Gesundheitswesen
Deutsches Rotes Kreuz (Deutsches Rotes Kreuz)
Die cloudbasierte Digitalisierung der Laborinfrastruktur

Zusammenfassung

Das Deutsche Rote Kreuz (DRK) hat in Zusammenarbeit mit Gloster seinen Laborbetrieb digitalisiert und modernisiert und die veralteten, papierbasierten Prozesse durch ein sicheres, skalierbares, cloudbasiertes Laborinformations- und Managementsystem (LIMS) ersetzt. Das neue System rationalisiert die Datenerfassung, automatisiert Arbeitsabläufe und ermöglicht die Berichterstattung in Echtzeit innerhalb der Organisation.

Die auf Basis einer Microservices-Architektur entwickelte Plattform steigert die betriebliche Effizienz, ermöglicht schnelle Reaktionszeiten und schafft die Grundlage für die landesweite sowie die künftige europäische Expansion. Die Einführung erfolgte schrittweise und unter minimalen Risiken, wobei die Kontinuität kritischer Gesundheitsdienste gewährleistet blieb.  

Die Lösung von Gloster reduzierte Fehler bei der manuellen Dateneingabe um mehr als 70 %, beschleunigte die Probenverarbeitung um bis zu 60 % und ermöglichte eine vollständig cloudbasierte Laborerfassung und -installation – und das alles unter Gewährleistung der DSGVO-Konformität und der Geschäftskontinuität.

Das Deutsche Rote Kreuz (DRK) ist eine der renommiertesten humanitären Organisationen Deutschlands. Als eines der wichtigsten Mitglieder der Internationalen Rotkreuz- und Rothalbmondbewegung arbeitet das DRK auf der Grundlage der Genfer Konventionen und ist in den Bereichen Katastrophenhilfe, Gesundheitsversorgung, soziale Unterstützung und internationale Entwicklung breit aufgestellt. Mit mehr als drei Millionen Mitgliedern und einem ausgedehnten Netzwerk von Freiwilligen spielt es eine entscheidende Rolle in der Gesundheits- und Notfallinfrastruktur Deutschlands.

Die Herausforderung

Trotz seiner bedeutenden nationalen und internationalen Aufgaben war die IT-Infrastruktur des DRK zu einem limitierenden Faktor geworden. Das Software-Ökosystem verfügte über keinen Webzugang und stützte sich weitgehend auf manuelle, papierbasierte Prozesse. Dieses veraltete System führte zu mangelnder Effizienz, langsamer Datenübertragung und einer hohen Fehlerquote – was in Bereichen wie Katastrophenhilfe und Blutspendelogistik, in denen Schnelligkeit und Genauigkeit von entscheidender Bedeutung sind, inakzeptabel ist.  

In vielen Labors gibt es zwar bereits digitale Geräte, doch die damit verbundenen Abläufe erfordern nach wie vor eine papierbasierte Datenübergabe, was zu wiederholten Analog-Digital-Analog-Übertragungszyklen führt, die Verzögerungen und menschliche Fehler verursachen. Techniker schreiben Patientendaten oft unter schwierigen Bedingungen (z. B. mit Handschuhen oder in Schutzkleidung) von Hand, was die Wahrscheinlichkeit von Übertragungsfehlern erhöht. Das DRK hat versucht, diese Schwachstellen zu beseitigen, indem die digitale Identifizierung und die Nachverfolgung der Proben bereits am Ort der Entnahme beginnen.

