Einigen Berichten zufolge sind Engpässe entweder bereits im Gange oder stehen unmittelbar bevor, aber gasworld weiß, dass dies noch nicht der Fall ist und auch in Zukunft nicht der Fall sein dürfte.

Heißes Thema: Engpässe bei der Sauerstoffversorgung?

Das globale Industriegasegeschäft tut alles, um die Sauerstoffversorgung des Gesundheitswesens zu optimieren und zu priorisieren. In unsicheren Zeiten ist das eine Sache, der wir uns sicher sein können.

Was für viele andere vielleicht weniger klar ist, ist, was genau ist medizinischer Sauerstoff? Hier erklärt gasworld alles.

Erzeugung

Sauerstoff ist eines der Kerngase der Luft, und der Großteil davon wird durch den Luftzerlegungsprozess in einer ASU (Air Separating Unit) erzeugt.

Generell besteht die Luft rundherum aus 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff (ca.) und 1% Argon und anderen Bestandteilen (Edelgase wie z.B. Krypton, Neon und Xenon). In einer ASU wird diese reichlich vorhandene atmosphärische Luft durch mehrere Trennungs- und Destillationsstufen in die einzelnen Bestandteile (Sauerstoff, Stickstoff, Argon) aufgespalten.

Sauerstoff, der im kryogenen Verfahren hergestellt wird, hat in der Regel einen Reinheitsgrad von mehr als 99 %, so dass er für praktisch alle Anwendungen, auch für medizinische Zwecke, verwendet werden kann. Medizinischer Sauerstoff wird jedoch im Gesundheitswesen als Arzneimittel oder pharmazeutisches Produkt betrachtet.

Sauerstoff, der durch Luftzerlegung hergestellt wird, ist ohne zusätzliche Reinigungsschritte als medizinischer Sauerstoff akzeptabel. Der Luftzerlegungsprozess selbst entfernt Verunreinigungen auf ein Niveau, das in der Regel unter dem liegt, das zur Erfüllung der Spezifikationen für medizinischen Sauerstoff erforderlich ist. Obwohl einige Luftzerlegungsanlagen einen Teil des von ihnen produzierten Sauerstoffs in spezielle Tanks für medizinischen Sauerstoff umleiten, ist dies keine allgemeine Praxis und auch nicht notwendig; der durch Luftzerlegung produzierte Sauerstoff ist aufgrund der Natur des Prozesses als medizinischer Sauerstoff akzeptabel.

Viele Luftzerlegungsanlagen produzieren Sauerstoff in einem gemeinsamen Tank und verwenden dann Prüfgeräte innerhalb der Anlage, um zu überprüfen, ob das Produkt die Spezifikationen für den vorgesehenen Verwendungszweck erfüllt. Im Falle von medizinischem Sauerstoff werden diese innerbetrieblichen Prüfeinrichtungen auch zur Erstellung der Prüfergebnisse verwendet, die es einer qualifizierten Person ermöglichen, das Produkt als für die Verwendung als medizinischer Sauerstoff geeignet freizugeben.

Um medizinischen Sauerstoff verkaufen zu können, müssen die Betriebe über die erforderlichen Lizenzen verfügen und sicherstellen, dass die strengen Spezifikationen eingehalten werden – eine Art bürokratischer Prozess, der jedoch für die sichere Verwendung für den Patienten von grundlegender Bedeutung ist.

Wie wird er verwendet?

Sauerstoff ist heute eines der wichtigsten, lebensrettenden Gase in der Medizin. Er wird seit dem 19. Jahrhundert in der Medizin verwendet und hat sich sowohl in Bezug auf seine Anwendung als auch auf die Verabreichungssysteme weiterentwickelt.

Medizinischer Sauerstoff wird zur Wiederherstellung des Sauerstoffgehalts im Gewebe bei Atemstillstand, Herzstillstand, Schock, Kohlenmonoxidvergiftung und schweren Blutungen verwendet und findet sowohl im Krankenhaus als auch in der Unfallhilfe Anwendung.

