Partikelarme Luft in der Pharmaindustrie

Mit rund 52.000 Mitarbeitern erwirtschaftete Boehringer Ingelheim 2021 Umsatzerlöse von knapp 20,6 Mrd. Euro und gehört damit zu den weltweit führenden Pharmaunternehmen. Der Stammsitz Ingelheim ist der größte Produktionsstandort und alle neuen Wirkstoffe und Arzneimittel werden während der Markteinführungs-phase dort produziert.

Die Solids-Launch-Fabrik (SOL) ist das Herzstück für die globalen Markteinführungen pharmazeutischer Innovationen. Mit einer Produktion auf einer Grundfläche von 2.800 m² entstand in Ingelheim am Rhein auf drei Etagen einer der modernsten Betriebe des Unternehmens. Im Untergeschoss befinden sich Technik- und Lagerräume sowie Umkleiden; im Obergeschoss weitere Technik-, Büro- und Sozialräume. Im Erdgeschoss liegt der Kern der neuen Fabrik: die Produktion. Auf zwei Produktionslinien für kleinere und mittlere Chargengrößen kann unter anderem für klinische Studien und die Markteinführung produziert werden.

Solids-Launch-Fabrik als Innovationsmotor

Das Besondere: Die Solids-Launch-Fabrik ist als Smart Factory konzipiert. Alle Maschinen und Anlagen sind vollständig digital vernetzt und nahezu alle Prozesse steuern sich selbst. „Durch das flexible und digital integrierte Konzept der neuen Tablettenfabrik und die enge Verzahnung mit der Entwicklung können wir unsere neuen Produkte schneller und effizienter auf den Markt bringen“, erklärt Dr. Anja Preißmann, Leiterin Human Pharma Supply Deutschland.

Für die Produktion neuer Arzneimittel braucht es aber nicht nur die Expertise von Spezialisten und intelligent arbeitende Maschinen, sondern auch ein hygienisch reines Produktionsumfeld. Sechs Lüftungsgeräte (Zu- und Abluft) der Berlinerluft. Technik GmbH sorgen für partikelarme Luft in den Produktionsräumen der smarten Tablettenfabrik. Sie arbeiten mit einem Gesamtvolumenstrom von 324.000 m³/h. Zwei Zuluftanlagen mit je 67.500 m³/h Gesamtvolumenstrom liefern partikelarme Luft für den Reinraum. Eine kleinere Zuluftanlage mit 30.000 m³/h Gesamtvolumenstrom versorgt den unklassifizierten Bereich außerhalb des Reinraums, wie Büroräume oder Flur. Die Abluftanlagen haben eine entsprechende Größe. Darüber hinaus lieferten die Lüftungs- und Klimatechnikspezialisten aus Berlin auch Lüftungskanäle und Formteile. „Es war eines unserer größten Projekte im Pharmabereich als Systemlieferant“, verdeutlicht Uwe Speidel, Gebietsverkaufsleiter Süd Klimatechnik bei der Berlinerluft. Technik GmbH.

Hoher Luftwechsel für hohe Luftqualität im Reinraum

„In der Pharmaindustrie ist das Thema Luftqualität natürlich essenziell. Je höher die Reinraumklasse, desto weniger Partikel dürfen in der Luft enthalten sein“, verdeutlicht Hans-Peter Berg, Teilprojektleiter für TGA (SOL) und Gewerkeverantwortlicher in Raumlufttechnik bei Boehringer Ingelheim. Der Pharmahersteller fertigt in seiner Solids-Launch-Fabrik in Reinheitsklasse ISO 8 bzw. Reinraumklasse D. Die Klassen legen maximale Partikelzahlen abhängig von ihrer Größe fest. Entsprechende Anforderungen mussten auch die Lüftungsgeräte erfüllen.

Die Reinraumklasse D schreibt zudem einen sechsfachen Mindestluftwechsel pro Stunde vor. „Im Betrieb fahren wir allerdings einen höheren Luftwechsel“, unterstreicht Berg. Besonders praktisch und energieeffizient: In arbeitsfreier Zeit wird der Luftwechsel reduziert. „In der Solids-Launch-Fabrik arbeiten wir im Einschicht-betrieb in einer fünf-Tage-Woche. Sind unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zuhause, senken wir den Luftwechsel ab. Das spart Strom sowie Kühl- und Heizenergie“, so Berg weiter. Der Luftvolumenstrom jedes einzelnen Produktionsraumes lässt sich über die Gebäudeleittechnik einstellen.

Lüftungsanlagen in Hygieneausführung

Die Zuluftanlagen für die Smart Factory wurden in Hygieneausführung gefertigt. Unter anderem Böden und Klappen sind dabei in Edelstahl ausgeführt. Außerdem arbeiten die Zuluftanlagen mit 100 % Außenluft. „In der Pharmaindustrie ist das der Standard. Seit Covid-19 nimmt die Anfrage nach Lüftungsanlagen mit 100 % Außenluftzufuhr auch in anderen Bereichen zu“, betont Uwe Speidel. Der Berliner Hersteller für Lüftungstechnik fertigt Raumlufttechnische Anlagen stets projekt- und kundenbezogen in seinem Competencecenter Klimatechnik in Bexbach (Saarland).

RLT-Anlagen mit Wärmerückgewinnung

Eine weitere Anforderung an die Lüftungsanlagen war die Reduzierung des Energieverbrauchs durch ein hocheffizientes Wärmerückgewinnungssystem. „Wir mussten einen Wirkungsgrad von größer oder gleich 70 % erreichen – das war die Vorgabe von Boehringer Ingelheim. Klar, denn jedes Prozent Wirkungsgrad weniger kostet später viel Geld. Ein hoher Wirkungsgrad ist nicht nur kosten-, sondern auch umweltschonend“, so Speidel. Die Raumlufttechnischen Anlagen in der Solids-Launch-Factory sind daher mit dem „Ecocond-System“ zur Wärmerückgewinnung beim Heizen und Kühlen ausgestattet. Durch die Trennung der Luftströme sind auch im Störfall die Stoff- und Brandübertragung ausgeschlossen. Damit eignet sich das System besonders für den Einsatz in Anlagen, in denen keine Keime, Gerüche, Feuchtigkeit, Schadstoffe und sonstige Kontaminationen übertragen werden dürfen. Das gilt ebenso für Umgebungen mit aggressiven Medien oder Prozessabwärme.