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Umfassende Digitalisierung in der Charité

„Copyright Charité – Universitätsmedizin Berlin“

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.

Die Charité zählt zu den größten Universitätskliniken Europas und ist einer der größten Arbeitgeber Berlins. An vier verteilten Standorten forschen, heilen und lehren Ärzte und Wissenschaftler auf internationalem Spitzenniveau. Keine Frage – einen IT-Ausfall kann sich niemand leisten. Ebenso gilt es Wartungsfenster bzw. geplante Downzeiten zu minimieren: An der Charité laufen alle IT-Systeme im 7/24-Betrieb. Bei jeglicher Planung der Infrastruktur hat diese Grundvoraussetzung oberste Priorität. Das gilt sowohl für die Anbindung von OP-Arbeitsplätzen oder den wachsenden Bereich der Gebäudeautomation, vor allem aber für die Verbindungen im Intercampus-Backbone.

„Copyright Charité – Universitätsmedizin Berlin“

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.“