Wichtigste Einschränkungen:  

  • Es gibt keinen Fernzugriff auf Daten und keine Zusammenarbeit in Echtzeit  
  • Die hohe Häufigkeit von Fehlern bei der manuellen Dateneingabe  
  • Schwerfällige Arbeitsabläufe, ungeeignet für zeitkritische Vorgänge
Das veraltete System hat uns nicht nur ausgebremst, sondern unter hohem Druck auch den reibungslosen Betrieb gefährdet.
Die Lösung: Eine cloudbasierte digitale Laborplattform
Die wichtigsten Aspekte der Innovation

In Zusammenarbeit mit Gloster hat das DRK mit der vollständigen Umgestaltung seiner IT-Infrastruktur im Laborbereich begonnen. Im Mittelpunkt der Umgestaltung stand die Entwicklung einer sicheren, skalierbaren, cloudbasierten Plattform, die auf den gesamten Lebenszyklus des Laborbetriebs zugeschnitten ist.  

Hauptmerkmale:  

  • End-to-End-Prozessintegration: Die Plattform vereint die zuvor fragmentierten Prozesse von der Probenahme bis zur Übermittlung der Ergebnisse.  
  • Modernisierte Datenintegration: Die derzeitige Lösung rationalisiert die Abläufe, indem sie externen Partnern ermöglicht, im Namen von Patienten oder Spendern Daten einzugeben und abzurufen. Derzeit erfolgt dieser Austausch über eine veraltete Schnittstelle. Um diese zu ersetzen, entwickeln wir eine moderne REST-API, die eine schnellere und sicherere Integration mit Partnersystemen ermöglicht und die Grundlage für einen späteren direkten mobilen Zugriff schafft.
  • Echtzeit-Datenaustausch: Das gesamte System läuft in der Cloud und erfordert keine lokale Installation. Labore können über eine sichere Weboberfläche neue virtuelle Umgebungen erstellen und konfigurieren und dabei innerhalb weniger Minuten Personal, Geräte und Probenabläufe hinzufügen – dies beschleunigt die Einrichtung erheblich.
  • Mikroservices-Architektur: Um Modularität und Wartbarkeit zu gewährleisten, basiert sie auf Docker und Kubernetes.  
  • Authentifizierung und Zugriffsverwaltung: Integriert mit Keycloak für eine sichere Identitätsverwaltung.
Bei diesem Projekt ging es nicht nur um die Modernisierung der Systeme, sondern auch darum, die Zukunft der Organisation zu sichern.

Modernisierung der Datenerfassungsprozesse:

Obwohl die QR-Code-basierte Datenerfassung Teil des langfristigen Plans ist, stützt sich das derzeitige System auf externe Partner, die die Daten über die bestehenden Schnittstellen übermitteln. Zu den zukünftigen Entwicklungen gehört es, Patienten oder Spendern die Möglichkeit zu geben, die Dateneingabe über mobile Geräte zu initiieren und ihre Daten sicher mit den Proben zu verknüpfen, um eine höhere Genauigkeit und Effizienz zu erreichen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen tabletbasierten Systemen minimiert dieser „Mobile-First“-Ansatz die Hardware-Abhängigkeiten, senkt die Kosten und verbessert die Hygiene, was bei Pandemiebekämpfungsszenarien von entscheidender Bedeutung ist.  

  • Die Probengeber geben ihre Daten auf einer mobilen Seite ein, die einen QR-Code generiert. Der QR-Code wird im Labor gescannt, und die Daten werden ohne Speicherung auf externen Servern weitergeleitet.  
  • Es gewährleistet den Datenschutz und verkürzt die Dateneingabezeit erheblich.

Cloud-native Architektur:  

Die Labore funktionieren als virtuelle Umgebung und sind je nach Bedarf skalierbar. Die Verarbeitung und Speicherung der Daten erfolgt sicher, wobei sowohl Ärzte als auch Patienten über einen durch 2FA geschützten Zugang verfügen, um die Testergebnisse online abrufen zu können – Verzögerungen durch den Postversand oder physische Handhabung entfallen.

  • Ermöglicht eine Skalierung in Echtzeit entsprechend dem Arbeitsaufkommen.  
  • Es gewährleistet eine hohe Verfügbarkeit und Systemredundanz.  

