Energieeffizienz » Branchen.Kompass Krankenhaus

Bis zum 31.08.2016. läuft die Anmeldefrist für den EN.Kompass Krankenhaus 2016/2017.

Information

Beleuchtung

In kaum einem anderen Bereich sind die Anforderungen an die Beleuchtung so hoch und vielseitig wie in Gesundheits- und Pflegeeinrichtungen. Hier gilt es für die verschiedensten Raumfunktionen und Arbeitssituationen die jeweils optimalen Lichtsituationen zu schaffen. Neben den komplexen funktionalen Ansprüchen sowie den immensen Auswirkungen auf das Wohlergehen und den Genesungsprozess der Patienten darf auch der Einfluss der Beleuchtung auf den Energieverbrauch eines Krankenhauses nicht unterschätzt werden. Ein großes deutsches Krankenhaus entspricht in seinem Strombedarf etwa dem einer Kleinstadt. Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts beläuft sich der Anteil der Beleuchtung an dem gesamten Strombedarf auf etwa 22 %. Daraus ergibt sich hier eine hohe Relevanz für die Themen Umweltverträglichkeit und Effizienzsteigerung.

So unterschiedlich wie die Raumfunktionen von Patientenzimmer, Operationssaal, Aufwachraum etc. sind, so unterschiedlich sind auch die Lichtsituationen, die dort geschaffen werden müssen. Die Anforderungen an die Beleuchtung im Krankenhaus bezogen auf Beleuchtungsstärke, Mindestwerte der Gleichmäßigkeit, Blendungswert und Farbwiedergabeindex sind in der Norm DIN EN 12464-1 festgeschrieben. Sie wird um Vorgaben für verschiedene Raumarten, Sehaufgaben und Tätigkeiten durch die DIN 5035-3 ergänzt.

In den letzten Jahren treten Krankenhäuser untereinander immer mehr in Konkurrenzkampf um den „Kunden“ Patient. Die Funktionalität im Krankenhaus wird dabei vorausgesetzt. Eine Möglichkeit, um einen nachhaltig positiven Eindruck zu hinterlassen, ergibt sich aus der Gestaltung der Patientenzimmer. Die Beleuchtung ist hier ein elementarer Bestandteil, um eine angenehme Atmosphäre zu schaffen. Eine indirekte Beleuchtung mit mindestens 100 Lux und warmweißem Licht ist hier besonders gut geeignet.
Um eine Direktblendung zu vermeiden, ist gemäß DIN 5035-3 die mittlere Leuchtdichte der vom Bett aus einsehbaren Leuchten auf 1.000 Candela/m² zu begrenzen. Für die Helligkeit an der Decke, die durch indirekte Beleuchtung erzeugt wird, gilt der Grenzwert von 500 Candela/m².
Leseleuchten sind für jedes Bett vorgeschrieben und müssen mindestens 500 Lux auf der Leseebene erzielen. Für pflegerische Aufgaben und einfache Untersuchungen im Patientenzimmer wird ein Licht von mindestens 300 Lux auf der Untersuchungsebene benötigt. Die Gleichmäßigkeit sollte bei mittlerer Beleuchtungsstärke mindestens bei einem Verhältnis von 1:2 liegen. Normale Untersuchungen, Behandlungen oder Notfälle erfordern eine Beleuchtung von mindestens 1.000 Lux.
Außerdem muss im Patientenzimmer eine Nachtbeleuchtung von 5 Lux auf einer Ebene von 0,85m über dem Boden für die Übersicht sowie für einfache Arbeiten während der Nacht vorhanden sein.

Neben dem funktionalen Einsatz der Beleuchtung wird gerade im Patientenzimmer oft eine biologisch wirksame Beleuchtung eingesetzt. Hier wird die Lichtintensität und Lichtfarbe über den Tag hinweg langsam und kontinuierlich verändert und so dem circadianen Rhythmus des Menschen angepasst, wodurch der natürliche Wach- und Ruhephasenrhythmus der Patienten gefördert wird.

