Um dem Klimawandel entgegen wirken zu können, müssen die Treibhausgas(THG)-Emissionen weltweit drastisch reduziert werden. Der Gesundheitssektor, dessen Aufgabe die Förderung und Erhaltung der Gesundheit auf unserem Planeten ist, trägt mit 4,4 % wesentlich zum globalen CO2-Fußabdruck bei. In Deutschland verursacht das Gesundheitssystem 5,2 % der gesamten THG-Emissionen, in den Vereinigten Staaten von Amerika sind es 7,6 % [7].

Seit 2016 sind die THG-Emissionen im Gesundheitssektor sogar um 36 % gestiegen [16] und damit ist der Gesundheitssektor weit entfernt von einem Ziel einer CO2-Neutralität. Dabei trägt der OP-Bereich maßgeblich zu den THG-Emissionen im Krankenhaus bei: ca. 30 % des Krankenhausabfalls fällt im Operationsbereich an. Zudem ist der Operationsbereich 3-6mal energieintensiver als andere Krankenhausbereiche, u. a. wegen der Heizung, Lüftung und Klimatisierung [8, 11].

Diese Zahlen verdeutlichen wie wichtig und dringend die THG-Emissionen im Operationsbereich erfasst und reduziert werden müssen. Für die Viszeralchirurgie als eine der größten chirurgischen Fachrichtungen liegen nur wenig belastbare Daten zum CO2e-Fußabdruck vor. Stellungnahmen und Empfehlungen für klimaschonende Prozesse wurden jedoch bereits von anästhesiologischen, gastroenterologischen und auch der Amerikanischen Gesellschaft der Gastrointestinal- und endoskopischen Chirurgen (SAGES) gemeinsam mit der Europäischen Gesellschaft für Endoskopische Chirurgie (EAES) [1] veröffentlicht.

Am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf haben wir eine CO2e-Fußdruckanalyse für kolorektale und Pankreas-Resektionen interdisziplinär und multiprofessionell durchgeführt, um Optimierungspotenziale zu identifizieren.

Grundlagen und Methodik der CO2e-Fußabruckanalyse

Entscheidend für die Bewertung einer Treibhausgasanalyse ist der Umfang der berücksichtigten Variablen und die zugrundeliegenden Berechnungsverfahren. Vielfach werden die drei Bereiche (Scopes) entsprechend des THG-Protokolls [5,] definiert, wobei „Scope 1“ die direkten Emissionen des Krankenhauses (z. B. Anästhesiegas und die Verbrennung von Stadtgas), „Scope 2“ die indirekten Emissionen der Energieerzeugung (z. B. Erzeugung von Elektrizität und Fernwärme) und „Scope 3“ die übrigen indirekten Emissionen (während der Produktkette inkl. Transport und Abfallbeseitigung) umfasst [11]. Im eigenen Vorgehen wurde eine lebenszyklusbasierte Analyse entsprechend der Product Environmental Footprint (PEF) Empfehlungen der Europäischen Kommission durchgeführt (2021). Dabei wurde sich an den Phasen Zieldefinition (einschließlich Scope-Definition), Sach- und Wirkungsbilanz sowie Interpretation orientiert. Die im eigenen Vorgehen berücksichtigten Ressourcen und Prozesse für die CO2e-Analyse von kolorektalen und Pankreasoperationen sind in Tabelle 1 dargestellt (Tab. 1).

Tab. 1: Berücksichtigte Ressourcen und Prozesse für die CO2e-Analyse

*Für die eigene Lebenszyklus-Analyse nicht berücksichtigt

Insgesamt wurden 30 kolorektale und Pankreasoperationen in einem Zeitraum von drei Monaten in zwei definierten Operationssälen im Jahr 2024 analysiert. Um möglichst genaue Daten über den Energieverbrauch zu erhalten, wurde der gesamte Stromverbrauch (u. a. auch für Heizung und Lüftung) dieser zwei Operationssäle aufgezeichnet, aber auch der entstandene Müll der Operationen gewogen. Für die LCA wurden relevante Informationen und Herstellerangaben über die verwendeten Medizinprodukte verwendet. Die Ergebnisse wurden in CO2-Äquivalenten (d. h. CO2e) angegeben. Das Projekt wurde durch eine medizinische Doktorarbeit und eine Masterarbeit im Bereich der Wirtschaftswissenschaften der Universität Hamburg begleitet und unterstützt.

