Die Lösung komplexer Optimierungsprobleme zählt bei mobilen Pflegediensten nicht zu den Kernaufgaben. Die tägliche Einsatzplanung müsste jedoch genau dies leisten. Von der Aufteilung der Aufträge auf die Mitarbeiter über Zeit- und Kostenvorgaben bis zu den individuellen Bedürfnissen der zu pflegenden Personen: Pflegedienstkoordinatoren müssen eine steigende Anzahl an Parametern berücksichtigen. Dank eines neuartigen interaktiven Online-Tools kann sich die Situation nachhaltig verbessern.

Im Mittelpunkt der mobilen Pflegedienste steht der Mensch. Senioren, Kranken und Personen mit körperlichen oder geistigen Beeinträchtigungen sollen und müssen sie ein möglichst normales Leben in ihrem häuslichen Umfeld ermöglichen. Die Aufgaben, die mobile Pflegekräfte dabei leisten müssen, sind so verschiedenartig wie die physische und psychische Situation ihrer Patienten. Sie reichen von der Unterstützung bei Alltagsverrichtungen wie Aufstehen, Körperpflege oder der Gang zur Toilette bis hin zur medizinischen Betreuung mit Kontrolle des Blutdrucks oder dem Messen des Blutzuckerspiegels. Zusätzlich bringt aktuell die Corona-Situation auch jahrelang gut eingespielte Tagesroutinen bei den Pflegediensten aus dem Takt: Schützende Hygienemaßnahmen vor und nach jedem Hausbesuch und die »Pflege auf Abstand« benötigen signifikant mehr Zeit. Gleichzeitig hat die Bedeutung eines persönlichen Gesprächs nochmals zugenommen. In vielen Fällen ist der Hausbesuch der Pflegekraft der einzige soziale Kontakt der Betreuten.

Komplexe Planungsanforderungen im Pflegealltag

Alle wichtigen und möglicherweise zusätzlich auftretenden Pflichten erkennen, die Verantwortlichkeiten auf die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verteilen und die Routen zu möglichst zeitsparenden Einsätzen zusammenstellen ist an sich schon eine anspruchsvolle logistische Herausforderung. Die tägliche Aufgabenstellung von Pflegedienstleitern und Einsatzkoordinatoren aber ist noch weitaus komplexer. Denn die Planungen müssen beispielsweise auch arbeitsrechtliche Vorgaben, Urlaubswünsche und - je nach Pflegedienstleistung - auch die Qualifikation der eingesetzten Pflegerinnen und Pfleger berücksichtigen. Hinzu kommen kurzfristige Einflussfaktoren wie krankheitsbedingte Ausfälle oder die aktuelle Verkehrssituation. Vor allem aber muss jeder mobile Pflegedienst die optimale Balance finden zwischen Wirtschaftlichkeit im Allgemeinen, Budgetvorgaben im Speziellen und der angestrebten, hohen Betreuungsqualität. Und das, ohne die Pflegeteams zu überlasten. »Wer einmal versucht, die Tourenplanung unter Berücksichtigung all diese Faktoren händisch am Whiteboard zu erstellen, kommt schnell an die Grenzen seines Kombinationsvermögens«, urteilt Dr. Dustin Feld von der adiutaByte GmbH. Selbst vollautomatische Tools, wie sie beispielsweise für die Logistikplanung in der Industrie entwickelt wurden, seien nur bedingt geeignet. »Denn unmittelbare Praxiserfahrung aus dem Pflegealltag und Kenntnisse der individuellen Präferenzen sowohl der zu betreuenden Menschen als auch der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter besitzt nur das Team des jeweiligen Pflegedienstes selbst«, betont Feld.

Planungsunterstützung durch Balancieren statt Optimieren

100 % Pünktlichkeit, 25 % weniger Fahrzeiten, 20 % Plus bei der Wirtschaftlichkeit, gleichmäßige Verteilung der Arbeitsbelastung auf das Team und deutlich mehr Zeit für individuelle Pflege und die Betreuung zusätzlicher Patienten. Das ist ein Beispiel für die Erfolge eines Pflegedienstes mit sechs Fahrzeugen und 75 Kunden, die durch die Planungsunterstützung der adiutaByte GmbH, einem Spin-off-Unternehmen des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI, erzielt werden kann. Der Software-as-a-Service, den Mitgeschäftsführer Feld und sein Team als interaktive Browseranwendung anbieten, steht inzwischen deutschlandweit mehr als der Hälfte aller Pflegedienste zur Verfügung.

»adiutaByte kombiniert die Vorteile sozialer Erfahrung mit digitaler Leistungsfähigkeit«, sagt Feld. Das sei insbesondere deshalb vorteilhaft, weil es bei der Optimierung mehrerer Touren mit einigen Dutzend Aufträgen und unter Berücksichtigung einer Reihe zusätzlicher Einflussfaktoren eine nahezu unendliche Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten gebe. »Das Optimieren der Abläufe selbst von wenigen Routen stellt jeden Pflegedienst täglich vor eine zeitraubende und kaum zu bewältigende Aufgabe, denn ein ‚geschicktes‘ Koordinieren ist in der Regel selbst für erfahrene Mitarbeiter diffizil. Auch Mathematiker tun sich hier schwer, denn für diese Form der Planung gibt es bis heute keine allgemeingültigen und mit vertretbarem Rechenaufwand arbeitenden Berechnungsmöglichkeiten«, betont Feld.

