Energieeinsparungspotenzial für MR-Scanner im stationären Routinebetrieb

Zusammenfassung

Ziel

Wir untersuchten die Energieeinsparung an unserem radiologischen Institut durch Änderungen in der Betriebsart von MRT-Geräten.

Material und Methoden

Zwei unserer MRTs wurden ab Oktober 2022 konsequent über Nacht und am Wochenende heruntergefahren, statt messbereit zu bleiben. Zusätzlich wurde bei einem der Geräte ein Energiesparmodus aktiviert. Zuvor waren die Geräte nur an manchen Tagen heruntergefahren worden und ein Energiesparmodus war nicht aktiviert. Wir ermittelten die Energieeinsparung, indem wir den Energieverbrauch des Gebäudeteils maßen, in dem sich die beiden MRTs befinden, und mit früheren Werten verglichen.

Ergebnisse

Durch das nächtliche Herunterfahren der beiden Geräte konnte die Leistungsaufnahme des Gebäudeteils um 7,04 kW gesenkt werden, durch das Aktivieren des Energiesparmodus um weitere 2,15 kW. Durch diese Maßnahmen wurde eine jährliche Energieeinsparung von bis zu 25000 kWh erreicht. Das entspricht einer Kosteneinsparung von ca. 4200€ sowie einer CO₂-Einsparung von etwa 10t. Aus unseren Messungen ergibt sich, dass ein Krankenhaus, welches seine MRTs bisher durchgehend messbereit gelassen hat, jährlich pro Gerät bis zu 20000 kWh einsparen könnte, entsprechend ca. 3300€ sowie etwa 8t CO₂. Eine Einschränkung der Patientenversorgung konnte nicht festgestellt werden.

Schlussfolgerung

Energiesparmaßnahmen in der Radiologie können durch Änderung der Betriebsart von MRT-Geräten effektiv und mit wenig Aufwand umgesetzt werden.

Kernaussagen

• Durch Herunterfahren von MRTs außerhalb der Betriebszeiten kann der Energieverbrauch gesenkt werden.

• Ein Energiesparmodus kann die Einsparung noch weiter verbessern.

• Das Umsetzen dieser Maßnahmen ist einfach und bringt keine erkennbaren Nachteile.

Zitierweise

• Thurner J, Fellner C, Stroszczynski C et al. Energy Savings Potential for MRI Scanners in Routine Clinical Practice. Rofo 2026; 198: 77–84

Einleitung

Das Thema Nachhaltigkeit gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen gewissenhaft umzugehen, ist eine Aufgabe, die inzwischen auch die Medizin erreicht hat und in verschiedener Weise diskutiert wird. Die Radiologie gehört zu den größeren Energieverbrauchern der medizinischen Versorgung, was hauptsächlich an den energieintensiven bildgebenden Verfahren liegt, die täglich zum Einsatz kommen. Heye et al. ermittelten für ihr Krankenhaus einen Anteil von 4% des Gesamtenergieverbrauchs alleine durch MRTs und CTs [1], der genaue Anteil schwankt von Krankenhaus zu Krankenhaus je nach Größe des jeweiligen radiologischen Instituts. In jedem Fall sind Maßnahmen zur Energieeinsparung in der Radiologie besonders interessant, weil durch die vergleichsweise hohe Leistungsaufnahme der verwendeten Geräte Änderungen des Energieverbrauchs stärker ins Gewicht fallen als in anderen Fachrichtungen.

An unserem Universitätsklinikum (839 Betten, Stand 2022) besteht ein jährlicher Energieverbrauch von ca. 30 Mio. kWh [2]. Zu den relevanten Energieverbrauchern im radiologischen Institut zählen: drei MRTs (davon ein 3T-MRT und zwei 1,5T-MRTs), drei CTs, drei Angiografie-Systeme, ein Mammografie-System, mehrere Röntgensysteme (DR-Systeme und digitale mobile Systeme), drei Ultraschallgeräte, mehrere Interventionsgeräte (Mikrowellen-Ablation, Thrombektomie, Irreversible Elektroporation etc.); hinzu kommen noch Raumkühlung, Befundungsarbeitsplätze (PCs + Monitore), Videoprojektoren in Demoräumen, Raumheizung, Beleuchtung sowie andere kleinere Elektrogeräte.

