Gesundheit
Universitätsklinikum: Elektrotechnische Modernisierung spart 800 km Fußweg im Jahr
Das Universitätsklinikum ist als einziges Krankenhaus der Maximalversorgung in der regionalen Umgebung und der zentrale Bestandteil der dortigen Krankenversorgung. In Deutschland gehört das Universitätsklinikum mit seinen über 1.400 Betten, 40 klinischen Abteilungen und über 7.000 Mitarbeitern zu den 10 größten Klinikstandorten.
„Alles hat gut funktioniert und ist vor allem im laufenden Betrieb ohne Beeinträchtigung des Krankenhausbetriebes abgewickelt worden.“
— T.S. Bauleiter
Das Projekt in Zahlen
5 Mio
Euro Investition
3.500
Neue Leistungsschutzschalter
150
Neue Verteiler
1.800
Sicherheitsleuchten ausgetauscht
100%
Umbau im laufenden Betrieb
100%
Gebäudeautomation für Beleuchtungstechnik (KNX-Technik)
Die Geschichte
Die technische Lebensader unter dem Messer: Operation am offenen Herzen
Dass im Universitätsklinikum operiert wird, ist alltäglich und keine Meldung wert. Ein Eingriff an 150 Verteilerschränken im laufenden Klinikbetrieb, der mehrere Monate andauert, hingegen ist eine Operation der besonderen Art:
Die Arbeiten finden zum Teil in der Nacht statt, die Versorgung der Patienten (über 1.500 Betten) muss zu jeder Zeit gewährleistet sein und Beeinträchtigungen gilt es soweit wie möglich im Rahmen zu halten. Kurzum: OP-bedingte Risikofaktoren minimieren und mögliche Komplikationen ausschließen.
Alterserscheinungen erfordern Eingriff
Die bestehenden Schaltanlagen im Hauptgebäude des Universitätsklinikum waren zum größten Teil in die Jahre gekommen und enthielten keine weiteren Kapazitäten. Die Anbindung weiterer medizinisch-technischer Anlagen war faktisch nicht mehr möglich.
Vorrangige Aufgabe war es somit, die elektrotechnische Infrastruktur als Grundlage des Klinikbetriebs zu erneuern, um die Betriebssicherheit zu erhöhen und perspektivisch Erweiterungen und Entwicklungen zu ermöglichen: Leben erhalten und Zukunft sichern!
Es wird eng
Veränderungen an den bestehenden Anlagen führten aber gleichzeitig zu einer Änderung der Verteilerstandorte, da die aktuellen, erweiterten Anforderungen aus dem Brandschutzsanierungskonzept zu einer Neuorientierung dieser Aufstellorte führten.
Neben den rein technischen Aspekten mussten insbesondere die räumlichen Gegebenheiten und Möglichkeiten analysiert werden. Eine Aufgabe, die meist einfacher klingt, als sie ist. Denn: Raum im Bestand ist ein wertvolles Gut, dass von Mitarbeitern aus verschiedensten Bereichen und Abteilungen begehrt wird. Die Folge: Organisation, Organisation, Organisation!
Sämtliche Umschlussarbeiten oder Freischaltungen wurden in enger Abstimmung mit dem medizinischen Personal und der Betriebstechnik durchgeführt. Ein Ausfall der Stromversorgung führt in Krankenhäusern direkt zu erheblichen Gefährdungen für Leib und Leben. Eine gute Vorbereitung, Koordinierung und Durchführung sind im wahrsten Sinne des Wortes lebensnotwendig.
Am Anfang war das VgV-Verfahren: Sanierung der Elektroverteilung
Im April 2015 wurden die Ingenieurleistungen zur Sanierung der Elektroverteilungen im Universitätsklinikum im Rahmen eines EU-weiten Wettbewerbs ausgeschrieben. Eine Aufgabe, die sich in der Überschrift und Einleitung wie ein “Standard-Projekt” liest.
Allerdings wurde in den folgenden Sätzen sehr schnell klar, dass der Anspruch weit über den Durchschnitt hinausgeht: Die Sanierung des größten Gebäudes auf dem Gelände musste im laufenden Betrieb erfolgen. Weitere räumliche Kapazitäten für die Technik standen grundsätzlich nicht mehr zur Verfügung.
Ende Juni wurden wir dann zum finalen Vergabegespräch und der Präsentation unseres Realisierungskonzepts für das Projekt eingeladen. Insbesondere durch die frühzeitige, intensive Berücksichtigung des Brandschutzes, die Lösungsvorschläge aus anderen Referenzprojekten und eine detaillierte Einsatz- und Ablaufplanung mit Berücksichtigung der sensiblen Umschlüsse konnte its ein schlüssiges und vollumfängliches Konzept vorlegen.
