Was ist Content?
Verbundvorhaben „CONTENT“: Innovative Lösungen für infektionspräventive Kontrollstellen
Das Verbundvorhaben „CONTENT“ zielte darauf ab, neue Ansätze für den Bau und die Verbesserung von infektionspräventiven Kontrollstellen zu entwickeln. Grundlage war eine detaillierte Analyse infektionskritischer Bereiche, die interdisziplinär ausgewertet wurde. Ziel war es, die gewonnenen Erkenntnisse in die Planung und Umsetzung einer Musterlösung zu überführen und diese auf nationale sowie internationale Standorte zu übertragen.
Die Herausforderungen der COVID-19-Pandemie, insbesondere die Unsicherheit über den Infektionsstatus von Personen und die hohe Aerosol-Übertragbarkeit, machten es notwendig, neue Schutzstandards zu entwickeln. Diese sollten nicht nur in klinischen Bereichen, sondern auch in anderen kritischen Infrastrukturen wie Gemeinschaftseinrichtungen, Bildungseinrichtungen und Behörden anwendbar sein.
Im Rahmen des Projekts arbeiteten die Charité Berlin (CB) und die Technische Universität Braunschweig (TUBS) zusammen, um eine bauwissenschaftliche und medizinisch-hygienische Analyse infektionskritischer Bereiche durchzuführen.
Das Teilvorhaben CONSTRUCT (TU Braunschweig) konzentrierte sich auf die Entwicklung flexibler, modularer Strukturen, die an sich verändernde Bedingungen angepasst werden können, um einen besseren Infektionsschutz an Gebäudeeingängen zu gewährleisten. Parallel dazu entwickelte das Teilvorhaben CONTAIN (Charité Berlin) medizinische Anforderungen für Kontrollstellen, basierend auf den Erfahrungen der COVID-19-Testzentren. Beide Teilprojekte arbeiteten eng zusammen, um eine Demonstrationslösung zu entwerfen, die als Grundlage für zukünftige Erregerbekämpfungen dienen kann.
Flexibel und sicher: Moderne Kontrollstellen für verbesserten Infektionsschutz
Das Verbundvorhaben „CONTENT“ hatte zum Ziel auf Basis einer detaillierten Analyse eines exemplarischen infektionskritischen Bereichs neue Erkenntnisse für die Verbesserung bzw. den Bau infektionspräventiver Kontrollstellen zu erfassen, interdisziplinär zu evaluieren, sodann in die Planung und die anschließende Umsetzung einer Musterlösung zu überführen. Die Erkenntnisse dieser Arbeiten bildeten die Grundlage, um weitere Standorte im nationalen aber auch internationalen Kontext in der Praxis zu prüfen und ggf. neue Strukturen für die Zukunft vorzuschlagen.
Die Verbundpartner der Charité Berlin (CB) und der TU Braunschweig (TUBS) führten zur Erreichung dieser Ziele zunächst fächerübergreifend eine bauwissenschaftliche (TUBS) bzw. medizinisch-hygienische (CB) Analyse und Bewertung von infektionskritischen Bereichen bzw. der Ausstattung exemplarischer Kontrollstellen durch. Diese wurden in einer Gesamtbetrachtung zusammengeführt, bewertet und in konkrete Empfehlungen zu ersten Lösungsansätzen überführt.