Der größte Anteil davon kommt, wie bei den meisten radiologischen Instituten, durch MRTs und CTs zustande. Insbesondere MRTs sind energieintensiv, mehr als alle anderen gängigen bildgebenden Verfahren der Radiologie [3], kommen zugleich aber nachts und am Wochenende nicht regelmäßig zum Einsatz. Esmaeili et al. untersuchten die CO₂-Bilanz von MRTs und ermittelten einen Gesamt-Verbrauch von 22,4 kg pro Patient [4]. Woolen et al. maßen den Energieverbrauch von MRTs für verschiedene Betriebsmodi und errechneten, dass das Herunterfahren eines zuvor messbereit gebliebenen MRTs die Leistungsaufnahme um 25%–33% reduziert; das Aktivieren eines Energiesparmodus, wenn verfügbar, um weitere 22%–28% [5].

Wir haben im Winter 2022/2023 angesichts der damals gegenwärtigen Energiekrise die Betriebsart unserer MRTs umgestellt und zusätzlich bei einem Gerät den Energiesparmodus aktiviert. Dabei haben wir die durch diese Umstellung entstandene Energieeinsparung gemessen. Erstmalig haben wir dabei nicht Einzelmessungen an den MRTs für die verschiedenen Betriebsmodi vorgenommen, sondern die festen Zeitpläne für das Herunterfahren der Geräte geändert und dabei den Energieverbrauch über einen separaten Gebäudeteil hinweg gemessen, in dem sich die beiden 1,5T-MRT befinden. Dadurch konnten wir die realen Auswirkungen einer Umstellung erfassen, inklusive indirekter Änderungen am Gesamtenergieverbrauch, die sich durch die Umstellung der MRT-Betriebsart ergeben.

Material und Methoden

Da keine Patientendaten verwendet wurden, entfiel die Notwendigkeit, die Studie der Ethikkommission zur Beratung vorzulegen.

Unsere MRTs wurden bis zum 11.10.2022 – abgesehen von Notfällen nachts und am Wochenende – nach einem festen Schema betrieben: Dienstagnacht und über das Wochenende wurden sie heruntergefahren. Montag-, Mittwoch- und Donnerstagnacht blieben sie nachts messbereit. Dieses Schema wird im Folgenden als „Szenario 1“ bezeichnet. Mit dem Begriff „Wochenende“ wird der Zeitraum „Freitagnacht + Samstag + Sonntag“ beschrieben.

Seit der Umstellung am 12.10.2022 wird ein neues Schema verwendet: Die MRTs werden jede Nacht und über das Wochenende heruntergefahren, zusätzlich ist der Energiesparmodus bei den Geräten, für die er verfügbar ist, aktiviert. Dieses Schema wird im Folgenden als „Szenario 2“ bezeichnet. Für eine Visualisierung der beiden Szenarien, vgl. [Abb. 1].

Abb. 1 Szenario 1 (= MRTs Dienstagnacht und am Wochenende heruntergefahren; Montag-, Mittwoch- und Donnerstagnacht messbereit; Energiesparmodus von MRT 1 deaktiviert) und Szenario 2 (= MRTs jede Nacht und am Wochenende heruntergefahren; Energiesparmodus von MRT 1 aktiviert) jeweils schematisch im Zeitraum von einer Woche dargestellt. Der Begriff „Wochenende“ bezeichnet den Zeitraum „Freitagnacht + Samstag + Sonntag“. Violett = klinischer Betrieb, blau = messbereit, gelb = heruntergefahren (ohne Energiesparmodus), grün = heruntergefahren (mit Energiesparmodus). Zeichnung nicht maßstabsgetreu.

