Gesundheit

Skalierung der IT im Gesundheitswesen mit Kubernetes: Lektionen vom Deutschen Roten Kreuz

2025-10-27
Gloster Digital
Gloster Digital

Wie modernisiert man den Laborbetrieb einer der größten humanitären Organisationen der Welt, ohne dabei wichtige Gesundheitsdienste zu unterbrechen?

Für das Deutsche Rote Kreuz (DRK) lieferte Gloster ein vollständig cloud-natives Laborinformationsmanagementsystem (LIMS), das auf Geschwindigkeit, Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit ausgelegt ist. Dabei handelte es sich nicht nur um ein digitales Upgrade, sondern um eine Transformation, die eine Datenverarbeitung nahezu in Echtzeit, automatisierte Testworkflows und eine skalierbare Bereitstellung in verschiedenen Laborumgebungen ermöglichte. 

Labore modernisieren, ohne Bewährtes zu zerstören

Laboratorien im Gesundheitswesen sind komplexe Ökosysteme, die auf Präzision und Einhaltung von Vorschriften angewiesen und zeitkritisch sind. Wenn Prozesse von papierbasierten Berichten und manuellen Datenübertragungen abhängen, vervielfachen sich selbst kleine Ineffizienzen. Für das DRK bedeutete dies:

  • Analog-Digital-Analog-Schleifen: Laborergebnisse werden von Hand erfasst, die Berichte digitalisiert und dann zur Unterschrift wieder ausgedruckt. 
  • Hohe Fehlerquoten bei der Transkription: vor allem unter dem Druck von Pandemiespitzen oder Notfalltestwellen.
  • Starre Altsysteme: mit festen Schnittstellen, die die Skalierung oder Integration neuer Geräte erschweren. 

Das DRK benötigte eine zukunftssichere Infrastruktur, die die Datenverarbeitung zentralisiert, eine nahtlose Verbindung zu medizinischen Geräten verschiedenster Anbieter herstellt und bei Bedarfsspitzen sofort erweitert werden kann.

Dies durfte jedoch nicht auf Kosten der Verfügbarkeit gehen. Vom ununterbrochenen Laborbetrieb hingen Menschenleben ab. Ausfallzeiten waren keine Option.

Die DevOps-Lösung: Aufbau eines Cloud-nativen Kerns

Gloster ging vom ersten Tag an mit einer DevOps-Mentalität an das Projekt heran - ein Gleichgewicht zwischen Innovationsgeschwindigkeit und Betriebssicherheit. Die Lösung wurde auf der Grundlage von Microservices, Containerisierung und kontinuierlicher Bereitstellung aufgebaut, um Flexibilität und Ausfallsicherheit in allen Umgebungen zu gewährleisten.

1. Microservices-Architektur mit Docker und Kubernetes 

Anstelle eines statischen, vor Ort installierten LIMS, bei dem die Gefahr bestand, dass das gesamte System bei kleinen Komponentenausfällen ausfällt, implementierte Gloster eine Microservices-basierte Architektur. Jede Komponente, von der Dateneingabe bis zur Benutzerverwaltung, wurde mit Docker containerisiert und über Kubernetes orchestriert.

2. Cloud-First-Bereitstellung

Um die geografischen und betrieblichen Anforderungen des DRK zu erfüllen, implementierte Gloster eine Cloud-first-Bereitstellungsstrategie. Die gesamte Plattform läuft in der Cloud - eine Installation vor Ort ist nicht erforderlich. 

Neue virtuelle Labore können überall dort eingerichtet werden, wo eine sichere Internetverbindung vorhanden ist, was die Einführungszeit drastisch verkürzt. Über eine einzige Weboberfläche werden neue Labore innerhalb von Minuten, nicht Wochen, bereitgestellt.  

3. Identitäts- und Zugriffsmanagement mit Keycloak

Sicherheit ist das A und O im Gesundheitswesen. Gloster integrierte Keycloak für die zentralisierte Authentifizierung und Autorisierung. Dies ermöglichte Single-Sign-On-Funktionen (SSO) und eine fein abgestufte Zugriffskontrolle, die die Einhaltung der GDPR und der Datenschutzbestimmungen im Gesundheitswesen sicherstellt. 

Die Integration unterstützt rollenbasierten Zugriff, föderierte Identität und Zwei-Faktor-Authentifizierung und bietet sowohl Sicherheit als auch Benutzerfreundlichkeit für DRK-Mitarbeiter. 

4. REST-APIs für nahtlose Integrationen

Interoperabilität war eine weitere wichtige Priorität. Durch die Verwendung von RESTful APIs stellte Gloster sicher, dass das System problemlos mit Laborgeräten, externen Partnern und Datenanalyseplattformen kommunizieren kann. 

Dieses API-gesteuerte Design ermöglicht es dem DRK, neue Technologien zu integrieren - von KI-gesteuerten Diagnosen bis hin zu Reporting-Dashboards - ohne die Kernkomponenten des Systems zu berühren.

Die API-first-Architektur bedeutet schnellere Integrationen und zukünftige Flexibilität.

Technik für den realen Maßstab

Das technische Team von Gloster kombinierte disziplinierte DevOps-Praktiken mit Fachwissen aus dem Gesundheitswesen, um eine robuste und anpassungsfähige Plattform zu entwickeln. 

