Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen: Digitale Transformation als Chance

Nachhaltigkeit ist kein Luxus mehr, sondern eine Notwendigkeit – auch im Gesundheitswesen. Doch wie nachhaltig ist das deutsche Gesundheitswesen, und welche Rolle spielen digitale Technologien in diesem Kontext?

In diesem Artikel wollen wir den Fokus auf ökologische Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen legen, wobei eine enge Verknüpfung aller drei Aspekte für die Schaffung effizienter Lösungsansätze notwendig ist. Dies sollte bereits bei der Konzeption von Strategien berücksichtigt werden. Durch den fortschreitenden Klimawandel und die damit einhergehende Notwendigkeit für neue Wege im Umgang mit unserer Umwelt ist die ökologische Nachhaltigkeit in den letzten Jahren vermehrt in den Fokus gerückt. Viele Sektoren haben ihre Abläufe zugunsten eines geringeren CO₂-Ausstoßes umgestellt, um ihren ökologischen Fußabdruck zu verkleinern.

Emissionen des deutschen Gesundheitswesens im internationalen Vergleich

In Deutschland werden mehr als 5% der CO₂-Emissionen allein durch den Gesundheitssektor verursacht. Außerdem verursachen Patient*innen im Rahmen ihrer Behandlung die 4,6-fache Menge an Abfall im Vergleich zu durchschnittlichen Bürger*innen, wobei der Ressourcenverbrauch insgesamt in den vergangenen Jahren stetig angestiegen ist. So wurden 2016 im Gesundheitssektor 107 Millionen Tonnen Rohstoffe verbraucht (also 1,3 Tonnen je Einwohner*in), was etwa 5% des gesamten deutschen Rohstoffkonsums ausmachte, während der Verbrauch im Jahr 1995 noch bei 80 % weniger lag [1]. Im Vergleich dazu hat sich der globale Rohstoffverbrauch laut Ressourcenrat der Vereinten Nationen (IRP) seit den 1970ern verdreifacht. Interessant ist unter dem Aspekt der sozialen Gerechtigkeit und Nachhaltigkeit auch die Tatsache, dass die Gesundheitsbranche aktuell für 4,4 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich ist [2], während laut WHO etwa die Hälfte der Weltbevölkerung gar keinen Zugang zu gesundheitlicher Versorgung hat. Drastischer formuliert wird dies im Report »Health Care’s Climate Footprint« von 2019, in dem Daten von 43 Ländern ausgewertet wurden: Wäre der globale Gesundheitssektor ein Land, wäre er weltweit der fünftgrößte Emittent an Treibhausgasen.

Internationaler Vergleich der Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen

Die folgende Abbildung zeigt den CO₂-Fußabdruck der Länder (oder Regionen) mit dem größten Fußabdruck und den jeweiligen Anteil, den der Gesundheitssektor daran hat. Hierbei ist zu beachten, dass die Daten zur besseren Darstellbarkeit logarithmisch aufgetragen wurden. Auf diese Art lassen sich die Unterschiede im Bereich um 100 MtCO₂e gut vergleichen, obwohl die Skala bis 10.000 reicht. Die zugrundeliegenden Daten wurden der Studie »Health Care‘s Climate Footprint« von 2019 entnommen.

Die EU ist in den Abbildungen zum Vergleich mit eingebunden, wird jedoch im Ranking nicht mitgezählt. Tendenziell haben Länder mit hohen Gesamtemissionen auch höhere Emissionen durch den Gesundheitssektor. Es ist erkennbar, dass das deutsche Gesundheitssystem weltweit die fünft meisten Emissionen verursacht und somit europaweit die meisten. Allerdings sind die Pro-Kopf-Emissionen geringer als die der Schweiz sowie die von Luxemburg, Belgien, den Niederlanden und Dänemark. Dennoch liegt Deutschland hier noch auf Platz 11 weltweit. Die weltweit schlechte Klimabilanz des Gesundheitssektors, insbesondere auch in Deutschland, verdeutlicht Handlungsbedarf auf vielen Ebenen. Leider stehen die hohen Emissionswerte nicht in direktem Zusammenhang mit einer gesünderen Gesellschaft. Ein aktueller Bericht im Bundesgesundheitsblatt zur Sterblichkeitsentwicklung zeigt, dass die Sterblichkeit in mittleren und hohen Altersstufen in Deutschland höher ist als in anderen westeuropäischen Ländern. Zudem liegt die Lebenserwartung deutlich unter dem westeuropäischen Durchschnitt, wobei sich der Abstand in den letzten Jahren noch verstärkt hat.

