Innovation Award 2018: Das waren die Abfüll- und Verpackungs-Innovationen der Achema – Big Pharma setzt bei der Suche nach Alternativen zu Blockbuster-Produkten zunehmend auf Individualisierung. Kein Wunder, dass auch die Abfüll- und Verpackungslösungen immer schneller und flexibler werden müssen. Beim Innovation Award 2018 demonstrierte die Branche, wie sie zum Technologieenabler der personalisierten Medizin von morgen werden will.

Kleine Chargen, schnelle Produktwechsel und individualisierte Lösungen: Was den Betreibern Kopfzerbrechen macht, wird auch für die Hersteller von Abfüll- und Verpackungsanlagen zur Herausforderung. Mehr Automation, weniger Benutzereingriffe und höhere Verfügbarkeit sind gefordert. Und natürlich soll die Technologie der Zukunft in der Lage sein, sich selbstständig an ändernde Anforderungen anzupassen. Als wäre das nicht genug, bleiben Themen wie Fälschungssicherheit sowie Serialisierung und Rückverfolgbarkeit. Wenn dazu noch die Forderung nach Integration in die vernetzte Industrie-4.0-Welt kommt, wird klar, wie groß die Herausforderungen sind.

Vor dem Verpacken kommt das Anpacken – auf der Achema 2018 demonstrierten die Hersteller von Abfüll- und Verpackungslösungen ihre Kompetenz in Sachen Sicherheit, Effizienz und Digitalisierung mit einem wahren Innovationsfeuerwerk. Mit Einreichungen von modularen Produktionsbaukasten bis zu Ventil- und Dosierlösungen war die Kategorie ein Highlight des Innovation Award 2018. Fünf Innovationen hatten es auf die Shortlist der feierlichen Award-Verleihung geschafft.

Die 11 innovativsten Produkte und Lösungen der Achema ausgezeichnet

Vollautomatisch im Isolator: Bausch+Ströbels Variosys für das Füllen und Verschließen von Ampullen, Karpulen, Spritzen und Vials der Pharmaindustrie (Bild: Bausch+Ströbel)

Den Trend zu weniger Benutzereingriffe greift Bausch+ Ströbel mit dem Füll- und Verschließsystem Variosys auf: Mit dem zusammen mit Böhringer Ingelheim entwickelten Produkt wird das Füllen und Verschließen von Ampullen, Spritzen und Vials vollständig automatisiert, und das flexibel und für kleine Füllmengen. Dabei kombiniert Varisys einen standardisierten Reinraumisolator mit einem austauschbaren Maschinenmodul. Dabei ermögliche die „Lock-and-Key“-Bauweise eine unerreichte Flexibilität, erklären die Entwickler. So sei das System auch für Laboranwendungen oder Start-up-Firmen die richtige Wahl.

Doch was gut ist, kann noch besser werden. Pünktlich zu Achema erweitert der Hersteller die Lösung mit neuen Funktionalitäten: So ergänzt ein neues Maschinenmodul zum vollautomatischen Öffnen von Tubs das System um die Möglichkeit, RTU-Vials im Nest vollautomatisch zu öffnen, denesten, füllen und zu magazinieren. Dazu kommt eine für die Verschlusszuführung entwickelte Bunkerzuführung, die es ermöglicht, Verschlüsse automatisch aus und steril aus dem Einwegbeutel in die Isolatoren einzubringen. Und last but not least können jetzt auch Maschinenmodule ohne Benutzereingriff in den Isolator eingebracht werden.