Zu den wichtigsten technischen und betrieblichen Errungenschaften gehören: 

  • Virtuelle Labore in wenigen Minuten: Über eine Self-Service-Webschnittstelle lassen sich neue Labore sofort in sicheren Cloud-Umgebungen einrichten. 
  • Eigenes Adapter-Framework: Ein von Gloster entwickeltes Framework beschleunigt die Integration neuer Geräte und reduziert die Entwicklungszeit für Adapter von Wochen auf Tage.
  • Hardware-Kompatibilität: Volle Unterstützung für führende Laborgeräte, einschließlich Roche, Abbott, Immucor, Beckman Coulter und Biorad

Entkoppelte Dienste: Jeder Microservice kann unabhängig bereitgestellt, skaliert oder aktualisiert werden, was eine maximale Betriebszeit und kontinuierliche Verbesserung gewährleistet.

Messbare Auswirkungen in allen Bereichen

Für das DRK war die Umstellung auf ein Cloud-natives LIMS nicht nur ein infrastruktureller Erfolg, sondern auch ein messbarer operativer Sprung nach vorn. 

  • 70 % weniger Fehler bei der manuellen Dateneingabe: Durch Automatisierung und direkte Geräteintegration wurden die häufigsten menschlichen Fehlerquellen beseitigt. 
  • 60 % schnellere Probenverarbeitung: Digitale Workflows ersetzten Papier-Warteschlangen und beschleunigten den Durchsatz, selbst unter hohem Druck. 
  • 99,9 % Betriebszeit: Kontinuierliche Bereitstellungspipelines und Kubernetes-Orchestrierung sorgten für einen stabilen Betrieb, selbst bei Systemaktualisierungen.

Zukunftssichere Architektur: Die Plattform unterstützt bereits die Ausweitung auf weitere europäische Labore ohne neue Investitionen in die Infrastruktur.

Wichtige technische Erkenntnisse für DevOps-Teams

Das DRK-Projekt bietet wertvolle Einblicke für jedes Unternehmen, das die digitale Transformation in großem Maßstab vorantreibt, insbesondere dort, wo geschäftskritische Betriebszeiten und Datenintegrität nicht verhandelbar sind. 

1. Cloud-native Architektur ermöglicht echte Skalierbarkeit

Kubernetes-basierte Orchestrierung bietet eine elastische Skalierung und Fehlertoleranz, die herkömmliche Systeme einfach nicht bieten können. Wenn die Arbeitslasten in die Höhe schießen, werden die Ressourcen automatisch skaliert; wenn die Nachfrage sinkt, schrumpft das System und minimiert die Kosten. 

2. Entkoppelte Microservices beschleunigen die Innovation

Da jeder Dienst unabhängig bereitgestellt werden kann, können neue Funktionen oder Fehlerkorrekturen kontinuierlich veröffentlicht werden - ohne Ausfallzeiten. Dies verringert das Risiko und verkürzt die Entwicklungszyklen, was den Best Practices von Agile und CI/CD entspricht. 

3. Herstellerneutrales Design steigert den langfristigen Wert

Das LIMS von DRK vermeidet die Bindung an einen Hardware- oder Cloud-Anbieter und gewährleistet so die zukünftige Anpassungsfähigkeit. Beschaffungsteams können neue Gerätelieferanten ohne kostspielige Systemumstellungen einbinden - ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für groß angelegte Gesundheitsoperationen.

Lektionen über das Gesundheitswesen hinaus

Obwohl der DRK-Anwendungsfall im Gesundheitswesen verwurzelt ist, gelten die Architekturprinzipien für alle Branchen:

  • Fertigung: Prozessüberwachung in Echtzeit mit skalierbaren Microservices. 
  • Finanzen: Hochverfügbare Transaktionssysteme mit Cloud-Orchestrierung.
  • Öffentlicher Sektor: Sichere, API-fähige Plattformen, die Altsysteme miteinander verbinden. 

In jedem Fall sorgt die Kombination aus DevOps-Automatisierung, Cloud-nativem Design und modularen Architekturen für messbare Leistungssteigerungen und betriebliche Ausfallsicherheit. 

Glosters DevOps-Philosophie

Bei Gloster ist DevOps nicht nur eine Methode, sondern eine Kultur der technischen Exzellenz. Unsere Teams kombinieren Open-Source-Innovation mit tiefem Fachwissen, um Lösungen zu liefern, die sowohl technisch fortschrittlich als auch betrieblich praktikabel sind. 

Wir betonen:

  • Automatisierung statt manueller Konfiguration
  • Beobachtbarkeit vom ersten Tag an
  • Sicherheit in jeder Schicht integriert
  • Kontinuierliche Verbesserung durch CI/CD-Pipelines

Diese Prinzipien leiten jedes Projekt und stellen sicher, dass Kunden wie das DRK nicht nur ihre Systeme modernisieren, sondern auch langfristig agil und widerstandsfähig werden.

Skalierung mit Zweck

Für das Deutsche Rote Kreuz war die Modernisierung des Laborbetriebs nicht nur eine technische Herausforderung, sondern ein humanitärer Imperativ. Mit einem Cloud-nativen, Kubernetes-basierten LIMS lieferte Gloster ein System, das schneller, sicherer und bereit für die Zukunft ist.

Der Erfolg beweist: Wenn DevOps-Prinzipien auf ein menschenzentriertes Design treffen, wird Skalierbarkeit nicht nur zu einem technischen Ziel, sondern zu einem strategischen Wegbereiter für bessere Ergebnisse - im Gesundheitswesen und darüber hinaus.

Entdecken Sie, wie die DevOps-Expertise von Gloster Ihrem Unternehmen helfen kann, robuste, Cloud-native Lösungen zu entwickeln. Nehmen Sie noch heuteKontakt mit uns auf , um mehr zu erfahren.

Studie

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