Die drei an unserem Institut betriebenen MRT-Geräte sind: ein 1,5T Siemens Magnetom Sola (im Folgenden „MRT 1“), ein 1,5T Siemens Magnetom Avanto fit (im Folgenden „MRT 2“) und ein 3T Siemens Magnetom Skyra, welches in den durchgeführten Messungen nicht berücksichtigt ist, da es in einem separaten Gebäudetrakt installiert ist und hierbei der selektive Energieverbrauch nicht zusätzlich ermittelt werden konnte. Für die Herstellerangaben zu den Geräten und ihrer jeweiligen Leistungsaufnahme siehe [Tab. 1].

Tab. 1 Durchschnittliche Leistungsaufnahme der MRTs.

	System aus	System Messbereit	Typische Messung
Durchschnittliche Leistungsaufnahme der an unserem Institut betriebenen MRTs laut Herstellerangaben. Beide Geräte verwenden ein Gradientensystem mit 45 mT/m maximaler Amplitude sowie 200 T/m/s maximaler Anstiegsrate. * Energiesparmodus aktiviert
MRT 1 (Siemens Magnetom Sola)	4,3 kW*	8,7 kW	22,7 kW
MRT 2 (Siemens Magnetom Avanto fit)	6,1 kW	9,3 kW	19,0 kW

Aus der Umstellung ergeben sich zwei Zeiträume, in denen (bei unverändertem Patientenaufkommen außerhalb des klinischen Betriebs) eine Einsparung stattfindet: Dienstagnacht und am Wochenende ist seit Szenario 2 der Energiesparmodus von MRT 1 aktiviert und senkt den Energieverbrauch im heruntergefahrenen Zustand noch weiter. Dies bewirkt der Energiesparmodus durch automatisches Abschalten des Kompressors für die Helium-Kühlung, wenn dieser nicht benötigt wird. Montag-, Mittwoch- und Donnerstagnacht sind seit Szenario 2 beide Geräte heruntergefahren, statt wie in Szenario 1 messbereit zu bleiben. In diesem Zeitraum findet zusätzlich ebenfalls eine Einsparung durch den Energiesparmodus von MRT 1 statt. Für den Energieverbrauch im klinischen Betrieb (07:00–19:00 Uhr) ist keine Änderung zu erwarten.

Der Energieverbrauch wurde über zwei Zeiträume hinweg für je eines der Szenarien gemessen und anschließend miteinander verglichen. Dabei wurde der Energieverbrauch nicht an den Geräten selbst, sondern für einen separaten Gebäudeteil, in dem sich MRT 1 und MRT 2 befinden, ermittelt. Dadurch konnten wir neben den direkten Auswirkungen der Umstellung (= reduzierte Leistungsaufnahme der MRTs) auch die indirekten Auswirkungen (z.B. geringere Geräte- und Raumkühlung) miterfassen. In dem separaten Gebäudeteil sind an bildgebenden Systemen nur MRT 1 und MRT 2 untergebracht, es ist also ein reiner MRT-Gebäudeteil. In den Messzeiträumen wurden alle anderen beeinflussbaren Variablen (Raumkühlung, Befundungsarbeitsplätze, Licht etc.) im Wesentlichen unverändert gelassen. Dadurch kann angenommen werden, dass Unterschiede im Energieverbrauch zwischen den beiden Zeiträumen größtenteils auf unsere bewusste Veränderung der Betriebsart der MRTs (Herunterfahren der Geräte/Aktivieren des Energiesparmodus) zurückzuführen sind.

