Smart Hospital im Bestand: Digitalisierung beginnt bei der Infrastruktur
Die Masterarbeit „Smart Hospital in Bestandsgebäuden“ von Ing.in Iris Stütz, B.Sc. wurde im Studiengang Technisches Management – Clinical Engineering an der Hochschule Campus Wien verfasst. Die Arbeit beschäftigt sich mit einer zentralen Frage der digitalen Transformation im Gesundheitswesen: Wie können Smart-Hospital-Lösungen in bestehenden Krankenhausgebäuden schrittweise und realistisch umgesetzt werden?
Zusammenfassung
Smart Hospitals werden häufig mit modernen Neubauten, integrierten IT-Systemen, Künstlicher Intelligenz, vernetzten Medizinprodukten und automatisierten Abläufen verbunden. In der Praxis befinden sich viele Krankenhäuser jedoch nicht in Neubauten, sondern in über Jahrzehnte gewachsenen Gebäudestrukturen. Genau dort ist die Digitalisierung besonders anspruchsvoll.
Bestandskliniken verfügen oft über heterogene Systemlandschaften, gewachsene Netzwerkinfrastrukturen, begrenzte räumliche Ressourcen und laufende klinische Prozesse, die nicht einfach unterbrochen werden können. Die digitale Transformation kann daher nicht durch einen vollständigen Austausch aller Systeme erreicht werden. Vielmehr braucht es einen schrittweisen Ansatz, der technische Infrastruktur, organisatorische Zuständigkeiten, Interoperabilität und regulatorische Anforderungen gemeinsam betrachtet.
Die Masterarbeit untersucht diese Herausforderung anhand einer systematischen Literaturrecherche, einer Best-Practice-Analyse sowie einer Ist-Analyse der technischen Infrastruktur eines österreichischen Krankenhauses im OP-Bereich. Die Ergebnisse wurden mithilfe einer Reifegradbewertung auf Basis des INFRAM-Modells, einer SWOT-Analyse und einer Nutzen-Aufwand-Matrix ausgewertet.
Einführung
Digitalisierung im Gesundheitswesen wird häufig über sichtbare Anwendungen diskutiert: elektronische Patientenakten, Telemedizin, KI-gestützte Entscheidungsunterstützung, digitale Dokumentation oder vernetzte Medizintechnik. Solche Anwendungen können jedoch nur dann zuverlässig funktionieren, wenn die technische und organisatorische Basis vorhanden ist.
Gerade in Krankenhäusern ist diese Basis komplex. Klinische Informationssysteme, Medizintechnik, Gebäudeautomation, Netzwerktechnik, Alarmierungssysteme, Kommunikationslösungen und Sicherheitstechnik müssen im laufenden Betrieb zusammenwirken. Fällt eine Komponente aus oder sind Schnittstellen nicht klar definiert, kann das Auswirkungen auf Versorgung, Betriebssicherheit und Informationsverfügbarkeit haben.
Die Arbeit von Iris Stütz rückt daher nicht eine einzelne digitale Anwendung in den Mittelpunkt, sondern die Frage, welche infrastrukturellen Voraussetzungen ein Krankenhaus benötigt, um sich langfristig in Richtung Smart Hospital weiterzuentwickeln.
Hintergrund: Was bedeutet Smart Hospital?
Der Begriff Smart Hospital beschreibt kein einzelnes technisches Produkt, sondern ein vernetztes Krankenhausmodell. Gemeint ist eine Klinik, in der digitale Technologien, Datenintegration, Automatisierung und vernetzte Prozesse dazu beitragen, Versorgung, Betrieb und Ressourcennutzung zu verbessern (Hu et al., 2022; Nickel et al., 2022).
Ein Smart Hospital nutzt Informationen dort, wo sie im Behandlungsprozess benötigt werden. Dies betrifft beispielsweise Diagnostik, Therapieplanung, Pflege, Dokumentation, Logistik, Gebäudetechnik und Ressourcensteuerung. Entscheidend ist nicht die isolierte Digitalisierung einzelner Arbeitsschritte, sondern die sinnvolle Verbindung unterschiedlicher Systeme und Datenquellen.
