Intralogistik à la carte

Intralogistik à la carte

Neues Verpflegungskonzept im Universitätsspital Basel

Im Universitätsspital Basel werden Mahlzeiten künftig zentral gekocht, luftdicht verpackt und später direkt auf den einzelnen Bettenstationen aufbereitet. Als erstes Spital der Schweiz stellt es dabei die Patientenverpflegung auf die „Micropast“-Methode um. Effiziente Intralogistiksysteme unterstützen das neue Verpflegungskonzept.

1. Die FTS-Fahrzeuge mit Anschluss an die MTA-Anlage gewährleisten einen sorgfältigen, schnellen und sicheren Transport. (Quelle: Gilgen)
2. Auf mehr als 60 Stationen können über zehn verschiedene Containertypen durch Spitalmitarbeitende übernommen oder aufgegeben werden. (Quelle: Gilgen)
3. Auf der Krankenstation werden die Kunststoffbehälter mit der Ware entnommen, die Rückverfolgung der Ware erfolgt mittels les- und beschreibbarer RFID-Technik. (Quelle: Gilgen)
4. Die verschiedenen Gebäude und Etagen des USB und des UKBB sind unterirdisch mit Gängen, sowie über vollautomatische Behälter- und Rollcontainer-Aufzüge verbunden. (Quelle: Gilgen)
5. Mit laufender Anpassung und Erneuerung der gesamten Intralogistik sind das USB und die UKBB auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet. (Quelle: Gilgen)

Mit dem neuen Konzept will sich das Universitätsspital Basel (USB) von fixen Essenszeiten und Vorbestellungen des Essens 24 Stunden im Voraus verabschieden. Grund für die Umstellung sind immer höhere Erwartungen der Patienten an die Verpflegung sowie eine starke Veränderung der Behandlungsprozesse. Operationen werden heute nicht mehr „nach Stundenplan“ durchgeführt.

Aufgrund der kompletten Umgestaltung des Küchenkonzepts beauftragte das Universitätsspital den Intralogistik-Spezialisten Gilgen Logistics mit der Erneuerung und den Umbau der Rollcontainer-Transportanlage „MTA Küche“. Ab Herbst 2018 werden die Speisen neu vorgekocht und thermisch behandelt, um sie über mehrere Tage haltbar zu machen. Der etappierte Umbau der „MTA Küche“ dauert noch bis Mitte 2019.

Gekocht werden die Gerichte auch künftig zentral in der Großküche. Anschließend werden sie jedoch neu pasteurisiert, mit Schutzgas luftdicht in kleine Schalen verpackt und gekühlt gelagert. Mit der „Micropast“-Methode gehen gemäß USB Nährstoffe und Vitamine nicht verloren. Auch Geschmack, Struktur und Qualität der Produkte blieben erhalten. 26 Millionen Franken investiert das USB insgesamt in die Umstellung.

Intralogistik-Verbindung aller Spitalgebäude

Anfang der 70er Jahre wurde die dritte Bauetappe auf dem Areal des Universitätsspitals Basel realisiert. Sie umfasste den Neubau des Operationstraktes Ost, des Klinikums 2, des Ökonomiegebäudes und des Gebäudes für die Lehre und Forschung. Gleichzeitig wurde für die Ver- und Entsorgung sämtlicher Güter ein umfassendes Transportkonzept entwickelt, das parallel zu den Bauetappen der Neubauten realisiert wurde. Wichtigste Neuerung war das Fahrerlose Transportsystem und die Mittel-Transport-Anlage (MTA).

Die MTA hat gewisse Zeitfenster, in denen Güter bzw. Waren versendet werden können. Sie transportiert Rollcontainer mit einem maximalen Gewicht von bis zu 500 Kilogramm für Mahlzeiten, Getränkeflaschen, Pharmazieprodukte, Operationsbesteck, Wäsche, Magazinprodukte oder Müll zwischen den verschiedenen Gebäuden und Stockwerken des USB und des Universitäts-Kinderspitals (UKBB) hin und her.

Für das neue Küchenkonzept werden die in Boxen verpackten Speisen auf Rollcontainer kommissioniert. Dies geschieht in der künftigen „Kühlzelle“ mit zwei bis vier Grad Celsius. Anschließend werden die fertig kommissionierten Rollcontainer in die MTA-Container geladen und auf den Staustrecken der Versorgungsbahnhöfe bereitgestellt.

Die 25 Fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) fahren gemäß Fahrplan im Disporechner die Versorgungsbahnhöfe an, und die Rollcontainer werden automatisch von den Staustrecken übernommen. Die FTF transportieren die Rollcontainer an den, dem Verbraucher nächstgelegenen MTA-Aufzug und laden sie auf die Belade- und Entladestationen – mit Staustrecken vor dem Aufzug – zum Weitertransport auf die entsprechenden Stockwerke ab. Der Transport erfolgt schonend über die 4,5 Kilometer lange Förderstrecken mit Rollenförderern, Hubtischen, Drehtischen und Verschiebeeinheiten sowie vertikal über 15 Aufzüge. Auf den über 60 Stationen werden die Container durch Mitarbeitende des Spitals übernommen und entladen. Die Speiseboxen werden danach dezentral für die Patienten zum Verzehr aufgewärmt. Die leeren Rollcontainer gelangen über das Transportsystem zurück und werden im neuen automatischen mehrbahnigen Puffer zwischengespeichert.

