Auf dem Weg zur Marktreife: Wie ZETA Innovationen vorantreibt

Thomas Maischberger (links im Bild) ist neuer Corporate Head of Research and Development bei ZETA. / Thomas Maischberger (left) new Corporate Head of Research and Development at ZETA.

Gemeinsam mit einem Großkunden entwickelte ZETA wiederverwendbare, umweltfreundliche und stabile Konnektionslösung zu entwickeln - für den Transfer von Flüssigkeiten im Zuge der keimfreien Verarbeitung von Biopharmazeutika und Lebensmitteln. / Together with a major customer, ZETA developed a reusable, environmentally friendly and stable connectivity solution for the transfer of liquids in the aseptic processing of biopharmaceuticals and foodstuffs.

ZETA Mouseholes sind die intelligente Lösung zur Durchführung von Single-Use-Schläuchen durch Reinraumwände. Dabei ist gewährleistet, dass die unterschiedlichen Druckstufen der jeweiligen Reinraumklassen aufrecht erhalten bleiben. / Together with a major customer, ZETA developed a reusable, environmentally friendly and stable connectivity solution for the transfer of liquids in the aseptic processing of biopharmaceuticals and foodstuffs. / ZETA Mouseholes are the intelligent solution for routing single-use hoses through cleanroom walls. This ensures that the different pressure levels of the respective cleanroom classes are maintained.

Die Weiterentwicklung und Optimierung der Magnetrührwerkstechnologie wird im TechCenter ZETA vorangetrieben. / The further development and optimisation of magnetic agitator technology is being driven forward at the TechCenter ZETA.

Schon in ZETAs erklärter Mission „Accelerating the process of bringing drugs to market in order to save lives” wird der Ruf nach innovativen Zugängen laut. Tatsächlich ist Innovation tief im Kern der Unternehmenskultur verankert. Angetrieben durch Neugierde, Enthusiasmus und Innovationsgeist entwickeln die Expertinnen und Experten neue Produkte, Lösungen und Technologien für die Pharma- und Biotechindustrie. Dafür entscheidend ist ein Arbeitsumfeld, in dem alle Mitarbeitenden ihre Expertise einbringen können.

Kundennutzen im Fokus

Ob in der Erforschung neuer Technologien oder der Entwicklung innovativer Produkte – bei ZETAs kundenzentrierter Vorgangsweise geht es stets darum, einen spezifischen Nutzen oder Mehrwert für den Kunden zu schaffen. „Wir arbeiten anwendungsorientiert und gehen meist von ganz konkreten Problemstellungen aus“, erklärt Thomas Maischberger, der seit kurzem als Corporate Head of Research and Development für Innovationsthemen verantwortlich ist. „Dabei sind wir bestrebt, die Grenzen dessen, was biotechnologische Anlagen leisten können, zu erweitern. Unser Ziel ist es, das Versprechen neuer Medikamente in konkrete Anlagen oder Produktionsstätten zu übersetzen, damit sie so früh wie möglich die Marktreife erlangen und die Patienten erreichen können.“

Ein zentrales Merkmal von ZETA ist der integrierte Forschungsansatz, bei dem Forschung und Engineering in interdisziplinären Teams Hand in Hand gehen. Dabei wird sehr eng mit den Kunden und oft mit Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen zusammengearbeitet.

Aktuelle Highlights und Forschungsschwerpunkte

ZETAs Innovationslandkarte spannt sich von Data Science über integrierte Engineering-Ansätze und Produktionssimulation bis hin zu Fragen der Nachhaltigkeit von Produktionsstandorten. Die Liste an innovativen Lösungen und Produkten ist dementsprechend lang.

Ein wichtiger Forschungsschwerpunkt liegt in der Charakterisierung und Optimierung von Bioreaktoren. Ein weiteres großes Thema ist die magnetische Rührwerkstechnologie, die dank ZETA in den letzten Jahren enorme Fortschritte erzielt hat. Außerdem werden immer wieder innovative Equipmentkomponenten entwickelt, wie zum Beispiel wiederverwendbare Sterilkonnektoren für den Flüssigkeitstransfer. Zudem treibt ZETA die Digitalisierung voran: Die Smart Engineering Services sind eine Software-Plattform, basierend auf einer integrierten Engineering-Toolchain. Integriertes Engineering und die durchgängige Digitalisierung der Daten resultieren im digitalen Zwilling der Produktionsanlage und ermöglicht wertvolle Smart Tools, wie die Smart Maintenance Navigator App und die papierlose Qualifizierung im Rahmen des Integrated Digital Testing.

