EP4705246A1 - Wasseraufbereitungsanlage zur bedarfsoptimierten ausführung von betriebsabläufen - Google Patents

Wasseraufbereitungsanlage zur bedarfsoptimierten ausführung von betriebsabläufen

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EP4705246A1
EP4705246A1 EP24722205.2A EP24722205A EP4705246A1 EP 4705246 A1 EP4705246 A1 EP 4705246A1 EP 24722205 A EP24722205 A EP 24722205A EP 4705246 A1 EP4705246 A1 EP 4705246A1
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EP
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water treatment
treatment plant
control unit
component
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EP24722205.2A
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Yahya Faroon
Andreas HEMM
Frank STRYEWSKI
Sascha SCHMITTEL
Mirko MAURER
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Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischer Lösung, insbesondere Dialysewasser, welche in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, mit einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu programmiert ist, vorzugsweise auf der Gundlage von Sensordaten zu erfassen, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, und wenn ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage in dem zweiten Betriebsmodus als erforderlich erfasst wurde, zu bestimmen, ob ein Umschalten von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu einem aktuellen Zeitpunkt möglich ist, und wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist, eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon auszugeben, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, und wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt nicht möglich ist, einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon auszugibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.

Description

Wasseraufbereitungsanlage zur bedarfsoptimierten
Ausführung von Betriebsabläufen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage zur bedarfsoptimierten Ausführung von Betriebsabläufen, insbesondere zur koordinierten Integration von Wartungsmodi in einen Behandlungsbetrieb der Wasseraufbereitungsanlage-
Verfahren zur Nierenersatzbehandlung, z.B. Peritonealdialyse- oder Hämodialysebehandlungen, erfordern üblicherweise spezielle Dialysatlösungen, welche aus hochreinem Wasser hergestellt bzw. angemischt werden.
In Dialysezentren wird dieses Wasser zumeist aufwendig über eine Umkehrosmoseanlage (RO-Anlage) mit teils mehreren vor bzw. nachgeschalteten Filterstufen bereitgestellt. Nach Herstellung des hochreinen Wassers durch die Wasseraufbereitung, wird dieses beispielsweise mit Glukose und unterschiedlichen Ionen angereichert und / oder mit vorgefertigten Dialysekonzentraten vermischt. Ziel ist es hierbei, dass in einer Dialysebehandlung unterschiedliche Stoffkonzentrationen zwischen Blut- und Dialysatseite vorherrschen, um so einen Stoffaustausch sowie eine Wasserreduktion im Rahmen des Behandlungsverfahrens zu erzielen. Die Abstimmung der einzelnen betrieblichen und technischen Vorgänge ist hierbei entscheidend. Reinigungs-, Regenerations- oder Mischvorgänge innerhalb eines Wasseraufbereitungssystems erfordern stets einen zeitlichen Abgleich mit bevorstehenden Behandlungsvorgängen im Dialysezentrum oder Wartungsvorgängen des Wasseraufbereitungssystems selbst. Eine Koordination unterschiedlicher Systemkomponenten und Abläufe ist hierbei maßgeblich, sodass ein störungsfreier Ablauf der lebensrettenden Dialysebehandlungen sichergestellt werden kann.
Gegenwärtig werden typische Routinevorgänge oder Wartungsarbeiten der Wasseraufbereitungsanlage, z.B. notwendige Filterrückspülungen, zeitlich entsprechend so geplant, dass möglichst ein reibungsloser Dialyseablauf gewährleistet wird. In der Regel werden hierfür Termine spät in der Nacht bzw. am frühen Morgen gewählt, obwohl eine effizientere Terminwahl, z.B. während einer Behandlungspause während des Tages, möglich wäre.
Darüber hinaus sind in vielen Fällen derartige Routinevorgänge nicht immer zwingend erforderlich und könnten hinausgezögert werden, z.B. wenn die Kapazität eines Filters noch nicht erschöpft ist. Herkömmlicherweise werden jedoch eine Vielzahl von Routinemaßnahmen auf Verdacht und unnötigerweise durchgeführt, sodass ein erhöhter Wasser- und Energieverbrauch die Folge ist.
Es bedarf daher technischer Mittel für eine zeit-, wasser-, und energieeffiziente Steuerung von Wasseraufbereitungssystemen beispielsweise im Rahmen von geplanten Dialysebehandlungen in einem Dialysezentrum.
Der vorliegenden Erfindung stellt sich vor diesem Hintergrund die Aufgabe, die Nachteile des Stands der Technik abzumildern oder gar ganz zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird durch eine Wasseraufbereitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist eine Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischer Lösung, insbesondere Dialysewasser, vorgesehen, welche in einem ersten Betriebsmodus, beispielsweise einem Behandlungsmodus bzw. einem Modus zur Bereitstellung medizinischer Lösung für eine Dialysebehandlung, und einem zweiten Betriebsmodus, beispielsweise einem Wartungsmodus zur Filterregeration, betreibbar ist.
Die Wasseraufbereitungseinheit umfasst eine Steuereinheit, die dazu programmiert ist, vorzugsweise auf der Grundlage von Sensordaten zu erfassen, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist.
In anderen Worten wird beispielsweise nicht auf Verdacht ein Filter regeneriert, sondern nur, wenn die Steuereinheit beispielsweise aufgrund von Sensordaten, welche eine verbleibende Filterkapazität widerspiegeln, erfasst, dass die Filterregeneration tatsächlich erforderlich ist.
Wenn ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage in dem zweiten Betriebsmodus als erforderlich erfasst wurde, beispielsweise, weil eine Filterkapazität nur noch 10 % beträgt, bestimmt die Steuereinheit, ob ein Umschalten von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu einem aktuellen Zeitpunkt möglich ist. In anderen Worten wird zunächst geprüft, ob der Filter sofort regeneriert werden kann, beispielsweise, weil die Wasseraufbereitungsanlage zum aktuellen Zeitpunkt nicht zur Erzeugung medizinischer Lösung betrieben wird.
Wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist, gibt die Steuereinheit vorzugsweise eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente, z.B. das zu regenerierende Filtermodul, aus, um diese in dem zweiten Betriebsmodus (z.B. Filterregeneration) zu betreiben. Wenn die Bestimmung jedoch ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt nicht möglich ist, beispielsweise, weil eine laufende Dialysebehandlung erfasst wurde, für welche medizinische Lösung erzeugt werden muss, bestimmt die Steuereinheit einen zukünftigen Zeitpunkt, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
Beispielsweise identifiziert die Steuereinheit ein Zeitfenster nach dem Ende der laufenden Behandlung und steuert in diesem Zeitfenster das Filtermodul zur Filterregeneration an.
Somit ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu ausgelegt automatisch und ohne menschliche Interaktion ein zukünftiges Zeitfenster bzw. einen Zeitpunkt zu bestimmen, in welchem die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird. Wartungsvorgänge können somit flexibel und automatisch in einen geplanten Tagesablauf integriert werden.
Zudem können durch die Erfassung, ob beispielsweise ein Wartungsvorgang zwingend erforderlich ist, unnötige Wartungsvorgänge beispielsweise zu fixen Intervallen (der Filter wird alle 2 Wochen regeneriert, unabhängig von dessen Restkapazität) vermieden werden, wodurch Ressourcen geschont werden.
Ein erster Betriebsmodus bezeichnet hierbei vorzugsweise einen Betriebsmodus, welcher der Ausführung von Wartungsvorgängen der Wasseraufbereitungsanlage oder Komponenten davon entgegensteht, beispielsweise ein Betrieb zur Erzeugung von Dialysewasser und / oder medizinischer Lösung, insbesondere Dialysat, für eine laufende Dialysebehandlung. Ein zweiter Betriebsmodus bezeichnet hierbei vorzugsweise einen Betriebsmodus, zur Ausführung eines Wartungsvorgangs der Wasseraufbereitungsanlage oder mindestens einer Komponente davon und / oder einen anlageninternen Vorgang, wie beispielsweise einen Mischvorgang eines Dialysekonzentrats mit erzeugtem Dialysewasser. Ein zweiter Betriebsmodus kann beispielsweise ein Rückspül- oder Regenerationsvorgang eines Filters, ein Nachfüllen von Konzentrat, einen Austauschvorgang einer Komponente etc. betreffen.
Unter einem „anlageninternen Vorgang“ ist vorzugsweise ein Vorgang zu verstehen, welcher den internen Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage betrifft, beispielsweise ein Mischvorgang, in welchem flüssiges oder festes Dialysekonzentrat mit Dialysewasser vermischt wird, um Dialysat zu erzeugen. Das fertige Dialysat wird dann im ersten Betriebsmodus an mindestens ein Behandlungsgerät ausgegeben.
Die Steuereinheit kann weiterhin dazu programmiert sein, bei der Bestimmung, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, Sensordaten hinsichtlich mindestens eines anlagen- und / oder komponentenspezifischen Parameters mit mindestens einem in einer Datenbank hinterlegten Schwellenwert abzugleichen.
Beispielsweise kann ein Druck in einer Leitung vor und /oder hinter einem Filter erfasst werden. Überschreitet der Druck in der Leitung vor dem Filter einen zugehörigen Schwellenwert, kann darauf geschlossen werden, dass ein Rückspülvorgang erforderlich ist. Unterschreitet der Druck in der Leitung hinter dem Filter einen zugehörigen Schwellenwert, kann darauf geschlossen werden, dass ein Rückspülvorgang erforderlich ist. Weiterhin kann ein Druckabfall über den Filter bei einem definierten Mindestfluss erfasst werden.
Hierbei kann entweder digital erfasst werden, ob ein bestimmter Vorgang erforderlich ist (z.B. Druck über 1 bar: ja; Druck unter 1 bar: nein) oder es kann eine diffe- renziertere Auswertung erfolgen, in welcher ein Erforderlichkeitswert berechnet wird, welcher beispielsweise auf einer Skala von 0 % bis 100 % widerspiegelt, wie erforderlich es ist, einen bestimmten Vorgang bzw. zweiten Betriebsmodus auszuführen. Beispielsweise kann ein vor dem Filter gemessener Druck über 2 bar einem Erforderlichkeitswert von 75 % entsprechen (Filter zugesetzt); ein Druck zwischen 0,5 und 1 bar einem Erforderlichkeitswert von 50 % entsprechen (Filter etwas zugesetzt, aber noch akzeptabel); und ein Druck unter 0,5 bar einem Erforderlichkeitswert von 80 % entsprechen (Filter beschädigt). Wird der Druck hinter dem Filter gemessen, können verringerte gemessene Druckwerte auf eine Zusetzung des Filters hindeuten. Wird ein Druckabfall über den Filter bei einem definierten Mindestfluss erfasst, so kann ein relativ großer Druckabfall über den Filter auf eine eine Zusetzung des Filters hindeuten.
Die Steuereinheit kann weiterhin dazu programmiert sein, bei der Bestimmung, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Sensordaten hinsichtlich mindestens eines anlagen- und / oder komponentenspezifischen Parameters und / oder mindestens eines in einer Datenbank abgelegten Schwellenwerts für den zweiten Betriebsmodus einen Dringlichkeitswert zu bestimmen, welcher eine Dringlichkeit widerspiegelt, mit welcher die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben ist.
Beispielsweise kann, nachdem erfasst wurde, dass in einem zweiten Betriebsmodus entsprechender Vorgang mit einem bestimmten Erforderlichkeitswert (z.B. 80%) erforderlich ist, für diesen zweiten Betriebsmodus beispielsweise auf der Grundlage historischer Daten ein zugehöriger Dringlichkeitswert bestimmt werden.
Beispielsweise kann sich aus den historischen Daten ergeben, dass bei einem Erforderlichkeitswert von 75% für einen Filterrückspülvorgang, ein Dringlichkeitswert von 90% (beispielsweise auf einer Skala von 0% bis 100%) angemessen ist, da erfahrungsgemäß die Wasseraufbereitungsanlage zeitnah ausfällt, wenn der Filter in dieser Situation nicht zeitnah rückgespült wird.