Ursachen und Auswirkungen des Ressourcenkonsums

Fest steht, dass das Gesundheitswesen in der heutigen Form maßgeblich zu den Schäden an unserer Umwelt beiträgt und damit einer gesunden Zukunft für Mensch und Umwelt entgegensteht. Die Auswirkungen führen dabei sogar zu einer rückwirkenden Belastung des Gesundheitswesens selbst, denn das sich verändernde Klima wirkt sich zunehmend auf den Gesundheitszustand der Menschen aus. Extreme Temperaturen setzen insbesondere vulnerablen Menschen zu. Das Auftreten und die Ausbreitung neuer Krankheitserreger wird begünstigt und Extremwetterfolgen wie Brände und Überschwemmungen haben Krankheiten und Verletzungen zur Folge. Die Fachzeitschrift »The Lancet« beschreibt dies ausführlich im aktuellen Report »Countdown on health and climate change«.

Die Ursachen für den hohen Ressourcenverbrauch und die entsprechenden Emissionen sind vielfältig. Der Handlungsdruck erhöht sich durch den Fachkräftemangel in Gesundheits- und Pflegeberufen. Hinzu kommt eine alternde Gesellschaft und der damit einhergehende Anstieg der Gesundheitskosten.

Zum einen fällt besonders der Energieverbrauch von Krankenhäusern, Kliniken und anderen Gesundheitseinrichtungen ins Gewicht, der durch dauerhaften Betrieb von Beleuchtung, Heizung, Kühlung und medizinischen Geräten entsteht. Weltweit ist der Verbrauch fossiler Brennstoffe die Hauptursache von Emissionen im Gesundheitswesen. Die direkten Emissionen von Gesundheitseinrichtungen haben dabei einen Anteil von 17 %.

Zu den Emissionen kommt viel Abfall durch Einwegprodukte

Die durchschnittliche Abfallproduktion einer Klinik in Deutschland lag 2017 bei 7 bis 8 Tonnen pro Tag und belief sich hochgerechnet auf alle Krankenhäuser auf jährlich 4,8 Millionen Tonnen. Hinzu kommen Abfälle aus anderen Gesundheitseinrichtungen wie Pflegeheimen und ärztlichen Praxen. Eine Ursache für die hohe Menge an Abfällen sind Einwegprodukte, welche Mehrfachnutzung und Kreislaufwirtschaft ersetzt haben. Oftmals werden Textilien, Kunststoffgegenstände und selbst Instrumente aus Metall wie Pinzetten, Scheren, Laryngoskope etc. nur einmalig genutzt und dann entsorgt. Verbunden mit der Nutzung von Einwegprodukten sind auch die Emissionen, die bei der Produktherstellung und -entsorgung entstehen. So kommt der Report »Health Care’s Climate Footprint« zu der Bilanz, dass weltweit etwa 71 % der Emissionen im Gesundheitswesen durch Prozesse wie Produktion, Transport und Entsorgung von Waren und Dienstleistungen entstehen.

Weitere Ursachen sind Transport- und Fahrtwege für Personal und Patient*innen, die Produktion von Arzneimitteln und Geräten, spezifische Emissionen durch Narkosegase und der mit dem wachsenden Gesundheitssektor verbundene steigende Ressourcenbedarf.

Es stellt sich die Frage, wie diesen Entwicklungen entgegengewirkt werden kann und welche Maßnahmen notwendig sind.

Klimaneutral bis 2030?

Der Report »Health Care’s Climate Footprint« geht auf verschiedene Handlungsebenen ein, die notwendig sind, um bis 2050 eine Klimaneutralität des Gesundheitssektors zu erlangen. In Deutschland haben sich bereits 2021 die Abgeordneten auf dem Ärztetag darauf verständigt, dass das deutsche Gesundheitswesen bis 2030 klimaneutral werden soll. Auch sie geben Handlungsempfehlungen zum Erreichen dieses Ziels insbesondere für Krankenhäuser und Arztpraxen. Im Abschlussbericht des Umweltbundesamts von 2021 wurden der Rohstoffkonsum des deutschen Gesundheitssektors ausführlich analysiert und es wurden vier Handlungsfelder identifiziert: Arzneimittel, Medizinprodukte, Bauen, Lebensmittel- und Getränkeversorgung. Eine signifikante Reduzierung der Emissionen in allen Bereichen ist notwendig. Es wird in den Berichten einerseits an die Verantwortung des Gesundheitssektors als solchen appelliert und außerdem unterstrichen, dass eine enge Abstimmung und Zusammenarbeit von Gesundheitseinrichtungen, -systemen und Ministerien mit Hersteller*innen und Lieferant*innen von Gesundheitsgütern und -dienstleistungen unabdinglich sind.

