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Informationsverarbeitung - Kühle Rechner in Bits und Terabytes

Bevor die Neurochirurgen im OP mit der Wirbelsäulenoperation beginnen, sprechen sie den Eingriff ein letztes Mal durch. Dazu laden sie die Röntgenaufnahmen direkt auf den Bildschirm im OP-Saal. Dr. Julia Klee, Ärztin auf der Diabetesstation, ruft am PC die Akte ihrer Patientin auf.

Hier findet sie alle notwendigen Unterlagen für ihre Therapieentscheidung: Notaufnahmebefunde, Laborwerte, Ultraschall und MRT. Christian Kostka, Krankenpfleger in der Notaufnahme, meldet einen Patienten zur dringenden Untersuchung in der Radiologie an, Pasquale Ferrantino vom Patiententransportdienst wird ihn dorthin bringen.

Das alles sind Handlungen, die in einem Krankenhaus unzählige Male am Tag durchgeführt werden. Von ihnen hängen im Ernstfall Lebensschicksale ab, es gibt aber auch ganz alltägliche Ereignisse wie die Essensauslieferung an die Stationen, die Rechnungsstellung, die Materialwirtschaft oder der Wareneinkauf.

 

Rasanter Zugriff: Hohe Speicherkapazitäten lassen Diplom-Informatiker Roland Steinmeyer kalt, er schwärmt dagegen von blitzschnellen Rechnern.
 

Daten, nichts als Daten

Für Roland Steinmeyer macht das alles jedoch keinen Unterschied. Für ihn sind es Daten, nichts als Daten. Unmengen von Daten, die erfasst, gespeichert, zur Verfügung gestellt, gelöscht, geändert und gesichert werden müssen. Steinmeyer ist Diplom-Informatiker und in der Abteilung für Informationsverarbeitung als Leiter des Sachgebietes „Zentraler Systembetrieb“ dafür verantwortlich, dass die gewünschten Dokumente und Daten auf Mausklick sofort zur Verfügung stehen.

Vor 15 Jahren war das alles noch ganz anders. „Natürlich gab es damals schon PCs und kleinere Netzwerke im Klinikum, aber noch kein hausübergreifendes Netzwerk mit so umfassenden Anwendungen wie heute“, berichtet Helmut Schlegel, Leiter der Abteilung für Informationsverarbeitung. 1994, bei der Eröffnung des Klinikums Süd, stand erstmals ein Großrechner im Keller, das gesamte Haus war über Kabel vernetzt – damals ein großer Schritt in die digitale Zukunft.

 

Hohe Wachstumsraten

Den Großrechner gibt es längst nicht mehr, die zentralen Rechner stehen heute im Klinikum Nord. Und auch die Datenleitungen mussten ausgetauscht werden, da sie die anfallenden Datenmengen nicht mehr bewältigten. Das Klinikum Nord wurde erst im Jahr 2000 komplett vernetzt. Seit 2006 sind auch die drei Krankenhäuser der Krankenhäuser Nürnberger Land GmbH an das Netzwerk angeschlossen.

Dann ging es Schlag auf Schlag. Wurden 1994 noch 1.040 Netzwerkendpunkte, also Anwender, und 520 Dialogendgeräte wie PCs und Terminals gezählt, so waren es 2009 schon 6.280 Netzwerkendpunkte und 3.326 Dialogendgeräte. Das entspricht einer Steigerung um mehr als das Sechsfache. Bei der Zahl von E-Mail-Postfächern ging es von Null im Jahr 1994 auf heute weit über 4.000. Die Zahl der KIS-User, also der Mitarbeiter, die bei ihrer Arbeit auf die Anwendung SAP zurückgreifen, stieg im gleichen Zeitraum von 1.700 auf 4.781 an und hat sich damit fast verdreifacht.