Isolierte Mikroservices:  

Unser internes Framework ermöglicht die schnelle Entwicklung von Adaptern für eine breite Palette von Laborgeräten und gewährleistet eine reibungslose Integration mit unterschiedlicher Hardware. Das System unterstützt bereits Geräte führender Hersteller – darunter Roche, Abbott, Immucor, Beckman Coulter und Biorad – und gewährleistet so einen einheitlichen digitalen Datenfluss, unabhängig von Hersteller und Modell.

  • Die einzelnen Dienste (z. B. Probenverfolgung, Berichterstattung, Ergebnisauswertung) funktionieren unabhängig voneinander.
  • Verbessert die Wartungsfreundlichkeit und vereinfacht Systemaktualisierungen.  

Warum Gloster?

Das DRK hat Gloster aufgrund folgender Kriterien ausgewählt:  

  • Nachgewiesene Erfahrung bei komplexen Cloud-Umstellungen
  • Fundierte technische Fachkenntnisse in den Bereichen DevOps und Container-Umgebungen
  • Frühere erfolgreiche Kooperationen, die eine solide Vertrauensbasis geschaffen haben  
  • Schnelle und effiziente Umsetzung in der Proof-of-Concept-Phase (PoC) des Projekts
  • Die Investition in Höhe von 3 Millionen Euro, die über einen Zeitraum von fünf Jahren von einem engagierten Entwicklerteam aus mehr als zehn Mitarbeitern umgesetzt wurde, unterstreicht das langfristige Engagement und die fundierte technische Expertise von Gloster im Bereich der Gesundheitsinformatik.  
Die Flexibilität und das fundierte Fachwissen von Gloster waren von unschätzbarem Wert. Sie lieferten nicht nur Software, sondern auch Flexibilität.
Organisatorische Auswirkungen

Die von Gloster angebotene Lösung bot sofortigen und langfristigen Nutzen:

  • Deutlich erhöhte Kapazitäten für die Reaktion auf zeitkritische Gesundheits- und Katastrophenszenarien.
  • Zentralisiertes, skalierbares digitales Backbone-Netzwerk für zukünftige Erweiterungen

Verbesserungen im Betrieb:  

  • Die Fehler bei der manuellen Dateneingabe sind um mehr als 70 % zurückgegangen
  • Die Bearbeitungszeit für Proben wurde um bis zu 60 % verkürzt
  • Die Systemverfügbarkeit ist auf eine Betriebszeit von 99,9 % gestiegen

Strategische Ergebnisse:  

Als cloudbasiertes, herstellerunabhängiges LIMS, hinter dem eine auf nationaler Ebene vertrauenswürdige Institution steht, senkt die Plattform die Umstellungskosten und ebnet den Weg für eine sichere, normkonforme Modernisierung von Laboren in ganz Europa. Die direkte Integrierbarkeit mit Diagnosegeräten im Millionenbereich schafft sofortigen Mehrwert sowohl für staatliche als auch für private Gesundheitsdienstleister.

  • Verbesserte Kosteneffizienz durch geringeren manuellen Arbeitsaufwand
  • Skalierbare digitale Infrastruktur bereit für die landesweite Einführung an mehreren Standorten
  • Verbesserte Compliance, Rückverfolgbarkeit und Datenverwaltung

Was ist der nächste Schritt?

Die Plattform ist bereits in ausgewählten DRK-Labors im Einsatz, und die Einführung in der gesamten Produktion ist im Gange. Nach erfolgreicher Validierung ist eine landesweite Einführung geplant. Zu den langfristigen Zielen gehören die Ausweitung der Lösung auf das Netzwerk des Europäischen Roten Kreuzes, die Förderung einer kontinentweiten Standardisierung und die weltweite Verbesserung der Ergebnisse im Gesundheitswesen.

Verwendete Technologien
Angular
Keycloak
Docker
PostgreSQL
Kubernetes
C#
GoLang
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