Genau einen Monat später erhielten wir von dem Universitätsklinikum den Zuschlag für das Projekt. Die Freude im Projektteam über den positiven Bescheid war groß. Die Vorfreude auf das Projekt war noch größer. Die Operation konnte beginnen.
Kompakt: Die Aufgabenstellung
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Sanierung und Austausch von mehr als 150 Verteilern und Kabelwegen
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Erneuerung der Sicherheitsbeleuchtung (dazu später mehr)
Die Mannschaft am OP-Tisch
Das Universitätsklinikum verfügt über eine eigene Abteilung für die Bereiche Planen und Bauen. Aus dieser Abteilung wurde ein erfahrener Mitarbeiter aus der Elektrotechnik in das Projektteam integriert. Unterstützung erhielt das Projektteam weiterhin von elektrotechnischem Personal aus der Abteilung Bewirtschaftung und Instandhaltung.
„Ein starkes Projektteam, in dem jeder mitdenkt, mitwirkt und zielgerichtet zusammenarbeitet.”
— Projektleiter its
Während der Bauphase wurde das Team auch durch hauseigene Architekten und Fachleute aus den Bereichen Bautechnik, Heizung-, Lüftung und Sanitär ergänzt. Es entstand ein starkes Team mit viel Kompetenz und Erfahrung. Die Grundlage für eine erfolgreiche Projektarbeit. Die Projektabwicklung wurde von its übernommen. Neben der technischen Planung und Realisierung müssen selbstredend auch die Kosten und Termine gesteuert werden.
Für die gesamte Bauphase haben wir vor Ort nicht nur ein Baubüro eingerichtet, sondern auch eine Firmenwohnung angemietet. So hatten wir während der gesamten Bauzeit eine räumliche Nähe zum Projekt. Ein Umstand, der insbesondere auch bei den Bauleitungstätigkeiten in der Nacht oder am Wochenende ein großer Vorteil war.
Der Patient: Das Hauptgebäude des Universitätsklinikums
„Das sind tatsächlich nicht alltägliche Dimensionen!”
— Projektleiter its
Nicht alltägliche Dimensionen. Der erste Eindruck unseres Projektleiters, als er vor dem Hauptgebäude stand. Das Hauptgebäude des Universitätsklinikum ist im wahrsten Sinne des Wortes herausragend:
Mit seinen insgesamt 14 Treppenhauskernen und 7 Etagen umfasst es über 150.000 qm Bruttogrundfläche (BGF). Das Gebäude ist so groß, dass spezielle Wege im Untergeschoss als Fahrradstraßen für die Fortbewegung zur Verfügung stehen. Der variable Innenausbau mit modularen Wandsystemen in dieser Ausdehnung macht dieses Gebäude wahrscheinlich einzigartig und hat sich aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit über die letzten Jahrzehnte bewährt.
Die erste Untersuchung: Dynamik von Anfang an
Auf Basis der Projektvorgaben wurden die Bestandsaufnahmen im Hauptgebäude und den Bettenhäusern begonnen. Wie bei älteren Gebäuden üblich war auch hier die Bestandsdokumentation in vielen Bereichen lückenhaft. Zum Teil konnte bei der Bestandsaufnahme von Verteilern und Leitungswegen vor Ort nicht ergänzend auf vorhandene Bestandsunterlagen zurückgegriffen werden.
Im Projektverlauf kamen daher auch Leitungssuchgeräte zum Einsatz. Am Ende konnte der Bestand aber vollumfänglich aufgenommen und dokumentiert werden. Ein wichtiger Schritt für die weitere Umsetzung. Die intensive Bestandsaufnahme und die Vorplanung zeigten nämlich schnell, dass die technischen Rahmenbedingungen und die örtlichen Gegebenheiten eine große Herausforderung für die Planung, die Kosten und die Terminpläne darstellen.
Neuer Befund: Sicherheitsbeleuchtung mittelfristig nicht mehr nutzbar
Gleichzeitig wurde festgestellt, dass die Sicherheitsbeleuchtung im Gebäude UBFT aufgrund der Abkündigung von Ersatzteillieferungen mittelfristig nicht mehr nutzbar sein wird. Hier wurde vom Universitätsklinikum aufgrund des nahenden Risikos die Erneuerung der Sicherheitsbeleuchtung mit in die Sanierungsmaßnahmen eingeschlossen.
