Krankenhaus-Stromversorgung: AV, SV und BSV-Netze richtig unterscheiden

In einem Krankenhaus darf ein Fehler in der Stromversorgung nicht automatisch zum Ausfall lebenswichtiger Funktionen führen. Deshalb werden Verbraucher nach ihrer Bedeutung und der maximal vertretbaren Unterbrechungszeit unterschiedlichen Versorgungssystemen zugeordnet. Häufig begegnen Planern und Betreibern dabei die Bezeichnungen AV, SV und BSV.

Diese Kürzel beschreiben jedoch keine starre dreistufige Hierarchie. Entscheidend ist immer das Versorgungskonzept des jeweiligen Krankenhauses: Welche medizinischen und technischen Verbraucher müssen weiterbetrieben werden, wie schnell muss ihre Versorgung wiederhergestellt sein und welche Folgen hätte eine Unterbrechung?

Allgemeine Stromversorgung – AV

Die allgemeine Stromversorgung, kurz AV, versorgt die Verbraucher des Krankenhauses im normalen Betrieb. Dazu können Beleuchtung, Steckdosen, Verwaltungsbereiche, technische Anlagen und medizinische Verbraucher gehören, soweit für diese keine Versorgung aus einer Stromquelle für Sicherheitszwecke erforderlich ist.

Die AV ist nicht zwingend mit einem einzelnen Anschluss an das öffentliche Netz gleichzusetzen. Größere Krankenhäuser verfügen häufig über eigene Transformatoren, Mittelspannungsanlagen, mehrere Einspeisungen und eine gegliederte Niederspannungsverteilung.

Fällt die normale Versorgung aus, bleiben die ausschließlich aus der AV gespeisten Verbraucher grundsätzlich ohne Spannung. Nur die dafür vorgesehenen Stromkreise werden aus einer Sicherheits- oder Ersatzstromversorgung weiterbetrieben.

Sicherheitsstromversorgung – SV

Die Sicherheitsstromversorgung, kurz SV, übernimmt ausgewählte Verbraucher, deren Betrieb für die Sicherheit von Patienten, Personal oder Gebäude notwendig ist. Welche Anlagen dazugehören, ergibt sich aus der Nutzung des Gebäudes, der Risikobewertung und den einschlägigen Normen.

Als Stromquelle wird häufig eine Netzersatzanlage mit Verbrennungsmotor eingesetzt. Je nach Anlagenkonzept kommen außerdem weitere unabhängige Einspeisungen, Batterieanlagen oder andere geeignete Stromquellen infrage.

Bei Ausfall der normalen Versorgung startet beispielsweise die Netzersatzanlage. Nachdem Spannung und Frequenz innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, werden die vorgesehenen SV-Verbraucher zugeschaltet. Ein Lastmanagement kann die Verbraucher gestaffelt übernehmen, um die Stromquelle nicht durch einen gleichzeitigen Lastsprung zu überlasten.

Die SV ist daher nicht generell „nach 15 Sekunden vorhanden“. Vielmehr müssen die angeschlossenen Verbraucher innerhalb der für sie festgelegten Zeit wieder versorgt werden.

Batteriegestützte zentrale Stromversorgung – BSV

BSV steht für ein batteriegestütztes zentrales Stromversorgungssystem für Sicherheitszwecke in medizinisch genutzten Bereichen. Anforderungen an solche Systeme beschreibt unter anderem DIN VDE 0558-507.

Eine BSV ist mehr als eine Batterie, die lediglich den Start eines Dieselaggregats überbrückt. Sie ist eine eigenständige Stromversorgungseinrichtung aus Batterie, Lade- und Überwachungseinrichtungen sowie Leistungselektronik. Abhängig von Planung und Bemessung kann sie dafür vorgesehene Verbraucher während der geforderten Betriebsdauer versorgen.

BSV-Systeme werden insbesondere dort eingesetzt, wo die zulässige Unterbrechungszeit mit einer konventionellen Netzersatzanlage allein nicht sicher eingehalten werden kann oder eine batteriegestützte Versorgung Bestandteil des Sicherheitskonzepts ist.

Ob eine BSV, eine USV, eine Netzersatzanlage oder eine Kombination dieser Systeme zum Einsatz kommt, lässt sich nicht allein aus der Bezeichnung eines Raumes ableiten. Maßgeblich sind die angeschlossenen Verbraucher und die Folgen eines Versorgungsausfalls.

Umschaltzeiten: Nicht jeder Verbraucher hat dieselbe Priorität

DIN VDE 0100-710 unterscheidet Stromquellen beziehungsweise Verbrauchergruppen nach der zulässigen Umschaltzeit. Von besonderer Bedeutung sind Versorgungen mit einer Umschaltzeit von höchstens 0,5 Sekunden und höchstens 15 Sekunden. Für bestimmte Verbraucher können aufgrund der Risikobewertung andere Anforderungen gelten.

Die Zeitklasse beschreibt eine funktionale Anforderung. Sie legt nicht automatisch fest, welche Technik verwendet werden muss. Eine Versorgung innerhalb von 0,5 Sekunden kann beispielsweise durch ein entsprechend geplantes batteriegestütztes System, eine USV oder eine geeignete Kombination aus Stromquellen und Umschalteinrichtungen erreicht werden.

Ebenso bedeutet die 15-Sekunden-Klasse nicht, dass eine Umschalteinrichtung erst nach 15 Sekunden schalten darf. Die gesamte Versorgungskette – vom Erkennen des Spannungsausfalls über das Starten und Hochlaufen der Stromquelle bis zur Lastübernahme – muss die geforderte Zeit einhalten.

Medizinisches IT-System in Bereichen der Gruppe 2

In medizinisch genutzten Bereichen der Gruppe 2 muss die Stromversorgung besonders zuverlässig ausgeführt werden. Für bestimmte Endstromkreise, die medizinische elektrische Geräte und Systeme in der Patientenumgebung versorgen, kommt ein medizinisches IT-System zum Einsatz. Welche Stromkreise einzubeziehen sind, muss anhand der vorgesehenen medizinischen Nutzung und der normativen Anforderungen festgelegt werden.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass ein erster Isolationsfehler nicht unmittelbar zur automatischen Abschaltung des betroffenen Stromkreises führen muss. Der Fehler wird gemeldet und muss möglichst schnell lokalisiert und beseitigt werden. Dadurch kann die Versorgung wichtiger medizinischer Verbraucher zunächst aufrechterhalten werden.

Ein medizinisches IT-System ersetzt allerdings weder die Sicherheitsstromversorgung noch ein durchdachtes Redundanzkonzept. Es ist ein Bestandteil des gesamten Schutz- und Versorgungskonzepts.

Fazit

AV, SV und BSV erfüllen unterschiedliche Aufgaben, bilden aber keine pauschale Rangfolge. Die allgemeine Versorgung deckt den Normalbetrieb ab. Die Sicherheitsstromversorgung übernimmt festgelegte sicherheitsrelevante Verbraucher. Eine BSV stellt eine eigenständige batteriegestützte Stromversorgung für dafür vorgesehene medizinische Anwendungen bereit.

Welche Versorgung ein Verbraucher benötigt und welche Unterbrechungszeit zulässig ist, ergibt sich aus seiner Funktion, dem medizinischen Risiko und dem normativen Gesamtkonzept. Gerade im Krankenhaus ist deshalb nicht die Bezeichnung des Netzes entscheidend, sondern der nachgewiesene sichere Betrieb der gesamten Versorgungskette.