Energieverbrauch - Ein Vergleich

Magnetische Resonanz Tomografie (MRT), Computer Tomografie (CT) und Multidimensionale Nichtlineare Spektrografie (MNLS)

Energie ist knapp und wir sollten alle unseren Energieverbrauch möglichst reduzieren. Unter diesem Gesichtspunkt ist es sicherlich interessant, wie verschiedene medizinische Untersuchungsmethoden mit dem Energiehunger umgehen.

Der Vergleich des Energieverbrauchs von verschiedenen Untersuchungsmethoden ist eine schwierige Sache. Man muss dabei sehr aufpassen, dass man nicht Äpfel mit Birnen vergleicht. Einmal ganz davon abgesehen, dass man nicht mit allen Methoden dasselbe Untersuchungsziel erreichen kann, so sind doch die „Nebenkosten“ ganz erheblich unterschiedlich. Ein MRT- Spektrometer verschlingt beispielsweise Unmengen an Energie für die Kühlung und Aufrechterhaltung des supraleitenden Zustandes des Magneten und den Stand-by-Betrieb der Messelektronik, während ein MNLS-System im Leerlauf praktisch keinen Strom verbraucht.

MRT

Für die Magnetresonanz Tomografie wird ein großer supraleitender Magnet gebraucht, um das für die Untersuchung notwendige sehr starke Magnetfeld aufrecht zu halten. Allein für die Kühlung mit flüssigem Helium und flüssigem Stickstoff wird typischerweise eine Leistung von 8 Kilowatt [U-Basel] benötigt. Die empfindliche Messelektronik möchte man auch nicht nach jeder Patientenuntersuchung ausschalten. Eigentlich möchte man das Gerät noch nicht einmal über Nacht ausschalten. Die Begründung: Es dauert sehr lange, bis sich die Elektronik wirklich sehr genau stabilisiert hat. Zudem muss das System jedes Mal neu kalibriert werden.

Im Messbetrieb kommt zur Energieaufnahme noch die Betriebsleistung der Messelektronik, und die Leistung der Gradienten, Das sind Elektromagneten im großen supraleitenden Magneten, die erst eine bildgebende Diagnostik ermöglichen. Ein typischer Lastverbrauch für ein MRT-Gerät ist 30 kW (Herstellerangabe) [Ham]. Das würde für einen Scan des Thorax (typische Messdauer 20 min) [med] 10 kWh bedeuten. Natürlich sind 10 kWh viel zu klein, das ist eine typische Herstellerangabe (kennt man ja auch von Autoherstellern. Die geben den Benzinverbrauch auch immer zu niedrig an). Realistisch betrachtet kann man die 10 kWh ruhig verdoppeln.

CT

Bei der Computer Tomografie ist die eigentliche Messdauer sehr kurz (Wer möchte schon stundenlang mit Röntgenstrahlen bombardiert werden).

Daher wird der meiste Energieverbrauch im Stand-by- Betrieb generiert [wgkt]. Für eine typische Thorax-Untersuchung ist laut [rsna] ein Energieaufwand von 12 kWh notwendig.

Der Energieverbrauch der MNLS-Systeme ist unschlagbar niedrig im Vergleich mit den beiden anderen bildgebenden Verfahren. Für das METAVITAL HUMAN TS benötigt man ein Netzteil mit maximaler Leistungsaufnahme von 12 W für die Zentraleinheit und alle angeschlossenen Zusatzgeräte und das Notebook mit einer maximalen Leistungsaufnahme von 120 Watt. Wenn man die Untersuchungsdauer, wie beim MRT, mit 20 Minuten ansetzt, dann beträgt der Energieaufwand 0,044 kWh. Und das ist schon das absolut vorstellbare Maximum.

Daher wird der meiste Energieverbrauch im Stand-by- Betrieb generiert [wgkt]. Für eine typische Thorax-Untersuchung ist laut [rsna] ein Energieaufwand von 12 kWh notwendig.

MNLS-Systeme

Der Energieverbrauch der MNLS-Systeme ist unschlagbar niedrig im Vergleich mit den beiden anderen bildgebenden Verfahren. Für das METAVITAL HUMAN TS benötigt man ein Netzteil mit maximaler Leistungsaufnahme von 12 W für die Zentraleinheit und alle angeschlossenen Zusatzgeräte und das Notebook mit einer maximalen Leistungsaufnahme von 120 Watt. Wenn man die Untersuchungsdauer, wie beim MRT, mit 20 Minuten ansetzt, dann beträgt der Energieaufwand 0,044 kWh. Und das ist schon das absolut vorstellbare Maximum.