Der zweite Betriebsmodus kann in der Steuereinheit mit dem zugehörigen Erforderlichkeitswert und dem zugehörigen Dringlichkeitswert verknüpft werden.
Die ermittelten Dringlichkeitswerte erlauben darüber hinaus eine Priorisierung eines bestimmten, eine Komponente betreffenden zweiten Betriebsmodus (z.B. Filterrückspülung) gegenüber einem anderen, z.B. eine andere Komponente betreffenden zweiten Betriebsmodus (z.B. Austausch einer Membran einer Umkehrosmoseanlage), die nicht parallel zueinander ausführbar sind.
Die Steuereinheit kann dazu programmiert sein, in einem Fall, in welchem erfasst wurde, dass es erforderlich ist, eine Mehrzahl an Komponenten der Wasseraufbereitungsanlage jeweils in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, für jede der Komponenten und / oder für jeden der zweiten Betriebsmodi, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Sensordaten hinsichtlich mindestens eines komponentenspezifischen Parameters und / oder mindestens eines in einer Datenbank abgelegten Schwellenwerts, einen Dringlichkeitswert zu bestimmen.
Beispielsweise ist die Filterrückspülung mit einem Dringlichkeitswert von 80% verknüpft und der Austausch einer Membran einer Umkehrosmoseanlage mit einem Dringlichkeitswert von 50% verknüpft. In diesem Fall wird die Filterrückspülung priorisiert und die Steuereinheit gibt eine Steueranweisung zur Filterrückspülung zum nächstmöglichen identifizierten möglichen Zeitpunkt aus.
In anderen Worten kann die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert sein, wenn erfasst wurde, dass mehrere Komponenten in einem zweiten Betriebsmodus betrieben werden sollten, die Komponente und / oder den zweiten Betriebsmodus auszuwählen, welcher mit dem dringlichsten oder höchsten Dringlichkeitswert assoziiert ist, und zu dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt eine Steueranweisung auszugeben, um die ausgewählte Komponente in dem ausgewählten zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
Bei der automatischen Bestimmung des zukünftigen Zeitpunkts zur Ausgabe der Steueranweisung werden weiterhin vorzugsweise Planungsdaten berücksichtigt, welche einen geplanten Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage widerspiegeln und beispielsweise geplante Behandlungen umfassen.
Die Steuereinheit kann daher dazu programmiert sein, bei der Bestimmung des zukünftigen Zeitpunkts zur Ausgabe der Steueranweisung Planungsdaten zu berücksichtigen, welche einen geplanten zukünftigen Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage wiedergeben, wobei die Planungsdaten mindestens eine zukünftige Zeitperiode beinhalten, in welcher die Wasseraufbereitungsanlage im ersten Betriebsmodus und / oder einem weiteren Betriebsmodus betrieben wird, welcher einem Umschalten des Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage in den zweiten Betriebsmodus entgegensteht.
Bestimmte geplante Vorgänge könnend daher ein Umschalten des Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage oder mindestens einer Komponente davon in den zweiten Betriebsmodus blockieren oder sperren.
Der weitere Betriebsmodus kann beispielsweise ein Mischvorgang sein, welcher zwingend vor einer geplanten Behandlung auszuführen ist. Ein Umschalten des Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage beispielsweise in einen zweiten Betriebsmodus zur Filterrückspülung ist somit weder während der Behandlung (z.B. erster Betriebsmodus) noch während des Mischvorgangs (z.B. weiterer Betriebsmodus) möglich und die Zeitfenster dieser Betriebsmodi sind somit für den zweiten Betriebsmodus der Filterrückspülung gesperrt. Alternativ oder zusätzlich können die Planungsdaten für den Betrieb im zweiten Betriebsmodus eine bestimmte zeitliche Relation zu einem Betrieb im ersten Betriebsmodus vorgeben, vorzugsweise dass der zweite Betriebsmodus vor oder nach einer Zeitperiode auszuführen ist, in welcher ein Betrieb im ersten Betriebsmodus erfolgt.
Wird beispielsweise ein Mischvorgang von Konzentrat und Dialysewasser als zweiter Betriebsmodus angenommen, so können die Planungsdaten festlegen, dass dieser zweite Betriebsmodus stets vor einer geplanten Behandlung (z.B. erster Betriebsmodus) erfolgen muss.
Im Fall von Zielkonflikten, bei denen z.B. mehrere Wartungsvorgänge innerhalb des gleichen Zeitfensters geplant oder ausgeführt werden sollen, kann eine Priorisierung erfolgen. Zum Beispiel kann ein Aktivkohlefilter nur rückgespült werden, wenn kein Konzentrat gemischt wird. Die Konzentrat-Mischung kann erst beginnen, wenn die Rückspülung des Filters abgeschlossen ist (und ggf. eine vorbestimmte Wartezeit umfassen). Beide Vorgänge dürfen hierbei nur dann gestartet werden, wenn die Behandlungsgeräte nicht in der Heißdesinfektion (HSD) sind.
Wird also beispielsweise festgestellt, dass die Rest-Kapazität eines Filters vor der Rückspülung nicht für einen Mischvorgang innerhalb der Konzentratmischanlage ausreicht, wird automatisch eine Terminierung vorgenommen, dass zuerst das Rückspülen des Filters bevorzugt und erst im Anschluss dann der Mischvorgang, z.B. in einer Behandlungspause, durchgeführt wird.
Um zusätzlich Zielkonflikten vorzubeugen, können bestimmte Komponenten zudem gewisse Puffer umfassen. Beispielsweise kann die Kapazitätsgrenze des Aktivkohlefilters so eingestellt werden, dass eine Rückspülung im Notfall noch einige Stunden hinausgezögert werden kann, z.B. falls ein Mischvorgang unmittelbar erforderlich ist. In anderen Worten können die Schwellenwerte bei der Bestimmung der Erforderlichkeitswerte Toleranzbereiche umfassen.