Für Szenario 1 haben wir dabei den Zeitraum 07.02.2022–20.02.2022 gewählt, für Szenario 2 den Zeitraum 06.02.2023–19.02.2023. Die Zeiträume wurden so festgelegt, damit möglichst wenig Schwankungen im Energieverbrauch durch unterschiedliche Jahreszeiten auftreten sollten. Die Messung des Energieverbrauchs erfolgte, indem der aktuelle Zählerstand in kWh alle 15 Minuten von einem Messgerät aufgezeichnet wurde. Für die Auswertung wurden die viertelstündlichen Messungen zu stündlichen aufaddiert, so ergeben sich übersichtlichere Graphen. Wir haben uns außerdem dazu entschieden, in der Auswertung die Start- und Endpunkte für den Zeitraum des klinischen Betriebs von Hand festzulegen, weil die Abschaltzeiten der MRTs tägliche Schwankungen aufweisen. So konnten wir vermeiden, dass vermeintliche Differenzen im nächtlichen Betrieb entstehen, weil ein Gerät an einem Tag länger oder kürzer betrieben wurde als üblicherweise. Verbrauchsspitzen durch außerplanmäßigen MRT-Betrieb (z.B. im Nacht- oder Wochenenddienst) sowie Zeiträume, in denen die Vorgaben zum Herunterfahren nicht exakt eingehalten wurden, wurden von den Berechnungen ausgeschlossen.

Zur Auswertung der Auswirkungen auf den klinischen Betrieb haben wir die Einträge in unserem digitalen Terminplaner sowie im zusätzlich handschriftlich geführten Fehlerbuch in den zwei Jahren vor und zwei Jahren nach der Umstellung zusammengetragen und gegenübergestellt.

Ergebnisse

In [Abb. 2] sind die Ergebnisse der Messungen grafisch dargestellt. Die Einsparungen durch den Energiesparmodus von MRT 1 ergeben sich aus den Differenzen im Zeitraum von Dienstagnacht und am Wochenende (blaue Flächen). In den Messungen zeigte sich ein durchschnittlicher Unterschied von 2,15 kW. Die Einsparungen durch die Kombination aus Energiesparmodus von MRT 1 sowie dem Herunterfahren beider Geräte (violette Flächen) betrugen 9,19 kW, somit errechnet sich für den reinen Effekt des Herunterfahrens der beiden MRT-Geräte eine Einsparung von ca. 7,04 kW.

Abb. 2 Durchschnittliche stündliche Leistungsaufnahme des separaten MRT-Gebäudeteils während Woche 2. Der graue Graph beschreibt die Werte aus 2022 (= Szenario 1), der blaue die aus 2023 (= Szenario 2). Die vertikalen blauen Linien geben die manuell festgelegten Start- und Endpunkte des klinischen und des außerplanmäßigen Betriebs an. Blaue Flächen beschreiben eine Einsparung durch die Aktivierung des Energiesparmodus von MRT 1. Violette Flächen beschreiben eine Einsparung durch die Kombination aus dem aktivierten Energiesparmodus von MRT 1 sowie dem Herunterfahren beider Geräte. Montagmorgen war in beiden Jahren nur eines der beiden Geräte heruntergefahren, deswegen liegen die Graphen in dieser Zeit höher. Freitagnacht/Samstagmorgen war 2022 ebenfalls nur eines der beiden Geräte heruntergefahren, weshalb in dieser Zeit ebenfalls der Graph höher liegt. Samstagnachmittag fand 2023 eine außerplanmäßige Untersuchung statt.

Man kann unsere Ergebnisse nun mit den Herstellerangaben zur Leistungsaufnahme der beiden MRT-Geräte vergleichen, um eine Schätzung dafür zu erhalten, welcher Teil der Gesamteinsparung auf indirekte Auswirkungen zurückzuführen ist. Laut Herstellerangaben ([Tab. 1]) ist eine Reduktion der Leistungsaufnahme von 7,6 kW zu erwarten (Differenz aus „System messbereit“ mit 8,7 kW + 9,3 kW und „System aus“ mit 4,3 kW + 6,1 kW: 18 kW–10,4 kW = 7,6 kW). Die praktische Einsparung in unseren Messungen betrug 9,19 kW, d.h. um 21% mehr als nach Herstellerangaben erwartet. Dies könnte im Wesentlichen durch indirekte Energieeinsparung wie z.B. verminderte Geräte- und Raumkühlung bedingt sein.