Im Gegensatz zum Patientenzimmer, in dem auf möglichst hohen Komfort geachtet wird, liegt der Fokus bei der Intensivpflege eher auf einer hohen Funktionalität. Die Allgemeinbeleuchtung von 100 Lux wird hier durch stationäre Untersuchungs- und Behandlungsleuchten unterstützt, die eine Beleuchtungsstärke von 1.000 Lux bei einer Farbwiedergabe von mindestens Ra 90 aufweisen müssen. Bei einer Bildschirmüberwachung ist darauf zu achten, dass die Reflexblendung möglichst gering gehalten wird. Gegebenenfalls muss das Beleuchtungsniveau für bessere Bildschirmkontraste reduziert werden.
Die ständige Beobachtung des Patienten macht eine Nachtüberwachung und Übersichtsbeleuchtung auf der Intensivstation notwendig, die aber auf eine Stärke von 20 Lux beschränkt sein muss, um den Schlaf des Patienten nicht zu stören.

Flure und Korridore erstrecken sich über das gesamte Krankenhaus und sind oft rund um die Uhr in Benutzung. Oft werden sie nicht nur als Verkehrswege, sondern auch als Ort der Begegnung und Kommunikation genutzt. Eine helle und bedarfsgerechte Ausleuchtung ist hier für Patienten, Besucher und Personal essentiell. Die DIN 5035-3 schreibt hier eine Beleuchtungsstärke von 200 Lux vor (in Fluren des OP-Traktes 300 Lux) sowie eine Nachtbeleuchtung von 50 Lux zur Orientierung. Aufgrund der hohen Nutzungsdauer ist hier besonders auf den Einsatz von energieeffizienten Leuchtmitteln zu achten.

In Operationssälen und OP-Nebenräumen sind oft sehr diffizile Sehaufgaben gegeben. Hier haben Sicherheit und Funktionalität oberste Priorität. Im Operationsfeld sind per Norm 40.000 bis 160.000 Lux gefordert, aber auch der Rest des Raumes muss sehr hell ausgeleuchtet sein, um Adaptionsstörungen des Auges zu vermeiden. Außerdem sorgen zu große Helligkeitsunterschiede im Raum zu einer schnellen Ermüdung der Augen, da sich diese permanent den wechselnden Gegebenheiten anpassen müssen. Im näheren Umfeld um den OP-Tisch sollten daher möglichst 2.000 und im restlichen Raum etwa 1.000 Lux herrschen.
Für das störungsfreie Sehen im OP sollten auch der Schattenwurf nach Möglichkeit minimiert und eine weitestgehende Blendfreiheit sichergestellt werden.
Auch die Farbwiedergabe spielt gerade im OP, zum Beispiel zum unterscheiden verschiedener Gewebearten eine wichtige Rolle. Hier ist ein Farbwiedergabeindex von Ra= 90 oder höher nötig.
Besonders im Bereich der minimalinvasiven Chirurgie herrschen gesteigerte Anforderungen an die Beleuchtung. Da hier die Vorgänge der Operation nur über Monitore oder visuelle Kanäle beobachtet werden können, sind Lichtreflexionen besonders störend und gefährlich. Daher wird bei diesen Verfahren häufig separat schalt- und dimmbare grüne Beleuchtung eingesetzt, da deren Reflexionen als am wenigsten störend empfunden wird.

All diese Anforderungen an die Beleuchtung bedingen ohnehin einen hohen Grad an Planung und Kontrolle, sodass sich relativ leicht auch Aspekte zur Effizienzsteigerung implementieren lassen.
Der einfachste und oft günstigste Schritt zu einer energiesparenden Beleuchtungsanlage ist meist der Austausch von veralteten Lampen hin zu modernen und effizienteren Leuchtmitteln wie zum Beispiel LED-Lampen. Im günstigsten Fall kann hier bis zu 80 % der Energie gespart werden. LED-Lampen weisen gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln neben einem sehr geringen Stromverbrauch und einer hohen Lebensdauer von bis zu 50.000 Stunden noch eine Reihe weiterer Vorteile auf. Anders als Energiesparlampen beinhalten LEDs kein Quecksilber oder andere gesundheitsgefährdende Stoffe. Außerdem tritt hier keine Einschaltverzögerung auf, die dem Einsatz von Energiesparlampen häufig widerspricht.
Auch die geringe Lichtausbeute, welche lange Zeit das größte Problem der LED Technik war, ist mittlerweile überwunden, genauso wie die Annahme, dass LED-Lampen nur kaltes und unbehagliches Licht liefern. Mittlerweile werden LED-Lampen mit Lichtfarben von unter 3.300K angeboten, was vergleichbar ist mit dem Licht einer Glühlampe.
Bestehende Glüh- oder Halogenlampen können umstandslos mit LED Leuchtmitteln bestückt werden, da diese auch mit Schraub- oder Stecksockeln für handelsübliche Fassungen erhältlich sind.

