Im Schweizer Wohnungsbau dominieren (noch) Beton und Backstein. Doch gerade Beton verursacht durch den Zement grosse CO₂-Emissionen – und passt damit schlecht zur Klimapolitik der Schweiz. Gefragt sind Alternativen. Jay Renée Thalmann, Architektin und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Departement Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen , beschäftigt sich seit Langem mit ressourcenschonenden Bauweisen. 2017 führte das Institut Konstruktives Entwerfen einen Studienauftrag zu nachhaltiger Stahlbauweise für den Wohnungsbau durch. Thalmann nahm mit ihrem Architekturbüro Ressegatti Thalmann zusammen mit Bauingenieur Mario Rinke teil. «Im Fokus standen herkömmliche Stahl-Beton-Verbundsysteme aus dem Hallenbau. Unser Ziel war es, durch den Betonverbund die Brandschutzanforderungen zu lösen, den Stahl tragend einzusetzen und im Wohnungsbau zu etablieren», erzählt Thalmann. «Denn in der Schweiz wird derzeit bei weniger als zwei Prozent der Wohnbauten Stahl sichtbar und tragend eingesetzt.» Das aus dem Studienauftrag weiterentwickelte «Stahlkammer-Hybrid-Bausystem» kombiniert nun Stahlblech mit Lehm– dieser weist eine gegenüber dem ursprünglich verwendeten Beton eine bessere CO₂-Bilanz auf. «Beide Materialien können so ihre Stärken ausspielen – und ihre Schwächen kompensieren», erklärt Thalmann. Stahl erlaubt grosse Spannweiten – also grosse Abstände zwischen tragenden Bauteilen –, versagt aber bei hohen Temperaturen und hat einen grossen CO₂-Fussabdruck. Lehm erhöht den Feuerwiderstand der Konstruktion. In der Schweiz wird zu 90 Prozent Recyclingstahl verarbeitet. Lehm ist meist Teil des Aushubs, der im Überfluss anfällt. Den vielversprechenden Ansatz überführten Thalmann und ihr Team 2022 in ein Innosuisse-Forschungsprojekt. Projektpartner waren die ETH Zürich, der Baumaterialienentwickler Oxara, das Metallbauunternehmen H. Wetter AG und das Stahlbauzentrum Schweiz. «Ziel war es, ein nachhaltiges, standardisiertes Skelettbausystem für kostengünstigen Wohnraum, Verdichtungen und Aufstockungen zu entwickeln», erklärt Thalmann. Die tragende Funktion übernehmen schlanke, C-förmige Kantprofile aus Stahl, die mit dem lehmhaltigen «Cleancrete» von Oxara ausgefüllt sind – einem Naturmaterial mit rund 90 Prozent weniger CO₂-Ausstoss als herkömmlicher Beton. Die Profile werden miteinander verschraubt. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft lassen sie sich auseinandernehmen und wiederverwenden. Zunächst wurden praxisnahe Bemessungsgrundlagen erarbeitet und Laborversuche durchgeführt, um das Trag- und Brandverhalten des Systems zu analysieren. An der ZHAW fanden sogenannte Kalttests mit Knick- und Biegeversuchen an Stützen, Trägern und Deckenelementen statt. Der «Cleancrete» musste so optimiert werden, dass keine Risse durch das Schwindverhalten im schlanken Querschnitt der C-Profile entstehen und der feuchte Lehm keine Korrosion am Stahl verursacht. Um die Feuerbeständigkeit des Systems zu prüfen, fanden Brandtests in einem Speziallabor in Mailand statt. «Das war eindrücklich – und nervenaufreibend», erinnert sich Thalmann. Auf die drei Meter lange Stütze wurde mit einer Kraftmessdose Last übertragen, um einen fünfgeschossigen Bau zu simulieren. «Die Stützen mussten dem Feuer 60 Minuten standhalten, bevor sich der Stahl zu verformen begann – mit Erfolg.» Wie steht Thalmann aus architektonischer Sicht zur Ästhetik von Stahl? «Die schlanken Elemente, die bei geringen