Automatisierte Anlage zur Filtration und Konzentrierung von Kollagenase

• Der Kollagenase-Hersteller Nordmark traf 2019 die Entscheidung, die Anlage zur Filtration und Konzentrierung ebenjener Kollagenase durch eine modernere zu ersetzen.
• Ziel des Projektes war es, die Erfüllung der Hygiene- und Sicherheitsstandards sowie die Automatisierung von Produktionsvorgängen zu ermöglichen, ohne das grundsätzliche Herstellungsverfahren und die Funktionsweise zu verändern.
• Durch die Kombination aus detaillierter Planung, gutem Projektmanagement, fundiertem Fachwissen und flexibler Reaktion auf Störungen konnte das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht werden.

Mit knapp 650 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zählt Nordmark Pharma zwar nicht zu den größten Pharmaunternehmen der Welt.

In einem Bereich ist das Mittelstandsunternehmen aber führend: Sogenannte Kollagenase, die zur enzymatischen Wundreinigung und in der Forschung zur Isolation von Zellen und Gewebe eingesetzt wird.

2019 traf das Unternehmen die Entscheidung, die Anlage zur Filtration und Konzentrierung ebenjener Kollagenase durch eine modernere zu ersetzen. Dabei war klar: Für das Design und den Bau der hochspezialisierten Anlage wird ein Partner benötigt, der über fundiertes Fachwissen verfügt und in der Lage ist, eine  maßgeschneiderte Lösung für den Einsatz im GMP-Bereich zu entwickeln und umzusetzen.

Die Wahl fiel dabei auf den Anbieter Pharmatec. Direkt im Nebenraum der Filtrationsanlage standen bereits zwei Anlagen des Tochterunternehmens von Syntegon, mit denen man sehr zufrieden war. „Der Entschluss zur erneuten Zusammenarbeit war für uns also naheliegend“, berichtet Steffen Lehmann, Teamleiter Engineering API Production bei Nordmark.
Rundum erneuert für höchste Standards

Das bestehende Produktionsequipment zur Kollagenasefiltration und -konzentrierung war vor allem mit Blick auf die Anlagenverfügbarkeit und Sicherstellung der Produktionsversorgung in die Jahre gekommen, die Erfüllung aktueller Hygiene- und Sicherheitsstandards kompliziert und aufwendig. Auch die Automatisierung von Produktionsvorgängen war nur sehr eingeschränkt möglich. Ziel des Projektes war es, diese Aspekte beim Design und Bau der neuen Anlage zu optimieren. Gleichzeitig sollten das grundsätzliche Herstellungsverfahren und die Funktionsweise erhalten bleiben. „Wir wollten nicht das Gleiche mit dem Gleichen ersetzen. Die gesamte Anlage musste gemeinsam an den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik angepasst werden“, so Lehmann.

Das Ergebnis: Die in einem vorgelagerten Schritt durch Fermentation gewonnene Kollagenase wird der neuen Anlage zugeleitet. Diese reinigt und konzentriert das Enzym in einem Filtrationsschritt in zwei Behältern. Alle Bauteile sind schnell und mit wenig Werkzeug zugänglich, sodass sich Wartungsarbeiten mit minimalem Aufwand durchführen lassen. Die Anlage bietet viele Möglichkeiten zur individuellen Automatisierung von Prozessen. Automatisch läuft zum Beispiel auch die Reinigung: Durch ein neues integriertes CIP-Konzept ist die Einhaltung aktueller Hygienestandards ein fester Bestandteil des Produktionsablaufs. Außerdem sorgt das neue Anlagensystem mit leistungsstärkerer, vereinheitlichter Messtechnik nicht nur für eine schnell erlernbare Bedienung, sondern liefert gleichzeitig auch sofort nutzbare Daten über die Produktion und den Anlagenstatus. Zur Auswertung dieser Prozess- und Anlagendaten und zur leichteren Überwachung der Anlage wurde sie an das Prozessleitsystem angeschlossen, das Nordmark ebenfalls erneuert hat.