Zentrale Herausforderung bezüglich COVID-19 war in diesem Zusammenhang, dass zu Projektstart das Vorhandensein der Infektion klinisch – also ohne Hinzunahme von Labortests – nicht ausgeschlossen und auch nicht bewiesen werden konnte. Dies galt besonders für das hochinfektiöse, frühe Krankheitsstadium. Die erhebliche Kontagiösität selbst war die zweite große Herausforderung, denn die Übertragung ist aerosolbasiert, via Tröpfchen und auch via Schmier-/ Kontaktinfektion möglich. Beides zusammen führte dazu, dass hohe Infektionsschutzstandards bei Kontakt mit möglichen Infizierten angewendet werden mussten und dazu, dass Infizierte praktisch überall erwarten werden mussten und üblicherweise nicht ohne zusätzliche Diagnostik erkannt werden konnten bzw. eine Infektion nicht ausgeschlossen werden konnte. Daher werden nicht nur im klinik-nahen, sondern auch an zahlreichen anderen (hier als „außer-klinisch“ bezeichneten) bevölkerungsrelevanten Infrastrukturen Möglichkeiten benötigt, Personenströme zu lenken, zu triagieren, zu testen und ggf. auch unter Infektionsschutz Menschen zu behandeln. Dies können Gemeinschafts- und Bildungseinrichtungen sowie kritische Infrastrukturen der Versorgung, aber auch politische Organe oder z.B. Gerichte sein, deren Arbeitsprozesse weder verzichtbar sind noch ohne physische persönliche Kontakte gewährleistet werden können.
Zentraler Schwerpunkt in Teilvorhaben TV1 CONSTRUCT – Planung und Umsetzung baulicher Strukturen für den verbesserten Infektionsschutz an Gebäudeeingängen (IKE, TU Braunschweig) ist der Anspruch, ein zukunftsfähiges Maß an Transportfähigkeit, Adaptierbarkeit, Erweiterbarkeit aber auch Reduktionsfähigkeit der Strukturen zu erforschen und gleichzeitig Aspekte wie Bauqualität und Akzeptanz zu adressieren. Die Entwicklung eines konstant adaptierbaren Systems, welches entlang der sich stetig ändernden Parameter im laufenden Einsatz modifizierbar bleibt ist vorstellbar, um einen maximalen Grad an Reaktionsfähigkeit der Akteure zu sichern und unmittelbar auf sich stetig ändernde wissenschaftliche Erkenntnisse bezüglich der COVID-19-Pandemie reagieren zu können. Diese Herangehensweise soll zudem die Grundlage für eine spätere Anwendbarkeit der entwickelten Systeme auf zukünftig auftretende, bisher unbekannte Erreger ermöglichen.
Im Teilvorhaben TV2 CONTAIN – Medizinische Anforderungen für Kontrollstellen (Charité Berlin) stehen die Erfassung und infektiologische Bewertung vorhandener Kontrollstellen und Entwicklung eines mobilen, modularen und flexiblen Konzepts im Zentrum. Dazu werden Wissenschaftler aus drei Fachbereichen in der Charité beitragen, die in der Frühphase der COVID-19-Epidemie in Berlin Testungs- und Infektionsstrukturen eingerichtet und Untersuchungen zur Erkrankungshäufigkeit und zu Risikofaktoren durchgeführt haben: 1. Institut für Internationale Gesundheit) (zu Projektstart noch: Institut für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit (IIG/ITMIG), 2. Institut für Hygiene und Umweltmedizin (IHUM) 3. Der Katastrophenstab beim Ärztlichen Direktorat der Charité (KS/ÄD).
Initial werden dazu aktuelle Infektionsrisiken für Personal und Patienten während der COVID-19-Pandemie vor allem im Bereich der Gebäudezugänge (Risiko des Erregereintrags) erfasst und analysiert. Basierend auf Untersuchungen vor allem hier der Ambulanz für Tropenrückkehrer und der SARS-CoV-2-Ambulanz werden aus medizinisch-hygienischer Sicht bauwerks-spezifische Anforderungen (z.B. Materialien, Ausstattung, Arbeitsprozesse etc.) erfasst/dokumentiert (Lastenheft) und wird ein Konzept erarbeitet, das Kontrollstellen mit Funktionen für Triage, Testung, Schleusung und medizinische Erstversorgung effektiver und sicherer in einem flexibel einsetzbaren Konzept integriert.