Für eine Jahreshochrechnung der Gesamteinsparung wurde angenommen, dass die Betriebszeiten der MRTs unter der Woche von 7:00 Uhr bis 19:00 Uhr sind, und dass der Betrieb nachts und am Wochenende nur außerplanmäßig stattfindet. Über das Jahr hochgerechnet konnten damit an unserem Institut durch die Umstellung von Szenario 1 auf Szenario 2 für die beiden gemessenen MRTs jährliche Einsparungen von bis zu 25000 kWh erreicht werden (außerplanmäßiger Betrieb nicht berücksichtigt). Für detailliertere Informationen zur Berechnung, siehe [Tab. 2]. Je nach Energiepreis (der in der Industrie sehr variabel ausfallen kann, der Durchschnitt lag 2024 bei 16,65 ct/kWh [6]) entspricht das aktuell jährlichen Einsparungen von ca. 4200€. Die jährlich eingesparten CO₂-Emissionen betragen etwa 10t, ausgehend von einem Emissionsfaktor von 380g CO₂/kWh (deutscher Strommix) [7]. Siehe auch [Tab. 3] für eine genauere Berechnung.

Tab. 2 Gemessene Leistungsaufnahmen der beiden Szenarien.

	Szenario 1	Szenario 2	Differenz
Die durchschnittliche Gesamt-Leistungsaufnahme des separaten Gebäudeteils, in dem die beiden MRTs untergebracht sind, in den verschiedenen Zeiträumen für beide Szenarien sowie eine Hochrechnung des Energieverbrauchs nachts und am Wochenende für das gesamte Jahr. KI: Konfidenzintervall „WE“/„Wochenende“ bezeichnet den Zeitraum „Freitagnacht + Samstag + Sonntag“. * Ausgehend von 12h klinischem Betrieb an Wochentagen. Der Zeitraum „Dienstagnacht + Wochenende“ entspricht somit 72 h/w, der Zeitraum „Montag-, Mittwoch- und Donnerstagnacht“ 36 h/w. Exemplarische Rechnung: (72 h/w · 16,83 kW + 36 h/w · 23,96 kW) · 52 w/a = 107865 kWh/a.
Leistungsaufnahme Di Nacht + WE	16,83 kW (95%-KI: 16,71–16,95)	14,68 kW (95%-KI: 14,52–14,83)	2,15 kW
Leistungsaufnahme Mo, Mi, Do Nacht	23,96 kW (95%-KI: 23,87–24,05)	14,77 kW (95%-KI: 14,65–14,89)	9,19 kW
Energieverbrauch nachts und am WE pro Jahr hochgerechnet*	107865 kWh	82611 kWh	25254 kWh

Tab. 3 Energieeinsparung, Kosteneinsparung und CO₂-Einsparung.

	Jährliche Energieeinsparung	Jährliche Kosteneinsparung*	Jährliche CO2-Einsparung**
* bei einem Preis von 16,65 ct/kWh ** bei einem Emissionsfaktor von 380 g CO2/kWh Energie-, Kosten- und CO2-Einsparung bei der Umstellung von Szenario 1 auf Szenario 2 (gemessene Werte für zwei MRTs) sowie eine Extrapolation für das Szenario, dass ein MRT zuvor immer messbereit gelassen wurde und nun konsequent außerhalb des klinischen Betriebs heruntergefahren wird (= Szenario 2). Alle Energiepreise inklusive Steuern. Durchschnittlicher Preis in der deutschen Industrie 2024: 16,65 ct/kWh. Quelle: Statista [6] CO2-Emissionsfaktor für den deutschen Strommix 2024: 380 g CO2/kWh. Quelle: Statista [7]
Messung: Szenario 1 → Szenario 2 (für zwei MRTs)	25254 kWh	4205€	9,60 t
Extrapolation: „Immer messbereit“ → Szenario 2 (für ein MRT)	19768 kWh	3291€	7,51 t

Aus unseren Auswertungen der Fehlerprotokolle ergibt sich folgende Anzahl an fehlerhaften Gerätestarts: 14 Ereignisse in den zwei Jahren vor der Umstellung, als noch zweimal pro Woche neu gestartet wurde, und 16 Ereignisse in den zwei Jahren, seitdem fünfmal pro Woche neu gestartet wird.

