifikationen müssen so gestaltet sein, dass die nachfolgenden Abnahmetests (Hygiene, Strahlenschutz, Funktionalität, EMV, IT-Sicherheit) mit vertretbarem Aufwand durchgeführt werden können.

Entwurfskriterien – allgemeine Spezifikationen

  • Luftvolumenstrom und Strömungsmuster Prinzip: Ableitung aus Nutzungsrisiko, Raumgeometrie, Wärmelasten und Hygieneanforderungen gemäß DIN 1946-4. Für TAV-Felder: Volumenstrom V = v × A × 3600; typische Zuluftgeschwindigkeiten über dem Betriebsfeld 0,22–0,30 m/s.

  • Luftwechselrate und Mischströmung je nach Raumklasse und Wärmelast; Erholungszeiten und Partikel-/Keimgrenzwerte können geplant werden (Messanschlüsse, Sensoren).

  • Druckpegel: Differenzdrücke zur Vermeidung von Querströmungen: typischerweise ±10 bis ±20 Pa zwischen Zonen mit höherem/niedrigerem Hygienestandard. Stabile und einstellbare Druckhaltung mit Überwachungs- und Alarmsystem.

  • Filterklassen: Zuluftfilter in hygienekritischen Bereichen H13/H14; Vor- und Zwischenfilter abgestuft (z. B. ePM1/ePM2,5) nach VDI 6022 und DIN 1946-4. Filtergehäuse mit dicht schließenden Prüfanschlüssen (Dichtheitsprüfung).

  • Temperatur/Luftfeuchtigkeit: Komfort- und Prozessbereiche: Typische Zielwerte 20–24 °C im Operationssaal (variieren je nach Eingriff), 30–60 % relative Luftfeuchtigkeit in patientennahen Bereichen; Bereiche der Zentralsterilisation und Bildgebung mit spezifischen Bereichen gemäß Hersteller- und Standardvorgaben.

  • Akustik und Schwingungen: Der Schalldruckpegel während des Betriebs sollte so niedrig wie möglich sein, typischerweise OP ≤ 55 dB(A), Intensivstation ≤ 45 dB(A) im Normalbetrieb; Vibrationsbegrenzung bei bildgebenden/großen Geräten (Vibrationsschutz, ggf. Entkopplung durch das Fundament).

  • EMV/Abstände: Trennung von Strom- und Datenleitungen, sternförmiger Potenzialausgleich in medizinischen Bereichen, Einhaltung der Herstellervorgaben (MRT-/Angiographie-/OP-Systeme); leitfähige Bodensysteme, wo erforderlich.

  • Medien- und IT-Schnittstellen: Redundante Stromversorgung für kritische Verbraucher, definierte Trenn-/Umgehungsfunktionen, dokumentierte Protokolle (DICOM/HL7/FHIR, Zeitdienste), Alarmschnittstellen und Prioritäten.

OP/Hybrid-OP

  • Strömungsprinzip: TAV über dem Betriebsfeld; Zuluftgeschwindigkeit 0,22–0,30 m/s im nutzbaren Bereich; Feldgrößen oft 3,0–3,4 m Kantenlänge; Kanteninduktion und Abschirmung beachten.

  • Volumenstrom: abhängig von Feldgröße und Strömungsgeschwindigkeit, typischerweise 6.000–12.000 m³/h (zuzüglich Raumluftstrom).

  • Druckniveau: OP positiv im Vergleich zu Sekundärzonen (+10 bis +20 Pa), Luftschleusen abgestuft.

  • Filter: Zuluft H13/H14, Abluft Feinstaubfilter gemäß Konzept; überwachbare Differenzdruckmessung.

  • Temperatur/Luftfeuchtigkeit: Standardmäßig 20–24 °C, bei Herz-/Kinderoperationen möglicherweise 18–22 °C; 30–60 % relative Luftfeuchtigkeit (kann aus medizinischen Gründen abweichen).

  • Akustik: ≤ 55 dB(A) im Betrieb, Maßnahmen gegen Belüftungs-/Lärmspitzen.

  • Elektrotechnik/IT: 2N-Versorgung für die Kernfunktionen des Operationssaals, medizinische IT-Netzwerke (IT-Systeme gemäß VDE 0100-710), duale Netzwerkpfade; Zeitsynchronisation (NTP/PTP).

Bildgebende Verfahren (MRT/CT/Angiographie)

  • MRT: HF-Abschirmraum (Faraday-Käfig), 5-Gauß-Zone, Quenchrohr mit sicherer Druckentlastung; thermische Belastungen und konstante Raumklimatisierung (z. B. 20–22 °C, Luftfeuchtigkeit gemäß Herstellerangaben, oft 40–60 % RH).