Vorzugsweise erfolgt eine automatische Rückkopplung zwischen dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt der Steueranweisung und den Planungsdaten dahingehend, dass ein bestimmter Zeitpunkt automatisch in die Planungsdaten integriert wird.
Die Steuereinheit kann somit dazu programmiert sein, einen bestimmten zukünftigen Zeitpunkt, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, in die Planungsdaten zu integrieren und dadurch selbsttätig aktualisierte Planungsdaten zu erzeugen.
Auf Basis der Sensordaten bzw. der Planungsdaten können wiederum neue blockierte Zeitfenster generiert werden, welche dann in eine zukünftige Bestimmung eines Zeitpunkts zur Ausgabe einer Steueranweisung und in eine Generierung von der Steueranweisung zugrundeliegende Steuerungsdaten eingehen können.
Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Steuereinheit feststellt, dass ein oder mehrere Filter an ihrer Kapazitätsgrenze gelangen bzw. die Kapazität nur noch unterhalb eines Grenzwertes liegt.
Für die Rückspülung wird entsprechend ein Zeitfenster benötigt, welches beispielsweise von der Steuereinheit möglichst zeitnah allokiert werden muss. Zusätzlich zum identifizierten Zeitfenster können dann für weitere Komponenten des Wasseraufbereitungssystems Daten erzeugt werden, die einen Betrieb dieser Komponenten in einem zweiten Betriebsmodus in diesem Zeitfenster blockieren. Zum Beispiel soll weder die Konzentratmischanlage noch ein Behandlungsgerät während einer Filterrückspülung aktiv geschaltet werden. In anderen Worten kann die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert sein, auf der Grundlage des bestimmten zukünftigen Zeitpunkts, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, mindestens eine zukünftige Zeitperiode zu bestimmen, in welcher eine andere Komponente der Wasseraufbereitungsanlage nicht in dem zweiten Betriebsmodus betrieben werden darf.
In anderen Worten können in Abhängigkeit von der Terminierung eines zukünftigen Zeitpunkts zur Ausführung eines Routinevorganges dynamisch die Planungsdaten angepasst werden, sodass beispielswiese neue blockierte Zeitfenster (auch als Sperrzeit oder Sperrfenster bezeichnet) generiert werden.
Zum Beispiel wird festgestellt, dass ein Aktivkohlefilter innerhalb der nächsten 24h rückgespült werden muss. Hierfür kann anschließend ein Termin in der folgenden Nacht gebucht werden, wobei andere Sperrzeiten, beispielsweise Misch- oder Entleervorgänge der Konzentratmischanlage, berücksichtigt werden. Gleichzeitig werden für den geplanten Rückspülvorgang neue Sperrzeiten für andere Komponenten des Systems, z.B. für die Mischanlage, erzeugt.
Die Terminierung bzw. die automatische Bestimmung des Zeitpunkts oder Zeitfensters zur Ausführung eines Routinevorganges ist daher vorzugsweise stets so gewählt, dass das Zeitfenster des Routinevorgangs nicht innerhalb eines zeitlichen Sperrfensters eines anderen Routinevorganges liegt, wobei die jeweiligen zeitlichen Sperrfenster der Komponenten von Planungsdaten umfasst sind.
Bestimmte Routinevorgänge können aus technischen Gründen nicht parallel erfolgen, z.B. kann eine Filterrückspülung nicht parallel zu laufenden Behandlungs- oder Mischvorgängen erfolgen. Aus diesem Grund können Planungsdaten Sperrzeiten bezüglich verschiedener Routine- und zudem auch nicht-Routinevorgänge umfassen, auf Basis welcher die Steuerung des Wasseraufbereitungssystems u.a. erfolgen kann.
Nicht-Routinevorgänge können beispielsweise außerplanmäßige Wartungsvorgänge umfassen, welche ggf. zumindest eine teilweise Stilllegung des Wasseraufbereitungssystems erfordern. Während Stilllegungszeiten sind folglich bestimmte Routinevorgänge, wie z.B. eine Filterrückspülung oder Heißdesinfektion, nicht möglich.
Vorzugsweise entspricht bei einer erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsanlage der erste Betriebsmodus einem Betrieb der Anlage zur Erzeugung medizinischen Wassers für eine laufende Behandlung, insbesondere eine Dialysebehandlung, und der zweite Betriebsmodus entspricht einem Wartungsmodus oder Wartungsvorgang mindestens einer Komponente der Wasseraufbereitungsanlage, vorzugsweise einem Reinigungsvorgang, einem Regenerationsvorgang oder einem Austauschvorgang und / oder einem anlageninternen Vorgang zur Erzeugung medizinischer Lösung, vorzugsweise einem Vorgang zum Mischen von Dialysekonzentrat mit Wasser.
Die Steuereinheit kann dazu ausgelegt sein, drahtlos und vorzugsweise über WLAN oder Bluetooth mit der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einem Sensor zu kommunizieren, welcher Sensordaten hinsichtlich eines Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente der Wasseraufbereitungsanlage bereitstellt. Grundsätzlich ist auch eine drahtgebundene Kommunikation der Steuereinheit mit der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einem Sensor denkbar.
Die Steuereinheit kann separat von der Wasseraufbereitungsanlage ausgebildet und beispielsweise in einem Smartphone, Tablet oder externen Computer angeordnet sein. Weiterhin können die vorstehend genannten Datenverarbeitungsschritte entweder von der Steuereinheit oder von einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, welche separat von der Wasseraufbereitungsanlage ausgebildet oder in dieser verbaut sein kann. Die Datenverarbeitungseinheit kann ein Teil der Steuereinheit oder separat von dieser ausgebildet sein.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischer Lösung, insbesondere Dialysewasser, vorzugweise einer Wasseraufbereitungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, mit den Schritten:
- Erfassen, vorzugsweise auf der Grundlage von Sensordaten, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, und
- wenn ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage in dem zweiten Betriebsmodus als erforderlich erfasst wurde, Bestimmen, ob ein Umschalten von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu einem aktuellen Zeitpunkt möglich ist, und
- wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist, Ausgeben einer Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, und
- wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt nicht möglich ist, Bestimmen eines zukünftigen Zeitpunkts, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann einen oder mehrere der vorstehend im Kontext einer Wasseraufberteitungsanlage und insbesondere einer entsprechend ausgelegten Steuereinheit einer derartigen Wasseraufbereitungsanlage offenbarten Funktionalitäten als Verfahrensschritte umfassen.