Eine Vielzahl an Maßnahmen ist notwendig

Zur Reduzierung der Emissionen sind z.B. der Einsatz kohlenstoffarmer Technologien und nachhaltige Bauweisen bei den Gesundheitseinrichtungen erforderlich. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien und klimafreundlicher Kühltechnologien, nachhaltige Abfall-, Wasser- und Transportmanagementsysteme sowie optimierte Lieferketten kann der CO₂-Fußabdruck von Gesundheitseinrichtungen signifikant reduziert werden. Hilfreich sind dabei auch das Bewusstsein und ein Wissenstransfer innerhalb der Leitung und Belegschaft zum Thema Nachhaltigkeit sowie die Berechnung des Fußabdrucks der Einrichtung. Im Report »Health Care’s Climate Footprint« wird außerdem empfohlen, dass die WHO Leitlinien erstellen und Maßnahmen zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks und zur Erhöhung der Resilienz von Gesundheitseinrichtungen aufzeigen soll. Doch auch auf nationaler Ebene sind politische und rechtliche Rahmenbedingungen, Investitionen und Anreizsysteme notwendig, um den Wandel hin zu nachhaltigeren Lösungen zu unterstützen. Gesundheitsministerien sind in der Pflicht, Aktionspläne zu erstellen und umzusetzen. Dezentralisierte Versorgungsmodelle und präventive Maßnahmen können ebenfalls helfen, aufwendige und energieintensive Behandlungen zu verringern. Die Telemedizin und andere Technologien sind hierbei unverzichtbar. Auch Patient*innen können einen Beitrag leisten. Sie sollten hinsichtlich gesundheits- und klimabewussten Verhaltens aufgeklärt werden, insbesondere vulnerable Gruppen. Zudem kann die Verlagerung einer ressourcenintensiven Versorgung klinischer Einrichtungen ins häusliche Umfeld, die Nutzung telemedizinischer Angebote und der ePA (elektronische Patientenakte) etc. wichtige Ressourcen sparen.

Digitale Transformation als Chance für mehr Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen

Digitale Technologien haben in den letzten Jahren im Gesundheitsbereich zunehmend an Bedeutung gewonnen. Sie können vielfältig eingesetzt werden, auch zur Verbesserung der ökologischen Nachhaltigkeit. Intelligente Steuerungssysteme können bspw. genutzt werden, um den Energieverbrauch von Gebäuden oder Fertigungsverfahren zu optimieren. Aber auch andere Ressourcen können durch IoT-Sensoren und intelligente Planungssysteme schonender eingesetzt werden. Trotz vieler guter Anwendungen stehen ökologische Nachhaltigkeit und Digitalisierung in einem Spannungsfeld zueinander. Einerseits spielen digitale Lösungen eine wichtige Rolle bei der Umsetzung von nachhaltigem Handeln, andererseits verbrauchen die Nutzung und Bereitstellung dieser Technologien selbst viele Ressourcen und verursachen Emissionen. Nach einer Studie des KfW Research können 4 % der gesamten Treibhausgasemissionen in Deutschland der Digitalisierung zugeordnet werden. Dennoch lohnt es sich, diese noch auszuweiten und voranzutreiben. Eine groß angelegte aktuelle Studie des Bitkom kommt zu dem Ergebnis, dass durch digitale Technologien insgesamt mehr Emissionen eingespart werden können als diese verursachen. So besteht das Potenzial, bis 2030 hierdurch 43 – 80 Mio. Tonnen an CO₂-Emissionen einzusparen. Dies entspricht 14 – 26 % des genannten Ziels zum Erreichen der deutschen Klimaziele.

Mit Erwägung des beschriebenen Spannungsfeldes sollte jedoch beachtet werden, dass auch die Digitalisierung selbst nachhaltiger gestaltet werden sollte. Hierzu gibt es verschiedene mögliche Ansatzpunkte. Zum einen sollten Rechenzentren durch die bevorzugte Nutzung erneuerbarer Energien energieeffizienter arbeiten. Auch Hardware sollte durch die Nutzung langlebiger, recycelter Materialien sowie einer Kreislaufwirtschaft nachhaltig gedacht werden. Bei der Entwicklung von Software und Diensten sollte z.B. darauf geachtet werden, den Datenverkehr so gering wie möglich zu halten und Programmcode effizient zu gestalten, um unnötige Rechenprozesse zu vermeiden.

