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Referenzprojekt mobiheat

Mobile Kälte bewahrt MRT-Magneten vor dem Quench

Schicht um Schicht lässt ein Magnetresonanztomograph (MRT) ein Bild des innersten Körpers entstehen. Möglich ist dies durch den Aufbau eines extrem starken Magnetfelds, das allerdings nur in Verbindung mit einer kontinuierlichen Kühlung funktioniert. Fällt diese wie in der Radiologie Gräfelfing aus, ist der wertvolle Magnet schnell gefährdet. Hier half mobile Kälte den Notfall zu überbrücken.

Es ist 11:30 Uhr als Stefan Gail ein Alarmsignal auf das Handy bekommt. Der Tag läuft jetzt anders, das ist dem Systembetreuer für Heizungs-, Regelungs-, und Medizintechnik des Radiologischen Zentrums München schnell klar. Er macht sich sofort auf den Weg zur Radiologie Gräfelfing, einem der vier Standorte des Zentrums.

Denn die Störung, die ihm hier über das IP-fähige Wählgerät aufs Mobiltelefon flattert, zeigt ein Gerät, das essentiell wichtig ist, damit der Magnetresonanztomograph seinen Dienst tut, funktioniert. Die Kältemaschine für die Rückkühlung des MRT zeigte einen Fehler. Kühlt sie nicht, kann der teure Magnet schnell geschädigt werden beziehungsweise es kommt zu einem Quench.

Darunter versteht man den plötzlichen Übergang eines Supraleiters vom supraleitenden in den normalleitenden Zustand infolge Überschreitung der Sprungtemperatur. Diesen Umstand macht man sich auch bei der Notabschaltung eines MRT zunutze, bei der das den Magneten kühlende flüssige Helium in kurzer Zeit abgeblasen wird. Eine sehr teure Aktion…

Die medizinischen Assistentinnen beim Scan eines Patienten. Zuvor müssen alle Gegenstände, die magnetisch reagieren können, vom Patienten abgelegt werden.

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Die medizinischen Assistentinnen beim Scan eines Patienten. Zuvor müssen alle Gegenstände, die magnetisch reagieren können, vom Patienten abgelegt werden.
Befundung eines MRT-Scans. Damit er nicht grieselig wird, sondern gestochen scharf erscheint, muss das Magnetfeld homogen gehalten werden u.a. mit der Helium-Kühlung.

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Befundung eines MRT-Scans. Damit er nicht grieselig wird, sondern gestochen scharf erscheint, muss das Magnetfeld homogen gehalten werden u.a. mit der Helium-Kühlung.

Ein 1,5 Tesla starker Magnet, der 6 t wiegt

Dass die Kältemaschine bei einem MRT enorm wichtig ist, versteht man sofort, wenn man sich vor Augen führt wie ein Kernspintomograph funktioniert. Im Gegensatz zu einem CT bei dem Röntgenstrahlen zum Einsatz kommen, arbeitet der sanfte Riese mit Magnetfeldern und Radiowellen, die für den Patienten unschädlich sind.

Im Innern der Röhre“, in die der Patient geschoben wird, befindet sich in Gräfelfing ein 1,5 Tesla starker Magnet, der 6 t wiegt. Damit er das starke Magnetfeld aufbauen kann, das für eine gute Bildgebung erforderlich ist, muss der Magnet zum Supraleiter werden – dafür muss er bis fast auf den absoluten Nullpunkt mit verflüssigtem Helium heruntergekühlt werden. Weiterer Kühlbedarf beim MRT-Betrieb: Die Magnetspulen produzieren ständig Abwärme, weshalb auch hier gekühlt werden muss. Die Kältetechnik ist somit unerlässlich für den reibungslosen Betrieb der Bildgebung per MRT.

Den Quench unbedingt vermeiden

Für den für die Kühltechnik Mitverantwortlichen Stefan Gail war schnell klar, dass er sofort handeln musste, um den Kältebedarf zu reduzieren. „Ich habe den Magnet in den Stand-by-Modus versetzt, sodass nur noch das Helium gekühlt werden musste.“ Die Kältemaschine war noch soweit in Gang zu halten, dass sie 20 % der Leistung lieferte.

