Energieffektiv vård

Hur kan vi analysera och minska energiförbrukningen i hälso- och sjukvård?

Energieffektiv vård

Hur kan vi analysera och minska energiförbrukningen i hälso- och sjukvård?

Utmaning

Region Stockholm har som mål att sänka energiförbrukningen i fastigheter med 10 procent från 2011 till 2021 och med 30 procent till 2030. Det finns dock inget samlat system för att mäta, analysera och samordna total energianvändning från såväl fastighet som de verksamheter som drivs däri. Locum har som mål att för sjukhusfastigheterna sänka energiförbrukningen med 15 % till 2021 och 30% till 2030.

Sjukhus är stora förbrukare av energi, både vad gäller energi till fastighetstekniska system och till vårdverksamheternas system. Sjukhus bedriver också komplexa verksamheter där energi används på många olika sätt vilket gör det svårt att få överblick över energianvändningen. De litteraturstudier som genomförts under förstudien bekräftar att det finns lite information och fördjupade studier om hur energi används på sjukhus och vilka möjligheter till energieffektivisering som finns.

Utmaningen för projektet blir att hitta arbetssätt för att mäta och analysera hur olika verksamheter på sjukhuset använder energi och vilka möjligheter som finns för energieffektivisering. Viktigt blir också att identifiera kopplingen mellan hur energi används och vilket värde energianvändning ger till själva vårdverksamheten och patienterna. Det handlar om att säkerställa att energin används på ”rätt sätt”. En viktig aspekt kring energianvändning på sjukhuset är att ha ett bra inomhusklimat för både patienter och personal. Om inomhusklimatet får för hög temperatur eller luftfuktighet finns risk att man måste ställa in operationer eller att sterilt gods förstörs vilket är två exempel på hur värdet av själva vårdverksamheten minskar. Här kan konsekvensen bli att man bör öka energiförbrukningen och tillföra mer energi i form av kyla för att inte förlora värde i själva vårdverksamheten.

Att höja medarbetarnas kunskap om energianvändning och möjligheter till energieffektivisering är ett annat prioriterat område. Medarbetarna behöver informeras och utbildas för att kunna bidra till energieffektiviseringen.

Hälso- och sjukvård är strikt reglerad både vad gäller arbetsmiljö och hygien men också när det gäller krav på informations- och IT-säkerhet. Detta innebär ytterligare utmaningar när projektet ska implementera den tekniska lösningen för att mäta, analysera och visualisera resultat. 

Projektet ska utveckla digitala lösningar som gör det möjligt att analysera energiförbrukningen för både fastighetsdrift och vårdverksamhet. En pilot ska genomföras på Danderyds sjukhus för att få en nära koppling till vårdverksamheten och fastighetsdriften utifrån hur energi används. I ett första steg så har projektet tillsammans med sjukhuset identifierat de verksamheter som bedöms vara mest intressanta och som också har möjlighet att aktivt vara engagerade i projektet. Även tillgång till mätvärden har beaktats vid val av verksamheter. Verksamheter som kommer att ingå är sterilcentral, sterilförråd, dagoperation samt hjärtintervention. Analys av energianvändning generellt på de olika verksamhetsområdena och i byggnaderna kommer också att ingå i projektet.

Traditionellt har KPIer för energiförbrukning och energieffektivisering varit baserade på ”energiåtgång per yta” (kWh/m2). Men projektet studerar också andra typer av KPIer baserade på total energiåtgång utifrån ett livscykelperspektiv och vilken vårdnytta man då får - inte enbart energiförbrukning inom processer på sjukhuset.

På Danderyds sjukhus har en helt ny byggnad tagits i drift där några av de valda verksamhetsområdena finns. En ”ny” byggnad, jämfört med en ”gammal” byggnad, är givetvis mer tekniskt avancerad och ger bättre möjligheter till att övervaka och styra energiförbrukning och inomhusklimatet via ventilation, uppvärmning, kyla, etc. Ett verksamhetsområde finns kvar i en ”gammal” byggnad. Detta kommer att ge möjlighet att jämföra energiförbrukning mellan nyproducerade och äldre byggnader. Dock kan det finns en utmaning med jämförelsen eftersom det är olika typer av sjukvårdsverksamhet.