Szenario 1 stellt bei uns bereits eine optimierte Strategie dar, weil die MRTs Dienstagnacht und am Wochenende bereits vor der Umstellung der Betriebsart heruntergefahren wurden. Man kann daher unsere Ergebnisse noch weiter extrapolieren, um eine Schätzung zu erhalten, wie viel Einsparung sich erreichen lässt, wenn ein MRT-Gerät bisher jede Nacht und am Wochenende messbereit gelassen wurde und nun konsequent in diesem Zeitraum heruntergefahren wird (Energiesparmodus nicht berücksichtigt). Für die Reduktion der Gesamt-Leistungsaufnahme wurde die Hälfte des Werts angenommen, den unsere beiden gemessenen MRTs kombiniert durch das reine Herunterfahren (ohne Energiesparmodus) eingespart haben, also 7,04 kW/2 = 3,52kW Einsparung. Der Zeitraum, in dem die Einsparung dann stattfindet, ist Montag- bis Donnerstagnachts sowie am Wochenende (= 108 h/w). Daraus ergeben sich jährliche Einsparungen von bis zu 108 h/w · 52w · 3,52 kW ≈ 20000 kWh pro MRT-Gerät, entsprechend einer Geldeinsparung von ca. 3300€ sowie einer CO₂-Einsparung von etwa 8t ([Tab. 3]).

Diskussion

Die Nachhaltigkeit in der Radiologie zu verbessern, ist auch im Sinne einer patientenzentrierten Radiologie, wie sie von Schreyer et al. beschrieben wird [8]. Denn 94% aller EU-Bürger geben an, dass ihnen Umweltschutz wichtig ist [9]. Das Thema „Nachhaltigkeit in der Radiologie“ findet auch in der Literatur Beachtung; in den letzten Jahren sind bereits mehrere Artikel erschienen, die die verschiedenen Möglichkeiten aufzeigen, wie die Radiologie im Allgemeinen nachhaltiger gestaltet werden kann [10] [11] [12] [13]. Nach Palm et al. lässt sich Nachhaltigkeit (nicht nur) in der Radiologie zudem in drei Säulen aufteilen: Ökologie, Ökonomie und soziale Komponente [14]. Dass vor allem die Säule „Ökologie“ (und seit den zwischenzeitlich stark gestiegenen Energiekosten auch „Ökonomie“) so viel Beachtung erhält, liegt vermutlich an den vielen Ressourcen (Energie, Kühlung, Helium), die von CTs und MRTs verbraucht werden.

Wie Woolen et al. bereits zeigen konnten, besteht bei MRTs ein hohes Einsparpotenzial, weil die verschiedenen Betriebsmodi (insbesondere messbereit vs. heruntergefahren) eine weite Spanne im Energieverbrauch haben [5]. Wir haben die Einsparung durch solch eine Umstellung in der Praxis gemessen und konnten erstmalig belegen, wie groß eine derartige Umstellung in der Realität, inklusive aller indirekten Auswirkungen, ausfällt.

Es ist zu beachten, dass die MRTs an unserem Institut bereits vor der Umstellung Dienstagnacht und am Wochenende heruntergefahren wurden. Die errechnete jährliche Einsparung von etwa 25000 kWh ist daher als Optimierung einer von vornherein bereits teiloptimierten Strategie anzusehen. An radiologischen Instituten, die ihre MRTs bisher überhaupt nicht oder nur selten heruntergefahren haben, bietet sich entsprechend ein noch höheres Einsparpotenzial durch das nächtliche Abschalten der MRTs. Heye et al. schätzen, dass etwa 50% aller bildgebenden Systeme nicht über Nacht heruntergefahren werden [15]. Deshalb ist es besonders wichtig, dass dieses Thema künftig noch mehr Beachtung findet.