Ergebnisse am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf – Entscheidend für die CO2e-Analyse ist das multiprofessionelle Team

Die Erfassung und Auswertung der komplexen Daten erfordert ein motiviertes interdisziplinäres und multiprofessionelles Team und den Rückhalt der Geschäftsführung, welches wir am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf zusammenführen konnten. Auf ärztlicher Seite führten Chirurg:innen und Anästhesist:innen die Untersuchungen, unterstützt durch LCA-Expert:innen des Instituts für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften, durch. Umfangreiche Unterstützung erhielten wir hierbei von der OP- und Anästhesiepflege, den Mitarbeiter:innen der AEMP (Aufbereitungseinheit für Medizinprodukte) sowie dem technischen Dienst des Klinikums.

Insgesamt bildeten die 30 Operationen die aktuelle Entwicklung hin zu minimalinvasiven oder robotischen Operationen ab. Davon wurden nur neun Operationen primär offen operiert. Der mittlere CO2e-Fußabdruck aller Resektionen betrug 49 kg CO2e. Pankreasoperationen hatten einen höheren CO2e-Verbrauch als kolorektale Resektionen. Den größten Beitrag in dieser prospektiven Studie produzierten die Einwegprodukte.

Studienüberblick in der Abdominalchirurgie

Da mittlerweile mehrere Arbeiten über den CO2-Verbrauch von viszeralchirurgischen Operationen publiziert wurden, lassen sich die eigenen Ergebnisse nun einordnen. Eine systematische Übersichtsarbeit hatte den CO2e-Fußabdruck verschiedener Operationen in mehreren Ländern von jeweils 6 kg CO2e) (Katarakt-Operation) bis zu 814 kg CO2e (robotische Hysterektomie) aufgezeigt [11]. Während bei einer laparoskopischen Cholecystektomie ca. 20,3 kg CO2e anfallen, wurden Kolonresektionen bei entzündlichen Darmerkrankungen mit einem CO2-Abdruck von 43,6–116 kg CO2e berechnet [9]. Bei diesen Ergebnissen muss allerdings immer die entsprechende Methodik der CO2e-Fußdruckanalyse berücksichtigt und bewertet werden, um Vergleiche schließen zu können.

Interessant für den Bereich der Viszeralchirurgie ist der Vergleich der offenen und minimalinvasiven Operationstechniken. Einige Autoren attestieren den robotischen Eingriffen einen höheren CO2e-Verbrauch (12–40,3 kg CO2e) als den laparoskopischen und den geringsten CO2e-Fußabdruck dem offenen Vorgehen [2, 18], allerdings ist die Datenlage und die Anzahl der Operationen limitiert. Zuletzt wurden die Ergebnisse einer monozentrischen Studie von 24 kolorektalen Resektionen publiziert, bei der die robotischen kolorektalen Resektionen verglichen mit den laparoskopischen einen signifikant höheren Abfall- und CO2e-Verbrauch verursacht haben [10]. In unserer Studie konnte keine verlässliche Aussage getroffen werden, ob robotische Eingriffe mit einem höheren CO2e-Verbrauch assoziiert waren als laparoskopische, da die Fallzahl der laparoskopischen (kolorektalen) Operationen zu gering war. Allen Studien gemeinsam ist aber, dass das für das Capnoperitoneum eingesetzte CO2-Gas nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf den CO2e-Fußabdruck von minimalinvasiven Operationen hat ([2], eigene Daten).

Einmalprodukte sind die kritische Determinante für den CO2-Fußabdruck

Der negative Effekt von Einmalprodukten („single use items“) auf den CO2e-Fußabdruck wurde in allen Studien einheitlich dokumentiert. Teilweise waren Einmalprodukte für 68 % des CO2e-Fußabdrucks verantwortlich [12, 17] und auch unsere Analyse kam zu diesem Ergebnis. Aktuelle Berechnungen zeigen, dass die Reduktion von single-use items und der Einsatz von Hybrid-Produkten eine klimafreundliche und ökonomisch sinnvolle Alternative sein kann [13, 14].

