Die richtige Strategie spart Kosten

Der Autor: Günter Eckhardt, Chefredakteur, Pharmaproduktion

Der zunehmende Markt- und Kostendruck auf pharmazeutische Unternehmen und steigende Behördenanforderungen, beispielsweise von Seiten der FDA oder der EMA, erfordern eine regelmäßige Modernisierung von Anlagen und Apparaten für diese Branche. „Auch die Erneuerung bzw. Aktualisierung der Automatisierungsumgebung spielt in diesem Zusammenhang eine bedeutende Rolle“, betonte Dr. Eckhard Roos, Leiter des Segmentmanagements Process Automation von Festo bei der Eröffnung des zweitägigen Pharmakongresses „Pharmaanlagen clever automatisieren“ Ende Oktober in Hamburg.

Das große Spannungsfeld zwischen Automatisierung und GMP beschrieb Dr. Martin Kern, Plant Manager bei Hermes Pharma, gleich zu Beginn der Veranstaltung anhand eines bereits seit 1968 im Einsatz befindlichen Systems, dem Topo-Granulator. Diese Anlage dient bei Hermes Pharma zum Mischen, Granulieren, Trocknen und Sieben von säureempfindlichen Wirkstoffen. Der geschlossene Apparat reduziert die Feuchteempfindlichkeit der Granulate und ermöglicht dadurch eine lange Stabilität. Eindrucksvoll schilderte er die unterschiedlichen Automatisierungsstufen, die dieses System in den zurückliegenden 42 Jahren immer auf den neuesten Stand der Technik gebracht haben, bis hin zu der Anschaffung eines übergeordneten Leitsystems für alle Granulatoren zwischen 2008 und 2010. Das Leitsystem ermöglicht heute die Auftragsverteilung und -verwaltung, die rezeptgesteuerte Abarbeitung der Aufträge und eine zentrale Datenerfassung und -auswertung mit InTouch. Es ist an ein MES-System und ein zentrales Wiegesystem angebunden. Trotz vieler positiver Entwicklungen sieht Dr. Kern nach wie vor große Schwierigkeiten, neue Automatisierungstechnologien in bestehende, gut funktionierende Anlagen wie den Topo-Granulator einzubringen. „Auch cGMP“, so Dr. Kern, „erfordert extreme Anstrengungen.“ Trotzdem ist der Anteil der Fehlchargen bei Hermes Pharma durch die zunehmende Automatisierung stark zurückgegangen. Waren früher noch bis zu zehn Fehlchargen/Jahr üblich, ist es nach der aktuellen Automatisierung noch zu keiner Fehlcharge gekommen.

Über die zunehmende Verwendung von Single Use-Anlagenkomponenten bei der Modernisierung von Biotech-Prozessanlagen berichtete anschließend Wilfried Kappel, Director of Automation bei Sartorius Stedim Systems. Kappel sieht derzeit einen Trend in Richtung von Hybrid-Systemen, also einem Mix aus zunehmendem Disposable-Anteil und fest installierten Edelstahlkomponenten. Hierdurch entsteht allerdings ein erhöhter Platz- und Handlingsaufwand. „Die Schwierigkeit hierbei ist“, betont Kappel, „die Technologien intelligent miteinander zu verbinden und die Vorteile von beiden Seiten sinnvoll zu nutzen, um Kosten zu sparen, Kontaminationen zu vermeiden und die Flexibilität der Anlage zu steigern. Bei Single Use-Anlagenkomponenten fallen beispielsweise bei einem häufigen Produktwechsel die sonst erforderlichen CIP-/SIP-Reinigungsprozeduren weg, außerdem ist ein geringerer Automatisierungsgrad als bei fest installierten Anlagen notwendig.“

Ein sehr eindrucksvolles Szenario bei der Modernisierung einer Gefriertrocknungsanlage beschrieb Norbert Franz, Technischer Leiter Elektronik bei Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen. Das Produktspektrum des Unternehmens reicht von Labor- über Pilot- bis zu Produktionsanlagen für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen und Prozessanforderungen. Die Produktionsanlagen von Christ entsprechen den international gültigen Vorschriften wie FDA, GMP, GAMP und werden gemäß den Anforderungen der Anwender geplant und speziell gefertigt. Die Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten in Bezug auf mechanischen Aufbau oder Komponentenpositionierung ist ebenso möglich wie alternative Konzepte für Vakuum, Kälte und Steuerung. Moderne Steuer- und Regelelektronik vereinfacht die Bedienung für den Anwender und gewährleistet vollständig reproduzierbare Trocknungsprozesse. Dass die Modernisierung einer Gefriertrocknungsanlage sorgfältig geplant und durchgeführt werden muss und eines konkreten Ablaufplans bedarf, erläuterte er anhand eines umfassenden Projektes sehr anschaulich. Beweggründe für die Modernisierung waren u. a. Behördenanforderungen, die Ersatzteilsituation, die erforderliche Erhöhung der Produktionskapazität, die Optimierung der Prozesssicherheit und die gestiegenen Anforderungen der Qualitätssicherung. Ein Kostenvergleich zwischen der Neuanschaffung einer Anlage und der Modernisierung wurde mit einem Faktor 4:1 eindeutig zugunsten der Modernisierung entschieden. Der Aufwand und die während der Umbauphase aufgetretenen Probleme waren jedoch beträchtlich. Das Projekt konnte trotzdem erfolgreich zu Ende gebracht werden.

Dass der Umbau im Bestand auch eine große Herausforderung für den Planer darstellt, erläuterte Andreas Nuhn, Head of GMP Compliance von der Carpus Prozess Experten GmbH. Ein Schwerpunkt dieses Unternehmens ist die Planung der Produktionsprozesse von Pharma- und Life Science-Unternehmen. Der Vortrag beantwortete u. a. Fragen, warum gerade bei Umbauprojekten der Kostenrahmen und die Terminplanung häufig nicht eingehalten werden und welche Anforderungen bei Umbauprojekten an den Planer und Auftraggeber gestellt werden. Er beschrieb eventuell auftretende Besonderheiten, erläuterte den idealen Planungsablauf und ging auf Schwierigkeiten und Unvorhergesehenes ein, die beim Umbau im Bestand auftreten können. Hier schlug er u. a. vor

Häufig ist die GMP-Konformität unter Umständen deshalb nicht mehr gegeben, da sich die Anforderungen in den letzten Jahren stark verändert haben. Auch hier schlägt er vor, bereits im Vorfeld zu untersuchen, welche Technologien erneut Verwendung finden können oder wo eventuell eine neue Technologie einzuplanen ist. Der Umbau muss seiner Meinung nach in der Konzeptionsphase sorgfältiger geplant werden, um Termine und Kosten sicher halten zu können. Auch bei Umbauten sind ausreichend Zeiten für die (Re-) Qualifizierung und Validierung vorzusehen, da der Bestandsschutz häufig nicht mehr nach dem Umbau gilt. „Vor allem“, betonte Nuhn, „werden bei einem Umbau im Bestand an die Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten extrem hohe Anforderungen gestellt. Nur ein koordiniertes Miteinander von Auftraggeber, Planer, Lieferanten und Qualifizierung in einem Projektteam führt zum Erfolg.“