Beispiele für eine Verbesserung der Nachhaltigkeit des Gesundheitswesens

Unter diesen Voraussetzungen stellt sich nun die Frage, durch welche digitalen Anwendungen und Innovationen die ökologische Nachhaltigkeit des Gesundheitswesens verbessert werden kann.

Dazu gibt es bereits vielfältige Ansätze in unterschiedlichen Bereichen. Großes Einsparpotenzial bei Emissionen bietet die Nutzung von Videosprechstunden, denn hierdurch entfallen viele Anfahrtswege. Diese können zwar kurz sein oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln stattfinden, besonders im ländlichen Raum sind sie allerdings in der Regel weiter und werden mit dem Auto zurückgelegt. Somit kann die vermehrte Nutzung von Videosprechstunden einen positiven Beitrag leisten, insbesondere wenn hierbei erneuerbare Energien zur Stromerzeugung genutzt werden. Zusätzlich spart sie den Patient*innen auch noch Zeit. Der Bitkom prognostiziert bis 2030 eine Einsparung von 400.000 Tonnen CO₂  durch Telemedizin und rund 6.000 Tonnen CO₂ durch die ePA (elektronische Patientenakte). Diese Entwicklungen sollen u.a. durch die Digitalisierungsstrategie des Bundesministeriums für Gesundheit vorangetrieben werden.

Gute Möglichkeiten bietet auch die Optimierung von Krankenhaus- und Praxisabläufen. Durch die Nutzung KI-gestützter Ressourcen- und Materialmanagementsysteme kann eine effizientere Energienutzung, ein geringerer Materialverbrauch und eine Verringerung des Abfalls erreicht werden.

Des Weiteren nutzen digitale Datenwege sowohl der Umwelt als auch der Effizienz und Zuverlässigkeit von Abläufen im Gesundheitswesen. Häufig müssen Daten, Berichte oder Briefe ausgedruckt und versandt werden. Dafür müssen Bäume zur Papierherstellung gerodet werden, und durch die Transportwege wird CO₂ freigesetzt. Der digitale Weg ist hierbei schneller und ressourcenschonender. Für den einfachen Austausch von Daten zwischen bspw. Krankenhausinformationssystemen ist der digitale Weg zudem weniger fehleranfällig, da die Daten nicht mehrfach manuell eingepflegt werden müssen.

Die Verwendung KI-gestützter Tools zur Früherkennung und Prävention von Krankheiten bietet ebenfalls großes Potenzial. Dies können z.B. entsprechende Digitale Gesundheitsanwendungen (DiGA) oder Digitale Patient*innen-Zwillinge sein. Für solche Gesundheitsanwendungen werden bspw. Vitalparameter durch Wearables aufgezeichnet und KI-gestützt ausgewertet, um auffällige, gesundheitsrelevante Muster zu erkennen. Daraufhin werden Warnungen oder Handlungsempfehlungen gegeben. Digitale Patient*innen-Zwillinge basieren auf demselben Prinzip, beinhalten aber ein möglichst umfassendes Bild unterschiedlicher Daten aus der gesamten Gesundheitsgeschichte einer Person. Sie können somit ganzheitliche und genauere Vorhersagen treffen. Auf diese Weise können Früherkennungs- und Präventionstools letztendlich die Anzahl und Schwere von Erkrankungen verringern. Damit wird das gesamte Gesundheitssystem entlastet und lange Behandlungen oder Krankenhausaufenthalte, die einen großen Ressourcenverbrauch und hohe Treibhausgasemissionen verursachen, können verringert werden.

Wir sehen, dass die ökologische Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen einer dringenden Verbesserung bedarf. Die Digitalisierung bietet hierfür vielseitige Möglichkeiten, deren Potenzial bisher nicht ausreichend genutzt wird, obwohl oft nicht nur die Umwelt davon profitieren könnte.

Nur eine nachhaltige Welt ist eine gesunde Welt – die Digitalisierung des Gesundheitswesens ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung.

Literatur

[1] K. Ostertag, T. Bratan, C. Gandenberger, B. Hüsing, M. Pfaff (Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe) Im Auftrag des Umweltbundesamtes (2021). „Abschlussbericht Ressourcenschonung im Gesundheitssektor – Erschließung von Synergien zwischen den Politikfeldern Ressourcenschonung und Gesundheit“, TEXTE 15/2021 Ressortforschungsplan des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, Forschungskennzahl 3717 31 104 0, FB000467

[2] Health Care Without Harm: J. Karliner, S. Slotterback, Arup: R. Boyd, B. Ashby, K. Steele (2019). „Health Care’s Climate Footprint, How the Health Sector Contributes to the Global Climate Crisis and Opportunities for Action“