Sämtliche vorstehend im Kontext einer erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsanlage offenbarten Merkmale sind somit auch auf ein erfindungsgemäßes Verfahren anwendbar, auch wenn auf eine explizite Offenbarung zur Vermeidung von Redundanzen verzichtet wird.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, welches maschinenlesbare Anweisungen enthält, welche, wenn sie von einer Steuereinheit, beispielsweise einer Wasseraufbereitungsanlage, ausgelesen werden, diese mit der Funktionalität einer Wasseraufbereitungsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung ausstatten.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Datenträger, welcher maschinenlesbare Anweisungen enthält, welche, wenn sie von einer Steuereinheit, einem Prozessor o- der einem Computer ausgelesen werden, diese(n) befähigen, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt und / oder ein erfindungsgemäßer Datenträger kann beispielsweise zur Nachrüstung einer herkömmlichen Wasseraufbereitungsanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
In anderen Worten ausgedrückt, lassen sich Aspekte der vorliegenden Erfindung wie folgt beschreiben:
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischem Wasser, insbesondere Dialysewasser, mit:
- mindestens einem Modul zur Aufbereitung von Wasser, vorzugsweise einer Umkehrosmoseanlage, - mindestens einem Sensor zur Erfassung mindestens eines Parameters einer
Wasserqualität und / oder eines Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage,
- mindestens einer Datenverarbeitungseinheit, welche dazu programmiert ist, den mindestens einen Parameter von dem mindestens einen Sensor sowie Planungsdaten hinsichtlich eines geplanten Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage zu empfangen und auf der Grundlage der empfangenen Daten mindestens eine Steuerungsanweisung zu erzeugen, und
- einer Steuereinheit, welche dazu programmiert ist, die mindestens eine Steuerungsanweisung von der Datenverarbeitungseinheit zu empfangen und mindestens eine Komponente der Wasseraufbereitungsanlage entsprechend der Steuerungsanweisung anzusteuern.
Das vorliegende technische Problem wird somit vorzugsweise durch eine effiziente Wasseraufbereitungsanlage (auch als Wasseraufbereitungssystem bezeichnet) zur bedarfsoptimierten Planung von Routinevorgängen gelöst.
Das Wasseraufbereitungssystem kann hierbei verschiedene Komponenten umfassen, z.B. eine Umkehrosmose (RO)-Anlage, Filterstufen, Ventile, Wasserenthärter und / oder eine Konzentratmischanlage, welche jeweils über eine oder mehrere Fluidleitungen miteinander verbunden sind, mindestens einen Sensor zur Erfassung einer oder mehrerer Betriebs- oder Wasserqualitätsparameter, sowie eine Steuereinheit.
Der mindestens eine Sensor sendet hierbei vorzugsweise die gemessenen Werte bzw. hieraus erzeugte Sensordaten an eine Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung ebenfalls von dem Wasseraufbereitungssystem bzw. der Steuerungseinheit umfasst sein kann.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung empfängt zudem Planungsdaten, wobei die Planungsdaten Anforderungs- und / oder Sperrdaten umfassen können. Unter Berücksichtigung der Planungsdaten und Sensordaten generiert die Datenverarbeitungsvorrichtung vorzugsweise eine Steueranweisung, wobei die Steuerungseinheit dazu konfiguriert ist, die Steueranweisung zu empfangen, einzulesen und basierend hierauf mindestens eine Komponente des Wasseraufbereitungssystems basierend auf der Steueranweisung zu steuern.
Einem zweiten Betriebsmodus entsprechende Vorgänge können Routinevorgänge wie beispielsweise Wartungs- bzw. Instandhaltungsvorgänge einzelner Komponenten des Wasseraufbereitungssystems sein, wie z.B. Rückspülvorgänge einer oder mehrerer Filterstufen, Mischvorgänge innerhalb einer Konzentratmischanlage oder Heißdesinfektionen der Leitungssysteme (HSD). Filterrückspülungen sind insbesondere bei Aktivkohlefiltern unerlässlich, da sich diese nach einer gewissen Einsatzzeit mit Partikeln zusetzen und folglich eine nur noch unzureichende Filterleistung sowie einen unzureichenden Fluiddurchfluss bieten. In einem solchen Fall ist die Kapazität des Aktivkohlefilters erschöpft.
Mittels entsprechender Sensorik, z.B. mittels Durchflusssensoren, die sich z.B. in den Filterköpfen befinden können, kann vorzugsweise unter Verwendung von historischen Daten die Restkapazität (z.B. in Form einer Restbetriebszeit bis zur Kapazitätsgrenze) eines Aktivkohlefilters von der Datenverarbeitungsvorrichtung bestimmt und beispielsweise in einer Anforderungsdatei in einer Datenbank vorzugsweise als Schwellenwert gespeichert werden. Der Schwellenwert kann bei der Erfassung herangezogen werden, ob eine Wartung des Filters erforderlich ist (z.B. ab weniger als 10% Filterkapazität).
Je nach Filtertyp ist der Druckabfall über den Filter jedoch nicht geeignet als Kenngröße.
Grundsätzlich kann es daher denkbar sein, dass die Wasserqualität in Hinblick auf bestimmte Marker-Substanzen ein Kriterium sein kann, welche wiederrum über entsprechende Sensoren erfasst werden. In anderen Worten kann erfasst werden, ob der Filter bestimmte Substanzen noch zuverlässig aus dem Wasser entfernt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine Datenverarbeitungseinheit ein Teil der Wasseraufbereitungsanlage oder separat von dieser ausgebildet.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann ebenfalls als Teil der Wasseraufbereitungsanlage ausgeführt sein. Alternativ ist die Datenverarbeitungsvorrichtung separat von der Wasseraufbereitungsanlage und kommuniziert mit dieser vorzugsweise über drahtlose / drahtgebundene Kommunikationsmittel (Ethernet, Wi-Fi, 5G, ...).