In vielen Krankenhäusern finden sich noch veraltete Leuchtstofflampen mit verlustarmen oder sogar noch konventionellen Vorschaltgeräten. Werden diese mit elektronischen Vorschaltgeräten ausgestattet, ergibt sich eine Energieeinsparung von 38 % gegenüber verlustarmen Vorschaltgeräten und sogar 62 % gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten.

Auch der Austausch von kompletten Beleuchtungsanlagen bringt neben der optischen Modernisierung in der Regel eine immense Energieeinsparung mit sich, da die neuen Leuchten meist über eine bessere Lichtqualität und einen höheren Wirkungsgrad durch moderne Reflektormaterialien und Optiken verfügen.

Ein weiteres Energiesparpotenzial liegt auch bei der Beleuchtung in der Automation. Durch ein modernes Lichtmanagement, welches zum Beispiel eine bedarfsgerechte Schaltung und eine Unterteilung in Beleuchtungsgruppen vergleichbarer Räume umfasst, lässt sich Energie einsparen und zugleich den Lichtkomfort steigern.

Durch den Einsatz einer tageslichtabhängigen Abschaltung oder besser noch einer stufenlosen Regelung können in Bereichen mit viel Tageslicht ohne Komfortverlust große Einsparungen erzielt werden. Stufenlose Regelungen sind mittlerweile für alle gängigen Leuchtmittel verfügbar. Gegenüber einer Abschaltung haben sie den Vorteil, dass keine Dunkelzonen entstehen und dass für die Mitarbeiter der psychologisch wichtige Eindruck der eingeschalteten Beleuchtung erhalten bleibt.

Darüber hinaus können durch die Einbindung von lernfähigen Präsenzmeldern die Beleuchtungszeiten den tatsächlichen Nutzungszeiten angepasst werden.
Auch der Sonnenschutz lässt sich in die Automation des Gebäudes mit einbeziehen und hilft bei einer intelligenten Steuerung den Energieaufwand für die Beleuchtung zu senken.

Gerade in Krankenhäusern spielt das natürliche Tageslicht eine wichtige Rolle. Die Patienten halten sich durch ihre mangelnde Mobilität vorwiegend in Innenräumen auf. Durch Fensterflächen, Lichthöfe und Lichtleitsysteme sollte daher möglichst viel Tageslicht in die Innenräume gebracht werden, ohne dabei zu blenden oder die Räume übermäßig aufzuheizen. Das natürliche Tageslicht steigert zum einen das Wohlbefinden der Patienten und beschleunigt somit den Genesungsprozess, zum anderen reduziert es den Einsatz von künstlicher Beleuchtung und senkt so den Strombedarf des Krankenhauses. Unterstützend wirkt hierbei auch eine helle Raumgestaltung, denn hohe Reflektionsgrade von Decken und Wänden erfordern bei gleicher Beleuchtungsstärke weniger Energie.

Weitere Informationen

licht.wissen 19, Licht Wirkung auf den Menschen

licht.wissen 07, Gesundheitsfaktor-Licht

Gerald Orlik
Stellv. Leiter Beratung Energieeffizienz: Klimaschutz in Industrie und Gewerbe Wissensmanagement
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0202 2455233
orlik@energieagentur.nrw
XING

Ina Twardowski
Beratung Energieeffizienz: Klimaschutz in Industrie und Gewerbe
EnergieAgentur.NRW
Telefon: 0202 2455245
twardowski@energieagentur.nrw

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