Damit wird deutlich: Ein Smart Hospital entsteht nicht allein durch neue Software oder einzelne innovative Geräte. Es setzt eine stabile technische Infrastruktur, klare Verantwortlichkeiten, sichere Datenflüsse und organisatorische Steuerung voraus.
Warum Bestandsgebäude besonders herausfordernd sind
Bei Krankenhausneubauten können digitale Infrastrukturen von Beginn an mitgeplant werden. In Bestandsgebäuden ist die Ausgangslage anders. Technische Systeme wurden häufig über viele Jahre oder Jahrzehnte erweitert. Dadurch entstehen gewachsene Strukturen, die funktional sein können, aber nicht immer auf moderne Vernetzung, Redundanz oder Interoperabilität ausgelegt sind.
Zu den typischen Herausforderungen zählen:
- heterogene Systemlandschaften,
- getrennt gewachsene Zuständigkeiten,
- begrenzte Technikflächen und Verteilerräume,
- historisch entstandene Verkabelungsstrukturen,
- fehlende oder uneinheitliche Schnittstellen,
- Modernisierung im laufenden Klinikbetrieb,
- regulatorische Anforderungen an Datenschutz, Informationssicherheit und Medizintechnik.
Die Arbeit zeigt, dass diese Faktoren zusammengedacht werden müssen. Eine technisch sinnvolle Lösung ist nur dann tragfähig, wenn sie auch organisatorisch steuerbar, sicher betreibbar und baulich umsetzbar ist.
Technische Infrastruktur als Grundlage
Ein Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der technischen Krankenhausinfrastruktur. Diese umfasst mehr als klassische IT. Betrachtet werden insbesondere vier Systembereiche:
- Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT): Datenverarbeitung, Kommunikation, Netzwerke, Server, Security und Systemintegration.
- Operational Technology (OT): Gebäudetechnik, Automatisierung, Energieversorgung, Lüftung, Klima, Brandschutz und technische Anlagensteuerung.
- Nachrichtentechnik (NT): Telefonie, Alarmierung, Lichtruf, Zutrittssysteme, Videoüberwachung, Sicherheits- und Kommunikationssysteme.
- Medizintechnik (MT): medizinische Geräte, Systeme und Software für Diagnostik, Therapie und Überwachung.
In einem Smart-Hospital-Konzept können diese Bereiche nicht mehr vollständig getrennt betrachtet werden. Vernetzte Medizintechnik benötigt sichere Netzwerke. Gebäudeautomation erzeugt Daten und Abhängigkeiten. Alarmierungssysteme müssen zuverlässig kommunizieren. Klinische Systeme brauchen Verfügbarkeit, Datenschutz und Interoperabilität. Damit wächst die Bedeutung einer gemeinsamen Infrastruktur- und Governance-Perspektive.
Methodisches Vorgehen
Die Arbeit kombiniert mehrere methodische Schritte. Zunächst wurde eine systematische Literaturrecherche durchgeführt, um theoretische Grundlagen, Herausforderungen und Technologien im Kontext Smart Hospital und Bestandskliniken zu identifizieren. Ergänzend wurden nationale und internationale Best-Practice-Beispiele analysiert.
Darauf aufbauend erfolgte eine Ist-Analyse der technischen Infrastruktur eines österreichischen Krankenhauses im OP-Bereich. Diese umfasste unter anderem passive und aktive Netzwerkinfrastruktur, Operational Technology, Nachrichtentechnik, Medizintechnik, regulatorische Rahmenbedingungen und organisatorische Schnittstellen.
Die Ergebnisse wurden anschließend mithilfe mehrerer Bewertungsinstrumente eingeordnet:
- einer Reifegradbewertung auf Basis des INFRAM-Modells,
- einer SWOT-Analyse zur Darstellung von Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken,
- einer Nutzen-Aufwand-Matrix zur Priorisierung möglicher Maßnahmen.
Dadurch entstand nicht nur eine Beschreibung des Ist-Zustands, sondern eine strukturierte Grundlage für Handlungsempfehlungen.
