Luftschleieranlagen im Klinikum

„Wir fliegen UKE.“ Diesen Satz kennen sicher viele von der Fernsehserie „Die Rettungsflieger“. Hinter der Abkürzung UKE verbirgt sich das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Und das, was man in der Vorabendserie sehen konnte, ist ein älteres Gebäude und zudem noch ein kleiner Bruchteil dessen, was das UKE heute ausmacht. In einem 2009 neu errichteten Klinikumgebäude zeigte sich schnell, dass die zunächst verbaute Luftschleieranlage den Bedingungen nicht gewachsen war. Um den Zugerscheinungen und den Problemen bei der Klimatisierung Herr zu werden, musste eine Lösung gefunden werden.

Das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) umfasst in 14 Zentren mehr als 80 interdisziplinär zusammenarbeitende Kliniken, Polikliniken und Institute. Mit 1369 Betten sowie 120 Betten im universitären Herzzentrum ist es eines der größten Krankenhäuser in Deutschland. Jährlich nimmt das Klinikum etwa 50 000 Patienten stationär auf. Hinzu kommen 70 000 ambulante Patienten sowie rund 43 000 Notfälle. Die historische Pavillonbauweise und starre Abteilungsstrukturen haben dazu geführt, dass das UKE bis zum Jahr 2004 eine Gebäudesubstanz angehäuft hat, die 36 % über dem heutigen Nutzflächenbedarf liegt. Das Kerngelände an der Martinistraße umfasst etwa 353 000 m², von denen rund 113 000 m² bebaut sind. Die 172 Gebäude haben eine Nutzfläche von rund 300 000 m². Bei einer optimalen Organisations- und Baustruktur würden rund 79 000 m² weniger Nutzfläche benötigt. 75 % dieser Gebäude sind älter als 30 Jahre. Auch sind viele Stationen zu klein, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Zudem entstehen hohe Kosten durch die mit der Pavillonstruktur verbundenen langen Wege für den Personen- und Güterverkehr.

Klinikum für mehr Wirtschaftlichkeit

Das UKE hat daraufhin 2002/2003 ein neues Betriebskonzept und Raumprogramm entwickelt. Das Highlight ist das Anfang 2009 in Betrieb genommene neue Klinikum: ein Gebäude mit offenem Charakter, mit viel Licht und Transparenz. Ein Gebäude, das mehr an ein Hotel erinnert als an ein klassisches Krankenhaus. So ist der großzügige Eingangsbereich in seiner gesamten Breite über drei Stockwerke offen gestaltet. Und selbst die Patientenzimmer wirken einladend. 800 Betten stellt das neue Klinikum zur Verfügung. 8000 Patienten werden hier jährlich stationär aufgenommen. Ein besonders wichtiger Aspekt eines modernen Krankenhauses und seiner komplexen Technik ist das Facility-Management. Dafür wurde eigens eine Tochtergesellschaft gegründet, die Klinik Facility-Management Eppendorf GmbH, KFE. Sie vereint Flexibilität, Kompetenz und Erfahrung beim Betreiben technisch komplexer und anspruchsvoller Objekte sowie im Bereich der Bauplanung und Baudurchführung. 180 Mitarbeiter betreuen die gesamten Gebäude der „Gesundheitsstadt“ sowie deren Außenanlagen.

Raumlufttechnik

Thomas Stetzuhn von der KFE ist Teamleiter des Bereichs Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik: „Viele von den Dingen, die man hier im Hintergrund sicher betreuen muss, dürfen vordergründig gar nicht wahrgenommen werden. Das ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die nötig ist, um das modernste Klinikum in Europa funktionieren zu lassen. Die Raumlufttechnik spielt dabei eine enorme Rolle. Der OP-Bereich, der Intensivbereich, die Diagnostik mit CT, MRT, Radiologie usw. funktioniert nur dann einwandfrei, wenn die entsprechende Raumluft zur Verfügung steht.“
Die Besonderheiten des neuen Gebäudes mit der außergewöhnlichen Offenheit und Großzügigkeit im Eingangsbereich stellt eine gewisse Herausforderung an die Haustechnik dar. Das große Raumvolumen und die nahezu ständig geöffnete Eingangstür führen zu einem starken Luftaustausch. Von Anfang an standen bei dem Neubau auch wirtschaftliche und umweltrelevante Aspekte im Mittelpunkt. Daher sah die Planung für den Eingangsbereich von Anfang an eine Luftschleieranlage vor. Die ausgeschriebene und auch eingebaute Anlage stieß mit ihrer herkömmlichen Lamellentechnik jedoch schnell an ihre Grenzen. Es kam zu unangenehmen Zugerscheinungen. Der Grund liegt einerseits in dem immensen Raumvolumen und andererseits an der Tatsache einer fast ständig offenen stark frequentierten Eingangstür von immerhin 2,5 x 2,7 m Größe. Hinzu kommen die vielen für Krankenhäuser typischen abzweigenden Gänge. Der Krankenhausbetrieb macht es nahezu unmöglich, diese Türen immer geschlossen zu halten. Zudem sind immer wieder Fenster über längere Zeit geöffnet. Alle Faktoren zusammen ergeben ein lufttechnisch nur schwer beherrschbares System, das sich auch nicht im Voraus exakt berechnen lässt.

