Sterilitätstestisolatoren in der Mikrobiologie
Tourt eine Band von einem Gig zum nächsten, ist der Soundcheck eine Angelegenheit für erfahrene Tontechniker. Neue Halle, neue Akustik und wenig Zeit für Optimierungen.
Im Sterilitätstestprozess sind es harte Parameter, welche die Sterilitätstestisolatoren in der Mikrobiologie von Tag Eins an erfüllen müssen. Dafür beträgt die Vorlaufzeit der Projekte auch nicht Stunden, sondern Monate. Und doch, bei einem Projekt für ein namhaftes, global agierendes Pharmaunternehmen war die Zeit ein entscheidendes Kriterium für einen – potenziellen – „Auftritt“.
Für eine neue Produktionseinheit an einem bedeutenden Standort des Konzerns sollten neue Kapazitäten für Sterilitätstests in nächster Nähe entstehen. Doch verzögerte sich die Einrichtung des Labors zunächst aus Gründen, auf die das Unternehmen keinen Einfluss hatte.
Als die finale Vergabe und Umsetzung des Projekts anstand, war der Zeitdruck bereits groß. Ein erstes Ausschlusskriterium wäre daher die Lieferfrist gewesen, erinnert sich Kenan Kanmaz, der im August 2019 noch in seinem Urlaub eine erste Anfrage entgegennahm. Bereits an seinem zweiten Arbeitstag traf er sich mit den Experten des Unternehmens zum Meeting. Und noch bevor er an den Metall+Plastic Standort in Radolfzell zurückkehrte, traf dort ein ausführliches Lastenheft ein. Mit dabei: eine sehr enge Zeitschiene, die für mehrere Sterilitätstestisolatoren zugesagt werden müsste. Geplante Einbringung eines ersten Sterilitätstestisolators wäre schon im Mai 2020. Zudem sollten die gesamten Angebots- und Vergabeabläufe binnen zwei Wochen abgeschlossen sein.
Ist das möglich?
Ob man sich dieser intensiven zeitlichen Herausforderung stellen sollte, wurde an oberster Ebene vom Chairman Gerhard Breu (Optima Pharma Division) und dem damaligen Metall+Plastic Geschäftsführer Thomas Bertsche entschieden. Schließlich war klar, es wird geliefert. Das pharmazeutische Unternehmen legt allgemein großen Wert auf qualitativ sehr hochwertigen Maschinenbau sowie Prozesssicherheit und schnelle Dekontaminationszeiten.
Zunächst war das Unternehmen von fünf Sterilitätstestisolatoren ausgegangen, die für die Zwecke im neuen Prüflabor des Standorts erforderlich wären. Doch als die genauen Spezifikationen der Beladekapazitäten begutachtet und verglichen wurden, war klar, dass für die vorgesehenen Sterilitätstests genau drei Sterilitätstestisolatoren für die Mikrobiologie ausreichen würden.
Modulare Bauweise
Hinsichtlich der kurzen Lieferfristen konnten sich die Verantwortlichen auch auf die besondere technische Konzeption des Isolators verlassen. Wesentlich ist dessen bewährte modulare Bauweise mit ihrer vollständigen Anpassbarkeit an die individuellen Bedürfnisse des Kunden und die Umgebungsbedingungen. Beispielsweise kann die Kapazität und die Zahl der Handschuheingriffe wie hier im Projekt maximiert werden. Final hat sich das pharmazeutische Unternehmen für vier Handschuheingriffe und damit für die größte Variante entschieden.
Damit Mitarbeiter alle Bereiche im Plenum erreichen und möglichst ermüdungsfrei arbeiten können, ist die Ergonomie eines Sterilitätstestisolators wesentlich. Der STISO wurde von Grund auf so gestaltet, dass die Abmessungen für große und kleine Mitarbeitende passend sind und auf spezifische Mock-Up-Studien verzichtet werden kann, was eine weitere Zeitersparnis mit sich bringt. Damit lässt sich dieser Typ Sterilitätstestisolator sehr viel günstiger anbieten und schneller realisieren als kundenindividuelle Konstruktionen. Drei Isolatoren in modularer Bauweise statt der ursprünglich geplanten fünf Sterilitätstestisolatoren ergaben in der Summe ein überzeugendes Gesamtpaket. In der Projektphase konnte Metall+Plastic mit Duplizierungen an den drei identischen Anlagen weitere Zeit gewinnen.
Tests im Takt mit den Anforderungen
Der STISO ist auf unterschiedliche Raumsituationen vorbereitet und eignet sich für eine Labordecken-bündige, eine seitlich bündige Installation sowie für eine freie Positionierung im Raum. Die beiden letzteren Varianten wurden in diesem Projekt umgesetzt. Bei der Installation kommen die Anlagen mit nur wenigen Anschlüssen an die Gebäudetechnik aus. Druckluft, Kühlwasser und Strom sind notwendig, mehr nicht. Somit arbeitet der Isolator relativ unabhängig – auch in Hinblick auf seine Umgebungstemperatur. Denn der integrierte Kühler gleicht höhere Umgebungstemperaturen aus und senkt das Temperaturniveau der bezogenen Raumluft auf das Niveau definierter Prozessparameter und Toleranzen. Für temperatursensible Produkte lässt sich die Prozesslufttemperatur auf bis zu 18 °C senken. Gleichzeitig sorgt die Kühleinheit dafür, dass keine Wärmelast in den Aufstellraum abgegeben wird. Dabei handelt es sich um Alleinstellungsmerkmale am Markt – wie dies auch für den modularen Aufbau in Verbindung mit kundenindividuellen Anpassungen zutrifft.