Die Zusammenarbeit in dem Projekt begann jedoch mit einer Besonderheit: Da die bestehende Filtrationsanlage im Zuge des Austauschs auch stark optimiert werden sollte, fiel das Lastenheft ungewöhnlich umfangreich aus. Die neue Anlage sollte den bestehenden Prozess beibehalten, zu dem jedoch keine aktuelle Dokumentation vorlag. „Die daraus resultierende Komplexität bewog uns dazu, uns frühzeitig die Unterstützung erfahrener Expertinnen und Experten ins Boot zu holen“, sagt Steffen Lehmann. Pharmatec beriet deswegen bereits in einer vorgezogenen Planungsphase. Die Ingenieurinnen und Ingenieure analysierten die Anforderungen und erstellten auf Basis dieser Erkenntnisse einen umfassenden Projektplan.

So sich der Pharmahersteller bereits im Vorfeld des Projekts eine akkurate Vorstellung von Zeitaufwand und Kosten machen, berichtet Steffen Lehmann. Mit der Wahl des Projektpartners zielte das Unternehmen aber nicht nur auf Hilfe in der damaligen Planungsphase ab, sondern stellte sich damit auch für alle etwaigen Umbauten in der Zukunft sicher auf. Neben der Anlage wurde so auch die passende Anlagen-Qualifizierungsdokumentation geliefert.

Engineering-to-Order trotz Engpässen

Nach erfolgreicher Planung folgte die Designphase. Der Prozess, den die Filtrations- und Konzentrierungsanlage für Kollagenase erfüllt, ist hochspezialisiert und erforderte einen sehr individuellen, für diese Anwendung maßgeschneiderten Entwurf. „De facto existierte auf dem Markt kein fertiges Anlagendesign, das die Anforderungen in unserem Anwendungsfall erfüllt hätte“, erinnert sich Lehmann. Genau definiert war auch der zur Verfügung stehende Platz. Die Maße der vorherigen Anlage durften nicht überschritten werden, um bauliche Veränderungen und einen langwierigen Produktionsstopp zu vermeiden.

Ganz ließ sich eine Unterbrechung des Routinebetriebs natürlich nicht vermeiden. Ein genau terminierter und zeitlich eng begrenzter Schritt im Projektplan – der sich 2022 aufgrund globaler Engpässe in den Lieferketten plötzlich zu verzögern drohte. Ein Zulieferer konnte Bauteile für wichtige Steuerungselemente nicht in der vereinbarten Zeit zur Verfügung stellen. Das Projektteam erstellte daher sofort einen umfassenden Maßnahmenplan und trat bei den Zulieferern in Aktion. Dieser lösungsorientierte Ansatz zahlte sich aus. „Nach dem ersten Schock und einer einmaligen Anpassung des Zeitplans gab es keine weiteren Verzögerungen“, so Lehmann.

Schnelle Qualifizierung

Die Kombination aus detaillierter Planung, gutem Projektmanagement, fundiertem Fachwissen und flexibler Reaktion auf Störungen brachte das Projekt zu einem für beide Partner erfolgreichen Abschluss. Die Qualifizierung der Anlage – bei einer so komplexen Technologie meist ein langwieriger Prozess – konnte deutlich schneller abgeschlossen werden als erwartet. Anschließend folgte eine ebenfalls sehr kurze Optimierungsphase, in der vor allem die Automatisierungsprozesse der Anlage individuell auf den Bedarf des Anwenders eingestellt wurden. Bereits im März 2023 nahm das System die Routineproduktion auf. So sieht sich Nordmark für kommende Herausforderungen bestens aufgestellt: „Mit der neuen Anlage in gewohnt guter Qualität sowie dem Wartungsservice von Pharmatec haben wir uns ein Stück Zukunftssicherheit installiert“, fasst Lehmann zusammen.