Was die Vakuumanlage an jeder Entnahmestelle leisten muss
Medizinisches Vakuum wird als Freiluftvolumenstrom bei einem angegebenen Vakuumniveau an der Entnahmestelle festgelegt. EN ISO 7396-1 definiert die nominale Auslegungsbedingung, und die Vakuumregler am Bett werden innerhalb dieses Rahmens eingestellt. Die Vakuumregler von Tecnomed lassen sich von etwa minus 250 mbar bis maximal minus 1000 mbar einstellen, mit einer pädiatrischen Skalierung, wo geringerer Sog gefordert ist.
Die Auslegung ist daher nicht allein eine Frage des Fördervolumens der Pumpen. Die Anlage muss das Auslegungsvakuum an der entferntesten und höchstgelegenen Entnahmestelle halten, während das Leitungsnetz den vollen Auslegungsdurchfluss führt. Rohrdimensionierung und Vakuumniveau gehören zusammen: Eine unterdimensionierte Steigleitung unterversorgt das oberste Geschoss selbst dann, wenn die Anlage selbst reichlich Leistung hat.
Auslegungsdurchfluss, Gleichzeitigkeitsfaktoren und Abteilungsprofile
Jede Abteilung hat ihr eigenes Nutzungsprofil. Operationssäle und Intensivstationen nutzen das Vakuum intensiv und gleichzeitig, ihr Gleichzeitigkeitsfaktor ist daher hoch und nähert sich bei belegten Sälen mitunter eins. Normalstationen haben viele Entnahmestellen, von denen jedoch nur wenige gleichzeitig genutzt werden, entsprechend niedrig ist ihr Faktor. Aufwachraum, Notaufnahme, Kreißsaal und Endoskopie liegen dazwischen.
Bauen Sie die Berechnung abteilungsweise auf, statt einen einzigen Faktor auf das gesamte Krankenhaus anzuwenden. Listen Sie die Entnahmestellen je Bereich, weisen Sie einen Durchfluss je genutzter Entnahmestelle und einen Gleichzeitigkeitsfaktor zu und halten Sie die Annahmen in der Planungsakte sichtbar. Erweitert das Haus später Betten, lässt sich die Berechnung fortschreiben statt neu erstellen, und das Vergabegremium erkennt genau, was angenommen wurde.
- Operationssäle und Intensivstation: hohe gleichzeitige Nutzung, hoher Gleichzeitigkeitsfaktor
- Aufwachraum, Notaufnahme und Kreißsäle: mittlere gleichzeitige Nutzung
- Normalstationen und Ambulanzbereiche: viele Entnahmestellen, geringe gleichzeitige Nutzung
- Zuschlag für Leckagen der installierten Rohrleitungen und Entnahmestellen ergänzen
- Dokumentierten Zuschlag für geplante künftige Erweiterungen ergänzen
Rechenbeispiel: Ermittlung des gesamten Freiluftvolumenstroms
Nehmen Sie ein Krankenhaus mit sechs Operationssälen, zwanzig Intensivbetten und zweihundert Normalbetten mit je einer Vakuum-Entnahmestelle. Ein hoher Gleichzeitigkeitsfaktor für OP und Intensivstation sowie ein niedriger für die Normalstationen ergeben drei Teilsummen des Freiluftvolumenstroms. Ihre Summe ist der klinische Bedarf. Anschließend wird ein Leckagezuschlag als Prozentsatz der Summe und ein Erweiterungszuschlag als fester Block ergänzt.
Das Ergebnis ist der Auslegungs-Freiluftvolumenstrom der Anlage. Die Pumpen werden gegen diesen Wert beim Auslegungsvakuum ausgewählt, nicht gegen ihre nominale Freiluftleistung, denn das Fördervolumen sinkt mit zunehmendem Vakuum. Lesen Sie die Pumpenkennlinie stets beim Betriebsvakuum ab. Tecnomed veröffentlicht die Leistungsdaten des Vakuumpumpenprogramms TEC025 bis TEC305, sodass sich die Auswahl am tatsächlichen Betriebspunkt und nicht am Katalogmaximum prüfen lässt.
Pumpentyp sowie Duplex- oder Triplex-Konfiguration wählen
Drehschieber- und Klauenpumpen dominieren die Vakuumversorgung im Krankenhaus. Ölgeschmierte Drehschieberpumpen sind kompakt und robust, erfordern jedoch die Pflege von Öl und Abluftfiltration. Trockenlaufende Klauenpumpen kommen ganz ohne Öl aus und senken den Serviceaufwand, kosten in der Anschaffung aber mehr. Beide sind zulässig, sofern die Abluft sicher außerhalb des Gebäudes und abseits von Luftansaugungen und Fenstern abgeführt wird.
Duplex-Sätze mit zwei Pumpen eignen sich für kleine Häuser, in denen eine Pumpe den vollen Auslegungsdurchfluss tragen kann. Triplex-Sätze sind die übliche Wahl für mittlere und große Krankenhäuser: Drei Pumpen mit je der halben Auslegungsleistung lassen zwei bei Spitzenlast laufen, während die dritte gewartet wird. Tecnomed baut Triplex-Anlagen, Rack-System-Anlagen und Anlagen im Tank-Aufbau, sodass sich dieselbe Leistung in der tatsächlich vorhandenen Stellfläche des Technikraums unterbringen lässt.