Das würde reichen, um einige Zeit dafür zu sorgen, dass das Helium nicht zu warm wird. Ist dies der Fall, könnte es zum gefürchteten Quench und dem unabwendbaren Ablassen des Heliums in den Außenbereich kommen. Das Helium würde sonst bei seiner Ausdehnung den Magneten unweigerlichen schädigen. Eine Neubefüllung mit Helium ist sehr kostenintensiv und zudem müsste das Magnetfeld neu aufgebaut werden.

Bei einer Störung, die ein MRT betrifft muss schnell gehandelt werden

Die mobile Kältezentrale mobicool MC80 hilft, wenn kurzfristig Kühlung benötigt wird.

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Die mobile Kältezentrale mobicool MC80 hilft, wenn kurzfristig Kühlung benötigt wird.

Wenn eine Störung auftritt, die ein MRT betrifft, muss deshalb sehr schnell gehandelt werden, erklärt der seit 30 Jahren in der Medizintechnik tätige Elektrotechniker Stefan Gail, der sich mit seinem Unternehmen green products um viele weitere Kunden im medizinischen Bereich kümmert.

Da die Kältemaschine in Gräfelfing nicht mehr zu reparieren war und die neue Lieferzeit hatte, benötigte man zeitnah eine Übergangslösung. Schnell war der Kontakt zum mobilen Energiedienstleister mobiheat hergestellt, der neben mobiler Wärme auch mobile Kälte anbietet.

„Notfälle für Prozesskühlungen sind bei uns an der Tagesordnung“, berichtet Günter Eisner, Technischer Berater im Außendienst bei mobiheat. „Bei so einem dringenden Fall kommen wir vor Ort und sehen uns die technischen Gegebenheiten an, damit alles reibungslos bei der Anlieferung funktioniert.“ Was wird technisch benötigt? Wo kann der Kälteblock platziert werden? Wo die Anschlüsse für Kälte und Strom angebracht werden?

Mobile Kältezentrale mit bis zu 80 kW Kälteleistung

Kältetechnisch war die Vorgabe eindeutig. Es wurde Wasser mit 10 °C für das System des MRT zur Kühlung des Heliums und der Magnetspulen benötigt. Empfohlen wurde dafür die mobile Kältezentrale mobicool MC80, die als luftgekühlter Kaltwassersatz mit einer möglichen Leistung von 80 kW außen aufgestellt wird.

Sobald geklärt war, wo am Gebäude der nötige Platz für den 2,65 × 1,66 × 2,05 m Kälteblock sein würde, ging der Auftrag an die hausinterne Logistik. Wenig später platzierte ein Lkw mit Ladekran die Kältemaschine.

Eine mobicool-Kältezentrale MC80 mit 1000-l-Pufferspeicher sorgte in der Radiologie Gräfelfing übergangsweise für die Kühlung des Magnetresonanztomographen.

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Eine mobicool-Kältezentrale MC80 mit 1000-l-Pufferspeicher sorgte in der Radiologie Gräfelfing übergangsweise für die Kühlung des Magnetresonanztomographen.
Die mobile Kältezentrale wurde über flexible Schläuche mit dem vorhandenen Kaltwassersystem verbunden und sicherte so als Übergangslösung die Kühlung des MRT.

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Die mobile Kältezentrale wurde über flexible Schläuche mit dem vorhandenen Kaltwassersystem verbunden und sicherte so als Übergangslösung die Kühlung des MRT.

Über druck- und temperaturbeständigen Schläuche wurde der mobile Kaltwassersatz dann mit dem vorhandenen Kaltwassersystem vom mobiheat-Servicetechniker verbunden, wofür ein Flansch-Anschluss DN 65 vorbereitet wurde. Ebenso war ein Stromanschluss (400 V und 63 A) vorbereitet worden. So ging es ganz schnell: Von der Anlieferung bis zum Anschluss vergingen nur wenige Stunden, sodass die mobile Kältemaschine schon am nächsten Tag den kompletten Kältebedarf bei vollem MRT-Betrieb liefern konnte.

Der Magnetresonanztomograph MR4 in Gräfelfing konnte so aus dem Stand-by geholt und der normale Betrieb wieder aufgenommen werden. Vier Wochen überbrückte die mobile Anlage die havarierte Kältemaschine. Das Ablassen des Heliums konnte verhindern werden und wichtige Untersuchungstermine wurden eingehalten. ■

Der Artikel gehört zur TGA-Themenseite mit Referenzprojekten