Spannweiten in Wohnungen möglich sind, können durchaus raumprägend und identitätsstiftend wirken», sagt sie. Kostenmässig liegt das System auf dem Niveau von Holzbau. Wie dort erfolgt die Vorfertigung der Elemente im Werk, was sowohl die Bauzeit verkürzt als auch Kosten senkt. Thalmann hat bereits mehrere Wettbewerbe mit dem System bestritten. In der Fachwelt stösst das Konzept auf grosses Interesse – Thalmann wird regelmässig zu Vorträgen eingeladen, wie kürzlich an die TU Wien. Sie ist zuversichtlich, dass sich das innovative System bald in einem realen Bauprojekt bewähren und den Weg in den Markt finden wird. Rahel Meister

Die Kreislaufwirtschaft im Schweizer Bausektor steht noch am Anfang – insbesondere bei der Wiederverwendung von Bauteilen. Zwar werden mineralische Bauabfälle heute zu grossen Teilen recycelt, doch echte Kreisläufe bleiben selten. Die Wiederverwendung ganzer Bauteile ist bislang nur wenig verbreitet. Gleichzeitig ist der Hebel enorm: Der Bau- und Gebäudesektor verursacht rund 70 Prozent des Materialverbrauchs und etwa 80 Prozent des Abfalls in der Schweiz. Entsprechend gross ist das Potenzial, durch zirkuläre Ansätze Ressourcen zu schonen und Emissionen zu reduzieren. Gesetzliche Entwicklungen und das wachsende Interesse von Wirtschaft und Gesellschaft treiben den Wandel zwar voran, doch die praktische Umsetzung bleibt eine Herausforderung. Hier setzt das von Innosuisse geförderte Innovations- und Forschungsprojekt « Schweizer Ökosystem für digitales zirkuläres Bauen (Swircular) » an. Partner aus Forschung und Praxis – darunter ZHAW , ETH Zürich , Berner Fachhochschule , Empa , Unternehmen, die öffentliche Hand sowie Investoren und Versicherungsgesellschaften – arbeiten gemeinsam daran, zirkuläres Bauen ganzheitlich zu verstehen und voranzubringen. «Mich begeistert besonders die Zusammenarbeit mit so vielen engagierten Menschen. Die Vielfalt der Perspektiven schafft ein starkes Netzwerk.» Konrad Graser, Dozent am Institut für Bautechnologie und Prozesse am ZHAW Departement Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen Teilprojektleiter Konrad Graser vom Institut Bautechnologie und Prozesse bringt die Idee des Projekts auf den Punkt: «Im Fokus steht nicht die Grundlagenforschung, sondern die konkrete Umsetzung neuer Lösungen in der Praxis. Ziel ist der Aufbau eines grossen, transdisziplinären Ökosystems, das Zirkularität messbar macht, geeignete Massnahmen definiert, Hindernisse identifiziert und gleichzeitig Chancen aufzeigt.» Seit rund zwei Jahren läuft SWIRCULAR und vernetzt ein breites Spektrum an Akteuren. Das Projekt umfasst acht Teilprojekte, die unterschiedliche Herausforderungen adressieren – von der Messbarkeit und rechtlichen Grundlagen über digitale Daten und neue Projektmodelle bis hin zu technischen Lösungen und innovativen Geschäftsmodellen. Die Fachstelle Städtebau- und Umweltrecht der ZHAW leitet das Teilprojekt 2 « Legal framework for circular construction» . Gerade im rechtlichen Bereich sind derzeit noch viele Fragen offen, erklärt Projektleiter Oliver Streiff: «Nehmen wir die Besitzstandsgarantie. Sie erlaubt die weitere Nutzung bestehender Gebäude, auch wenn diese nicht mehr den aktuellen Anforderungen entsprechen. Doch gilt das auch für einzelne Bauteile und sogar dann, wenn sie in einem anderen Gebäude wiederverwendet werden? Wie ist die Haftung bei Lagerung, Transport und Wiedereinbau geregelt? Und lässt sich die Planung mit solchen Bauteilen