Neben der Sanierung der Verteiler und Kabelwege wurde nun insbesondere auch die Sicherheitsbeleuchtung erneuert. Ein wichtiger Schritt für die Sicherheit des Krankenhausbetriebs.
Angepasste Planung erfordert Flexibilität
Das Gesamtprojekt wurde organisatorisch in 2 Einzelprojekte aufgegliedert. Zum einen der Austausch der Verteiler und zum anderen die Erneuerung der Sicherheitsbeleuchtung.
Der Verteileraustausch wurde in den oberen Etagen begonnen und sukzessive in die unteren Etagen fortgeführt. Parallel dazu wurde die Sicherheitsbeleuchtung erneuert. Hier wurde die Reihenfolge der Arbeiten vor allem dadurch bestimmt, welche Bereiche zu welchen Zeiten mit den geringsten Beeinträchtigungen umgebaut werden können. Eine flexible Zeitplanung war hier über gesamte Bauzeit notwendig.
Sanierung der Bereichsverteiler reduziert technische Ausfälle
Die Planung umfasste über 150 Bereichsverteilerschränke mit über 3.500 Leistungsschaltern, die neu installiert werden mussten. Eine bedeutende Anzahl, wenn man bedenkt, dass ein durchschnittliches 3-geschossiges Bürogebäude mit ca. 5 bis 10 Verteilern ausgestattet wird.
Im Rahmen der Planung wurde eine selektive Auslegung der Komponenten berücksichtigt, so dass bei einem Fehler in einem Stromkreis nur das Schutzgerät auslöst, das sich unmittelbar vor der Fehlerstelle befindet. Nicht nur für ein Krankenhaus stellt diese Projektierungsanforderung ein wichtiges Sicherheitskriterium dar. Dadurch können technischen Ausfälle auf kleine Bereiche beschränkt werden. Dafür wurden von its umfangreiche Netzberechnungen und Kennlinienvergleiche durchgeführt.
Moderne Beleuchtung und Differenzstrommessung sorgen für mehr Komfort und Sicherheit
Beim Austausch der Verteiler wurde auch die Schaltungstechnik der Beleuchtung modernisiert. Eine intelligenter Gebäudeautomation für Beleuchtungstechnik (KNX-Technik) ermöglicht jetzt eine automatische Schaltung der Beleuchtung im Tages- und Nachtbetrieb. In der Vergangenheit wurden diese Schaltungen noch manuell am Tableau vorgenommen. Ein erheblicher Zugewinn an Komfort und Sicherheit.
Der Einbau und Einsatz von Differenzstromüberwachungen führte zu einer Reduzierung der Stromkreisabschaltungen bei Wiederholungsprüfungen im laufenden Klinikbetrieb. Dieses Thema ist bei Krankenhäusern sehr sicherheitsrelevant, da Abschaltungen immer eine ungewollte und kritische Beeinträchtigung des Krankenhausbetriebs darstellen. Durch die Differenzstrommessung gibt es eine permanente Überwachung, die die Abschaltungen reduziert. Eine Erhöhung der Betriebssicherheit.
Strom aus – Koordination an
Ein ganz wesentlicher Punkt für unsere Planung war, dass die Umschlüsse beim Verteilertausch mit allen Beteiligten perfekt abgestimmt und mit höchster Sicherheitsstufe ablaufen. Hier musste von allen Beteiligten viel Denk-, Planungs- und Abstimmungstätigkeit erbracht werden.
Sämtliche Umschlussarbeiten oder Freischaltungen fanden in enger Abstimmung mit dem medizinischen Personal und der Betriebstechnik statt. Schließlich kann ein Ausfall der Stromversorgung zu erheblichen Gefährdungen für Leib und Leben führen.
Vor allem das medizinische Personal musste frühzeitig über sämtliche Einschränkungen informiert sein, damit es mögliche Risiken rechtzeitig bewerten kann. Aufgabe des Planungsteams war es dann, dass diese Risiken minimiert und eliminiert werden. Darüber hinaus sollten die Zeiträume für Freischaltungen grundsätzlich so kurz wie möglich gestaltet werden.
Arbeiten – auch in der Nacht
In einigen Bereichen mussten die Umschlüsse zudem nachts durchgeführt werden. Insbesondere in hochsensiblen OP-Bereichen. Bei den Arbeiten in Bereichen, die (zumindest teilweise) in Betrieb bleiben mussten, wurde vor allem Rücksicht auf das Personal und Patienten genommen. Dadurch konnten bestimmte Arbeiten zwar nur sehr langsam umgesetzt werden, allerdings wurde die Akzeptanz zur Erreichung des gemeinsamen Projektziels entscheidend erhöht.