  • CT/Angio: stabile Temperaturbereiche (typ. 20–24 °C), definierte Luftwechselraten; EMV-Abstände und abschirmungskonforme Installation.

  • Druckniveaus: Im Untersuchungsraum üblicherweise leicht überdruckt, im Kontrollraum neutral/überdruckt, abhängig von den Hygienebedingungen.

  • Akustik/Vibrationen: geringe Vibrationen (Fundament), Schalldämmung für Kompressor-/Kältemodule.

  • IT/Integration: Hochbandbreitennetzwerk (DICOM), QoS für Bilddaten, redundante Netzwerkpfade; USV für Steuerungs-/Rechenkomponenten.

AEMP/CSSD

  • Zonierung: unrein (negativ), rein (neutral/leicht positiv), steril (positiv) mit deutlicher Druckkaskade (Abstufung typisch 10–15 Pa).

  • Luftaustausch: ausreichend für die Regulierung von Luftfeuchtigkeit und Temperatur sowie für die Keimabwehr; Zuluftzufuhr zur Minimierung von Kreuzkontaminationen.

  • Temperatur/Luftfeuchtigkeit: Reine/sterile Bereiche oft 20–22 °C; Luftfeuchtigkeit je nach Prozess (z. B. Verpackung ≤ 60 % rF).

  • Medien: Dampf gemäß EN 285, Reinstdampfqualität, Reinstwasser (A0/Validierungsspezifikationen beachten); ausreichend dimensionierte Abluftöffnungen an Reinigungs-/Desinfektionsgeräten.

  • IT: Chargenrückverfolgbarkeit/Barcode, Schnittstellen zu HIS/OP; sichere Netzwerksegmente.

Intensivstation/IMC

  • Raumluft: definierter Luftaustausch und gezielte Luftströmung zur Minimierung von Kreuzinfektionen; Isolierzimmer mit Unterdruck (−10 bis −20 Pa) einschließlich Vorraum/Schleuse.

  • Temperatur/Luftfeuchtigkeit: 21–24 °C, 30–60 % RH; lokales Komfortmanagement.

  • Akustik: niedrige Pegel, schalloptimierte Geräteplatzierung.

  • Medien: redundante Verfügbarkeit von Sauerstoff/Druckluft/Vakuum; sichere Alarmweiterleitung.

  • IT: Integration des Alarmsystems, Echtzeit-Standortverfolgung (RTLS) optional; Redundanz der Netzwerkanschlüsse an den Betten

Hinweis

Die endgültigen Spezifikationen müssen mit den einschlägigen Normen (einschließlich DIN 1946-4, VDI 6022, DIN VDE 0100-710) und den Anforderungen des Herstellers verglichen werden.

Schnittstellenmanagement

  • Schnittstellensteuerungsdokument (ICD) pro System mit eindeutigem Signal- und Medienverzeichnis, Anschlusstypen, Protokollen, Alarmlisten, Parametern, Grenzwerten, EMV- und Erdungsanforderungen.

  • Versions- und Änderungsmanagement in CDE; RACI für Releases.

Typische TGA-Grenzflächen der MT

  • HLK: Zuluftparameter, Abluftabsaugung (z. B. Anästhesiegasabsaugung), Wärmelasten, Geräusche.

  • Elektrotechnik: Leistungs-/Anlaufströme, Selektivitätspläne, IT-Medizinnetzwerke, USV-Zuordnung, Potenzialausgleich.

  • Kühlung/Heizung: Anforderungen an Kaltwasser/Kühlwasser oder Direktverdampfung, Redundanz auf der Sekundärseite, Kondensatablauf.

  • Gase: O2, Druckluft, Vakuum, CO2, N2O, medizinische Drücke; Durchflussmengen, Anschlussnormen, Alarme.

Typische IT-Schnittstellen von MT

  • Kommunikation: DICOM, HL7/FHIR, Syslog/CEF, SNMP; Leistungsanforderungen (Latenz/Bandbreite).

  • Sicherheit: Authentifizierung/Autorisierung (AD/LDAP, Zertifikate), Zeitdienste (NTP/PTP), Zugriffskontrolle (NAC).

  • Alarm-/Ereignisintegration: Priorisierung, Eskalationswege, Bestätigung, Black-Channel-Mechanismen.

Verfügbarkeits-, Redundanz- und Wartungskonzept

  • Zielbild: Verfügbarkeit nach Kritikalität gestaffelt: OP/Hybrid-OP hochkritisch (2N für Kernfunktionen), Bildgebung/Intensivmedizin N+1 bis 2N pro Teildisziplin; AEMP prozesskritisch mit N+1 für Dampf, HLK und Medien.

  • PStromversorgung: Doppelseitige Stromversorgung, selektive Schutzkonzepte, medizinische IT-Netzwerke in Räumen der Gruppe 2, USV online (kritische Steuerungen, IT), Notstromversorgung mit Schnellstart, Prioritätsmatrix; zyklische Lasttests (Schwarzlicht).