überhaupt versichern?» Im Rahmen von SWIRCULAR werden die rechtlichen Grundlagen für zirkuläres Bauen praxisnah weiterentwickelt. Das Spektrum ist breit, wie Streiff ausführt: «Für das Privatrecht erarbeiten wir konkrete Instrumente wie Musterverträge und Vertragsklauseln, die Unternehmen direkt anwenden können. Im öffentlichen Recht schaffen wir wissenschaftliche Grundlagen und Policy Briefs für Politik und Verwaltung, um die Rahmenbedingungen gezielt weiterzuentwickeln.» «Wir erarbeiten konkrete Instrumente wie Musterverträge und Vertragsklauseln, die Unternehmen direkt anwenden können.» Oliver Streiff, Leiter Fachstelle Städtebau- und Umweltrecht an der ZHAW School of Management and Law Zwei weitere Swircular-Teilprojekte liegen in der Verantwortung der ZHAW. «Im Teilprojekt 4 ‹Abwicklungsmodelle für zirkuläres Bauen› entwickeln wir neue Projekt- und Organisationsmodelle, die Wiederverwendung, Rückbau und Kreislaufstrategien systematisch berücksichtigen», so Graser. Im Fokus stehen die Schnittstellen zwischen Planung und Ausführung, an denen heute oft Brüche bestehen. Design-Build-Modelle, bei denen Planung und Bau aus einer Hand erfolgen, können hier Vorteile bringen, setzen jedoch eine frühe umfassende Zieldefinition voraus, während gerade innovative Projekte oft mehr Offenheit für spätere Anpassungen brauchen. Ziel ist daher ein auf die Bedürfnisse eines Projekts mit seiner zirkulären Strategie anpassbares Abwicklungsmodell – mit Auswirkungen auf Verträge und Recht. Besonders praxisnah und interdisziplinär ist Teilprojekt 8, gewissermassen die Feuerprobe des Gesamtprojekts: Hier werden alle Forschungsergebnisse in enger Zusammenarbeit mit den Partnern in reale Bauvorhaben überführt. Anhand von Rückbau-, Umbau- und Neubauprojekten wird erprobt, wie sich die erarbeiteten Erkenntnisse in der Praxis bewähren. «Das Teilprojekt läuft parallel zu den anderen und bringt laufend neue Fragestellungen aus der Praxis ein, die wir gemeinsam weiterbearbeiten», ergänzt Graser. «Ziel ist der Aufbau eines transdisziplinären Ökosystems, das Zirkularität messbar macht, geeignete Massnahmen definiert, Hindernisse identifiziert und gleichzeitig Chancen aufzeigt.»» Konrad Graser, Dozent am Institut für Bautechnologie und Prozesse am ZHAW Departement Architektur, Gestaltung und Bauingenieurwesen Die Zusammenarbeit im Projekt Swircular ist interdisziplinär und lebt vom engen Austausch zwischen unterschiedlichen Fachbereichen. Das funktioniere mehrheitlich sehr gut, so Streiff: «In der Schweiz sind Hochschulen und Institute oft räumlich und organisatorisch nahe beieinander, das erleichtert die Zusammenarbeit erheblich. Dennoch musste sich diese Interdisziplinarität erst entwickeln. Dies geschieht insbesondere in den gemeinsamen Workshops, in denen die Teilprojekte zusammenkommen, Themen sich überschneiden und neue Schnittstellen entstehen.» Auch eine gemeinsame Sprache ist von grosser Bedeutung, damit ein so umfassendes Projekt erfolgreich ist. Im Rahmen des Teilprojekts 2 wird in einem eigenen Arbeitspaket ein Glossar zum zirkulären Bauen erstellt und mit computerlinguistischen Methoden in der Normenwelt verankert. Dabei sollen zentrale Begriffe systematisch mit Gesetzen, Verordnungen und Normen verknüpft werden. Die Forschenden wollen so mehr Klarheit und Kohärenz in das Fachgebiet bringen, das sich sprachlich und inhaltlich noch stark entwickelt. Der Austausch erfolgt teilweise digital, entscheidend sind jedoch physische