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Umfassende Digitalisierung in der Charité

Nicht nur in der medizinischen Forschung und der Patientenversorgung gilt die Charité als wegweisend, auch in punkto Digitalisierung setzt das Universitätsklinikum Maßstäbe. Schon heute ist man dem Ziel eines papierlosen Krankenhauses sehr nahe, wie die Bewertung der Healthcare Information and Management Systems Society (HIMSS) zeigt: Das Klinikum erreicht auf einer Skala von 0 bis 7 eine 5,6. Seit Sommer 2018 forciert Dr. Peter Gocke in der neu geschaffenen Position des Chief Digital Officers die Digitalisierung in der Charité noch weiter. Grundvoraussetzung um die steigenden Anforderungen erfüllen zu können: eine leistungsfähige und zuverlässige IT-Infrastruktur. Hier setzt das Universitätsklinikum gleich an mehreren Stellen auf Netzwerkkomponenten der MICROSENS GmbH & Co. KG. Im zentralen Backbone, der die im Stadtgebiet Berlins verteilten Standorte koppelt, sorgen DWDM-Komponenten für ausreichend Bandbreite und zuverlässige Datenübertragung. Die Gebäudeleittechnik setzt auf robuste MICROSENS Industrie-Switches und an Intensivbetten werden die Vorgaben zur Potentialtrennung durch kompakte Micro Switches des westfälischen Unternehmens erfüllt. Besonders bemerkenswert: Die Partnerschaft besteht nun schon seit mehr als 20 Jahren.

The Charité belongs to the largest university medical centres in Europe and is one of the leading employers in Berlin. On the four distributed sites, physicians and scientists are researching, healing, and teaching on an international top level. There is no question – an outage of the IT system would be absolutely unacceptable. At the same time, it is vital to minimise both the time windows required for maintenance work and planned downtimes: At the Charité, all IT systems are operated in 24/7 mode. This basic condition has top priority in any planning of the infrastructure. That is valid both for the connection of operating theatres and for the growing sector of building automation, particularly for the connections in the inter-campus backbone.

Frank Kieß is the head of the Networks department on the business sector IT. He explains: "The inter-campus connections via DWDM multiplexers of MICROSENS constitute the backbone of our IT system." In terms of fiber optic connections, the medical centre benefits from the option to be provided its own dark fiber connections via the IT service provider ITDZ commissioned for this federal country. In this way, the three large-scale sites Campus Benjamin Franklin, Campus Charité Central, and Campus Virchow Medical Centre are interconnected by means of the optical transport platform of MICROSENS. The highest degree of digitisation is mirrored in the increasing requirements made on the inter-campus backbone: When physicians inspect digital patient records or radiologic image sequences, the data has to be transferred from the data centre, first of all. The consequence: The bandwidth must grow accordingly. Whereas CWDM technology was considered sufficient 10 years ago, the Charité has in the meantime opted for the DWDM technology, which offers a higher performance. All data records are transferred between the sites over a geo-redundant triangular structure with several DWDM channels with a bandwidth of 10 Gbps each. Considering the fact that at two out of the three large-scale sites data centres are operated with a virtualized server environment, it is clear that high-performance layer 2 connections are absolute necessities. In addition, the Storage Area Network (SAN) also uses several DWDM channels with 8 Gbps each with Fibre Channel.

In order to fulfil this and also future requirements, the Charité opted for a 40-channel DWDM system of MICROSENS. The reliability of the components becomes quickly perceivable from the explanation given by Frank Kieß: "Three years ago we attended a DWDN training by MICROSENS, just to keep our know-how up-to-date. In fact, the systems are running in an absolutely trouble-free and transparent mode. Fortunately, we still have not had to apply our troubleshooting knowledge up to now."