Eine konstruktive Abstimmung mit den involvierten Mitarbeitern war hier der Garant für erfolgreiche Umschlüsse. So wurde die Maßnahme den Mitarbeitern frühzeitig anhand einer Präsentation von Planungsabteilung und its vorgestellt und in erster Runde abgestimmt. Im Nachgang wurde die jeweilige Umschlussplanung an neue Erkenntnisse angepasst und dann vor Ort in den betroffenen Bereichen Raum für Raum noch einmal final mit allen Betroffenen abgestimmt.
Durch diese intensive Abstimmung konnten die Umschlussarbeiten zeitlich kurz gehalten und erfolgreich durchgeführt werden. Eine Arbeit, die sich im wahrsten Sinn des Wortes “mit Sicherheit” gelohnt hat.
Austausch der Sicherheitsbeleuchtung
Bevor der Altbestand demontiert werden konnte, mussten zuerst die neuen Sicherheitsbeleuchtungssysteme installiert und in Betrieb genommen werden. Für den Austausch der Sicherheitsbeleuchtung wurde aufgrund der räumlich begrenzten Aufstellmöglichkeiten zunächst – mit dem Sachverständigen und der technischen Abteilung – eine individuelle und normenkonforme Lösung für die Aufstellung der notwendigen Batterieanlagen erfolgreich erarbeitet.
Um die abgängige Batterieanlage zurückbauen zu können, musste die Sicherheitsbeleuchtung in mehreren Verteilungsbereichen ausgetauscht werden. Da eine Batterieanlage auch die Sicherheitsbeleuchtung des automatischen Warentransportsystems (AWT) speist, musste für die AWT-Anlage eine neue Versorgung der bestehenden Sicherheitsbeleuchtung errichtet werden.
Der Austausch der abgängigen Batterieanlage durch moderne Zentralbatterieanlagen stellt eine deutliche Verbesserung dar. Hinzu kommt die optimierte Ausleuchtung bei geringerer Leuchtenanzahl und den sparsameren Leuchtmitteln mit höherer Lebensdauer. Weiterhin verfügen die neuen Zentralanlagen über integrierte Überwachungseinrichtungen und automatische Prüffunktionen. Auf diese Weise werden Wartungskosten reduziert und die allgemeine Betriebssicherheit erhöht.
Real-Time-Überwachung erspart Weg von Hamburg nach München
Das Projekt umfasst insgesamt über 1.800 Sicherheitsleuchten mit Einzelleuchtenüberwachung. Die Überwachung ermöglicht eine Real-Time-Überwachung der Leuchten von einer zentralen Stelle aus. Ein Gewinn an Komfort und Sicherheit für das Universitätsklinikum
Bisher mussten alle Einzelleuchten regelmäßig anhand einer analogen Funktionsprüfung zu Fuß und mit dem Auge durchgeführt werden. Bei einer ausgeleuchteten Strecke von ca. 16 Kilometern fast ein Halbmarathon. Da diese Sichtkontrolle wöchentlich durchgeführt werden muss, ist ein Mitarbeiter somit jedes Jahr von Hamburg nach München gelaufen.
Höhere Ausfallsicherheit und leichtere Fehlersuche
Durch eine neue Netztopologie – von einer großen Zentralanlage zu einzelnen Zentralbatterieanlagen pro Verteilungsbereich (insgesamt 6 Zentralbatterieanlagen) – entsteht eine höhere Verfügbarkeit und somit auch eine höhere Ausfallsicherheit.
Im Rahmen der Sanierung wurde außerdem eine Stromkreisüberwachung für die AWT-Anlage installiert, die die in den Stationen benötigten medizinische Produkte transportiert. Dadurch kann die Fehlersuche bei Ausfällen der Sicherheitsbeleuchtung/-Technik auf einen bestimmten Bereich eingegrenzt werden. Bisher war die Fehlersuche im gesamten System um einiges zeitaufwendiger.
Gesamtfertigstellung voll im Zeitplan
Stand Ende 2020 sind ca. 90 % der Arbeiten an den Verteilern in den Treppenhauskernen fertig. Der Austausch der Sicherheitsbeleuchtung ist bis Frühjahr 2021 geplant. Die Gesamtfertigstellung ist 1 Halbjahr 2021 terminiert und somit voll im Zeitplan. Die Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die Bauarbeiten sind erfreulicherweise bislang gering.
