ENGIE Deutschland erstellt Produktionsräume für PAN-BIOTECH in nur acht Monaten

(Bildquelle: ENGIE Deutschland) / (Photo: ENGIE Deutschland)

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Die ENGIE Deutschland hat für die PAN-Biotech einen neuen Reinraum für die Produktion von Zellkultur-Medien umgesetzt. Entstanden ist eine Lösung, in der sich der vorgegebene Workflow optimal umsetzen lässt. Für die Beschäftigten wurde durch die Verwendung möglichst großer Glasflächen und Realisierung von Sichtachsen viel Transparenz und ein angenehmes Arbeitsklima geschaffen, so PAN-BIOTECH Geschäftsführer Thies Blohm. Die Lösung unterteilt sich auf rund 420 Quadratmetern in 27 Rein- und Nebenräume unterschiedlicher Größe der Klassen D-A gemäß EG-GMP-Leitfaden.

Einbindung in die bestehende Produktionsstruktur

PAN-Biotech zählt zu den führenden Unternehmen für die Herstellung von Zellkultur-Medien, Pufferlösungen und Reagenzien und arbeitet für globale Kunden aus Forschung und Entwicklung sowie der pharmazeutischen Produktion. Angeboten werden Standardprodukte ebenso wie individuelle Lösungen. Um das geplante weitere Wachstum des Unternehmens zu ermöglichen, benötigte PAN-BIOTECH eine neue Produktionseinheit mit Kühlzellen für Lagerhaltung und Logistikflächen.

Beim Thema Reinraum gestaltete sich die Umsetzung zunächst schwieriger als erwartet. Die priorisierten Flächen im Bestand eigneten sich aus verschiedenen Gründen nicht für die Errichtung des Reinraumneubaus. Nach kurzer Suche konnte in unmittelbarer Nachbarschaft ein Grundstück mit einer Bestandshalle erworben werden. PAN-BIOTECH sanierte die Halle zunächst von Grund auf und vollzog mit Unterstützung von ENGIE Deutschland dann den pharmagerechten Innenausbau.

Umsetzung in nur acht Monaten

In enger Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern wurde das Reinraumkonzept binnen weniger Monate umgesetzt. Zentrales Element der neuen Produktion ist die aseptische Abfüllung Fill 1 und Fill 2. Diese Räume erfüllen die Anforderungen der Reinraumklasse B, in denen unter Laminar Flow in Reinraumklasse A abgefüllt wird. Um dieses Herzstück herum gruppieren sich die weiteren Funktionsräume: Mitarbeitereingang mit Aufenthaltsraum, Umkleiden und Toiletten, Materialeingang, Vorbereitung, Einwaage, Ansatzraum, Kühlraum sowie Schleusen und Abfüllung. Der Abfüllung folgen Ausschleusen, Verpackung und Etikettierung, Logistik und Kühlräume.

„Alle Räume sind druckreguliert und insgesamt als Druckkaskade angelegt,“ erläutert ENGIE Projektleiter Horst Lang. Das bedeutet, dass in den zentralen Abfüllräumen der höchste Überdruck der Anlage von 40 Pa. herrscht; je näher man sich Eingang und Ausgang nähert, desto mehr sinkt der Druck. Über eine DDC (Fabrikat Schneider) werden das HVAC-System, die Schleusensteuerung sowie die integrierte Automation exakt geregelt sowie die Parameter Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und Partikel kontinuierlich überwacht. Die Herausforderung der Reinraumanlage liegt in der Ausregulierung der großen Anzahl von Räumen, um die geringen Druckunterschiede im Bereich weniger Pascal sicher zu gewährleisten. Insgesamt wird der Reinraumbereich der neuen Produktionsstätte mit 34.300 Kubikmeter Zuluft pro Stunde versorgt.

Stahlbau und abgehängte Decke

Zum Bau des Reinraumes und Aufnahme der Gewichte wurde in die Bestandshalle mithilfe einer Virtual Reality-Simulation ein Stahlbau implementiert, der die modulare Reinraumdecke und Komponenten sowie die von ENGIE neu entwickelten Filterauslässe und Rückluftmodule sowie die Luftleitschürzen im Bereich Fill 1 und Fill 2 aufnimmt. Um eine angenehme Arbeitssituation mit viel Durchblick zu schaffen, prägen große Fensterflächen und in Sichtachse angeordnete Glasflächen das Innenleben der Produktionsstätte. So wird ein Gefühl der Enge vermieden, „gleichzeitig ist die Belegschaft in die Lage versetzt, den Produktionsablauf zu überblicken und bei Bedarf schnell einzugreifen“, so Thies Blohm.