Intercampus-Verbindungen schaffen Basis für Digitalisierung

Im Geschäftsbereich IT leitet Frank Kieß die Abteilung Netzwerke und erklärt: „Das Rückgrat unserer IT bilden die Intercampus-Verbindungen über DWDM-Multiplexer von MICROSENS.“ In puncto Glasfaserverbindungen profitiert das Klinikum von der Möglichkeit durch den landeseignen IT-Dienstleister ITDZ eigene Dark Fiber-Verbindungen zu erhalten, über die die drei großen Standorte Campus Benjamin Franklin, Campus Charité Mitte und der Campus Virchow-Klinikum mittels der Optical Transport Platform von MICROSENS verbunden werden. Der höhere Grad der Digitalisierung spiegelt sich dabei in den steigenden Anforderungen an den Intercampus-Backbone wider: Wenn Ärzte die digitale Krankenakte oder radiologische Bildsequenzen ansehen, müssen die Daten zunächst aus dem Rechenzentrum übertragen werden. Konsequenz: Die Bandbreite muss entsprechend mitwachsen. Genügte vor zehn Jahren noch die CWDM-Technologie, entschied sich die Charité mittlerweile für die leistungsfähigere DWDM-Technologie. Alle Daten zwischen den Standorten werden über eine georedundante Dreiecksstruktur mit mehreren DWDM-Kanälen mit je 10 Gbit/s übertragen. Gerade vor dem Hintergrund, dass an zwei der drei großen Standorte Rechenzentren mit einer virtualisierten Serverlandschaft betrieben werden, sind leistungsfähige Layer-2-Verbindungen unerlässlich. Zusätzlich nutzt auch das Storage Area Network (SAN) mehrere DWDM-Kanäle mit je 8 Gbit/s im Fibre Channel.

Um für diese und zukünftige Anforderungen gerüstet zu sein, entschied sich die Charité für ein 40-Kanal-DWDM-System von MICROSENS. Die Zuverlässigkeit der Komponenten lässt sich schnell an der Erklärung von Frank Kieß ablesen: „Vor drei Jahren besuchten wir eine DWDM-Schulung bei MICROSENS, einfach um unser Wissen aktuell zu halten. Faktisch laufen die Systeme absolut störungsfrei und für uns transparent. Benötigt haben wir unser Wissen zur Fehlerbeseitigung glücklicherweise auch jetzt noch nicht.“

Micro Switches sichern IT am Krankenbett
Auch im Bereich der Micro Switches reichen die Verbindungen zu MICROSENS weit zurück. Hauptgrund für die IT-Experten der Charité: Umfangreiche Dokumentationspflichten erfordern eine Netzwerkanbindung an den Betten. Zulässig ist diese allerdings – zum Schutz der Patienten – nur bei einer Potentialtrennung. Um die Isolation jedes einzelnen medizinischen Geräts zu erreichen, setzt man auf Micro Switches. Seien es medizinische Überwachungsgeräte der Intensivmedizin oder die Geräte der Anästhesie, sie alle werden über die im Brüstungskanal installierten MICROSENS Switches und eigene VLANs mit dem Netzwerk verbunden. Insgesamt nutzt die Charité in verschiedenen OP-Räumen sowie den Ein- und Ausleitungsräumen mehr als 500 der kompakten Geräte.

Einen großen Vorteil in der neuesten Switch-Generation sieht Frank Kieß in der Zentralspeisung der Geräte. Bisher musste jeder Micro Switch über ein eigenes Netzteil versorgt werden. Bei den regelmäßigen Notstrom-Simulationen dauerte es einige Sekunden bis das Dieselaggregat die Stromspeisung übernehmen konnte, dies führte zu einem kurzzeitigen Abschalten der Switches. Der IT-Experte erklärt: „Im neugebauten OP-, Intensiv- und Notfallzentrum sowie in Teilen des angrenzenden Bettenhauses auf dem Campus Charité Mitte sowie in der Augenklinik in Steglitz sind die Micro Switches jeweils mit einer zentralen Stromversorgung verbunden. Diese verfügt über eine Pufferung und sorgt bei Stromausfall, wie wir ihn auch regelmäßig simulieren, für den nahtlosen Weiterbetrieb der Micro Switches.“

Industrie-Switches gewährleisten Gebäudeautomation
Abgerundet wird das Spektrum durch den neuesten Einsatzbereich von MICROSENS Technologie bei der Charité: Robuste Industrie-Switches für die Gebäudeautomation. Für die Mess- und Regeltechniker, die sich in der Regel um die Gebäudetechnik kümmern, stellt die IT häufig noch eine große Herausforderung dar. Und doch können sie die Netzwerktechnik nicht umgehen. Innerhalb der Bauwerke nutzt die Gebäudetechnik meist eigene Glasfaserstrecken, im Campus-Bereich wird die Gebäudeleittechnik u.a. über Virtual Routing and Forwarding (VRF)-Instanzen abgeschirmt. Um die Sicherheit der Gebäudeleittechnik (GLT) zu gewährleisten, richtete die Abteilung Netzwerk separate abgeschottete Netze ein. Schließlich gilt es auch hier, den unterbrechungsfreien Betrieb der Geräte zu sichern und immer für alternative Routen zu sorgen. Zunächst überwachte man die vorhandenen Industrieswitches und sorgte für regelmäßige Updates. Langfristig reifte aber die Gewissheit, dass eine einheitliche Netzwerktechnik sinnvoller sei und man änderte die Strategie: Sobald ein Hutschienen-Switch in einen Schaltschrank der Gebäudeleittechnik eingebaut werden muss, setzt die Charité jetzt auf MICROSENS Industrie-Switches. Insgesamt fügen sich die Komponenten nahtlos in die vorhandene Infrastruktur ein: Software-Updates lassen sich einfacher installieren und die Verwaltung der mittlerweile schon mehr als 80 Industrie-Switches erfolgt zentral über das einheitliche MICROSENS Netzwerkmanagementsystem.