Der Erfolg
Operation Zukunft gelungen
Das Universitätsklinikum ist durch dieses Projekt im sanierten Hauptgebäude von der elektrotechnischen Versorgung und Verteilung her zukunftssicher aufgestellt. Nicht nur, dass sich der Sicherheitsgrad der eingesetzten Technik deutlich erhöht hat, das Universitätsklinikum kann den Ausbau weiterer medizinisch-technischer Geräte realisieren und somit die Zukunft gestalten.
Durch die Aufschaltung der technischen Anlagen auf die zentrale Gebäudeleittechnik haben sich die Sicherheit und der Komfort erhöht. Das technische Personal hat nun vor allem durch den Wegfall zeitaufwendiger Kontrollgänge mehr Zeit für andere Aufgaben. Ein Gewinn für Mensch und Technik.
Wir waren sehr erfreut und haben es sehr wertschätzend empfunden, dass wir im Rahmen der Projektlaufzeit ergänzend mit weiteren Aufträgen beauftragt wurden. Die Ausweitung einer erfolgreichen Projektpartnerschaft.
„Die Investition bringt mehr Sicherheit für den Krankenhausbetrieb und eine effiziente Unterstützung für das Betriebspersonal”
— Projektleiter its
Die neuen Superkräfte
Energieversorgung und Verfügbarkeiten
Hohe Sicherheit durch Umsetzung der brandschutztechnischen Vorgaben
Selbstüberwachende Sicherheitsbeleuchtung und erhebliche Entlastung des technischen Betriebspersonal
Energieeffiziente Ausführung der Sicherheitsbeleuchtung
Moderne busbasierte Beleuchtungssteuerung erhöht den Bedienkomfort
Genauer hingeschaut: Technische Fakten im Detail
Zur Umsetzung der Aufgabenstellung wurden umfassende technische Anlagen errichtet:
Niederspannungsanlage
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> 150 neue Niederspannungsunterverteiler
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Brandschutzverkleidungen der Niederspannungsunterverteiler
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> 3500 Leitungsschutzschalter
Sicherheitstechnische Anlagen
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Zentralbatterieanlagen
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Unterstationen
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Austausch von > 1.800 Sicherheitsleuchten
Infrastruktur für Gebäudeautomation
- Aufbau KNX-Leitungssysteme
Weitere Erfolgsgeschichten:
Medien
Sendeanstalt verbessert Energieversorung
Mit über 8.000 Mitarbeitern gehört diese Rundfunkanstalt zu einer der größten öffentlich-rechtlichen Sendeanstalten in Europa – mit Standorten in ganz Deutschland und diversen Hauptstädten der Welt. Das Sendezentrum mit einem Gelände von ca. 50 ha Grundfläche versorgt Zuschauer & Zuhörer rund um die Uhr.
Gesundheitswesen
Uniklinikum modernisiert Elektrotechnik
Diese Universitätsklinik ist – als einziges Krankenhaus der Maximalversorgung in der regionalen Umgebung – der zentrale Bestandteil der dortigen medizinischen Versorgung. In Deutschland gehört es mit seinen über 1.400 Betten, 40 klinischen Abteilungen und über 7.000 Mitarbeitern zu den 10 größten Klinikstandorten.
Wasserwirtschaft
Entsorgungszentrum mit Hauptklärwerken
Das Entsorgungszentrum umfasst zwei Deponien und jeweils eine Kläranlage, eine mechanisch-biologische Restabfall-Behandlung und eine Sickerwasseranlage. Es wird von unterschiedlichen Tochter-Unternehmen geführt – mit dem Ziel, die übernommenen Aufgaben umweltbewusst und wirtschaftlich durchzuführen.
Logistik
Neues Logistikzentrum mit Produktion & Büros
Die geplante Betriebsgröße erstreckt sich auf über 30.000 qm. Neben Platz für über 250.000 Behälterplätze sowie Palettenplätze verfügt das neue Logistikzentrum über einen 2.500 qm großen Programmierungsbereich. Jährlich werden hier über 2 Mio. Bestellungen bearbeitet und über 30 Mio. elektronische Bauteile programmiert.
Bildung
Moderne Elektrotechnik für Bildung von morgen
Die kreisfreie Stadt Wuppertal gehört mit über 350.000 Einwohnern zu den 20 größten Städten Deutschlands und betreibt über 120 Schulen. Für die baulichen Neu- und Sanierungsmaßnahmen an den Schulen ist das Gebäudemanagement der Stadt Wuppertal (GMW) zuständig: Beleuchtung, IT-Infrastruktur, mehr Sicherheit.