Medizinischer Sauerstoff wird auch außerhalb des Krankenhauses verwendet, da Tausende von Menschen auf tragbare medizinische Sauerstoffgeräte angewiesen sind, um ihr tägliches Leben zu bewältigen. Darüber hinaus ist medizinischer Sauerstoff von entscheidender Bedeutung für Unfallhilfseinheiten, Erste-Hilfe-, Wiederbelebungs- und lebenserhaltende Geräte – selbst moderne Anästhesietechniken sind auf medizinischen Sauerstoff angewiesen.

In dieser Pandemie von Covid-19 wird Sauerstoff in seiner kritischsten Form im medizinischen Bereich eingesetzt – bei der Beatmung, der Reaktion auf Unfälle und der Lebenserhaltung. Es geht darum, den Sauerstoff zu den Patienten zu bringen und ihre lebenswichtigen Funktionen aufrechtzuerhalten.

Wie wird er geliefert bzw. verabreicht?

Sauerstoff wird im medizinischen Bereich traditionell zentral in der/den ASU(s) produziert und dann in flüssiger Form oder als Gas über Flaschen an den Kunden verteilt.

Eine alternative und immer beliebter werdende Art der Sauerstofferzeugung im medizinischen Bereich ist die Druckwechseladsorption (PSA).

Europäische Krankenhäuser haben sich in der Regel auf diese beiden Möglichkeiten der Versorgung ihres medizinischen Gasnetzes mit medizinischem Sauerstoff verlassen – je nach Verbrauch konnten sie entweder Flüssigsauerstoff kaufen, der vor Ort in kryogenen Großtanks gelagert und über die Rohrleitungen in die Einrichtung eingespeist wurde, oder sie konnten eine Flaschenversorgung und die regelmäßig erforderlichen Nachfüllungen erwerben.

Die Versorgung mit Flüssigsauerstoff über Lagertanks und Rohrleitungen in die Stationen ist in der Regel die beliebteste bzw. die am häufigsten benötigte Art der Versorgung, so groß ist der Bedarf an medizinischem Sauerstoff. Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, dass eine Kombination aus Bulk- und Flaschenversorgung anzutreffen ist – vor allem in Zeiten einer Pandemie, bei der die benötigte Sauerstoffmenge die Möglichkeiten der Rohrleitungen übersteigen könnte. Die Versorgung mit Sauerstoffflaschen kann sowohl die Kapazität der Rohrleitungen ergänzen als auch eine relativ mobile Versorgungsmöglichkeit bieten.

Sauerstoffflaschen gibt es in verschiedenen Größen, um einen kontinuierlichen oder bedarfsgerechten Sauerstofffluss zu gewährleisten und gleichzeitig die mit diesen Bedingungen verbundenen Beschwerden zu lindern. Krankenhäuser verwenden diese Flaschen häufig, um einen einfachen Einsatz im gesamten Krankenhaus zu gewährleisten, sei es am Patientenbett, in Operations- oder Verfahrensbereichen, in MRT-Räumen oder sogar integriert in mobile Geräte. Diese Flexibilität bei der Verwendung in verschiedenen medizinischen Anwendungen hat nicht nur dazu geführt, dass Sauerstoffflaschen in der Krankenhausumgebung alltäglich geworden sind, so Gasworld, sondern könnte auch entscheidend sein, wenn es darum geht, auf das Durcheinander von Patienten zu reagieren, die mit dem Coronavirus infiziert sind.

Es wird häufig berichtet, dass Krankenhäuser behelfsmäßige Stationen in Fluren und nicht benötigten Räumen einrichten müssen oder dass Regierungen improvisierte Einrichtungen in Konferenzgebäuden einrichten müssen, um die schiere Menge an Patienten zu bewältigen, die beide von der Tragbarkeit der Flaschenversorgung profitieren würden.