Langjährige Zusammenarbeit fördert Vertrauen
Das breite Spektrum an Komponenten, zusammen mit dem Wissen um deren Zuverlässigkeit, stärkt die Zusammenarbeit zwischen Charité und MICROSENS. Für Frank Kieß steht es außer Frage, dass das Universitätsklinikum auch bei zukünftigen Anforderungen im Netzwerk-Bereich auf den deutschen Hersteller vertraut. „Die Digitalisierung stellt uns immer neue Anforderungen, der Bandbreitenbedarf wächst stetig und die Netzwerke müssen den Herausforderungen gewachsen sein. Wir sind froh, mit MICROSENS einen Partner zu haben, der uns leistungsfähige und vor allem sehr zuverlässige Netzwerk-Komponenten liefert.“

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Über MICROSENS

Informationen über Glasfaserverbindungen zu übertragen, bringt zahlreiche Vorteile. Das erkannte die MICROSENS GmbH & Co. KG schon sehr früh. Als einer der Pioniere entwickelt und produziert das Unternehmen seit 1993 leistungsfähige Kommunikations- und Übertragungssysteme in Deutschland. Individuell abgestimmt auf die Anforderungen unterschiedlicher Nutzungsbereiche und eingebettet in umfassende Konzepte für einzelne Branchen. Vor allem aber nah am Kunden. Technische Herausforderungen aus Kundenprojekten fließen direkt in die Produktentwicklung ein. So entstehen IP-basierte Automationslösungen für moderne Gebäude, kosteneffiziente Netzwerkkonzepte für den Büro- und Arbeitsplatzbereich, robuste und ausfallsichere Lösungen für industrielle Umgebungen, optische Transportsysteme für zukunftsorientierte Weitverkehrsnetze und die effiziente Kopplung von Standorten und Rechenzentren. Darüber hinaus erschließen die verbundenen Unternehmen der euromicron Gruppe strategische Anwendungen und Technologien für Digitalisierte Gebäude, Industrie 4.0 sowie Kritische Infrastrukturen.

Über euromicron AG

Die euromicron AG ist ein mittelständischer Technologiekonzern. Als deutscher Spezialist für das Internet der Dinge (IoT) versetzt euromicron ihre Kunden in die Lage, Geschäfts- und Produktionsprozesse zu vernetzen und damit den Weg der Digitalisierung erfolgreich zu beschreiten. Mit Lösungen für Digitalisierte Gebäude, Industrie 4.0, Kritische Infrastrukturen sowie den dazugehörigen Smart Services ist euromicron Partner des Mittelstands, von Großunternehmen und Organisationen der öffentlichen Hand. Maßgeschneiderte und innovative Technologielösungen gehören zur Kernkompetenz von euromicron. Mit ihrer Expertise in Sensorik, Endgeräten, Infrastrukturen, Software und Services ist euromicron in der Lage, ihren Kunden vernetzte und übergreifende Lösungen aus einer Hand anzubieten. Damit unterstützt euromicron ihre Kunden dabei, Flexibilität und Effizienz zu steigern sowie neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Zur euromicron Gruppe gehören 16 Tochterunternehmen, darunter ELABO, LWL-Sachsenkabel, MICROSENS und telent. Der seit 1998 börsennotierte Technologiekonzern mit Hauptsitz in Frankfurt am Main beschäftigt weltweit rund 1.800 Mitarbeiter an 30 Standorten. Im Geschäftsjahr 2017 erwirtschaftete die euromicron AG einen Gesamtumsatz von 332,9 Millionen Euro.