  • Luftaufbereitung/Kühlung/Heizung: Lüfteranordnungen N+1, doppelte Filterstufen mit bypassfreier Dichtung, redundante Kältemaschinen (N+1/2N) mit unabhängiger Hydraulik, Schaltkonzepte ohne Betriebsunterbrechung, Frostschutz-/Notbetriebsszenarien.

  • Medizinische Gase: Redundante Generatoren/Reservetanks, ringförmiges Verteilungsnetz, doppelte Versorgungswege in kritischen Bereichen, permanente Überwachung/Alarmanlage.

  • IT/Kommunikation: Redundante Core-/Verteilungs-Switches, Dual-Paths, VRRP/HSRP, Servercluster, Speicherreplikation; Notfallbetriebsmodi, definierte Leistungsminderung.

  • Wartbarkeit unter Last: Bypass- und Abschaltkonzepte, redundante Stränge trennbar, im laufenden Betrieb austauschbare Komponenten, ausreichend große Zugangsräume; Wartungsfenster und -verfahren mit Rücksetzfunktion.

  • Ersatzteil- und Servicekonzept: Wichtige Ersatzteile (Filter, Lüfter, USV-Module, Sensoren) vorrätig halten, SLAs, Fehlerbehebungszeiten, 24/7-Verfügbarkeit gewährleisten; Konfigurations- und Firmware-Management.

Planungsmaßnahmen

  • Messanschlüsse für Druck/Partikel/Durchfluss an HLK-Komponenten und im Raum; Differenzdrucksensoren mit Kalibrieranschlüssen; Probenahmestellen für Wasser/Medien.

  • HEPA-Filtergehäuse mit Scanrahmen; definierte Messraster in TAV-Zonen; Visualisierungsoption (Rauchtests).

Prüf- und Abnahmekriterien

  • ALT: Volumenströme, Geschwindigkeitsprofile, Druckkaskaden, Filterlecktest, Erholungszeit, Temperatur-/Feuchtigkeitsstabilität.

  • Elektrotechnik: Schleifen-/Isolationsmessungen, Selektivitätsprüfung, USV/NEA-Schalttests.

  • Medizinische Gase: Dichtheit, Reinheit, Druckstabilität, Alarmfunktion.

  • MT/IT: Schnittstellentests (DICOM/HL7), Alarmintegration, Zeit- und Alarmsynchronisation; EMV-Konformität.

Dokumentation

  • Testpläne, Checklisten und Protokolle gemäß VDI 6026; Rückverfolgbarkeit der Anforderungen (Spezifikationen/Leistungsbeschreibungen) zum Testergebnis; Abweichungs- und CAPA-Management.

Zugänglichkeits- und Wartungsrouten

  • Zugang zu Raum und Ausrüstung: Zufahrtswege für große Geräte (Lichte Breiten/Höhen, Tragfähigkeiten, Wendekreise); temporäre Öffnungen und Demontagepunkte können eingeplant werden.

  • Technische Bereiche: Betriebs- und Wartungsbereiche: vor den Schaltschränken typischerweise ≥ 1,2 m tief, an den Lüftungsanlagen gemäß Herstellervorgaben; ungehinderter Filterwechsel und freie Herausziehwege für die Lüfter.

  • Schächte/Routen: Reserveflächen (20–30%), Trennung redundanter Stränge; Kennzeichnung/Nummerierung; hygienische Hohldecken mit Reinigungsmöglichkeit.

  • Sicherheit und Ergonomie: Beleuchtung, Absturzsicherung, Zugangskonzepte, Arbeitsbühnen; Lärm-/Hitzeschutz in technischen Bereichen.

Grundlagen der Cybersicherheit im Design

  • GÜberwachung und Risiko: Anwendung der IEC 80001-1 für IT-Netzwerke mit medizinischen Geräten; Integration der Informationssicherheit in das Risikomanagement; Sicherheit durch Design.

  • Netzwerksegmentierung: Trennung von MT, GA/OT und Büro-IT; Mikrosegmentierung, Zonen-/Kanalansatz; Firewalls mit kontrollierten Übergängen; separate Managementnetzwerke.

  • Identität und Zugriff: Strenge Authentifizierung, rollenbasierter Zugriff, Zertifikatsinfrastruktur; Verwaltung privilegierter Zugriffe; Protokollierung aller administrativen Aktionen.

  • Härten und Ausbessern: Baselines (CIS/BSI), Deaktivierung unnötiger Dienste, Whitelisting von Anwendungen, signierte Updates; Patch-/Schwachstellenmanagement mit koordinierten Wartungsfenstern.