Während die Flaschen oder sterile Beutel (Bags) für die Zellkulturmedien über Schleusen zunächst in die Anlage eingeführt werden und nach dem Abfüllen unter Laminar Flow über eine automatisierte Ausschleusung die Anlage verlassen, werden im Ansatz die Zellkultur-Medien mit „Water for Injection“ (WFI)-Wasser angesetzt, das in einem Nebenraum innerhalb der Anlage generiert wird. PAN-BIOTECH nutzt für die Gewinnung des WFI eine hochmoderne Reverse Osmosis Anlage.

Laminare Luftführung in der Abfüllung Fill 1 und Fill 2

Integriert in die Reinraumdecke sind die Filter-Ventilator-Einheiten (FVE), die die mit H14 Filter gefilterte Zuluft laminar, also gleichgerichtet einblasen. Im Randbereich der Räume befinden sich die Rückluftmodule mit Filter und Kühlregister, die die Umluft filtern und sensibel gekühlt wieder dem TAV-Bereich (Turbulenzarme Verdrängungsströmung) zuführen. Der Laminar-Flow-Bereich wurde mit speziell entwickelten Glasschiebeelementen begrenzt, die selbst im geöffneten Zustand die geforderte Schutz- und Reinraumklasse A nach GMP erfüllen und mittels Partikelmessung und Strömungsvisualisierung bestätigt wurden. Die Überwachung von Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Feuchte, Druck und Partikel übernimmt das integrierte Monitoring. Neben dem Arbeitslicht im TAV-Bereich, das in den Filtergehäusen integriert ist, wurden zusätzliche UV-Leuchten zur Vermeidung von Keimbildung montiert.

Virtual Reality (VR) für Reinraum-Planung

Parallel zum Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Hochschule Albstadt-Sigmaringen die Reinraumanlage virtuell umgesetzt. Hierbei wurde der integrierte Stahlbau inkl. Halle mit Hilfe eines 3D-Laser-Scanners gescannt, was hilfreiche Daten für die spätere Umsetzung lieferte. Nach Bauende wurde dann die fertige Anlage gescannt und ein Tool für Schulungszwecke erstellt. Mit der Unterstützung von VR soll die Qualität der Reinraum-Planung insgesamt weiter verbessert werden. Durch die Stereovisualisierung von CAD-Daten und den Einsatz moderner Virtual-Reality-Technik wird dabei die Darstellung von Räumen und Prozessen in einer interaktiven, virtuellen Umgebung generiert. „Die Betrachtung von Details und Schnittstellen ist von jeder Perspektive aus möglich, ebenso die Simulation in Echtzeit von Maschinen und Prozessen mit Varianten und Alternativen“ erklärt Projektleiter Lang. Bei Audits und weiteren Gelegenheiten besteht zudem die Möglichkeit, die Reinraumproduktion zu präsentieren, ohne die tatsächliche Produktion zu beeinflussen, freut sich Blohm.

Ehrgeizige Ziele erfolgreich umgesetzt

Mit der neu errichteten Produktionsanlage sieht Thies Blohm die PAN-BIOTECH für die steigende Nachfrage und auch insbesondere für hohe regulatorische (GMP-) Anforderung gerüstet. Derzeit werden die Produkte des Unternehmens nach Maßgabe der Verordnungen zur Medizintechnik eingeordnet. Die neuen Reinräume erlauben zukünftig auch die wesentlich strengeren Vorschriften aus dem Bereich der Pharmakologie anzuwenden. So kann nicht nur die eigentliche Herstellung der Wirkstoffe nach den einschlägigen GMP-Standards erfolgen, sondern auch die Produktion von Rohmaterialien wie Zellkulturmedien oder Pufferlösungen.

Die Qualifizierung der neuen PAN-Produktion nach GMP-Standard für sterile Arzneimittel (Annex1) hat bestätigt, dass die Anlage die GMP-Standards einhält und die Produktion somit auch nach dem strengeren Regelwerk möglich ist, so Blohm und Lang.

Darüber hinaus ermöglichte der modulare Aufbau der Reinraumanlage mit vielen Normteilen nicht nur den schnellen Bau des Reinraums, sondern auch die kurzfristige Umsetzung zusätzlicher Wünsche innerhalb der Realisierungsphase. Die bauseits erbrachten Leistungen wie etwa Warmwasserzuführung und die Erzeugung von WFI konnten so reibungslos integriert werden.

Die neue Produktionsfläche sei eine besonders zukunftssichere Investition, zeigt sich PAN-BIOTECH-Geschäftsführer Thies Blohm von Konzeption und Ausführung gleichermaßen überzeugt. Dazu habe auch das umfängliche Leistungsportfolio von ENGIE u. a. mit eigener Kältemaschine und eigenem Dienstleistungsbereich für Reinraumplanung, Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie Reinraumqualifizierung beigetragen. Die strategische Entscheidung, die neue Reinraumproduktion in die speziell für diesen Zweck erworbene und sanierte Halle und nicht in das Bestandsgebäude zu integrieren, sei der richtige Schritt für das geplante Wachstum.