Die Aussagekraft unserer Daten ist dadurch eingeschränkt, dass nur ein Zeitraum von zwei Wochen betrachtet wurde. Es besteht die Möglichkeit, dass zu anderen Jahreszeiten die Einsparung (insbesondere für die indirekten Auswirkungen wie Raumkühlung) leicht unterschiedlich ausfällt, da im Untersuchungsraum eine konstante Temperatur gehalten werden muss. In unseren Messungen betrugen die Außentemperaturen während Szenario 1 durchschnittlich 4,6°C [16] und während Szenario 2 durchschnittlich 0,9°C [17]. Wir gehen davon aus, dass diese Schwankungen in der Realität nur gering ausfallen (bzw. sich über das Jahr hinweg ausgleichen) und die Extrapolation der Daten auf ein Jahr damit realitätsnah ist. Zukünftige Studien zum Thema könnten diesen Effekt allerdings genauer untersuchen.

Ferner ist bei den Hochrechnungen der Einsparung auf ein Jahr zu berücksichtigen, dass außerplanmäßige MRT-Untersuchungen (z.B. Notfälle nachts/am Wochenende) nicht berücksichtigt werden können und somit von einem „idealen“ Betrieb (= ohne ungeplante Untersuchungen außerhalb des klinischen Betriebs) ausgegangen wird. In der Realität dürfte die tatsächliche Einsparung etwas geringer ausfallen. In unseren beiden Untersuchungszeiträumen von je zwei Wochen fanden 2022 vier Untersuchungen und 2023 drei Untersuchungen außerhalb des klinischen Betriebs statt, alle davon am Wochenende.

Eine weitere Limitation unserer Daten ist, dass keine Einzelmessungen an den MRTs durchgeführt wurden. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass kleinere Änderungen im Grundstromverbrauch unbemerkt geblieben sind. Zukünftige Studien zum Thema könnten die Abweichungen von den Herstellerangaben und das genaue Ausmaß der indirekten Auswirkungen untersuchen sowie Schwankungen im Grundverbrauch erfassen, indem der Stromverbrauch sowohl des Gebäudeteils als auch der MRTs (einzeln) gemessen wird.

Die Auswertung der Fehlerprotokolle ist mit gewissen Einschränkungen verbunden, da die Fehler unabhängig vom Ein- oder Ausschaltvorgang sein können oder gelegentlich versehentlich nicht dokumentiert werden. Nichtsdestotrotz lässt sich aus unseren Protokollen kein Anhalt dafür erkennen, dass eine Einschränkung des klinischen Betriebs durch die Umstellung entstanden wäre. Obwohl seitdem 2,5-mal so häufig neu gestartet wird, ist die Anzahl an Fehlereinträgen nahezu identisch geblieben.

Das Herunterfahren von MRTs außerhalb des klinischen Betriebs ist nur eine Möglichkeit, um unnötige Energiekosten zu vermeiden. Für CTs ist das Herunterfahren außerhalb des klinischen Betriebs zwar nicht generell empfehlenswert, weil sie häufig für die Notfall-Patientenversorgung benötigt werden. Gerade aber wenn mehrere Geräte in einem Institut zur Verfügung stehen, gibt es die Möglichkeit, zumindest einige von ihnen herunterzufahren und so unnötigen Energieverbrauch zu vermeiden, ohne die Patientenversorgung zu gefährden. Brown et al. ermittelten hierfür ein Einsparpotenzial von 14000 kWh jährlich pro Gerät [18]. Dieses Problem der Notfall-Patientenversorgung ist bei MRTs in der Regel nicht gegeben, weil die Ankunft eines notfallmäßig angemeldeten Patienten üblicherweise deutlich länger dauert als ein MRT-Gerät zum Hochfahren benötigt (bei uns je nach Gerät etwa 6–7 min).