Treffen und gemeinsame Arbeitssituationen. Hier entsteht das Verständnis füreinander und für die komplexen Zusammenhänge. Regelmässige Formate wie Forschungstage, Workshops und ein jährliches Treffen aller Beteiligten stärken den Austausch und machen die Interdisziplinarität zu einem Schlüsselfaktor des Projekts. Das dabei entstehende Ökosystem sieht Graser als einen der wichtigsten Erfolge von SWIRCULAR: «Mich begeistert besonders die Zusammenarbeit mit so vielen engagierten Menschen. Die Vielfalt an Perspektiven und Ideen führt zu einem starken Netzwerk, das langfristig Bestand haben dürfte – über die konkreten Projektergebnisse hinaus.» In der Kreislaufwirtschaft gibt es derzeit schweizweit und international zahlreiche Projekte und Initiativen mit unterschiedlichen Ansätzen und Rahmenbedingungen. Diese Fragmentierung sehen Graser und Streiff zwar als Herausforderung, zugleich aber auch als typische Erscheinung einer frühen Innovationsphase. Entscheidend sei deshalb, den Austausch über Projektgrenzen hinweg aktiv zu fördern und bestehende Ansätze enger miteinander zu verknüpfen – insgesamt zeigen sich beide dabei zuversichtlich, dass ein zirkuläres Ökosystem in der Baubranche gelingen kann. (Aufmacherbild: Adobestock/ Maryana ) Rahel Meister

Die Schweiz in den 1970er-Jahren: Das Land erlebt autofreie Sonntage wegen der Erdölkrise, Atomkraft als politische Antwort löst landesweite Proteste aus und lässt eine neue Umweltbewegung entstehen. International prägen der Club of Rome mit seinen «Grenzen des Wachstums» sowie Katastrophen wie der Chemieunfall von Seveso das wachsende Bewusstsein für Umweltverschmutzung, Smog und Waldsterben. Auch in der Architektur rückte damals der schonende Umgang mit Ressourcen in den Fokus – sichtbar in der Bewegung der «Ökoarchitektur»: Passiv-Solarhäuser mit grossen Glasflächen, Speichermaterialien wie Lehm oder Kalksandstein oder stark gedämmte Bauten waren kennzeichnend für diese Strömung. Zahlreiche spannende Experimente zeigten, wie Architektur nachhaltig gestaltet werden kann, das Haus wurde zum «Kraftwerk», das Energie spart, Wärme speichert und teils sogar aus Abfallmaterialien bestand. «Damals entschieden sich in der Schweiz Menschen – darunter auffallend viele Ärztinnen und Ärzte – bewusst und in Abgrenzung zur konventionellen Architektur für solche Häuser», erklärt Andri Gerber , Architekt und Professor am Institut Konstruktives Entwerfen . Durchgesetzt hat sich die Ökoarchitektur damals nicht, sie galt als alternativ und antimodern und wurde auch etwas belächelt. Mit der postmodernen Architektur der 1980er-Jahre, geprägt von Konsumlust und wenig ökologischen Materialien, verschwand sie für lange Zeit in der Nische. «Obwohl die Ökoarchitektur Standards wie Minergie und den Einsatz von Solarpaneelen entscheidend geprägt hat, ist heute erstaunlich wenig über diese Bewegung bekannt; es existieren kaum zeitgenössische Dokumente», erklärt Gerber. Gemeinsam mit der Linguistikprofessorin Julia Krasselt sowie der Postdoktorandin Elettra Carnelli und den Doktorandinnen Jana von Wyl und Sooyeon Geckeler möchte er das ändern: Seit August arbeitet das Team in einem SNF-Projekt an der Aufarbeitung der Geschichte der Ökoarchitektur in der Schweiz und untersucht, wie sich der Diskurs um nachhaltiges Bauen historisch entwickelt hat. «Wir fragen, welche Ansätze es bereits gab, warum sie teilweise scheiterten und was wir daraus lernen können», so Gerber. Ziel ist es, Wege