Die Umsetzung wird als Modellösung (Demonstrator) gemeinsam mit dem Verbundpartner TU Braunschweig realisiert. In Abhängigkeit von der dynamischen Entwicklung der COVID-19-Epidemie, den Epidemiebekämpfungsmaßnahmen sowie dem Umfang der Modellösung selbst, wird der Demonstrator entweder als virtuelles oder als reales Modell umgesetzt. Es wird ein ausführlicher Plansatz bestehen und idealerweise wird eine sichere und praxistaugliche Kontrollstelle am Standort Charité Berlin errichtet und getestet sowie entsprechende medizinische Arbeitsprozesse formuliert werden. Zusätzlich werden Lösungen für außerklinische Typologien entworfen. Außerdem soll diese Herangehensweise die Grundlage für eine spätere Anwendbarkeit der entwickelten Systeme auf zukünftig auftretende, auch bisher unbekannte Erreger ermöglichen.
Weitere Projekte
Das IIKE der TU Braunschweig hat in dem durch das Bundesministerium für Bau- und Raumordnung (BBR), Forschungsinitiative „ZukunftBau“ geförderten Forschungsprojekt „Praxis: Krankenhausbau“ untersucht, wie neue Gebäudestrukturen effizient und nachhaltig gestaltet und gleichzeitig Planungsprozesse optimiert werden können. Dabei konnten Defizite im Krankenhausbau und im Planungsprozess identifiziert werden. Durch eine deutschlandweite zielgruppenorientierte Online-Umfrage wurden zusätzlich praxisnah die Anforderungen im Krankenhausbau in den Bereichen Prozess, Gebäude und Energie erfasst, um daraus konkrete Lösungen im Sinne zukunftsfähiger Gebäudestrukturen zu entwickeln [1]. Die in diesem Projekt gewonnenen Erfahrungen in der Analyse der Ist-Situation sowie die entwickelten Planungsempfehlungen sind von besonderer Relevanz für die erfolgreiche Durchführung von CONTENT-TV1.
Die anhaltende Ebola-Virus-Epidemie in der DR Kongo ist die zweitgrößte, die jemals registriert wurde. Ruanda als östliches Nachbarland wird von der WHO als Hochrisikoland eingestuft. Um Sofortmaßnahmen zur Infektionsprävention zu entwickeln, fördert das BMG das Projekt „EFFO-HCF“ zur Stärkung des Hygienemanagements in Gesundheitseinrichtungen in Ruanda. Das Projekt bewertet und entwickelt bauliche Maßnahmen der Infektionsprävention und hilft bei der Planung und beim Bau von Isolierstationen in ausgewählten Krankenhäusern vor Ort. Dies beinhaltet unter anderem die Definierung des optimalen Standortes auf dem jeweiligen Klinikgelände, die Verwendung von lokalen Baumaterialien oder die Wahl von optimalen Materialien ein. Die Projektkoordination hat das Robert Koch-Institut (RKI) übernommen. Verbundpartner sind neben dem IIKE der TU Braunschweig das Institut für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit an der Charité Berlin sowie das Rwanda Biomedical Centre (RBC) in Ruanda.
In diesem Forschungsprojekt entwickelt das IIKE der TU Braunschweig infektionspräventive Gebäudestrukturen unter Integration der drei Disziplinen Gebäudegestaltung, Hygieneplanung und Materialkunde. Förderträger ist das Bundesministerium für Bau- und Raumordnung (BBR), Forschungsinitiative „ZukunftBau“. Ziel ist die Optimierung hygienesicherer baulich-funktionaler Abläufe sowie der optimale Einsatz hygienesicherer Materialien im Gesundheitsbau [2-4]. Die Erfahrungen mit den in diesem Forschungsprojekt angewendeten Methoden zur Ermittlung von infektionssicheren Prozessabläufen und Baustrukturen stellen für die Erstellung der baulichen Musterlösung von CONTENT-TV1 einen wichtigen Wissensschatz dar.