Best Practice Beispiele aus ZETA R&D

Produktentwicklung: Multi-Use Sterilkonnektoren

Ganz unter dem Motto "Gemeinsam bessere Lösungen für die Zukunft entwickeln" gelang es ZETA mit einem Großkunden mit Sitz in Wien, eine wiederverwendbare, umweltfreundliche und stabile Konnektionslösung zu entwickeln - für den Transfer von Flüssigkeiten im Zuge der keimfreien Verarbeitung von Biopharmazeutika und Lebensmitteln.

Einfach, schnell und sicher in der Handhabung, sind die ZETA Sterilkonnektoren besonders für mobile Behälter perfekt geeignet. Der Vorgang der Konnektion kann dabei im allgemeinen Produktionsbereich erfolgen und erfordert keine zusätzliche Technologie zur Sicherstellung der sterilen Integrität des Systems (wie z.B. Laminar Flow). Mittels Konnektoren und Klammern aus Edelstahl wird eine trockene Verbindung von zwei separaten Flüssigkeitswegen hergestellt.

Das System ist für alle gängigen Rohr- und Schlauchdimensionen geeignet und zeichnet sich durch zahlreiche Vorteile aus: Die mechanische Stabilität, Druckbelastungstoleranz und Temperaturbeständigkeit sind hoch. Die Bestandteile können gereinigt und autoklaviert werden und sind durch ihre Wiederverwendbarkeit besonders umweltfreundlich. Eine hohe Prozesssicherheit ist bei aseptischen Anwendungen in sämtlichen Bereichen gegeben –von Upstream- über Downstream bis hin zu Fill-and-Finish.

Ein Service zum Anfassen: ZETAs Forschungs-Bioreaktor

In Zusammenarbeit mit dem steirischen Biotechnologie-Unternehmen Bisy betreibt ZETA einen mit allen relevanten Funktionen ausgestatteten 50L Bioreaktor, der für interne Forschungsthemen und zur Implementierung von Innovationen auf Prozess-, Simulations-, Automations- und Sensorebene zur Verfügung steht. Kollaborationen mit Universitäten und Industriepartnern, wie auch externe Auftragsprojekte können am "ZETA BIRE System" abgewickelt werden. Als absoluter Allrounder ist die Anlage, auf der ein kompletter Upstream-Prozess mit lebenden Organismen abbildbar ist, bei Bisy auch für Schulungszwecke im Einsatz. Aktuell liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung eines neuen Kontrollalgorithmus für Gelöstsauerstoff, der die Sauerstoffsättigung im Medium über die optimale Kombination von Rührer- und Begasungsleistung individuell an die lebende Kultur anpasst. Ein weiterer Fokus liegt auf der Implementierung des MTP-Konzeptes auf der Plattform SIMATIC PCS neo von Siemens.

Zukunftsfähige Prozessautomation: Das MTP-Konzept

Wandlungsfähige, modulare Anlagen sind eine Antwort der Prozessindustrie auf sich laufend ändernde Marktanforderungen. Besonders gefragt sind flexible technische Lösungen zur Automatisierung modularer Anlagen – erst mit ihnen kann ein modularer Anlagenbau konsequent umgesetzt werden. Das „Module Type Package“- Konzept (MTP) gibt den einzelnen Modulen eine digitale Beschreibung und ermöglicht deren flexible Verbindung und Orchestrierung, im Sinne eines Plug & Produce-Systems. Die Produktionskapazität kann durch das Hinzufügen von MTP-ready Modulen erhöht werden, eine flexible Rekonfiguration erlaubt die Produktion verschiedener Produkte. Die Standardisierung und Modularisierung, die von zahlreichen Unternehmen und Organisationen vorangetrieben wird, ist bereits weit fortgeschritten, die entsprechenden Tools sind verfügbar. Nun arbeiten die Automationsexpertinnen und -experten von ZETA an der nahtlosen Integration in die Prozessautomatisierung.