aufzuzeigen, wie sich Nachhaltigkeit beim Bauen dauerhaft etablieren lässt – nicht als Modeerscheinung, sondern als selbstverständlicher Standard. «Das Interesse am nachhaltigen Bauen ist zwar gross. Aber oft geben die Kosten den Ausschlag und es wird dann letztlich doch konventionell gebaut.» Andri Gerber, Professor am Institut Konstruktives Entwerfen Um Bewegungen wie die Ökoarchitektur und ihre Entwicklung hin zum nachhaltigen Bauen zu verstehen, gilt es, den gesellschaftlichen Kontext zu erforschen. Dieser Diskurs ist nicht nur visuell, sondern auch sprachlich geprägt: «Architektur wird zwar primär über Bilder vermittelt, doch wie wir darüber sprechen und schreiben, beeinflusst das gesellschaftliche Wissen entscheidend», betont Gerber. Das Projektteam untersucht daher, wie in Fachkreisen und Medien wie der «NZZ» damals und heute über diese Themen berichtet wurde. Dafür nutzen die Forschenden Methoden der Korpuslinguistik, eines Teilbereichs der Sprachwissenschaft, der grosse Textsammlungen systematisch und computergestützt auswertet. So lassen sich Muster, Häufigkeiten und Bedeutungen erkennen. Im Fokus steht die Frage, welche Wörter, Argumente oder Metaphern verwendet werden – oder eben nicht – und welche Rückschlüsse sich daraus auf das kollektive Architekturwissen ziehen lassen. Manche Begriffe existieren schon lange, doch ihr Verständnis hat sich verändert: «Energie» etwa wurde früher mit «Verbrauch» assoziiert, heute eher mit «Sparen». Andere, wie «graue Energie» oder «Suffizienz», sind neu hinzugekommen. Was noch bleibt aus der Zeit der Ökoarchitektur, sind eine Reihe von Experimentalhäusern, an denen vieles erprobt wurde. In der Schweiz gab es beispielsweise rund hundert sogenannte Solarhäuser. «Viele bestehen noch immer und wir haben bereits einige besichtigt», erzählt Gerber. Zahlreiche Konzepte von damals haben sich etabliert. «Heute sind etwa Dämmung und Wärmeerzeugung sehr effizient», erklärt Gerber. Im Unterschied zu früher liegt heute deshalb das Augenmerk weniger auf dem Betrieb der Gebäude als zunehmend auf ihrer Erstellung, wo der grösste Ressourcenverbrauch stattfindet. Auch Themen wie Re-Use, Bestandserhalt oder alternative Baustoffe wie Lehm wurden bereits in den Nachkriegsjahrzehnten diskutiert. Dass sie sich lange Zeit nicht durchgesetzt haben, ist weniger ein technisches als vielmehr ein gesellschaftliches Problem und geknüpft an unbequeme Fragen: Wie gross ist unsere Bereitschaft zu mehr Suffizienz? Würden wir in einem Re-Use-Gebäude leben und dafür sogar höhere Kosten in Kauf nehmen, da die Wiederverwendung von Bauteilen oft aufwendig ist? Welche politischen Rahmenbedingungen müssten sich ändern, damit nachhaltiges Bauen erleichtert wird – etwa durch gelockerte Normen oder wirksame CO₂-Preisanreize? «Das Interesse am nachhaltigen Bauen ist zwar gross. Aber oft geben die Kosten den Ausschlag und es wird dann letztlich doch konventionell gebaut», räumt Gerber ein. «Heute lernen Architekturschaffende bereits im Studium, was eine Ökobilanz ist – es hat sich viel getan.» Andri Gerber, Professor am Institut Konstruktives Entwerfen Nachhaltigkeit ist heute in der Architektur ein zentrales Thema, keine Frage. Angesichts der Tatsache, dass die Bauindustrie weltweit rund 30 Prozent der CO₂-Emissionen verursacht und in der Schweiz für 80 Prozent des Abfallaufkommens verantwortlich ist, überrascht das nicht. «Diese Zahlen kennen heute alle Studierenden», so Gerber. «Als ich 1993 