Retrofit und neue Riemenfördertechnik zur Leistungserhöhung

Die Horizontal-Fördertechnik der Gilgen Logistics für die MTA hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt. Durch spezielle Hochleistungszahnriemen ist ein schonender Transport der Rollbehälter garantiert. Mittels einer speziellen, gut zugänglichen Spannstation wird die Zahnriemenspannung vorgenommen und der Riemen kann seitlich ohne Demontage von Elementen einfach gewechselt werden. Die Anzahl der möglichen Ladungsträger konnte durch die Neuentwicklung deutlich erhöht werden. Ebenso konnte die maximale Last je Förderer erhöht werden.

Total wurden zum Umbau der bestehenden MTA-Aufzüge der Küche über 40 neue Zahnriemenförder- und Funktionselemente in beiden Stockwerken benötigt. Die Motoransteuerung der bestehenden Fördertechnik wurde mittels dezentralen Motorstartern, gemäß dem USB-Standard, ausgerüstet. An den Übergabestellen zu den Fahrerlosen Transportfahrzeugen wurden jeweils ein RFID-Lesegerät und eine Datenlichtschranke installiert. Des Weiteren wurden die Elektroinstallation sowie die kompletten Schaltschränke mit heutiger Steuerungs- und Sicherheitstechnik und neuen Bedienpanel ersetzt.

Die Warenaufgabedefinition wurde einerseits gewichtsabhängig und andererseits ablaufbedingt konzipiert. Bei der Spontan-Transportanlage (STA) kann jederzeit Ware aufgegeben und verschickt werden – deshalb „spontan“ genannt. Sie ist für den Transport von Waren bis zu 20 Kilogramm je Kunststoffbehälter ausgelegt. Dabei kann es sich um Post, Krankengeschichten, Apothekenbedarf, Wäsche, Laborutensilien usw. handeln.

Die ersten Bereiche der STA wurden 1977 ursprünglich von der Firma Schindler gebaut und instandgehalten. Damals kamen noch Steuerungen in Transistor-Technologie zum Einsatz. Nach dem Ende deren „Life Cycles“ haben sich die Facharbeiter des technischen Dienstes über geraume Zeit mit zahlreichen Improvisationen beholfen, um den Betrieb trotzdem aufrechterhalten zu können. Mit der Zeit hatten nur noch wenige „Insider“ die nötigen Kenntnisse der Funktionalität dieser Automatisierungskomponenten. Dieser Zustand konnte nicht mehr weiter hingenommen werden. Auch ab den frühen 90er Jahren waren die mittlerweile durch die Gilgen Logistics gebauten oder erweiterten Anlagenbereiche nicht mehr auf dem Stand der Technik und Ersatzkomponenten waren teilweise abgekündigt oder bereits nicht mehr erhältlich.

Mehrmillionen-Retrofit und Sanierung über mehrere Jahre

Die Behältertransportanlage (STA) ist laufend gewachsen und der Durchsatz hat sich entsprechend erhöht. Für Anlagenerweiterungen und Umbauten sowie für dringend nötige Sanierungen und Modernisierungen wurde ebenfalls Gilgen Logistics beauftragt. Pro Tag werden an etwa 140 Empfangs- und Versandstationen mittlerweile bis zu 3.000 Sendungen getätigt. Die STA umfasst über 50 Kleingüteraufzüge und Stetigumlaufförderer (Paternoster) und rund fünf Kilometer Horizontaltrassen. Von 2004 bis Ende 2012 hat die Gilgen Logistics ein Mehrmillionen-Retrofit der STA umgesetzt. Hinzu kamen 28 neue Kleingüter-Aufzüge zum Ersatz von bestehenden Behälteraufzügen. Im gleichen Projekt wurden fünf neue Behälterspeicher für das Leerbehälter-Management realisiert, sowie ein Behälterspeicher aus dem Jahre 1998 modernisiert und die Laufrichtung des Speichers umgekehrt.

Mit der alten Steuerung konnte keine Behälter-Verfolgung durchführt werden, was im Falle eines „Verlustes“ sehr problematisch war, da das STA-Netz über viele Gebäude und Stockwerke läuft. Deshalb hatte die Steuerungsmodernisierung auch zum Ziel, eine anlagenweite Behälterverfolgung mittels RFID-Technologie (Radiofrequenz-Transponder) zu ermöglichen.

Das im Rahmen dieses umfassenden Retrofits durch Gilgen neu implementierte übergeordnete Leit- und Visualisierungssystem auf Basis Simatic WinCC ist über Ethernet verlinkt. Es wurde ein separates Netzwerk aufgebaut, über das die dezentral angeordneten Anlagensteuerungen – schon damals mehr als 60 Simatic oder Vipa SPSn – miteinander kommunizieren. Dies im Verbund, insbesondere mit der zentralen Visualisierung im Leitstand und der Behälterverfolgung mittels RFID-Technologie ergab eine sehr gute Anlagenübersicht, die im Störungsfall eine rasche Problembehebung erlaubt.

Ein besonderer Vorteil der gewählten neuen Netzarchitektur ist, dass das USB-Kommunikationsnetzwerk vom Anlagen-Netzwerk komplett getrennt worden ist. Die STA, MTA, Rohrpost und Gebäudeautomation sind über „Hubs“ in den Schaltschränken mit dem Netz separat verbunden. Wenn ein Teil des Netzes ausfällt, sind die anderen Bereiche immer noch funktionstüchtig.

Medizinische Versorgung ist sichergestellt

Mit dem Umbau der Großküche, der laufenden Sanierung und Modernisierung sowie Anpassung durch Umbauten und Erweiterungen der gesamten Intralogistik von Rollcontainer- und Behälterfördersystemen sind das USB und die UKBB auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet. Nur so können die Spitäler ihre tragende Rolle in der medizinischen Versorgung der Basler Bevölkerung, aber auch ihre Funktion als überregionale Zentrumspitäler künftig wahrnehmen. (ck)

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