Mit der Zahl der Nutzer und Anwendungen ist auch die Zahl der Daten, die Tag für Tag gespeichert werden müssen, rasant gestiegen. Allein das Bildsystem PACS, das überwiegend Daten der bildgebenden Diagnostik – egal ob Ultraschall, Röntgen, Computer- oder Magnetresonanztomograf – speichert, braucht extrem viel Speicherplatz. Doch wer glaubt, Steinmeyer schwärme deshalb von Terabytes in gigantischer Größenordnung, sieht sich getäuscht. „Heute kann ich in jedem Elektromarkt Geräte mit einer hohen Speicherkapazität kaufen, da klingen unsere 80 Terabyte gar nicht so sensationell“, sagt er nüchtern.

 

2.000 Zugriffe gleichzeitig

Für ihn liegt die Qualität eines professionellen Rechners auch nicht in der in Bytes gemessenen Speicherkapazität – ein Terabyte entspricht dabei 10 hoch 12 Byte –, sondern in der Funktionalität und Schnelligkeit, mit der der Rechner seine Daten wieder ausspuckt. „Zu Spitzenzeiten kommen bei uns schon mal über 2.000 Zugriffe zur gleichen Zeit an“, erklärt er. „Das müssen unsere Rechner binnen Sekunden bewältigen, schließlich will jeder Nutzer seine Daten schnell auf dem PC haben“. Bei diesem Thema gerät der Informatiker dann doch ins Schwärmen.

Trotzdem nehmen sich die Rechner in den beiden zentralen Rechnerräumen im Klinikum Nord eher bescheiden aus. In einem durch Stahlwände vor Feuer und Wasser geschützten Raum von etwa 100 Quadratmetern stehen neun Schränke mit einer auf einen Blick überschaubaren Zahl an Rechnern und Festplatten, aus denen Unmengen von sorgfältig beschrifteten Kabeln herausragen. Anders als früher brauchen leistungsfähige Rechner und Festplatten heute nicht mehr viel Platz. „Wo früher ein Großrechner stand, kann man heute ja Fußball spielen“, scherzt Steinmeyer.

 

Kühle Rechner

Dafür gibt es eine neue Herausforderung: die Kühlung. Die kleinen Rechner sind zwar unglaublich leistungsfähig, aber sie laufen auch schnell heiß. Deshalb nehmen die vier Klimaanlagen fast genauso viel Raum ein wie die Rechner selbst. Sie sorgen rund um die Uhr für eine kühle Raumtemperatur. Fielen sie auf einen Schlag komplett aus, schalteten sich die Rechner binnen kurzer Zeit wegen Überhitzung ab. Doch dazu wird es im Klinikum nicht kommen. Denn die vier Klimaanlagen hängen – wie die Rechner übrigens auch – unabhängig voneinander an zwei verschiedenen Stromkreisen und sind zusätzlich über das Notstromaggregat des Klinikums abgesichert. Und dann ist da ja noch der zweite Rechner, der sicherheitshalber in einem anderen Gebäude steht.

Auch gegen einen Datenverlust sind die Daten abgesichert. Sie werden ja nicht einfach – wie am heimischen PC üblich - auf einer Festplatte gespeichert. Stattdessen erfolgt die professionelle Datenspeicherung mehrfach und nach einem ausgeklügelten System. Das fängt schon damit an, dass ein Dokument, ein Arztbrief z.B., nicht als Einheit an einem Ort gespeichert wird, sondern in Teilen auf mehreren Festplatten.

 

Kaputte Festplatte – kein Problem

Geht eine zentrale Festplatte kaputt – beim PC zuhause ein Desaster –, so merkt der Nutzer im Klinikum davon gar nichts. Da jede Festplatte immer ein wenig mehr von dem Dokument speichert, als eigentlich ihr Anteil wäre, lässt sich der Arztbrief auch dann komplett rekonstruieren, wenn eine Festplatte ausfällt. „Etwa alle zwei bis drei Tage geht eine Festplatte kaputt, damit liegen wir völlig im Durchschnitt“, erklärt Steinmeyer.