  • Fernwartung: Broker-/Jump-Host-Modelle, MFA, zeitlich begrenzte Freigaben, verschlüsselte Verbindungen; Protokollierung und Live-Überwachung.

  • Überwachung und Resilienz: Syslog/SIEM-Konnektivität, Netzwerk- und Host-Sensoren; Backup-/Wiederherstellungsstrategien, Offline-Backups; Notfallübungen (Ransomware-Szenarien).

  • Sicherheit-Schutz-Kopplung: Klare Priorisierung bei Störungen, ausfallsichere Modi, sichere Alarmkanäle (schwarzer Kanal), Zeit-/Alarmsynchronisation.

Testarchitektur

  • Stufenmodell: FAT (Hersteller), SAT (Standort), Funktionstests pro Gewerk, Integrationstests (MT–TGA–IT), Leistungs- und Ausfallsimulationen, Hygiene-/Strahlenschutz-Abnahmetests.

Testszenarien

  • Normalbetrieb: Stabilität von Last und Temperatur/Luftfeuchtigkeit, Bilddaten-/Alarmverkehr, Benutzerströme.

  • Notfall-/Unterbrechungsbetrieb: Umschaltung von USV/NEA, Ausfall einzelner HLK-/Kälteanlagenkomponenten (N+1), Netzwerkpfadverlust, Single Point of Failure-Prüfungen.

  • Sicherheit: EMV-Prüfungen gemäß Herstellervorgaben, Funktionstests der Cybersicherheit (Segmentierung, NAC, Rechte), Alarmübertragung über den Black-Channel-Kanal.

Akzeptanzkriterien

  • Gegenmaßnahmen zur Auslegung von Werten mit Toleranzen, reproduzierbare Verfahren, Grenzwertmatrizen; Definition von „Go/No-Go“-Kriterien und Restpunktmanagement.

Organisation

  • Verantwortlichkeiten (RACI) pro Test; Terminplanung und Ressourcenplanung; Verwaltung der Messgeräte (Kalibrierungsstatus); Vorschulung der Testteams.

Entwurfskriterien

  • Luftvolumenströme, Strömungsprinzip und Luftwechselraten definiert und berechnet?

  • Druckpegel einschließlich Mess-/Alarmsystem definiert?

  • Ist ein Filterkonzept (Klassen, Gehäuse, Dichtheitsprüfung) geplant?

  • Sind Temperatur-/Feuchtigkeitsregelung und Toleranzen auf jeden Raum individuell abgestimmt?

  • Akustischer und Vibrationsschutz nachgewiesen?

ICHSchnittstellen

  • Wurden vollständige ICDs MT–TGA–IT entwickelt und veröffentlicht?

  • Ist das EMV-/Erdungs- und Potenzialausgleichskonzept dokumentiert?

  • Sind IT-Protokolle, Zeit-/Alarmsynchronisation und QoS definiert?

Verfügbarkeit/Wartung

  • Wird die Redundanzstrategie (N/N+1/2N) für jedes Teilsystem dargestellt?

  • Sind Schalt-/Bypass- und Testkonzepte geplant (Wartung unter Last)?

  • Ist ein Ersatzteil-/Service- und SLA-Konzept vorhanden?

Gültigkeit

  • Sind Messanschlüsse, Abtastpunkte und Scanrahmen vorhanden?

  • Welche Akzeptanzkriterien und Toleranzen sind für die einzelnen Gewerke definiert?

  • Rückverfolgbarkeitsanforderung → Test → Nachweis sichergestellt?

AZugänglichkeit

  • Sind Zufahrtswege und Servicebereiche ausreichend dimensioniert?

  • Schächte/Strecken mit Reserven, die so voneinander getrennt sind, dass Redundanz gewährleistet ist?

  • Werden die Sicherheits- und Ergonomieanforderungen in technischen Bereichen erfüllt?

Cybersicherheit

  • Sind die Konzepte Segmentierung, NAC, Identität und Rechte aufeinander abgestimmt?

  • Patch-/Schwachstellen-/Protokollierungsstrategie definiert?

  • Sichere und dokumentierte Fernwartung?

Testplanung

  • Wurden FAT/SAT/Integrations- und Notfallbetriebstests geplant?

  • Planung von Messgeräten, Personal und Schulungen?

  • Sind die Akzeptanzkriterien („Go/No-Go“) und der Restpunktprozess definiert?

Hinweis:

Die Planungs- und Bauphase endet mit der Erstellung einer genehmigungs- und implementierungsbereiten Dokumentation, die eine risikoorientierte, nachvollziehbare und kosteneffiziente Umsetzung ermöglicht. Abweichungen von Normen oder Herstellervorgaben müssen begründet, validiert und zusammen mit Ausgleichsmaßnahmen im Risikoregister dokumentiert werden.