mit dem Architekturstudium begann, stand die Gestaltung klar im Vordergrund. Es gab das eher exotische Wahlfach Solarenergie, das kaum jemand belegte. Heute lernen die künftigen Architektinnen und Architekten bereits im Studium, was eine Ökobilanz ist – da hat sich viel getan.» Die Architektur ist im Wandel, und interessante Ansätze gibt es viele: von technischen Lösungen wie Recyclingbeton über innovative Holzbauten, wie sie in Skandinavien häufig sind, bis hin zum «Gebäudetyp E», mit dem Deutschland ein Zeichen für einfaches und ressourcenschonendes Bauen setzt. Dieses Konzept versuchsweise in der Schweiz einzuführen, ist auch Gerber ein Anliegen: «Flexiblere Vorgaben können den Bau nachhaltiger machen. Wird etwa die Trittschalldämmung weniger streng beurteilt, lassen sich mit dünneren Betondecken erhebliche Mengen CO₂ einsparen», erläutert Gerber das Prinzip. Oder künstliche Intelligenz, die Gerber zwar weniger bei der Gestaltung im Einsatz sehen möchte, bietet bei der Analyse bestehender Bauten in Bezug auf Energiebedarf und Optimierungspotenzial grosse Chancen. Das Thema bleibt komplex und Gerber ist überzeugt: «Die eine Lösung gibt es nicht. Wir müssen in Systemen und Zusammenhängen denken. Das gelingt nur, wenn Architekturschaffende gemeinsam mit anderen Fachleuten, etwa aus dem Energie- oder Bauingenieurbereich, an einem Strang ziehen und Synergien nutzen.» Aufmacherbild: Adobestock/Watercolor_Art_Photo Rahel Meister

Wie steht es mit den Umweltauswirkungen der Schweizer Akutspitäler und wo besteht Verbesserungspotenzial? Dieser Frage sind die Ökobilanz-Expertin Regula Keller vom Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen der ZHAW und ihre Forschungsgruppe nachgegangen: Gemeinsam mit dem Institut für Wirtschaftsstudien Basel und dem Fraunhofer IML untersuchten sie das Treibhauspotenzial, die Gesamtumweltbelastung sowie die Umwelteffizienz der Schweizer Spitäler und trugen Best Practices zusammen. Die Forschenden befragten im Rahmen des Projekts «Green Hospital» als Teil des Nationalen Forschungsprogramms 73 «Nachhaltige Wirtschaft» des Schweizerischen Nationalfonds 33 Schweizer Akutspitäler. Der umfangreiche Fragebogen lieferte Primärdaten aus den Bereichen Gebäude, Verpflegung, Medikamente oder Wäscherei. Diese Daten nutzten die Forschenden, um Ökobilanzen zu erstellen, die den gesamten Lebenszyklus von der Herstellung bis zur Entsorgung berücksichtigen. 14 Bereiche haben die Forschenden genauer untersucht. Dabei stellten sie fest, dass 70% aller Umweltauswirkungen in den Spitälern durch die Bereiche Strom, Wärme, Verpflegung, Gebäude und Medikamente verursacht werden. Weniger relevant aus Umweltsicht sind beispielsweise der Papierverbrauch, aber auch die Wäsche oder Einwegartikel fallen nicht gross ins Gewicht. «Wir haben uns gefragt, welcher Bereich umweltrelevant und gleichzeitig ineffizient ist – denn dort wirkt sich eine Verbesserung am stärksten aus» Regula Keller, ZHAW Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen Die Studie zeigte auf, dass die Hälfte der Spitäler ihre Effizienz um 50% steigern könnte. Das bedeutet, dass die Spitäler ihre Umweltbelastung halbieren könnten, ohne die erbrachten Gesundheitsdienstleistungen zu schmälern. Vor allem in den Bereichen Wärme und Verpflegung besteht Potenzial. Gross sind auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Spitälern – insbesondere bei Strom und Wärme. Ein Neubau, der ans Fernwärmenetz angeschlossen