Im Teilvorhaben TV1 des IIKE wird ein infektionssicheres Zweibettzimmer inklusive Nasszelle als Alternative zu Einbettzimmern entworfen und als Demonstrator realisiert. Mit den Verbundpartnern der Charité Berlin, dem Industriepartner RÖHL sowie dem Klinikbetreiber Sana werden sektorenübergreifend Risikofaktoren zur Infektionsübertragung anhand baulicher Gegebenheiten und prozessualer Abläufe identifiziert. Diese werden in einer Gesamtbetrachtung zusammengeführt und bewertet, sowie konkrete Empfehlungen zur Unterbrechung von Infektionsausbreitungswegen abgeleitet. Am Ende sollen diese Empfehlungen in einen Entwurf einfließen, mit dem das infektionssichere Patientenzimmers inklusive Nasszelle in Form eines Demonstrators errichtet und schließlich evaluiert. Die Erkenntnisse zur Unterbrechung von Infektionsausbreitungswegen und Umsetzung eines Demonstrators finden Anwendung in CONTENT-TV1.
Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Sicherstellung der infektiologisch-medizinischen Versorgung von seltenen, hochkontagiösen und lebensbedrohlichen Erkrankungen in Schwerpunktkrankenhäusern
Das Verbundprojekt EKOS hat zum Ziel, eine sichere infektiologisch-medizinische Versorgung von HoKo-Patienten in Schwerpunkt-Krankenhäusern zu gewährleisten. Hierzu wird ein neuartiges Konzept für einen temporären Isolierbereich entwickelt, baulich-funktionelles und prozessuales Hygienemanagement konzipiert und implementiert, die Effizienz von Barrieremaßnahmen sichergestellt sowie die Resilienz des Personals gestärkt und ein Kommunikationskonzept erarbeitet [5]. Die in EKOS entwickelten Anforderungen für einen temporären Isolierbereich und dessen baulich-funktionelles und prozessuales Hygienemanagement werden in CONTENT-TV1 aufgegriffen.
Entwicklung eines Klassifikationssystems zur baulichen Infektionsprävention auf Grundlage neuer epidemiologischer Erkenntnisse
Das Verbundprojekt BIPROC hat das Ziel, die Einordnung von Gebäude- und Infrastruktursystemen in eindeutige standardisierte Klassen aus infektionsprophylaktischer Sicht vorzunehmen. Diese Klassifikation soll den Planer dieser Infrastrukturen bei der Wahl der Maßnahmen zur baulichen Infektionsprävention unterstützen und diese national/international vergleich- und bewertbar gestalten. Unter Berücksichtigung und Vernetzung der bisher geförderten Projekte zu baulichen Lösungen der Infektionsprävention soll das Klassifikationssystem im Bereich Landwirtschaft entwickelt und an Hand einer Implementierungsstrategie auf die Anwendungsfähigkeit überprüft werden. Die in diesem Projekt entwickelte Systematik findet in CONTENT-TV1 Anwendung.