Ergebnisse
Ein zentrales Ergebnis der Arbeit ist, dass Smart-Hospital-Transformation in Bestandsgebäuden nicht durch einen vollständigen Systemaustausch erreicht wird. Realistischer ist ein schrittweiser Modernisierungsprozess, der zunächst Grundlagen schafft und anschließend darauf aufbaut.
Die Analyse zeigte, dass viele fortgeschrittene digitale Anwendungen, etwa KI, IoMT oder datengetriebene Prozessunterstützung, nicht unabhängig von der Infrastruktur eingeführt werden können. Sie benötigen stabile Netzwerke, klare Zuständigkeiten, strukturierte Schnittstellen, verlässliche Datenverfügbarkeit und Sicherheitskonzepte.
Ebenso wurde deutlich, dass technische und organisatorische Fragen eng verbunden sind. Neben Verkabelung, Rechenzentrumsanbindung, Verteilerräumen oder aktiven Netzwerkkomponenten sind auch Rollen, Verantwortlichkeiten, Betriebsmodelle und Entscheidungswege entscheidend. Ohne klare Zuständigkeiten bleibt offen, wer Systeme betreibt, Schnittstellen verantwortet, Sicherheitsanforderungen umsetzt oder Störungen koordiniert.
Handlungsempfehlungen
Die Arbeit leitet konkrete kurz-, mittel- und langfristige Handlungsempfehlungen ab. Diese sind nicht als isolierte Einzelmaßnahmen zu verstehen, sondern als aufeinander aufbauende Umsetzungsschritte.
Kurzfristige Maßnahmen betreffen vor allem organisatorische und sicherheitstechnische Grundlagen. Dazu gehören etwa die Klärung von Rollen und Verantwortlichkeiten, die Konkretisierung von Sicherheitskonzepten, ein strukturiertes Asset-Management und eine bessere Transparenz über bestehende Systeme.
Mittelfristige Maßnahmen rücken stärker in Richtung technischer Standardisierung und Modernisierung. Dazu zählen die Verbesserung der Netzwerkinfrastruktur, standardisierte Verteilerräume, modulare Kabelstrukturen, physische Wegeredundanzen, einheitlichere aktive Komponenten und eine bessere Integration zwischen IKT, OT, NT und MT.
Langfristige Maßnahmen zielen auf eine datengetriebene und resiliente Smart-Hospital-Infrastruktur. Erst auf dieser Grundlage können weiterführende Anwendungen wie IoMT, KI-gestützte Entscheidungsunterstützung, datenbasierte Prozesssteuerung oder umfassende Interoperabilitätskonzepte nachhaltig umgesetzt werden.
Bedeutung für Digitalisierung im Gesundheitswesen
Die Arbeit zeigt einen wichtigen Punkt, der in Digitalisierungsdiskussionen häufig unterschätzt wird: Digitale Transformation beginnt nicht erst bei der sichtbaren Anwendung. Sie beginnt bei der Infrastruktur, den Zuständigkeiten und den technischen Voraussetzungen.
Ein Krankenhaus kann nicht allein durch die Einführung einzelner digitaler Tools zum Smart Hospital werden. Entscheidend ist, ob Daten sicher und zuverlässig fließen, ob Systeme miteinander kommunizieren können, ob Betrieb und Verantwortung geklärt sind und ob die Infrastruktur zukünftige Anwendungen tragen kann.
Gerade für Bestandskliniken ist diese Perspektive relevant. Der Weg zum Smart Hospital ist dort kein einmaliges Projekt, sondern ein kontinuierlicher Transformationsprozess. Dieser muss bauliche, technische, organisatorische und regulatorische Aspekte gemeinsam berücksichtigen.
Kernbotschaft der Arbeit
Smart-Hospital-Lösungen können in Bestandsgebäuden nicht einfach „nachgerüstet“ werden, ohne die vorhandene Infrastruktur zu verstehen. Vor KI, IoMT oder datenbasierten Anwendungen stehen grundlegende Fragen:
- Welche Netzwerkinfrastruktur ist vorhanden?
- Welche Systeme sind miteinander verbunden?
- Wo bestehen Redundanzen oder Single Points of Failure?
- Wer ist für Betrieb, Sicherheit und Schnittstellen verantwortlich?
- Welche Maßnahmen bringen kurzfristig Nutzen und schaffen Grundlagen für spätere Digitalisierung?