ist, schneidet verständlicherweise deutlich umweltfreundlicher ab als ein älteres Spital in höheren Lagen, das mit fossilen Brennstoffen heizt. So variieren die Treibhausemissionen pro Jahr von 1,7 bis 7,1 Tonnen CO2-Äquivalent pro Gesundheitsdienstleistung, die eine Vollzeitstelle im Spital erbringt. Gleichzeitig hat das Institut für Wirtschaftsstudien Basel untersucht, wie weit die Spitäler von der maximalen Umwelteffizienz entfernt sind. Diese beschreibt die geringsten Umweltauswirkungen pro erbrachte Gesundheitsdienstleistung. «Wir haben uns gefragt, welcher Bereich umweltrelevant und gleichzeitig ineffizient ist – denn dort wirkt sich eine Verbesserung am stärksten aus», erklärt Keller. Einen grossen Hebel, um die Ökobilanz zu verbessern, bietet die Verpflegung. «Pflanzenbasierte Menüs sind klimafreundlicher und individuell zusammengestellte Menüs verringern Foodwaste», erklärt Keller. Und anstatt wie mancherorts Menüs auf Vorrat zu kochen, kann der Essensabfall reduziert werden, indem bei Bedarf schnell zubereitbare Mahlzeiten bestellt werden können. Eher langfristiger Natur sind die Massnahmen an den Gebäuden. Schliesslich kann nicht von heute auf morgen energetisch saniert oder die Heizung umgestellt werden. Wird jedoch bei einem Neubau auf Recyclingmaterialien geachtet und eine flexible Nutzung bereits in der Planung berücksichtigt, verbessert das die Ökobilanz. Eine Vorreiterrolle nimmt hier das Inselspital Bern ein: Das neue Hauptgebäude wird im «Minergie-P-Eco»-Standard gebaut – als erstes Spitalgebäude mit dieser Komplexität. Damit die gewonnenen Erkenntnisse die Spitäler erreichen, organisierten die Forschenden Workshops mit den Nachhaltigkeitsbeauftragten der Spitäler. Einige Massnahmen scheinen naheliegend, andere überraschen: Wer hätte gedacht, dass sich die Böden am Unispital Genf mit den richtigen Utensilien und der richtigen Technik lediglich mit Wasser reinigen lassen? Hygienisch einwandfrei und ohne das Risiko, multiresistente Keime durch Desinfektionsmittel zu fördern. Das Universitätsspital Basel verzichtet vollständig auf das Narkosegas Desfluran, welches einen sehr hohen Treibhauseffekt verursacht. Am Kantonsspital Graubünden erhalten neu eintretende Patienten nun standardmässig ein vegetarisches Menü. Die Rückmeldungen dazu sind durchwegs positiv. Rahel Meister

Glücklicherweise erfreut sich der Grossteil der Patienten und Patientinnen nach einem Spitalaufenthalt wieder bester Gesundheit oder die Leiden sind zumindest gelindert. Rund sieben Prozent aller Menschen, die sich in einer Klinik aufhalten, ereilt eine Healthcare-assoziierte Infektion (HAI) – sei es eine postoperative Wundinfektion, eine Lungenentzündung oder eine Infektion durch Blasen- oder Venenkatheter. Eine derartige Komplikation verlängert den Klinikaufenthalt im Durchschnitt um sieben Tage, schlimms­tenfalls führt sie zum Tod. Die Spitäler setzen alles daran, solche Infektionskrankheiten einzudämmen. Das Universitätsspital Zürich (USZ) und die ZHAW versprechen sich dabei viel von maschinellem Lernen: Das Team um Stefan Glüge von der Fachstelle Bio-Inspired Modeling & Learning Systems der ZHAW hat eine intelligente Softwarelösung entwickelt, die Keim­übertragungsketten erkennt. Bei dem Pilotprojekt Infectiology++, das aus einem Workshop zum Potenzial von maschinellem Lernen am USZ hervorgegangen ist, wertet ein sogenanntes Expertensystem spitalinterne Daten am USZ automatisch aus und schlägt bei Verdacht auf eine