Standardlösung reichte nicht aus

„Bedingt durch das große Raumvolumen und die großen, freizügigen Gänge stieß die ursprüngliche Torluftschleieranlage einfach an ihre Grenzen. Wir hatten einen starken Kaltlufteinfall in die Eingangshalle. Dort kam es zu erheblichen Problemen, weil kalte Luft direkt auf die sitzenden Personen geströmt ist. Im Winter und in der Übergangszeit waren Temperaturen von deutlich unter 20 °C zu verzeichnen, teilweise nur 17 °C. Die Kaltluft war kaum noch herauszubringen. Erschwerend kommt hinzu, dass sich in den Gängen weitere Empfangsbereiche für die einzelnen Stationen befinden. Der Publikumsverkehr ist auch hier entsprechend hoch. In diesen Bereichen war es ebenfalls fußkalt und ungemütlich. Und schließlich stehen die unterschiedlichen Raumluftanlagen im Gebäude in gewissen Abhängigkeiten untereinander. Der Eingangsbereich ist dabei eine der bedeutendsten Einflussgrößen, die auf die anderen Systeme durchschlägt. Daraufhin haben wir uns Gedanken gemacht, wie wir den Eingangsbereich so umgestalten, dass die Kaltluft draußen bleibt“, schildert Thomas Stetzuhn die Situation mit der ursprünglichen Anlage. 

Gut aufgestellt gegen Zugerscheinungen

Es gab zwei Möglichkeiten: Man hätte die Eingangshalle mit Überdruck betreiben können oder mit einer anderen leistungsfähigeren Luftschleieranlage. Der Betrieb mit Überdruck hätte einen enormen Energieaufwand erfordert. Die KFE hat sich deshalb für den zweiten Weg entschieden. Zusammen mit Teddington (www.teddington.de) wurde eine ungewöhnliche Lösung entwickelt, die mit zwei vertikal ausblasenden Luftschleieranlagen arbeitet. Bei den Anlagen handelt es sich um Modelle aus der „Charisma“-Serie mit Doppeldüse, die sich durch ihr Design nebenbei auch harmonisch in die Architektur des Eingangsbereichs einfügen. Die beiden Anlagen sind so zueinander aufgestellt, dass sich ein gegenseitig unterstützender Luftkreislauf ergibt – ein neues Anordnungskonzept mit vielen Vorteilen.

Düsentechnik mit Leistungsvorsprung

Neben dieser Anordnung war es vor allem die Düsentechnik, die den entscheidenden Leistungssprung brachte. Bei den Teddington-Anlagen mit dem Druckkammer-Düsensystem wird der Luftstrom in einer Druckkammer komprimiert und durch die Düsen gleichmäßig über die gesamte Ausblasbreite verteilt. Der Luftstrom wird über die Düsenwangen beschleunigt. Dadurch entsteht ein konzentrierter, induktionsarmer Luftschleier. Für die gleiche Wirkung braucht ein konventionelles System deutlich mehr Luft und Energie. So lassen sich erhebliche Einsparpotentiale erschließen – vor allem dort, wo hohe Ansprüche an Aufenthaltsqualität, Zugfreiheit und Energieeffizienz gestellt werden. Im Vergleich zu ungeschützten Toren oder Türen ergeben sich Energieeinsparungen von bis zu 80 %.

 
Fazit

Seit fast einem Jahr ist die Anlage im Betrieb und Thomas Stetzuhn ist zufrieden mit dem Ergebnis: „Wir haben keine Beschwerden mehr über Zugluft und konnten im vergangenen langen Winter die Temperaturen problemlos im angenehmen Bereich halten. Alleine die Tatsache, dass wir die vorgeschlagene diagonale Anordnung umgesetzt haben, war eine gute Lösung. Das war etwas Neues. Theoretisch war das auch einleuchtend. Die Praxis musste es aber zeigen – und es hat gut geklappt.“