Den tekniska lösningen implementeras genom samla in mätvärden från olika typer av sensorer, som t.ex. mäter lufttemperatur, relativ fuktighet och tryck. Mätvärden från olika sensorer samlas sedan in till en digital molnbaserad IoT-plattform så att alla mätvärden lagras på ett gemensamt ställe. Därefter kan olika typer av analyser och visualisering göras. En typ av sensorer är trådlösa, baserade på NB-IoT och behöver således ingen gateway. De går också på batterier vilket gör dem mycket lätta att installera och underhålla. En annan typ av sensorer är också trådlösa med kräver gateway och elförsörjning. Dessutom finns redan ett SCADA/BMS (Building Management System) som samlar in olika typer av mätvärden, inklusive olika typer av energiförbrukning, t.ex. el, värme, kyla. SCADA/BMS också ger möjlighet att styra inomhusklimatet. Även mätvärden från SCADA/BMS överförs till den molnbaserade IoT-plattformen. Förutom mätvärden så behövs tillgång till olika typer av verksamhetsinformation för att möjliggöra analys av energiförbrukning samt identifiera möjligheter till energieffektivisering.

För att medarbetarna ska få bättre förståelse av hur inomhusklimatet fungerar och när det finns risk att man uppnår kritiska nivåer ska även mer detaljerad visualisering installeras på sjukhuset. Medarbetarna kan då i förväg få information om när risken hög temperatur och hög luftfuktighet kan uppstå och får därmed möjlighet att proaktivt vidta åtgärder.

Projekt Energieffektiv vård är ett samarbete mellan Region Stockholm med Locum och Danderyds sjukhus, KTH, Vattenfall, Ericsson och Telia. 

En förstudie har genomförts, med stöd av Vinnova.  Innovationsprojektet som pågår är finansierat av ViableCities, ett strategiskt innovationsprogram som drivs med stöd av Vinnova, Energimyndigheten och Formas.

Projektet har tillsammans med representanter från verksamheten tagit fram beskrivningar över hur de olika verksamhetsområdena ska utvärderas.

Enkäter för att undersöka medarbetarnas aktuella kunskap kring energianvändning och energieffektivisering har skickats ut och utvärderats. Ytterligare en enkät kommer att skickas ut och utvärderas i slutet på projektet för att följa upp om medarbetarna har fått mer kunskap om energianvändning efter att ha fått information/utbildning via projektet.

Den tekniska lösningen håller på att implementeras. Nya sensorer har installerats på sjukhuset. Mätvärden och styrsignaler från befintligt SCADA/BMS  har integrerats till den molnbaserade IoT plattformen. Nödvändig information extraheras vid behov från verksamhetssystem, exempelvis kassationer av steril engångsmaterial och omsteriliseringar av sterilt flergångsmaterial vid för hög luftfuktighet. Utveckling av applikationer för att visualisera inomhusklimat på sjukhuset pågår, liksom initiala analyser av energiförbrukning.

Per-Olof Nylén, Vattenfall

per-olof.nylen@vattenfall.com

Mer om projekt energieffektiv vård

Verksamhets- och fastighetsenergi i Region Stockholms fastigheter ska ha minskat med 10 procent år 2021 och med 30 procent år 2030, i jämförelse med år 2011. Projekt Energieffektiv vård genomförs i samarbete med KTH och en rad teknikföretag som ett led i att nå detta mål.

Energianvändningen vid länets sjukhus styrs idag utifrån ett fastighetsperspektiv och utgår inte i någon större omfattning från vårdverksamhetens krav på energitillförsel. Projektet ska testa nya digitala lösningar för energianvändning i ett mer sammanhållet och hållbart system. Ett mål är också att öka kunskapen om hur energi används och om hur energiförbrukning kan effektiviseras.

Pilot på Danderyds sjukhus
Projektet inleds med installation av sensorer och en teknisk plattform som samlar information om energianvändning från både verksamhet och fastighet. Piloten genomförs vid sterilcentralen, sterilförrådet, och PCI-labb som utför kranskärlsröntgen och ballongvidgning av kranskärl. Därefter analyseras data och tekniken optimeras inför fortsatt datainsamling. Analyserna ska bilda grund för forskning och vetenskapliga rapporter. Målet är att ta fram en metod för vidareutveckling av digitala lösningar som kan ge effektivare energianvändning. 

Partnerskap med spetskompetenser
Projektet drivs i samarbete mellan Region Stockholm med Locum och Danderyds sjukhus, KTH, Vattenfall, Ericsson och Telia. Ett partnerskap med spetskompetens inom vårdprocesser, mätsystem, analys, visualisering, teknikplattformar, cybersäkerhet och energitillförsel. Projektet stöds av innovationsprogrammet Viable Cities, finansierat av Vinnova, Energimyndigheten och Formas.

Dela demoprojektet