Eine große Mehrheit der Chirurg:innen (55–97 %) sind sich der Klimaverantwortung im OP bewusst und bereit ihre Arbeitsweise anzupassen, um die Nachhaltigkeit zu verbessern, allerdings ist bei der Auswahl der Medizinprodukte für eine laparoskopische Cholecystektomie der CO2-Fußabdruck nur bei der Hälfte ein entscheidender Faktor [3, 4]. Auch ca. die Hälfte der Chirurg:innen gab in dieser Umfragestudie an, keine sterilisierbaren Trokare zur Verfügung zu haben.

Konklusion und Ausblick

Es bleibt außer Frage, dass der Gesundheitssektor die dringende Notwendigkeit der klimafreundlichen CO2e-Einsparung erkannt und erste Maßnahmen zur Verbesserung durchgeführt hat. Das Ziel einer Klimaneutralität ist jedoch noch in weiter Ferne. Während 57 % von klimaorientierten Krankenhäusern erste Schritte zur Quantifizierung und Reduktion von THG-Emissionen absolviert haben, werden nachhaltige Maßnahmen im OP-Bereich nur in 6 % unternommen [4].

Die kolorektalen und Pankreas-Resektionen sind zwei der wichtigsten Hauptbereiche der Viszeralchirurgie, welche zunehmend von minimalinvasiven (laparoskopisch und robotisch) Operationsmethoden dominiert werden. Die minimalinvasiven Verfahren gehen in der Regel mit einem höheren Verbrauch von Einmal-Medizinprodukten einher, welcher im Hinblick auf die Klimaziele nun wieder kritischer betrachtet werden sollte. Zu diesem Ergebnis sind wir auch im Rahmen unserer Studie gekommen. Es zeigten sich, dass Einweg-Medizinprodukte der Hauptverursacher für die Gesamtmenge an CO2e sind. Insgesamt kann der Verbrauch an Einmalprodukten reduziert, die Nutzung von Recyclingverfahren erhöht und auch die Abfallsortierung und -Entsorgung optimiert werden. Wahrscheinlich ist diese Transformation auch ökonomisch günstiger und birgt keine Nachteile für die medizinische Versorgung. Die Mehrheit der Chirurg:innen zeigt hierfür Bereitschaft. Für eine erfolgreiche Umsetzung bedarf es jedoch einer stärkeren Priorisierung des Themas durch die Fachgesellschaften und die Geschäftsführungen.

Danksagung: Die Autoren bedanken sich vor allem bei Fr. Khanh Van Nghiem (KFE, UKE) sowie allen Pflegekräften für die herausragende Unterstützung zur Realisierung dieses Projekts.

Die Literaturliste erhalten Sie auf Anfrage via passion_chirurgie@bdc.de.

Lucas Hartmann

Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral- und Thoraxchirurgie

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)

Djurdjija Petrovic

Fachbereich Mathematik – Naturwissenschaften

Universität Koblenz

Dr. med. Mark A. Punke

Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

Prof. Dr. Timo Busch

Fakultät für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften

Universität Hamburg, Deutschland

Prof. Dr. med. Thilo Hackert

Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral- und Thoraxchirurgie

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)

Dr. Sven Lundie

Fakultät für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften

Universität Hamburg, Deutschland

Water Research Centre

School of Civil and Environmental Engineering

University of New South Wales, Sydney, NSW, Australia

Prof. Dr. med. Thilo Welsch

Klinik und Poliklinik für Allgemein- Viszeral- und Thoraxchirurgie

Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)

Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Tumorchirurgie

Krankenhaus Nordwest, Frankfurt

Chirurgie

Hartmann L, Petrovic D, Punke MA, Busch T, Hackert T, Lundie S, Welsch T: CO2-Footprintanalyse in der kolorektalen und Pankreas-Chirurgie. Passion Chirurgie. 2026 Mai; 16(05): Artikel 03_03.

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