Das pharmazeutische Unternehmen stellte zudem überdurchschnittliche Anforderungen bspw. in Hinblick auf intern definierte Fehlermeldungen. Spezifische, im gesamten Konzern identische Fehlercodes geben Auskunft über auftretende Fehlfunktionen von Anlagen, was dessen Bedienern und Technikern sehr entgegenkommt. Metall+Plastic hatte hierfür die Software entsprechend anzupassen. Auch eine besonders detaillierte Dokumentation entspricht in vielen Punkten den unternehmenseigenen Standards.
Gleichzeitig bietet Metall+Plastic einen sehr hohen Standard bei der Verarbeitungsqualität und den verwendeten Komponenten, einschließlich der Steuerung. In Verbindung mit spezifischen Konstruktionsmerkmalen wie dem servicefreundlichen Türdichtungssystem, der Arbeitskammer in 316L-Edelstahl, dem Hygiene-Design, dem Lüftungssystem sowie umfassender Sensorik mit den verschiedenen Alarmfunktionen entsteht eine besonders hohe Prozesssicherheit in der Anwendung der Sterilitätstestisolatoren.
Break: Corona kostet Zeit
Mit Auftreten des Coronavirus und unter den Pandemiebedingungen ergab sich dann jedoch eine unerwartete (Zeit-)Hürde. Insbesondere die Zyklusentwicklung war hiervon betroffen. Denn in der ersten harten Lockdown-Phase blieb den Lieferanten nichts anderes übrig, als viele Projekte zu verschieben, weil Kunden verständlicherweise keine externen Dienstleister in ihrer Fertigung zu Besuch haben wollten oder durften. Nachdem dann erste Kundenbesuche wieder möglich waren, galt es, eine lange Liste an Projekten abzuarbeiten.
Metall+Plastic konnte dennoch die Termine für den FAT, den SAT und auch die Inbetriebnahme einhalten. Der erste Isolator wurde wie geplant im Mai 2020 installiert. Der FAT des zweiten fand im Juni und der FAT des dritten im September statt. Aus den genannten Gründen startete dann die Zyklusentwicklung mit etwas Verspätung, doch rechtzeitig, um den geplanten Produktionsstart flankieren zu können. Nach der Prozessqualifizierung (PQ) des ersten im Dezember 2020 wurden auch die beiden anderen nur wenig später in den täglichen Laborbetrieb übernommen.
Gut abgestimmt – Zykluszeiten auf ein Minimum reduziert
Das pharmazeutische Unternehmen hat sich für das Decopulse Bio-Dekontaminationssystem entschieden. Dieses hat die Eigenschaft, das H2O2 im Isolator und an den Oberflächen der Beladung besonders homogen zu verteilen, bei zugleich massiv reduziertem Verbrauch von H2O2. Nach dem Bio-Dekontaminationszyklus muss daher weniger H2O2 aus dem Isolator entfernt werden. Mit der erzeugten, besonders kleinen Mikrotropfenstruktur bringt das zerstäubungsgetriebene, turbulenzstarke Decopulse das H2O2 bereits bei Zimmertemperatur zum Verdampfen. Nicht zuletzt ist die katalytische Belüftung ein wichtiges Feature, um die H2O2-Restkonzentrationen in kurzer Zeit auf ein sehr niedriges Niveau bringen zu können.
In Summe führt dies zu deutlich mehr Einsatzzeit der Sterilitätstestisolatoren. In Zahlen ausgedrückt wird in dieser Anwendung für den gesamten Dekontaminationszyklus 49,0 g H2O2 eingespritzt. Es wird eine Einspritzzeit von zehn Minuten benötigt, um eine 10-log-Keimreduzierung zu erzielen. Anschließend genügen 35 min. Belüftungszeit, um das H2O2 auf eine Restkonzentration von 0,5 ppm zu reduzieren. Als zusätzlichen Sicherheitspuffer wird hier noch weitere 25 min. belüftet.
Aufgrund der kurzen Zykluszeit bzw. der damit verfügbaren Einsatzzeit hatte sich das Unternehmen dazu entschlossen, auf eine Beladeschleuse zu verzichten. Das spart Platz im Labor sowie Geld in der Anschaffung und in den Wartungskosten. Um die Einsatzzeiten weiter maximieren zu können, wurden für jeden der drei Sterilitätstestisolatoren vier Handschuhprüfscheiben für die vier Eingriffe bestellt. Das GTS-WL-Prüfsystem ist per WLAN mit dem Anlagen-HMI verbunden und in das Anlagendesign integriert. Die Prüfzeit für die Integrität aller vier Handschuheingriffe pro Isolator reduziert sich so auf 15 min. Zudem sind die Anlagen damit unabhängig voneinander einsetzbar.
Fazit
Mit der richtigen Technik ein Einsatz auf den Punkt!
Autor: Kenan Kanmaz, Metall+Plastic GmbH, Radolfzell-Stahringen