Die Sensoren können hierbei ebenfalls über derartige drahtlose Kommunikationsmittel mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden sein.
Ebenfalls ist es denkbar, dass die Sensoren über ein Mesh-Netzwerk miteinander verbunden sind und jeweils nur mit den nächsten Vorrichtungen innerhalb des Mesh-Netzwerkes kommunizieren.
Dies bietet u.a. den Vorteil, dass so auch größere Distanzen z.B. zwischen der Datenverarbeitungsvorrichtung und dem entferntesten Sensor im Mesh-Netzwerk kabellos überbrückt werden können.
Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Computer, einen Server, oder einen anderen Typ einer Recheneinheit handeln (z.B. FPGA, RasPI, Arduino...), wobei die Recheneinheit konfiguriert ist, Planungsdaten und Sensordaten zu empfangen, einzulesen und zu verarbeiten.
Über einen Abgleich der Planungsdaten und der Sensordaten kann auf Basis unterschiedlicher Kriterien von der Datenverarbeitungseinheit und / oder Steuereinheit eine Steueranweisung generiert werden. Kriterien können beispielsweise Effizienzkriterien oder Verfügbarkeitskriterien umfassen.
Zum Beispiel können Rückspülvorgänge unterschiedlicher Filterstufen hinsichtlich ihrer Restkapazität (und somit Erforderlichkeit und / oder Dringlichkeit) aufeinander abgestimmt werden, sodass eine bedarfsgerechte und energie- und wassersparsame Steuerung des Wasseraufbereitungssystems erreicht wird.
Da eine Filterrückspülung lediglich dann erforderlich wird, wenn die Kapazität des Filters erschöpft ist oder gleich mehrere Filter gleichzeitig rückgespült werden, ist eine effiziente Steuerung des Wasseraufbereitungssystems möglich.
Andererseits können unter dem Gesichtspunkt von Verfügbarkeitskriterien gewisse Routinevorgänge wie beispielsweise Rückspülungen z.B. vorgezogen werden, obwohl eine gewisse Filterkapazitätsgrenze nicht unterschritten ist.
Unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit ist so das Wasseraufbereitungssystem stets in der Lage, auf veränderte Bedingungen, z.B. längere oder veränderte Behandlungszeiten, zu reagieren und hochreines Wasser bereit zu stellen.
Die berücksichtigten Planungsdaten können Anforderungs- und / oder Sperrdaten umfassen.
Anforderungsdaten umfassen hierbei vorzugsweise vorab festgelegte Vorgaben, welche Art und Umfang sowie die Notwendigkeit bestimmter Routinevorgänge beinhalten können.
Beispielsweise kann in den Anforderungsdaten hinterlegt sein, dass ein Mischvorgang in der Konzentratmischanlage stets vor einer eingetragenen Behandlung stattfinden soll. Der Start bzw. das Ende eines Routinevorganges, z.B. eines Mischvorganges, kann hierbei vorab relativ, also eine gewisse Zeit, bevor ein nächster Rou- tinevorgang startet, oder absolut, also immer zu einer bestimmten Tageszeit, festgelegt werden.
Andererseits können Anforderungsdaten beispielsweise Mindestfilterkapazitäten oder Grenzwerte für bestimmte Marker-Substanzen im Wasser umfassen, sodass ein Routinevorgang, z.B. eine Filterrückspülung, automatisch geplant oder ausgeführt wird, sobald eines oder mehrere der hinterlegten Kriterien erfüllt sind und erfasst wurde, dass der Vorgang erforderlich ist.
Anforderungsdaten können auch weitere Vorgaben z.B. hinsichtlich einer Rückspüloder Mischdauer bzw. einer maximalen Betriebszeit eine Komponente des Wasseraufbereitungssystems umfassen.
Der mindestens eine Sensor der Wasseraufbereitungsanlage, welcher Sensordaten erzeugt, kann mindestens eine Temperatur, eine Leitfähigkeit, eine optische Transmission des mittels der Wasseraufbereitungsanlage aufbereiteten Wassers und / oder einen Druck in einer Leitung, eine Leistungsfähigkeit einer Komponente der Wasseraufbereitungsanlage, eine Zeitperiode seit einer letzten Wartung mindestens einer Komponente der Wasseraufbereitungsanlage, oder einen anderen Parameter messen, welcher den Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder die Leistungsfähigkeit mindestens einer Komponente davon widerspiegelt.
Vorzugsweise betrifft eine zu dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt ausgegebene Steueranweisung die Ausführung eines Routinevorgangs.
Vorzugsweise betreffen die Planungsdaten zumindest teilweise die Ausführung einer auszuführenden medizinischen Behandlung, vorzugsweise einer Dialysebehandlung.
Vorzugsweise enthält die Steuerungsanweisung ein zukünftiges Zeitfenster, in welchem die Steuereinheit mindestens eine Komponente der Wasseraufbereitungsan- läge entsprechend der Steuerungsanweisung anzusteuern hat. In anderen Worten kann die Steueranweisung nicht erst mit Erreichen des bestimmten zukünftigen Zeitfensters ausgegeben werden, sondern bereits im Vorfeld ausgegeben werden und erst mit dem Erreichen des bestimmten zukünftigen Zeitfensters ausgeführt werden.
An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die explizit hierin genannten Merkmalskombinationen beschränkt ist, sondern die in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Merkmale auch in beliebigen anderen Kombinationen oder in Isolation beansprucht werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten bezeichnen.
Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage, welche beispielsweise in einem Dialysezentrum zum Einsatz kommen kann, und
Fig. 2 einen Verfahrensfluss, welcher von einer Steuereinheit einer erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage beispielsweise ausgeführt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist eine Wasseraufbereitungsanlage einer Ausführungsform einen Filter 1 und / oder eine Vorfiltrationsstufe, einen Enthärter 2, einen Aktivkohlefilter 3 und eine Umkehrosmoseanlage 4 (RO) auf, mittels deren Wasser, beispielsweise Leitungswasser zu Reinstwasser / Dialysewasser aufbereitet wird.
