Energiemanagement im Gesundheitswesen II

Das Projekt erweitert und ergänzt die erste Etappe des Systems zur intelligenten Energiemessung, die im Krankenhaus General Miloš Vesel umgesetzt wurde. Ziel dieses Folgeteils war es, das zentrale Monitoring auf weitere Gebäude des Geländes des Zentralen Militärkrankenhauses SNP in Ružomberok auszudehnen und so ein einheitliches, vernetztes System zur Erfassung und Verwaltung von Daten für das gesamte Krankenhaus zu schaffen.

Das System misst Wasser, Wärme, Gas und Strom und nutzt eine Kombination aus Ethernet, LoRaWAN und optischen Schnittstellen, um die Messwerte der einzelnen Messstellen zu übertragen. Die erfassten Daten werden in einer zentralen Datenbank verarbeitet und über eine Weboberfläche visualisiert, was die Online-Verfolgung des Verbrauchs, Energieanalysen und die Optimierung des Betriebs ermöglicht.

Im Rahmen des Projekts wurden die einzelnen Messgeräte für Strom, Wasser, Gas und Wärme in ein einheitliches Kommunikationssystem integriert. Die Messtechnik wurde so gewählt, dass sie die Anforderungen an Genauigkeit, Zuverlässigkeit und langfristige Betriebsstabilität im Krankenhausumfeld erfüllt.

Auf der grundlegenden Kommunikationsebene wird das Protokoll Modbus RTU eingesetzt, der Industriestandard für die Datenerfassung aus Messgeräten. Alle Geräte sind parallel verbunden und über eindeutige Modbus-IDs adressiert, was eine präzise Steuerung der Kommunikation und Diagnose ermöglicht.

Auf der Ebene der Datenaggregation wird das Protokoll von Modbus RTU auf Modbus TCP umgesetzt, wodurch das gesamte System effizient in das bestehende IP-Netz des Krankenhauses integriert wurde. Jedes Messgerät ist auf dieser Ebene über eine eindeutige IP-Adresse identifiziert, was Verwaltung, Überwachung und Wartung des Systems vereinfacht.

Für Messstellen an schwer zugänglichen oder abgelegenen Orten, an denen keine Kabelverbindung möglich ist, wurde eine Funkkommunikation über ein LoRaWAN-Netz umgesetzt. Diese Technik überträgt Daten über große Entfernungen bei geringem Energieverbrauch und ist über LoRaWAN-Gateways an das übergeordnete System angebunden, die die Daten in die IP-Ebene umsetzen.

Alle Messwerte werden in einem lokalen Datenaggregator (Edge-Gerät) gesammelt, der Folgendes sicherstellt: eine primäre Datenbank für die lokale Speicherung und Archivierung der Daten und die verschlüsselte Übertragung der verarbeiteten Daten an das übergeordnete System. Die aggregierten Daten werden anschließend in eine Cloud-Umgebung (Azure Cloud) übertragen, wo sie gesichert, verwaltet und langfristig archiviert werden. Dieser Ansatz ermöglicht hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und einen zentralen Zugriff auf die Daten über eine Visualisierungsoberfläche, die dem technischen Personal des Krankenhauses einen Überblick über den aktuellen und historischen Energieverbrauch gibt.

Mit dem Projekt zur intelligenten Energiemessung im Zentralen Militärkrankenhaus SNP Ružomberok entstand ein einheitliches, vollständig integriertes System, das Verbrauchsdaten für Wasser, Wärme, Gas und Strom zuverlässig und genau in Echtzeit erfasst. Die Einführung des Systems ermöglichte ein effizientes Monitoring und eine Auswertung der Energieflüsse, wodurch sich die Kontrolle über den Betrieb der technischen Anlagen und Verteilungen auf dem Krankenhausgelände deutlich verbesserte.

Das Projekt brachte erhebliche betriebliche und wirtschaftliche Vorteile, vor allem bei der Optimierung des Energieverbrauchs, der Erkennung von Verlusten und einer besseren Instandhaltungsplanung. Die automatisierte Erfassung und Verarbeitung der Daten machte die manuelle Zählerablesung überflüssig und erhöhte Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Informationen für das technische Personal. Dank der zentralen Daten und ihrer Visualisierung in der Cloud hat das Krankenhaus einen umfassenden Überblick über den Verbrauch der einzelnen Medien, was eine effiziente Steuerung der Energieprozesse und eine langfristige Senkung der Betriebskosten ermöglicht.

Strom: 40 Netzanalysatoren

Wärme: 12 Wärmezähler (Ultraschall)

Gas: 4 Messstellen (Mengenumwerter + Impulsgeber an den Gaszählern)

Wasser: 8 Messstellen (Ultraschall-Durchflussmesser + optische Ausleseköpfe an mechanischen Wasserzählern)