Auswahl von Vakuumbehälter, Bakterienfiltern und Steuerschrank
Der Vakuumbehälter puffert kurze Spitzen und begrenzt die Schaltspiele pro Stunde, was die Lebensdauer der Motoren schützt. Das Behältervolumen ist auf die Pumpensteuerung abzustimmen: Pumpen mit fester Drehzahl benötigen einen größeren Behälter als drehzahlgeregelte Sätze. Anlagen im Tank-Aufbau montieren die Pumpen direkt auf einem liegenden Behälter und sparen Stellfläche - im Bestand oft das entscheidende Kriterium.
Bakterienfiltergruppen sitzen vor den Pumpen und schützen diese sowie die Abluft vor Kontamination; sie werden doppelt ausgeführt, damit sich eine wechseln lässt, ohne die Anlage zu stoppen. Der Steuerschrank sollte den Betrieb zwischen den Pumpen wechseln, um die Betriebsstunden anzugleichen, bei fallendem Vakuum weitere Pumpen zuschalten sowie Betriebszustand, Störungen und Vakuummangel an die Alarmanlage melden. Die SPS-Steuerschränke von Tecnomed übernehmen die Ablaufsteuerung und stellen diese Signale bereit.
Redundanz und Reserveanforderungen
Die maßgebliche Regel ist einfach: Die Anlage muss den vollen Auslegungsdurchfluss auch dann erreichen, wenn die größte Einzelpumpe nicht verfügbar ist. Deshalb wird ein Triplex-Satz mit halber statt einem Drittel der Leistung je Pumpe ausgelegt. Wenden Sie dieselbe Überlegung auf die Stromversorgung an, die aus einem Sicherheitsstromkreis kommen sollte, damit das Vakuum einen Netzausfall übersteht, und auf die Filtration, die doppelt auszuführen ist.
Die Absperrbarkeit ist ebenso wichtig wie die Leistung. Jede Pumpe benötigt ein eigenes Absperrventil, damit sie ohne Entleeren der Anlage ausgebaut werden kann, und der Behälter braucht einen Ablass sowie eine Bypass-Möglichkeit für Servicearbeiten. HTM 02-01 erwartet zudem ein dokumentiertes Wartungsregime mit aufgezeichneten Betriebsstunden, Filterwechseln und - sofern zutreffend - Ölwechseln.
Häufige Fehler bei der Auslegung
Die beiden klassischen Fehler wirken in entgegengesetzte Richtungen. Die Summe aller Entnahmestellen ohne Gleichzeitigkeit ergibt eine Anlage, die zwei- bis dreimal zu groß ist, taktet, ihre Pumpen verschleißt und über Jahrzehnte Energie verschwendet. Werden Leckagen und künftige Erweiterungen ignoriert, entsteht eine Anlage, die schon fünf Jahre nach der Übergabe an einem belebten Vormittag das Vakuum nicht mehr hält. Beides entsteht, wenn die abteilungsweise Berechnung übersprungen wird.
Die folgende Liste nennt die Mängel, die bei der Untersuchung installierter Anlagen am häufigsten auffallen. Fast alle lassen sich in der Planung günstig vermeiden und sind nachträglich teuer zu beheben, weil der Technikraum meist der am dichtesten belegte Raum des Gebäudes ist und die Rohrleitungen in Schächten und Decken verbaut sind, sobald das Problem sichtbar wird.
- Pumpenleistung aus der Freiluftangabe statt aus der Kennlinie beim Auslegungsvakuum abgelesen
- Anlage korrekt ausgelegt, Steig- und Abzweigleitungen jedoch unterdimensioniert
- Leckagezuschlag für Entnahmestellen und lange Leitungswege weggelassen
- Behälter zu klein für die Anzahl der Schaltspiele pro Stunde
- Abluftaustritt in der Nähe einer Frischluftansaugung oder eines zu öffnenden Fensters angeordnet
Häufige Fragen
Welches Vakuumniveau muss die Anlage an der Entnahmestelle halten?
Das von EN ISO 7396-1 geforderte Auslegungsvakuum an der Entnahmestelle, gehalten beim vollen Auslegungsdurchfluss an der entferntesten Entnahmestelle. Die Vakuumregler am Bett stellen anschließend den klinischen Wert ein; die Regler von Tecnomed lassen sich von etwa minus 250 mbar bis minus 1000 mbar einstellen, mit pädiatrischer Option für geringeren Sog.
Duplex oder Triplex - wie entscheide ich?
Entscheiden Sie danach, was bei Ausfall einer Pumpe geschieht. Kann eine einzelne Pumpe den gesamten Auslegungsdurchfluss tragen, genügt ein Duplex-Satz. Kann sie das nicht, wählen Sie einen Triplex-Satz mit je etwa halber Leistung, sodass zwei Pumpen die Spitzenlast decken, während die dritte gewartet wird oder ausgefallen ist.
Wohin soll die Vakuumabluft abgeführt werden?
Nach außen, in sicherer Höhe, abseits von Luftansaugungen, Fenstern und Verkehrsflächen, mit Bakterienfiltration vor den Pumpen. Die Abluftleitung ist eigenständig zu befestigen und so zu dimensionieren, dass der Gegendruck die Pumpenleistung am Auslegungspunkt nicht mindert.
Wie viel Reserveleistung sollte für künftige Erweiterungen vorgesehen werden?
So viel, dass bekannte Planungen plus ein dokumentierter Zuschlag abgedeckt sind - mit dem Krankenhaus abgestimmt und nicht angenommen. Einen expliziten Erweiterungsblock in der Berechnung mitzuführen ist besser, als Gleichzeitigkeitsfaktoren aufzublähen, weil so der tatsächliche klinische Bedarf bei einer späteren Neubewertung sichtbar bleibt.
