Die Zukunft funkt

Diplomarbeit von Matthias Kirschner

Einleitung:

Motivation und Zielsetzung:

Das Thema RFID hat in den vergangenen Jahren Labors und Forschungseinrichtungen verlassen und ist dabei, verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt zu werden. Neben Fachmagazinen und Messen werden Entwicklungen auch immer wieder in überregionalen Tageszeitungen, Nachrichtensendungen, Unterhaltungsformaten und Internetforen thematisiert. Auch die Industrie ist nicht untätig und hat inzwischen weltweit und in allen Branchen etliche Case Studies und Pilotprojekte durchgeführt und neue Anwendungsfelder erschlossen.

Eine nähere Betrachtung der verfügbaren Quellen ergibt allerdings, dass wenig qualifizierte und umfassende Fachliteratur zur Verfügung steht und wenn, dann erfolgt meist eine einseitige Betrachtung entweder aus Technik- oder Anwendungssicht. Eine gezielte Analyse der Chancen und Risiken kommt dabei fast immer zu kurz, vernachlässigt entscheidende Kriterien oder findet nur in wenigen Fachstudien Beachtung. Die vorliegende Arbeit sammelt, analysiert und bewertet diese verteilten Informationen und führt die Ergebnisse strukturiert zusammen.

Dazu wird zunächst ein Überblick über die Entwicklung von RFID gegeben, die wichtigsten technischen Aspekte aufgezeigt und eine Abgrenzung bzw. ein Vergleich im Rahmen gängiger Auto-ID-Systeme ermöglicht.

Der erste Hauptteil stellt ausgewählte Anwendungsmöglichkeiten vor und strukturiert diese anhand verschiedener Unternehmensbereiche und Branchen. Dabei soll insbesondere die Vielfältigkeit der Nutzung an ausgesuchten Praxisbeispielen dargestellt und eine Einordnung existierender Ansätze ebenso wie zukünftiger Entwicklungen ermöglicht werden. Zur Komplettierung werden ausgewählte Forschungsrichtungen erläutert, die mögliche Zukunftstendenzen aufzeigen sollen.

Im zweiten Hauptteil werden Faktoren aufgezeigt, die die zukünftige Entwicklung der Technologie positiv oder negativ beeinflussen könnten. Vorteilen und Nutzenaspekten allgemein, aus Unternehmer- und Verbrauchersicht sowie ökonomischen und politischen Rahmenbedingungen als fördernden Faktoren, werden Hemmnisse und künftig noch zu lösende Herausforderungen gegenübergestellt und in unterschiedlichen möglichen Sichtweisen beleuchtet.

Abschließend erfolgen die Bewertung der ermittelten Stärken und Schwächen, die eine Beurteilung der aktuellen und zukünftigen Potentiale ermöglichen soll, sowie eine Betrachtung der vergangenen und gegenwärtigen Entwicklung des RFID-Marktes und eine Einschätzung diesbezüglich zu erwartender Tendenzen.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 4.5, Gesundheit und Pharmazie:

Der Bereich Gesundheit, der, neben Umwelttechnologien, von führenden Wirtschaftstheoretikern als möglicher sechster Kontradjew-Zyklus, also als treibende Basisinnovation zukünftiger wirtschaftlicher Entwicklung angesehen wird, ist auch bei RFID ein treibender Faktor. Um dem gestiegenen Reformdruck in Bezug auf Kostensenkung einerseits und Qualitätssteigerung andererseits Rechnung zu tragen, werden auch in diesem Bereich verschiedene Anwendungsszenarien erprobt, die helfen, mögliche Gesundheitsrisiken zu minimieren und Behandlungsabläufe effizienter zu gestalten – auch wenn RFID noch nicht zum Alltag im Gesundheitsbereich gehört. Die folgenden Praxisbeispiele verdeutlichen die wichtigsten Einsatzbereiche und die mit ihnen verbundenen Vorteile.

Im Bereich Prozesssteuerung und Dokumentation lassen sich große Optimierungspotentiale durch die effiziente Prozessgestaltung beispielsweise innerhalb der Warenlogistik der Krankenhäuser erkennen. Gerade hier können Erfahrungen mit der Steuerung logistischer Prozesse in anderen Branchen die Implementierung erleichtern. Auch bei der Automatisierung von zeitaufwendigen administrativen Dokumentationsprozessen können Mitarbeiter entlastet werden – z.B. bei der Bereitstellung und Reinigung von Geräten. Erste Erfahrungen zeigen, dass in beiden Fällen eine Reduzierung von Fehlerrate und Zeitaufwand möglich ist.

Ein Beispiel für effizientere Prozesse sowie lückenlose und automatisierte Dokumentation stellt die seit 2006 im Einsatz befindliche Bettenüberwachung im Universitätsspital Bern dar. Aufgrund steigender Patientenzahlen und der gleichzeitig gesunkenen durchschnittlichen Aufenthaltszeit wurden mehr Betten benötigt, die auch häufiger gereinigt werden mussten. Als erstes Krankenhaus weltweit wurden dort mithilfe der von Visonic Technologies bereitgestellten Elpas-Lösung etwa 1.600 Betten und rund 1.000 Matratzen jeweils mit einem RFID-Chip versehen, mit dessen Hilfe nicht nur die Reinigungsintervalle überwacht, sondern bei Bedarf auch der exakte Standort bestimmt werden kann. Alle notwendigen Daten, die auch statistische Auswertungen der Nutzungshistorie erlauben, werden von der Software automatisch erfasst. Unnötige Reinigungen und händische Dokumentation auf Karteikarten kann seitdem entfallen und spart dem Klinikum, zusätzlich zur Mitarbeiterentlastung, nach eigenen Angaben rund 130.000,- Euro im Jahr.