Infektion Alarm. «Unsere Software soll eine Unterstützung für die Ärzte am USZ sein», erklärt Stefan Glüge, «damit sie möglichst schnell und effizient beurteilen können, ob und wo eine Infektion übertragen wurde.» Der Kampf gegen Spital­infektionen ist ein Wettlauf gegen die Zeit: Um die weitere Ausbreitung des Erregers zu vermeiden, muss eine Übertragung im Spital­umfeld so schnell wie möglich erkannt werden. Deshalb beobachtet Infectiology++ laufend automatisch alle ­diagnostizierten Infektionen. Dazu sammelt und verarbeitet die Software die grosse Datenmenge, die bei allen Patienten während ihrer Behandlung in der Klinik anfällt. Jeder Patient absolviert eine individuelle Reise durch das Spital; beispielsweise vom Operationsaal über den Aufwachraum bis zur Bettenstation. Somit wird das System ständig mit Daten gefüttert, und alle 24 Stunden gesellen sich neue Labor­auswertungen hinzu – darunter auch frisch erkannte Infektionen. Das System analysiert diese Datenflut und vergleicht sie mit dem bereits bekannten Wissen. «Unser System bringt im Prinzip automatisch Ordnung in die unzähligen Daten, die ohnehin im Spitalalltag anfallen», erläutert Stefan Glüge. «So überwachen wir kontinuierlich den gesamten Betrieb in Bezug auf Spitalkeime.» Die Software durchsucht die Daten nach relevanten Informationen: Wann wurde der Keim beim Patienten erstmals nachgewiesen? Wie gross ist die Ähnlichkeit des Erregers, den zwei Patienten aufweisen, und wo überall im Spital haben sich diese Personen aufgehalten? Ein entscheidender Baustein dabei ist das Muster von Resistenzen gegenüber Antibiotika eines Erregers – Antibiogramm genannt –, das sich bei Labortests zeigt. Es dient dem System als Fingerabdruck des Erregers. Eine Gruppierung (Clustering) dieser Muster erlaubt es dann, Ähnlichkeiten unter den Keimen auszumachen. Erfasst das System nun zwei Patienten, die denselben Keimstamm aufweisen, prüft die Software, ob sie sich irgendwo für einen genügend langen Zeitraum getroffen haben. Falls ja, ist die Wahrscheinlichkeit gross, dass dort der Keim übertragen wurde, und das System alarmiert die zuständigen Fachpersonen. Diese erkennen dank einer übersichtlichen Benutzer­oberfläche Anhäufungen eines Erregers oder gar mögliche Übertragungen auf einen Blick. Die für die Recherche und Prüfung benötigte Zeit reduziert sich so deutlich und es kommen auch bisher unbemerkte Infektionswege zum Vorschein. Die Mediziner entscheiden, wie kritisch ein Keim ist und welche Massnahmen notwendig sind. Dabei müssen Prioritäten gesetzt werden, erklärt Stefan Kuster, Leitender Arzt Infektionskrankheiten und Spitalhygiene am USZ: «Im Spitalalltag sind nicht alle Bakterien gleichbedeutend. Deshalb konzentrieren wir uns auf die häufigsten und hochprioritäre multi­resistente Keime, wie Methicillin-resistente Staphylococcus aureus oder Vancomycin-resistente Enterokokken.» Handelt es sich um einen multiresistenten Keim, ist eine sofortige Isolation der Patienten angezeigt. Noch ist das Programm am USZ nicht regulär im Einsatz. Kuster sieht in solchen Projekten jedoch ein grosses Potenzial für die Zukunft: «Für Verbesserungen im Spitalalltag wie das automatische Keimtracking stellen die Digitalisierung und das ‹Internet der Dinge› grosse Chancen dar.» Er ist überzeugt, dass die Spitäler so künftig ihre Datenbanken innovativ nutzen werden, um die Sicherheit aller Patienten zu erhöhen – natürlich unter strengen Datenschutzauflagen. Rahel Meister