Mensch und Mathematik

Die Kalkulationen bei adiutaByte laufen nicht in einer Blackbox ab. Vielmehr macht das Programm die möglichen Optimierungsalternativen für den Pflegedienstkoordinator nachvollziehbar. Und es bindet ihn aktiv in einzelne Schritte der Entscheidungsfindung ein. So hat er immer wieder die Möglichkeit, in die »Überlegungen« des Programms einzugreifen und den auch aus menschlicher Sicht besten Kompromiss zu finden. Denn würden Touren beispielsweise nur in Hinblick auf die Produktivität ausgerichtet, können sie nicht gleichzeitig auch ein Maximum an verfügbarer Pflegezeit je Patient ermöglichen. »Der ideale Einsatzplan ist also immer ein Kompromiss, der die individuellen Präferenzen und die tagesaktuelle Situation eines Pflegedienstes bestmöglich in Einklang bringt«, betont Feld. Der Einsatzkoordinator kann dafür über einfache Schieberegler auf der Benutzeroberfläche die Gewichtung verschiedener Präferenzen einstellen. Soll der aktuelle Schwerpunkt beispielsweise eher bei einer Priorisierung einer Fairness bei der Auftragsverteilung zwischen den Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter liegen? Oder sollen die Routen möglichst verkehrsgünstig zusammengestellt sein? Oder individuelle Vorlieben der Kunden wie Zeit- und Personalwünsche möglichst umfassend erfüllt werden? Mit dieser Voreinstellung der Präferenzen kann der Programmnutzer die Berechnungssystematik situationsangepasst justieren.

Verfahrensmix

Für die Berechnungen haben die Systementwickler mehrere mathematische Herangehensweisen zur Lösung kombinatorischer Probleme miteinander kombiniert. Die technologische Basis dafür ist ein von Fraunhofer SCAI in einer anderen Branche patentiertes Set aus mathematischen Optimierungsverfahren. Mit ihrer Hilfe wird es möglich, dass das Programm die im Hintergrund verwendete Rechenlogik flexibel an die gewählte Gewichtung der unterschiedlichen Optimierungskriterien anpassen und dennoch für jeden Bereich jeweils die am besten geeigneten Rechenalgorithmen einsetzen kann. Der Einsatzkoordinator erhält dann die – je nach Voreinstellung – optimierte Touren und die Auftragsverteilung an die Mitarbeiter angezeigt. Zusätzlich erfährt er mehr über wichtige Kennzahlen etwa zur Mitarbeiterauslastung, den Fahrzeiten und der Wirtschaftlichkeit. Verändert er seine Präferenzvorgaben und startet die Berechnung erneut, erhält er in wenigen Augenblicken das Ergebnis der Auswirkungen seiner Neugewichtung im Vergleich. Auf diese Weise können Koordinatoren iterativ die ideale Tourenplanung für ihren Pflegedienst finden. Dabei werden auch spontane Ereignisse berücksichtigt. Etwa, wenn eine Mitarbeiterin oder ein Mitarbeiter erkrankt ist und die Aufgaben neu verteilt werden müssen. Um die Belastung der Pflegerinnen und Pfleger trotzdem möglichst gering zu halten, kann der Koordinator für diesen Tag beispielsweise individuelle Wünsche geringer priorisieren und so die Versorgungszuverlässigkeit für die Patienten und Patientinnen gewährleisten.

Ganzheitliche Unterstützung im Planungsprozess

»Zusätzlichen Planungskomfort und -sicherheit bietet der Softwareservice durch die Einbindung von Echtzeitdaten. Dafür bietet das Programm die Möglichkeit einer direkten Anbindung an Softwarelösungen für Pflegedienste wie dem marktführenden System von MediFox oder kann auch über eine Smartphone-App gesendete ad hoc Statusmeldungen der Pflegekräfte verarbeiten«, erklärt Feld. Damit kann der Koordinator auch noch während eines Arbeitstages auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren und entsprechende Plananpassungen durchführen. Ein weiterer Vorteil: Der Pflegekoordinator kann in der Datenbank der Software auch die individuellen Erfahrungen der Pflegenden mit in die Berechnungen einbringen. Er kann beispielsweise hinterlegen, welcher Ablauf bei einem bestimmten Patienten üblich und sinnvoll ist und wie viel Zeit normalerweise einberechnet werden sollte. Für die Streckenplanung hat das System zudem Zugriff auf aktuelle Prognosen zur Verkehrssituation des jeweiligen Einsatzgebietes.

(stw)

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  • Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI
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