Für Teilvorhaben TV2 besitzt die Charité eine ausgewiesene Expertise. Das Institut für Internationale Gesundheit (ehemalig: Institut für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit) betreibt seit vielen Jahren klinisch-epidemiologische Untersuchungen und ist an Bekämpfungs- als Eindämmungsmaßnahmen (z.B. Ebola und SARS-CoV-2) beteiligt. Zudem betrieb das Institut unter dem Ärztlichen Direktorat von März 2020 bis Juni 2021 die Corona-Untersuchungsstelle (CUS) der Charité am CVK. Der Vorstand Krankenversorgung koordiniert und supervisiert sämtliche Versorgungsaspekte von COVID-19 an der Charité. Das Institut für Hygiene und Umweltmedizin ist Nationales Referenzzentrum für die Surveillance von nosokomialen Infektionen. Bezogen auf die Inhalte des Teilvorhabens CONTENT-TV2 wurden bzw. werden zu diesen Themengebieten unter anderem folgende Projekte bearbeitet:
Flughafenteststellen (SXF und TXL Berlin) 2020
Für Reiserückkehrer: innen wurde im August 2020 an den beiden Berliner Flughäfen in jeweils einem Terminal von der Charité zusammen mit dem Flughafenbetreiber bauliche Voraussetzungen geschaffen, um täglich jeweils eine vierstellige Anzahl von Passagieren mit einem SARS-CoV-2-Abstrich zu versorgen. Die besondere Herausforderung bestand darin, nicht nur die hohe Gesamtzahl an Passagieren zu bewältigen, sondern auch den sehr variablen Zustrom an potentiell infektiösen Passageren durch Kontrollstellen zu regulieren. Mittels geeigneter baulicher Voraussetzungen gelang es, die Infektionswahrscheinlichkeit für das medizinische und administrative Personal auf ein Minimum zu reduzieren. Gleichzeitig mussten die Kontrollpunkte baulich und prozessual so realisiert werden, dass Passagiere nicht untereinander zu einem potentiellen Risiko werden.
Die räumlichen Bedingungen an beiden Flughäfen waren sehr unterschiedlich, sodass sich die jeweils gefundenen Lösungen unterscheiden, jedoch beide unter infektionspräventiven Gesichtspunkten als gleichwertig darstellen. Diese herausfordernde Grundkonstellation wurde jedoch durch die räumliche Großzügigkeit (zumindest eines der Flughafenterminals) erleichtert.
Das Evakuierungsflugzeug „Robert Koch“: Eine fliegende Sonderisolierstation
Das Flugzeug “Robert Koch” wurde speziell für medizinische Evakuierungen (MedEvac) entwickelt, um Patienten, die an einem viralen hämorrhagischen Fieber leiden, in jedem Stadium der Krankheit versorgen und transportieren zu können. Es stellt eine einzigartige Lufttransportmöglichkeit dar, die dem Schutzkonzept einer deutschen Sonderisolierstation entspricht. Das Konzept wurde unter der Leitung des Auswärtigen Amtes in Zusammenarbeit mit Experten des Robert Koch-Instituts entwickelt, während die klinische Betreuung der Patienten an Bord von Teams der Charité gestaltet wurde. Dieses wegweisende Projekt wird zweifellos einen bedeutenden Beitrag zur weltweiten medizinischen Evakuierung und dem Schutz von Patienten während akuter Gesundheitskrisen leisten.
Konzipierung und Bau von Isolierstationen zur temporären Diagnostik und Behandlung von Patienten mit hochkontagiösen/hochletalen Infektionserkrankungen in Ruanda (gemeinsam mit dem aktuellen TV1 IKE und dem Robert-Koch-Institut) 2019/20. Die Ebola-Virus-Epidemie in der DR Kongo (2018-20) war die zweitgrößte, die jemals registriert wurde. Ruanda als östliches Nachbarland wird von der WHO als Hochrisikoland eingestuft. Um Sofortmaßnahmen zur Infektionsprävention zu entwickeln, fördert das BMG das Projekt „EFFO-HCF“ zur Stärkung des Hygienemanagements in Gesundheitseinrichtungen in Ruanda. Das Projekt bewertet und entwickelt bauliche und hygienisch-medizinische Maßnahmen der Infektionsprävention. An zwei Standorten wurden Isolierstationen gebaut und klinische Nutzungskonzepte inklusive Trainings erstellt. Dies beinhaltet unter anderem die Definierung des optimalen Standortes auf dem jeweiligen Klinikgelände, die Verwendung von lokalen Baumaterialien oder die Wahl von optimalen Materialien ein. Die Projektkoordination hat das Robert Koch-Institut (RKI) übernommen. Verbundpartner sind neben dem Institut für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit (ITMIG) an der Charité Berlin das IIKE der TU Braunschweig sowie das Rwanda Biomedical Centre (RBC) in Ruanda.