Ein weiterer Einsatzbereich ist die RFID-unterstützte Lokalisierung von Patienten und Geräten. Vergleichbar mit Anwendungen aus der Logistik (Lager- und Bestandsmanagement) kann es auch im Gesundheitssektor nötig sein, medizinische Geräte oder sogar Patienten mithilfe der Funktechnologie zu orten. So sind u.a. Anwendungen denkbar, die Zustand und Bestand an OP-Besteck überwachen und so das Risiko von ‘vergessenen’ Instrumenten im Körper eines Patienten minimieren. Je nach Anwendung sind hier sowohl aktive Systeme für die Echtzeit-Überwachung, als auch passive Systeme, die beispielsweise den Zugang zu einem bestimmten Bereich mithilfe von Reader-Gates überwachen, denkbar.

Zentrales Projekt im Rahmen des ‘Future Hospital’-Programms der Asklepios Klinik Barmbek in Hamburg ist die Ortung von Patienten und Gerätschaften. Im Zuge dieses Projektes wurde das Gebäude der Klinik mit Wireless Local Area Network (WLAN)-Zugangspunkten versehen, die mit aktiven RFID-Tags kommunizieren und so die Echtzeit-Ortung von mobilen Geräten wie tragbaren Elektrokardiogramm-Einheiten ermöglichen. Im weiteren Projektverlauf sollen auch Patienten mit RFID-Armbändern identifizierbar sein. In Verbindung mit einer bereits eingesetzten sog. Dashboard-Lösung ist es, zunächst nur in der zentralen Notaufnahme, möglich, Daten auf einem Monitor in Echtzeit darzustellen. Diese reichen von der Bettenbelegung über Standort von Behandlungsgeräten und Wartezeiten der Patienten bis hin zum Behandlungsverlauf mit den aktuellsten Diagnosen. Die Klinik geht davon aus, dass die unterschiedlichen Lösungsansätze zukünftig eine Prozesskosteneinsparung von bis zu 15% ermöglichen werden.

Ein Bereich, der weniger die Kosten als vielmehr die Sicherheit betrifft, ist die personalisierte Patientenidentifikation und –medikation. Obwohl keine exakten Zahlen zur Verfügung stehen, ist unbestritten, dass zu den häufigsten Fehlern in der medizinischen Versorgung die falsche Medikation von Patienten gehört – oftmals verursacht durch mangelnde Transparenz in Bezug auf Art, Menge und Zeitpunkt der verabreichten Präparate. Durch RFID-Technologie können hier unterschiedliche Informationsquellen effizient und sicher verknüpft werden.

Im Universitätsklinikum Jena wird dazu seit 2006 ein System auf Basis von RFID-Armbändern eingesetzt. Der behandelnde Arzt trägt Diagnose und Medikation in eine elektronische Krankenakte ein. Das System leitet die Medikamentenorder an die hauseigene Apotheke weiter, wo die Bestellung zusammengestellt, mit einem Tag versehen und an die Station geliefert wird. Das Pflegepersonal liest Medikamenten-Tag und Patientenarmband aus und gleicht sie in der elektronischen Krankenakte ab. Eine Fehlmedikation ist so nahezu ausgeschlossen.

Ein weiterer Bereich zur Verbesserung der Patientensicherheit ist die Messdatenüberwachung. In Verbindung mit Sensoren könnte es in Zukunft z.B. möglich sein, Vitalfunktionen von Herzinfarktpatienten zu überwachen. Bereits im Einsatz sind u.a. Systeme zur Einhaltung der Kühlkette von medizinischen Präparaten.

So stellt ein System der Siemens AG neben der Nachverfolgbarkeit auch die Einhaltung unterschiedlicher Temperaturprofile mithilfe von Sensoren sicher. Die Tags sind in der Lage, chemischen und thermischen Einflüssen bei der Herstellung der Blutkonserven schadlos zu überstehen. Das System eines Krankenhauses in Bologna gleicht die Daten der Tags in Blutkonserve, Bestellformular und Patientenarmband ab und öffnet das Siegel nur bei Übereinstimmung.

Auch in der Medikamentenrückverfolgung bzw. dem Schutz vor gefälschten Medikamenten kann RFID helfen, die Sicherheit der Patienten zu verbessern und, in Extremfällen, sogar Leben zu retten. Die Fälschungssicherheit von Medikamenten wird in den letzten Jahren zu einem immer wichtigeren Thema: laut Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation WHO sind weltweit mehr als 10% des Medikamentenangebotes gefälscht. Die Risiken reichen von der Wirkungslosigkeit der Präparate bis hin zur realen Gesundheitsgefahr durch die Einnahme.

Mithilfe von sog. ‘E-Pedigrees’ – RFID-basierten Echtheitszertifikaten – soll Fälschern das Leben erschwert werden. Vor allem in den USA werden, nicht zuletzt aufgrund der Empfehlung der Zulassungsbehörde für Lebens- und Arzneimittel, der U. S. Food and Drug Administration (FDA), zu diesem Zweck spezielle Middle- und Softwarelösungen implementiert. Daneben gibt es Tags, deren Daten nicht verändert oder kopiert werden können. Prominentester Nutzer ist sicher der Pharmakonzern Pfizer Inc., der alle Viagra-Großpackungen taggt und so Händlern die Möglichkeit gibt, Original von Fälschung zu unterscheiden. Der Effekt eines flächendeckenden RFID-Einsatzes wäre enorm: alleine in den USA werden mehr als 12 Mrd. Medikamenteneinheiten verkauft.