Das von der RO-Anlage 4 ausgegebene Dialysewasser wird in einer Mischvorrichtung 5 mit einem flüssigen oder festen Konzentrat vermischt, um Dialysekonzentrat bereitzustellen, welches mittels einer Dialysekonzentratlieferungsvorrichtung 6 und einer Ringleitung an mehrere (Hämo-)Dialysegeräte (HD) geliefert wird. Die Dialysegeräte erzeugen aus dem Dialysekonzentrat Dialysat. Alternativ wäre es auch denkbar, Dialysat statt Dialysekonzentrat an die Dialysegeräte zu liefern.
Der Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage sollte somit mit den durch die Dialysegeräte ausgeführten Behandlungen koordiniert werden.
Fig. 2 zeigt einen Verfahrensfluss, welcher von einer Steuereinheit einer erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage beispielsweise ausgeführt wird.
Zunächst wird in Schritt S1 die Wasseraufbereitungsanlage in einem 1. Betriebsmodus betrieben, beispielswiese zur Bereitstellung von Dialysekonzentrat für eine laufende Behandlung.
In Schritt S2 prüft die Steuereinheit, ob ein Betrieb in einem 2. Betriebsmodus, beispielsweise einem Wartungsmodus (z.B. Filterrückspülung) erforderlich ist.
Hierfür kann die Steuereinheit einen Erforderlichkeitswert und / oder einen Dringlichkeitswert für den 2. Betriebsmodus bestimmen.
In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist der 2. Betriebsmodus z.B. eine Filterrückspülung.
Beispielsweise ergibt eine stromaufwärts des Filters auf 2 bar erhöhter, mittels eines Sensors erfasster Druck einen Erforderlichkeitswert von 70% und ein Abgleich mit historischen Daten der Wasseraufbereitungsanlage ergibt einen Dringlichkeitswert von 90 %, welcher angibt, dass die Filterrückspülung möglichst zeitnah auszuführen ist, um den Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage nicht zu gefährden.
Daraufhin wird in Schritt S3 geprüft, ob die Filterrückspülung direkt zum aktuellen Zeitpunkt ausgeführt werden kann. Hierbei kann auf Sensordaten („Pumpt die An- läge gerade Dialysekonzentrat in die Ringleitung?“ Wenn ja, dann laufende Behandlung) oder auf Planungsdaten zurückgegriffen werden, die beispielsweise in einer Datenbank abgelegt sind („von 14 Uhr bis 17 Uhr geplante Behandlung“; Momentaner Zeitpunkt ist 16 Uhr, also laufende Behandlung).
Ergibt sich, dass direkt ein Umschalten in einen 2. Betriebsmodus möglich wird, so wird in Schritt S4 vorzugsweise direkt beispielsweise die Filterrückspülung ausgeführt und ein bestimmtes aktuelles Zeitfenster für diesen 2. Betriebsmodus vorgesehen.
Ist ein aktuelles, direktes Umschalten in den 2. Betriebsmodus nicht möglich, z.B. aufgrund einer laufenden Behandlung, so wird in Schritt S5 ein zukünftiger Zeitpunkt bzw. ein Zeitfenster zur Ausführung der Filterrückspülung bestimmt.
Hierbei können bei der Bestimmung des zukünftigen Zeitpunkts bzw. Zeitfensters Planungsdaten ausgelesen und berücksichtigt werden, welche beispielsweise bereits anderweitig verplante oder blockierte Zeitfenster aufweisen, in denen beispielsweise Behandlungen ausgeführt werden oder ein anderer Wartungsvorgang läuft, der mit der Filterrückspülung inkompatibel ist.
Ist der zukünftige Zeitpunkt bestimmt, so wird in Schritt S6 eine Steueranweisung erzeugt, welche zu diesem Zeitpunkt den gewünschten 2. Betriebsmodus, z.B. die Filterrückspülung initiieren soll.
Hierbei kann eine Priorisierung verschiedener zweiter Betriebsmodi erfolgen.
Beispielsweise kann sowohl eine Filterrückspülung als auch eine Regenerierung des Enthärters jeweils mit einem Erforderlichkeitswert von 80% bestimmt worden sein. Zunächst kann geprüft werden, ob es möglich ist, beide dieser Vorgänge zu dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt auszuführen. Ist dies nicht der Fall, so kann basierend auf Dringlichkeitswerten priorisiert werden, indem der 2. Betriebsmodus (Filterrückspülung oder Enthärterregenerierung) ausgewählt wird, welcher mit einem höheren Dringlichkeitswert verknüpft ist. In anderen Worten wird gemäß Schritt S7 der dringlichste 2. Betriebsmodus ausgewählt.
In Schritt S8 erfolgt daraufhin die Ausgabe einer Steueranweisung zur Ausführung des ausgewählten 2. Betriebsmodus (z.B. Filterrückspülung) zu dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt (z.B. morgen um 12:30 Uhr).

Claims

Wasseraufbereitungsanlage zur bedarfsoptimierten Ausführung von Betriebsabläufen Ansprüche
1. Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischer Lösung, insbesondere Dialysewasser, welche in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, mit einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu programmiert ist, vorzugsweise auf der Grundlage von Sensordaten zu erfassen, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, und wenn ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage in dem zweiten Betriebsmodus als erforderlich erfasst wurde, zu bestimmen, ob ein Umschalten von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu einem aktuellen Zeitpunkt möglich ist, und wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist, eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon auszugeben, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, und wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt nicht möglich ist, einen zukünftigen Zeitpunkt zu bestimmen, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
2. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, bei der Bestimmung, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, Sensordaten hinsichtlich mindestens eines anlagen- und / oder komponentenspezifischen Parameters mit mindestens einem in einer Datenbank hinterlegten Schwellenwert abzugleichen.
3. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, bei der Bestimmung, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Sensordaten hinsichtlich mindestens eines anlagen- und / oder komponentenspezifischen Parameters und / oder mindestens eines in einer Datenbank abgelegten Schwellenwerts für den zweiten Betriebsmodus einen Dringlichkeitswert zu bestimmen, welcher eine Dringlichkeit widerspiegelt, mit welcher die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben ist.
4. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, in einem Fall, in welchem erfasst wurde, dass es erforderlich ist, eine Mehrzahl an Komponenten der Wasseraufbereitungsanlage jeweils in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, für jede der Komponenten und / oder für jeden der zweiten Betriebsmodus, vorzugsweise unter Berücksichtigung von Sensordaten hinsichtlich mindestens eines komponentenspezifischen Parameters und / oder mindestens eines in einer Datenbank abgelegten Schwellenwerts, einen Dringlichkeitswert zu bestimmen.
5. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, die Komponente und / oder den zweiten Betriebsmodus auszuwählen, welcher mit dem dringlichsten Dringlichkeitswert assoziiert ist, und zu dem bestimmten zukünftigen Zeitpunkt eine Steueranweisung auszugeben, um die ausgewählte Komponente in dem ausgewählten zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
6. Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, bei der Bestimmung des zukünftigen Zeitpunkts zur Ausgabe der Steueranweisung Planungsdaten zu berücksichtigen, welche einen geplanten zukünftigen Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage wiedergeben, wobei die Planungsdaten mindestens eine zukünftige Zeitperiode beinhalten, in welcher die Wasseraufbereitungsanlage im ersten Betriebsmodus oder einem weiteren Betriebsmodus betrieben wird, welcher einem Umschalten des Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage in den zweiten Betriebsmodus entgegensteht.
7. Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Planungsdaten für den Betrieb im zweiten Betriebsmodus eine bestimmte zeitliche Relation zu einem Betrieb im ersten Betriebsmodus vorgeben, vorzugsweise dass der zweite Betriebsmodus vor oder nach einer Zeitperiode auszuführen ist, in welcher ein Betrieb im ersten Betriebsmodus erfolgt.
8. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, einen bestimmten zukünftigen Zeitpunkt, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon auszugibt, um diese in dem zweiten Be- triebsmodus zu betreiben, zu integrieren und dadurch aktualisierte Planungsdaten zu erzeugen.
9. Wasseraufbereitungsanlage gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit weiterhin dazu programmiert ist, auf der Grundlage des bestimmten zukünftigen Zeitpunkts, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, mindestens eine zukünftige Zeitperiode zu bestimmen, in welcher eine andere Komponente der Wasseraufbereitungsanlage nicht in dem zweiten Betriebsmodus betrieben werden darf.
10. Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsmodus einem Betrieb der Anlage zur Erzeugung medizinischen Wassers für eine laufende Behandlung, insbesondere eine Dialysebehandlung, entspricht und der zweite Betriebsmodus einem Wartungsmodus mindestens einer Komponente der Wasseraufbereitungsanlage, vorzugsweise einem Reinigungsvorgang, einem Regenerationsvorgang oder einem Austauschvorgang entspricht und / oder einem anlageninternen Vorgang zur Erzeugung medizinischer Lösung, vorzugsweise einem Vorgang zum Mischen von Konzentrat mit Wasser, entspricht.
11. Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, drahtlos und vorzugsweise über WLAN oder Bluetooth mit der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einem Sensor zu kommunizieren, welcher Sensordaten hinsichtlich eines Betriebs der Wasseraufbereitungsanlage bereitstellt.
12. Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit vollständig oder zumindest teilweise separat von der Wasseraufbereitungsanlage ausgebildet und beispielsweise in einem Smartphone, Tablet oder externen Computer angeordnet ist.
13. Verfahren zum Betreiben einer Wasseraufbereitungsanlage zur Erzeugung von medizinischer Lösung, insbesondere Dialysewasser, vorzugsweise einer Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, mit den Schritten:
- Erfassen, vorzugsweise auf der Grundlage von Sensordaten, ob ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens einer Komponente davon in dem zweiten Betriebsmodus erforderlich ist, und
- wenn ein Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage in dem zweiten Betriebsmodus als erforderlich erfasst wurde, Bestimmen, ob ein Umschalten von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu einem aktuellen Zeitpunkt möglich ist, und
- wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt möglich ist, Ausgeben einer Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, und
- wenn die Bestimmung ergibt, dass ein Umschalten in den zweiten Betriebsmodus zum aktuellen Zeitpunkt nicht möglich ist, Bestimmen eines zukünftigen Zeitpunkts, an welchem die Steuereinheit eine Steueranweisung an die Wasseraufbereitungsanlage und / oder mindestens eine Komponente davon ausgibt, um diese in dem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
14. Computerprogrammprodukt, welches maschinenlesbare Anweisungen enthält, welche, wenn sie von einer Steuereinheit einer Wasseraufbereitungsanlage ausgelesen werden, diese mit der Funktionalität einer Wasseraufbereitungsanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausstatten.
15. Datenträger, welcher maschinenlesbare Anweisungen enthält, welche, wenn sie von einer Steuereinheit, einem Prozessor oder einem Computer ausgelesen werden, diese(n) befähigen, ein Verfahren gemäß Anspruch 13 auszuführen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19520913A1 (de) 1995-06-08 1996-12-12 Schael Wilfried Verfahren und Vorrichtung zur Wasseraufbereitung nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose
JP5425527B2 (ja) 2009-06-02 2014-02-26 三菱レイヨン・クリンスイ株式会社 透析システム
DE102013113641A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Winterhalter Gastronom Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Wasseraufbereitung
EP3148607B1 (de) 2014-05-27 2019-07-10 DEKA Products Limited Partnership Steuerungssysteme für medizinische blut- oder fluidhandhabungsvorrichtungen
US11364328B2 (en) * 2018-02-28 2022-06-21 Nxstage Medical, Inc. Fluid preparation and treatment devices methods and systems
DE102020135023A1 (de) * 2020-12-29 2022-06-30 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Vorrichtung zum kombinierten Anzeigen von Daten betreffend Blutbehandlungsmaschinen und Wasseraufbereitungsanlagen

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