Damit macht die Arbeit deutlich: Smart Hospital ist nicht nur eine Technologiefrage, sondern eine Infrastruktur- und Managementaufgabe.
Einordnung der Ergebnisse
Die Ergebnisse sind besonders relevant, weil sie die Diskrepanz zwischen Zukunftsvision und Bestandssituation sichtbar machen. In vielen Diskussionen stehen Smart Beds, KI, Robotik, Echtzeitdaten oder automatisierte Logistik im Vordergrund. Die Arbeit zeigt dagegen, dass solche Anwendungen nur dann tragfähig sind, wenn grundlegende Infrastrukturen bereits vorhanden oder gezielt aufgebaut werden.
Best-Practice-Beispiele können dabei Orientierung bieten, lassen sich aber nicht eins zu eins auf jede Bestandsklinik übertragen. Jedes Krankenhaus hat eigene bauliche, technische und organisatorische Voraussetzungen. Deshalb braucht es zunächst eine strukturierte Bestandsaufnahme und eine Priorisierung der Maßnahmen.
Die Kombination aus Reifegradbewertung, SWOT-Analyse und Nutzen-Aufwand-Matrix ist dafür hilfreich. Sie verhindert, dass nur einzelne technische Defizite gesammelt werden, und unterstützt eine nachvollziehbare Entscheidung, welche Maßnahmen zuerst umgesetzt werden sollten.
Ausblick
Die Arbeit macht deutlich, dass Smart-Hospital-Transformation in Bestandskliniken möglich ist, aber einen langfristigen und strukturierten Ansatz braucht. Künftige Forschung sollte daher nicht nur einzelne digitale Anwendungen untersuchen, sondern stärker die Ausgangsstrukturen bestehender Krankenhäuser betrachten.
Wichtig wären datenbasierte Analysen von Netzwerken, Systemlandschaften, Technikräumen, Schnittstellen, Datenflüssen, Auslastungen, Betriebssicherheit und organisatorischen Zuständigkeiten. Nur so lässt sich realistisch beurteilen, welche digitalen Lösungen unter welchen Bedingungen eingeführt werden können.
Auch die Verbindung von baulicher Planung und IKT-Planung sollte stärker berücksichtigt werden. In Bestandskliniken werden bauliche, technische und digitale Maßnahmen häufig getrennt betrachtet, obwohl sie in der Umsetzung eng zusammenhängen. Für eine tragfähige Smart-Hospital-Strategie braucht es daher integrierte Planungsansätze.
Quelle der Arbeit
Stütz, I. (2026). Smart Hospital in Bestandsgebäuden. Masterarbeit, Technisches Management – Clinical Engineering, Hochschule Campus Wien.
Referenzen
Blase, N., Breitschwerdt, R., & Klapper, B. (2023). Das digitale Krankenhaus. Medizinisch Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft.
Hoffmann, K. (2025). Smart Hospital – Chancen und Herausforderungen für die moderne Gesundheitsversorgung. Gefässchirurgie(6), 372–379. https://doi.org/10.1007/s00772-025-01235-8
Hu, H., Su, J., & Ma, J. (2022). Editorial: Smart Hospital Innovation: Technology, Service, and Policy. Frontiers in Public Health, 845577. https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.845577
Klauber, J., Geraedts, M., Friedrich, J., & Wasem, J. (2019). Krankenhaus-Report 2019. Springer.
Koronios, A., Haider, A., & Steenstrup, K. (2009). Information and Operational Technologies Nexus for Asset Lifecycle Management. In Springer, 112–119. https://doi.org/10.1007/978-0-85729-320-6_13
Mangiapane, M., & Bender, M. (2020). Patientenorientierte Digitalisierung im Krankenhaus. Springer Fachmedien Wiesbaden.
Nickel, K., Milde, K., Kremer, D., Malich, C., Antweiler, D., Reibel, T. et al. (2022). Bereit für das Smart Hospital?
Liveri, D. (2016). Smart hospitals. Security and resilience for smart health service and infrastructures. ENISA.
Bildquellen
Titelbild ChatGPT generiert
Tabelle aus der Masterarbeit Stütz