Prozessintensivierung: Inline Conditioning

Pufferlösungen sind essenzielle Medien bei der Produktion von therapeutischen Proteinen und anderen Biomolekülen. Steigende Produktionstiter, kürzere Batchzeiten, die Erweiterung der Kapazitäten bestehender Anlagen und die Intensivierung von Bioprozessen haben die volumetrische Nachfrage nach Puffern erhöht und zu betrieblichen Engpässen geführt. Während viele Betriebe ihre Kapazitäten durch Inline-Verdünnung von Konzentraten verbessert haben, steigt die Nachfrage nach Puffern weiter an. Demnach bleibt die Versorgung mit Pufferlösungen arbeitsintensiv und logistisch schwierig. Durch die richtige Planung und Implementierung von Inline Conditioning Systemen werden Produktionsengpässe entschärft. Inline conditioning ermöglicht eine Just-in-Time Präparation von Puffern durch Mischen von Stocklösungen. Die Vorteile: Der Bedarf an Produktionsfläche wird minimiert und die Flexibilität im Einsatz von Pufferlösungen maximiert.

ZETAs Innovation Labs

Ein wichtiges Forschungsumfeld mit Platz und Infrastruktur für verschiedene Experimente und Testreihen bietet das TechCenter ZETA in Lebring. Es ist aber bei weitem nicht der einzige Standort, an dem innovative Konzepte erarbeitet werden. Die Themen Digitalisierung und Data Science sind am ZETA Headquarter in Lieboch konzentriert. Im Bereich Automation forschen die Innovation Hubs am ZETA Standort Hallbergmoos und bei SIGMA in Goldbach in Deutschland. Einen starken Fokus auf Prozessinnovation setzt ZETA in Wien. Und im Bereich Operator Training haben die Kolleginnen und Kollegen von Biotree in Bangalore den Hut auf. ZETA versteht sich als Knotenpunkt für verschiedene Talente und bringt Unternehmer, Forschende, Investoren und Fachleute zusammen.

„Wir arbeiten in Bezug auf R&D gerade an einer Anpassung unserer strukturellen Organisation, die uns ein noch effizienteres Zusammenarbeiten ermöglichen wird“, schildert Thomas Maischberger, Corporate Head of Research and Development. „Es soll ein eher kleines permanentes R&D-Team geben, welches für das jeweilige Forschungsfeld, Projekt oder entsprechend der jeweiligen Fragestellungen von Expertinnen und Experten aus den verschiedenen Abteilungen flexibel ergänzt wird. Für jedes Forschungsthema wird ein passendes Team zusammengesetzt.“ Die Strukturierung der R&D Abteilung soll ZETAs globalen Innovationsansatz unterstützen, der darauf abzielt, vorausschauend neue Wege zu beschreiten und das Wissen der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sinnstiftend zu vernetzen.

Ein Blick in die Zukunft

In der Branche zeigen einige Trends klar auf, welche Themenbereiche in den nächsten Jahren im Fokus stehen werden. Thomas Maischberger arbeitet mit dem ZETA Team an Produkten und Services rund um Anlagenmodularisierung, Prozessintensivierung, integriertem Engineering und Simulation von Produktionsprozessen. Langfristig rechnet er damit, dass die Themenbereiche KI, Digitalisierung und plattformbasierte Prozessmodellierungen die wesentlichen Technologien zur Produktivitätssteigerung sind. Übergeordnet rücken Fragen ins Zentrum, die Klimawandel, Ressourcenknappheit und unheilbare Krankheiten betreffen. „Hier werden wir als interdisziplinäres Team mehr denn je gefordert sein, komplexe Fragestellungen so rasch wie möglich zu bearbeiten“, wagt der ZETA Experte den Blick in die Zukunft. Kein Fortschritt ohne Innovation Veränderung und Innovation sind für ZETA eine essenzielle Unternehmensstrategie. „Ohne kontinuierliche Weiterentwicklung droht Stillstand“, ist Geschäftsführer Andreas Marchler überzeugt. „Innovationen sind der Schlüssel zum Umsatz und der Ertrag von morgen.

Bei ZETA betrachten wir Innovationen als einen fundamentalen Unternehmenswert. Wir schaffen Räume für Inspiration, Ideenfindung und zielgerichteter Umsetzung von Innovationen, um letztlich mit unseren Lösungen einen Mehrwert für unsere Kunden zu schaffen. Die laufende Einbindung unserer Industriepartner sichert den Kundennutzen und damit den Erfolg.“