Ein weiterer Ansatz zum Energiesparen ist das nächtliche Abschalten von Befundungsarbeitsplätzen, wie Prasanna et al. und McCarthy et al. herausfanden [19] [20]. Büttner et al. stellten allerdings fest, dass dadurch mehr Personalkosten verursacht als Energiekosten gemindert werden [21]. Ein vollautomatisiertes Abschalten nach Zeitplan wie bei Hainc et al. scheint daher ein besser geeigneter Ansatz zu sein [22]. Heye et al. fanden heraus, dass darüber hinaus Einsparpotenzial auch für weniger energieintensive elektronische Geräte (Computer, Smart Monitore, Drucker) besteht, die unnötigerweise über Nacht angeschaltet bleiben [15]. Dass man schon beim Bau einer radiologischen Praxis für mehr Nachhaltigkeit sorgen kann, zeigten Klein et al. [23].

Auch liefern MRT-Hersteller seit einigen Jahren zunehmend häufiger Energiesparmodi für ihre Geräte aus, sodass neue MRTs schon ab Werk einen niedrigeren Verbrauch haben. An unserem Institut konnte der Energiesparmodus für zwei Geräte per reinem Software-Update nachgerüstet werden, ohne dass Veränderungen an der Hardware notwendig waren. Für Betreiber eines MRT-Geräts kann es sich bei fehlendem Energiesparmodus entsprechend durchaus lohnen, beim Hersteller nachzufragen, ob eine Nachrüstung möglich ist. Die Deutsche Röntgengesellschaft empfiehlt darüber hinaus in ihrer „Initiative Nachhaltigkeit“, beim Neukauf von CT- und MRT-Geräten auf einen Energiesparmodus zu achten [24]. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse ein Anlass sind, dass in Zukunft auch das Herunterfahren von MRTs außerhalb des klinischen Betriebs als generelle Empfehlung aufgenommen wird. In den Handlungsempfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Physik wird bereits empfohlen, MRTs nicht unnötig messbereit zu lassen [25].

Es ist zu erwarten, dass die Zukunft noch mehr Möglichkeiten zur Optimierung bringt, beispielsweise könnten schon in Kürze durch Künstliche Intelligenz (KI) gestützte MRT-Aufnahmen geringere Aufnahmezeiten bei vergleichbarer Bildqualität bringen [26] [27] [28], was als positiven Nebeneffekt die oftmals langen Wartezeiten für MRT-Termine reduzieren würde. Doo et al. merken hierbei an, dass KI aufgrund des hohen Energieverbrauchs von Entwicklung und vor allem Cloud-Speichern auch Nachteile im Hinblick auf Umweltfreundlichkeit bringen kann. Die Vorteile sind allerdings vielfältig, weshalb sie zehn Empfehlungen formulieren, wie man die positiven Effekte von KI möglichst umweltfreundlich nutzen kann [29].

Schlussfolgerung

Energiesparmaßnahmen im eigenen radiologischen Institut einzuführen, kann sich in vielen Fällen lohnen. Das Herunterfahren von MRTs außerhalb der Nutzungszeiten und das Aktivieren eines Energiesparmodus, falls verfügbar, sind einfache und effektive Möglichkeiten, um das eigene radiologische Institut nachhaltiger zu machen und dabei zugleich Geld einzusparen. Dabei erfordern sie nur wenig Aufwand in der Umsetzung und bringen keine erkennbaren negativen Auswirkungen auf die Patientenversorgung mit sich.

Klinische Relevanz der Studie

• Nachhaltigkeit wird von vielen Menschen gewünscht und sollte im Sinne einer patientenzentrierten Radiologie auch dort Beachtung finden.

• An vielen Krankenhäusern bleiben MRTs auch außerhalb des klinischen Betriebs messbereit, obwohl dafür keine Notwendigkeit besteht.

• Wir haben die in der Praxis erreichbare Energieeinsparung durch Änderungen im Betriebsmodus von MRTs im stationären Routinebetrieb gemessen und konnten zeigen, dass die Umstellung mit wenig Aufwand gelingt und effektiv den Energieverbrauch senkt.

Interessenkonflikt

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Danksagung

Wir möchten uns herzlich bei Herrn Bernhard Horn (Technische Zentrale des Universitätsklinikums) bedanken, der uns die Auswertung der Stromzählerstände ermöglicht hat.

• References

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Publication History

Received: 02 September 2024

Accepted after revision: 05 February 2025

Article published online:
27 March 2025