Keine Aufregung also, sondern schlicht Routine. Die Festplatte wird ausgetauscht. Doch das ist noch nicht alles. Schließlich darf keine noch so kleine Datei verloren gehen, die als unternehmenskritisch definierten Anwendungen – und das sind die meisten - müssen rund um die Uhr funktionieren. Damit da nichts schief geht, werden die Daten nicht nur auf mehrere Festplatten verteilt gespeichert, sondern auch zwischen den beiden Rechnerräumen gespiegelt. Fiele ein Rechner aus, stünde die gesamte Datenmenge vollständig auf einem anderen Rechner zur Verfügung und umgekehrt.

 

Nächtliche Sicherungskopien

Nacht für Nacht wird zudem eine Sicherungskopie gezogen. Dabei wird jedoch nicht der gesamte Bestand gesichert, sondern nur jene Daten, die im Laufe des Tages neu hinzugekommen sind, gelöscht oder verändert wurden. Ein Rechner, etwa doppelt so groß wie ein ganz normaler DVD-Player, filtert tagein und tagaus all jene Daten aus, die nicht angefasst wurden und lagert sie auf weniger frequentierte Speicherplätze aus. Sie werden ja ganz offensichtlich nicht so schnell wieder gebraucht.

 

Service-Desk – für allle Fälle

Das alles wiederum macht für die User keinen Unterschied. Die Mitarbeiter des Klinikums bekommen das gewünschte Dokument per Mausklick postwendend auf ihren PC und können damit arbeiten.

Und sollte mal etwas nicht klappen, dann gibt es die Mitarbeiter vom Service Desk. Rund 1.250 Hilferufe gehen monatlich bei ihnen ein, rund 60 Prozent davon können umgehend gelöst werden. Wenn es beim PC zuhause bloß auch so einfach wäre.

 

Informationsverarbeitung auf Wachstumskurs

Wie überall sind auch in den Krankenhäusern EDV-Lösungen auf dem Vormarsch. Im Klinikum sorgen inzwischen über 125 mehrplatzfähige Anwendungen für einen effizienten Betrieb, darunter SAP, das Herz des gesamten Netzwerks, aber auch kleinere Anwendungen für das Labor oder zur Bildbefundung. Im Jahr werden rund 1,1 Millionen klinische Daten zentral in SAP gespeichert, es fallen 1,33 Millionen Anforderungen von medizinischen Leistungen an, von denen fünf Prozent ausschließlich über das Datennetzwerk und 57 Prozent mit dessen Unterstützung abgewickelt werden – Tendenz weiter steigend.

2.970 Kilometer Netzkabel sind an den beiden Standorten Nord und Süd verlegt, es gibt 12.500 Netzdosen für PC oder andere Geräte, 63 Verteilerräume und 182 Verteilerschränke. Täglich werden 17.000 E-Mails von Mitarbeitern versandt, 12.000 davon innerhalb des Klinikums. 4.000 E-Mails treffen von außen ein, dazu kommen 2.500 Spam-Mails. Für das ergänzende WLAN, das drahtlose Netzwerk, wurden in Stationen und Funktionsräumen 280 Hotspots installiert.

Dass alles reibungslos läuft, dafür sorgen die 53 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie drei Auszubildende und zwei Studenten der Abteilung für Informationsverarbeitung. Die Abteilung ist nicht nur für die Hardware vom PC bis zum leistungsfähigen Rechner, für die Beschaffung der Software und für deren Updates zuständig, sondern auch für die Einrichtung und Betreuung komplexer klinischer Anwendungen und der Definition von Benutzerprofilen. Dabei sind strenge Datenschutzvorgaben einzuhalten. So ist genau festgelegt, auf welche Daten ein Mitarbeiter zugreifen darf.        

Autorin/Autor: Doris Strahler

 
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