Medizinische Sauerstoffflaschen werden auch von Ersthelfern verwendet – jenen Sanitätern und Rettungsdienstmitarbeitern, die in dieser Krise an vorderster Front stehen. In Krankenwagen werden beispielsweise häufig feste, leichte Sauerstoffflaschen verwendet, um die verschiedenen medizinischen Geräte im Fahrzeug zu versorgen; kleine medizinische Sauerstoffflaschen, die von Rettungskräften verwendet werden, sind die Norm, wenn sie auf Notfallsituationen reagieren und Patienten behandeln. Auch Ersthelfer, die in behelfsmäßigen Aufnahmestationen außerhalb des Krankenhauses oder in Stadtgebieten arbeiten, sind auf diese Flaschen angewiesen.

Medizinische Sauerstoffflaschen wurden im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt, und der Gesundheitssektor hat natürlich immer leistungsfähigere Gefäße in Verbindung mit höheren Drücken und verbesserten Abgabesystemen gefordert. Auch die Ventilsysteme und das dazugehörige Zubehör wie Schläuche und Gesichtsmasken haben große Fortschritte gemacht.

Besonderheit: Die vier Ps der medizinischen Sauerstoffflaschen

Im Moment liegt der Schwerpunkt wohl eher auf der Beschaffung der benötigten Flaschen als auf deren Weiterentwicklung, und gasworld geht davon aus, dass es möglich ist, dass einige der „bürokratischen Hürden“ rund um die Zertifizierung und Registrierung medizinischer Flaschen vorübergehend gelockert werden, wenn die Krise und der Bedarf dies erfordern.

Vor-Ort-Erzeugung

Zurück zu der dritten, alternativen Möglichkeit der medizinischen Sauerstoffversorgung – der Vor-Ort-Erzeugung.

Die in den 1970er Jahren auf den Markt gebrachten PSA-Sauerstoffkonzentratoren für die Versorgung medizinischer Gasverteilungssysteme haben sich insbesondere in den letzten 20 Jahren auf dem weltweiten Markt durchgesetzt. Da der Sauerstoff vor Ort erzeugt wird, ohne Lieferung und Lagerung, haben medizinische Sauerstoffgeneratoren viele Krankenhäuser und Gesundheitseinrichtungen in Nordamerika, Afrika, dem Nahen Osten, Asien und in den letzten Jahren auch in Europa davon überzeugt, dass sie in der Lage sind, medizinischen Sauerstoff zu einem wettbewerbsfähigen Preis im Vergleich zu Flüssigsauerstoff oder Gasflaschen zu liefern.

Weiterlesen: Fortschritte bei der Vor-Ort-Sauerstofferzeugung

PSA-Systeme nutzen allgemein verfügbare Komponenten, die das erforderliche Anfangskapital im Vergleich zur kryogenen Erzeugung von Sauerstoff erheblich reduzieren können, und bieten die Art von Mobilität, die den unterschiedlichen Anforderungen des Krankenhaus- und Gesundheitssektors gerecht wird; ihr Aufstieg in diesem Bereich wurde durch „Monographien“ erleichtert, die die Verwendung von Sauerstoff im Bereich von 90-96 % Reinheit für akzeptabel halten.

Weiterlesen: Eine Einführung in die medizinischen Sauerstoffgeneratoren von PSA

Zu dieser Familie der unabhängigen Sauerstofferzeugung gehört die Sauerstoffkonzentration. Auf dem weltweiten Markt für medizinischen Sauerstoff wurden in den letzten Jahren bessere, sicherere und effizientere tragbare Sauerstoffkonzentratoren eingeführt, die Patienten mit Atemproblemen ein neues Leben ermöglichen und ihnen die Freiheit geben, in ihren eigenen vier Wänden zu leben.

Tragbare Sauerstoffkonzentratoren haben dazu beigetragen, den Druck auf die Krankenhäuser zu verringern, indem sie Betten freimachen und mehr Menschen ambulant behandeln. Auch die Integration von Gassensortechnologie in tragbare Sauerstoffkonzentratoren hat die Patientenversorgung unterstützt, da die Patienten nun besser in der Lage sind, ihren eigenen Sauerstoffgehalt zu überwachen.