Die Firma Richter-Helm produziert biopharmazeutische Wirkstoffe für klinische Studien und den internationalen Markt. Die große Anzahl der im Kundenauftrag durchgeführten Produktionsprojekte führt zu entsprechend hohem Bedarf an Reinstmedien, wie Wasser in WFI-Qualität (Water for Injection) oder Reinstdampf zur Sterilisation und Reinraumbefeuchtung. Dabei ist die 5000 m2 große Mehrzweck-Produktionsanlage im schleswig-holsteinischen Bovenau eines der modernsten Zentren für mikrobielle Produktion in Europa. Sie erfüllt alle Richtlinien der ‚Good Manufacturing Practice‘ (GMP) und wurde konsequent gemäß der strengen Anforderungen der FDA und EMA konstruiert. Bei Planung, Koordination und Ausführung von Reinstmediensystemen setzt das Unternehmen auf die Firma BWT Pharma & Biotech. 

Im Jahr 2013 kam Richter-Helm an die Kapazitätsgrenzen, was Anlass für einen Austausch der bestehenden Systeme zur Erzeugung von Wasser für Injektionszwecke (WFI) und Reinstdampf war. Planung und Integration der Reinstmediensysteme übernahm BWT.

Die Installation der beiden neuen Anlagen – ‚Multitron‘ zur Herstellung von WFI und ‚Vapotron‘ zur Reinstdampf-Erzeugung – stellte das Team vor anspruchsvolle Herausforderungen: Die Integration der Systeme erfolgte unter sehr beengten Platzverhältnissen und bei laufendem Produktionsbetrieb.

Für einen möglichst reibungslosen Projektablauf wurde zu Beginn des Projekts ein Qualitäts- und Projektplan aufgestellt, der die Qualitätskontrolle, den Umfang sowie die Verantwortlichkeiten genau regelte. Zudem wurde das gesamte Projekt von einem Validierungsingenieur begleitet, der den Projektablauf von der URS (User Requirement Specification) bis zum FAT/SAT (Factory Acceptance Test / Site Acceptance Test) koordinierte. Diese planmäßige Vorgehensweise stellte eine rasche Installation und Inbetriebnahme vor Ort sicher, denn: Ein längerer Produktionsstopp stand nicht zur Debatte. 
 

Wasser in WFI-Qualität

Die energieeffizient arbeitende Mehrkolonnen-Destillationsanlge Multitron erzeugt Wasser in WFI-Qualität, das Richter-Helm für die Produktion biopharmazeutischer Wirkstoffe für Injektabilia benötigt. Diese Destillationsanlagen bestehen prinzipiell aus mindestens einer bis maximal acht Kolonnen und sind speziell auf den jeweiligen Bedarf vor Ort anpassbar. 

Kapazitive Füllstand­messungen und Tem­peratursensoren in den Destillationskolonnen der 'Multitron'-Anlage sind essenziell für einen stabilen Prozess.

© Endress + Hauser

Bei Richter-Helm wurde eine Fünf-Kolonnen-Lösung realisiert, die mit einer automatischen Leistungsregelung versehen ist. Die Leistungsabgabe wird je nach Füllstand im Tank automatisch zwischen 20 und 100 % geregelt. Die Füllstandmessung in den Kolonnen übernehmen kapazitive Sonden – ‚Liquicap M FMI51‘ von Endress+Hauser. Eine sichere Füllstandmessung ist beim Natur-Umlaufverfahren im Verdampfer essenziell für einen stabilen Prozess. Für BWT ergeben sich zudem Vorteile durch die schnelle Inbetriebnahme kapazitiver Sensoren, die durch einen einfachen Voll-/Leerabgleich per Tastendruck am Transmitter möglich ist. Weil die Destillationsanlage im Betrieb nicht ständig im Start-Stopp-Modus gefahren wird und sich nicht bei jedem Start selbst beproben muss, fällt auch der WFI-Verwurf deutlich geringer aus. Überflüssige Kosten werden eingespart.

Mit dem Reinstdampf-Erzeuger ‚Vapotron‘ lässt sich pyrogenfreier Reinstdampf für die Sterilisation sowie die Luftbefeuchtung in Reinräumen herstellen. Die Funktionalität des Reinstdampf-Erzeugers entspricht dem Prinzip der ersten Kolonne einer Multieffekt-Destillationsanlage. Die identische Technologie ermöglicht somit einen energieeffizienten Betrieb sowie einen möglichst gleichmäßigen Reinstdampfdruck zur Einspeisung in das Reinstdampfnetz. Gemäß EN 285 zur Sterilisation in Autoklaven wurde die Anlage für Richter-Helm zusätzlich mit einer Entgasungsstufe ausgerüstet.
 

Fehlerfreie Temperaturmessung

Das magnetisch-induktive Durchflussmessgerät 'Promag H' von Endress+Hauser übernimmt die Messung von Speisewasser in einer Umkehr-Osmose-Anlage.

© Endress + Hauser

Sowohl bei der Herstellung von WFI als auch in der Reinstdampf-Erzeugung spielt die hochgenaue Messung der Temperatur zur Überwachung der Prozessqualität eine entscheidende Rolle. Besonders in kontinuierlich laufenden Anlagen muss eine möglichst dauerhaft fehlerfreie Messung gewährleistet sein. BWT setzt hier auf werksseitig voreingestellte und kalibrierte Temperatursensoren von Endress+Hauser, die sich ohne weitere Anpassung in die Anlagen integrieren lassen. 

Die neuen Anlagen in Bovenau sind mit dem ‚Aqu@view‘-Steuerungskonzept von BWT ausgerüstet, mit dem sich sämtliche Prozesse über ein Touchscreen-Panel steuern, visualisieren und überwachen lassen. Die Leistungsregelung erfolgt entweder über im Leitsystem hinterlegte Parameter oder direkt vor Ort an der Anlage. Die Datenanknüpfung basiert auf dem Open-Modbus-TCP/IP-Protokoll. Sämtliche Bedienvorgänge werden hinsichtlich Überblick und Sicherheit im Produktionsprozess dokumentiert.

Die installierten Anlagen entsprechen den Anforderungen von FDA, cGMP, GAMP, USP und Ph. Eur. Das Design sowie die Dokumentation der Systeme basieren auf den ISPE-Richtlinien für „Water and Steam Systems“ sowie „Commissioning and Qualification“. Zudem sind die Anlagen inklusive aller verbauten Komponenten gemäß den Vorschriften von PED, EMC, LV und den Maschinenrichtlinien CE-gekennzeichnet.

Autor: 
Philipp Garbers ist Branchenmanager Life Sciences bei Endress+Hauser in der deutschen Vertriebs­zentrale in Weil am Rhein.