Ebenfalls auf schnellen Komponententausch setzt Gemü, die bei ihrer neuen Füllventilplattform ein innovatives Patronensystem mit Quick-Lock-Verbindung vorgesehen haben. Kern des Ventilbaukastens ist die neue PD-Membran, die die Vorzüge von Sitzventil und Membrandichtung in einem Gerät kombinieren soll. Möglich macht das eine neue Form der Membrangeomtrie mit Regelkegel, die ein präzises Dosieren zulässt. Das beste zweier Welten in einem Ventil also. Ganz nebenbei wird auch der so genannte Lift-Effekt ausgeschlossen. Dadurch ist eine Konstruktion nach Hygienic-Design-Richtlinien auch für hohe Wechselzahlen (über zehn Millionen Schaltwechsel) möglich. Außerdem haben die Entwickler Wert auf die schnelle und umkomplizierte Wartung ohne Nachziehen der Dichtung gelegt.

Gemüs PD-Mebran konnte sich den Sieg in der Kategorie 
Ventile & Armaturen sichern. (Bild: Gemü)

Das alleine ist schon preisverdächtig, doch bei den Füllventilen F40 und F60 kommen noch ein kompaktes Design für hohe Kv-Werte und – in der Pharmabranche besonders wichtig – CIP-und SIP-Fähigkeit hinzu. Beim Antrieb haben die Betreiber die Wahl: Während das F40 auf Pneumatik setzt, hat die F60-Reihe einen besonders schnellen elektrischen Antrieb. Ergebnis: Antriebsgeschwindigkeiten bis zu 200 bis 300 mm/s für das F60 und hohe Positioniergenauigkeit (rechnerisch bis zu ±10 μm), bei einer Wiederholgenauigkeit von bis zu ±10 μm.

PharmaTEC kürt Innovation-Award-Gewinner auf der Achema

Wenn Pulver hygienisch in große Gebinde gefüllt werden müssen, kommen herkömmliche Abfüllanlagen an ihre Grenzen. Gelänge es, die Bauteile der Abfüllanlage zu kapseln, sollten sich Hygiene und Wartungsfreundlichkeit auf ein neues Level heben und der Bedienaufwand reduzieren lassen – mit diesen Gedanken entwickelt Haver & Böcker den Roto Packer Adams Care Line bei dem sämtliche Komponenten sicher gekapselt und ohne Kanten, offene Gewinde oder Löcher kons­truiert wurden.

Mehr als nur Pillen: Haver & Böckers Roto Packer Adams Care
Line ist auch für High-Care-Anwendungen im Chemiebereich geeignet. (Bild: Haver & Böcker)

Aber nicht nur die Technik, auch eine neuartige hygienische Verpackungsfolie gehört zum Konzept des Geräts: Dabei wird der Sack für das Füllgut aus doppellagigen FFS-Seitenschlauchfolie geformt, gefüllt und dicht verschlossen. Besonders dabei ist, dass der Folienaußensack leicht und rückstandslos vom Innensack abziehbar und abtrennbar ist. Somit bleibt stets die Gewähr, dass der Innensack auch nach der Füllung während der weiteren Verarbeitung und des Transportes absolut sauber bleibt und keinerlei Fremdstoffe beim Öffnen in das Füllgut eindringen können. Dazu kommt eine randdichte Schweißnaht, die keine offenen Kanten lässt, in der sich ungewünschte Partikelchen ablagern und den Innensack verunreinigen könnten.

Ohne Palette geht es auch: Bei Möllers palettenloser 4-Wege-
Verpackungslösung bildet die Folie selbst den Ladungsträger. (Bild: Maschinenfabrik Möllers)

Geht es an das Verladen von Gebinden, ist jedes zusätzliche Kilo zu viel. Wie wäre es, könnte man auf die übliche schwere und sperrige Palette verzichten? Mit diesen Gedanken hat Möllers eine palettenlose 4-Wege-Verpackungslösungen bei minimalem Materialeinsatz einwickelt, bei der die Folie selbst den Ladungsträger bildet. Das Paket wiegt 1450 kg und ruht auf einer speziell stabilisierten Viererlage. Die unterhalb des Rücksprungs verbleibende Zentrumsfläche wird zu 100 Prozent mit Sackgut ausgefüllt. Die auf so gebildeten Ladeeinheiten sind nicht nur extrem stabil und selbsttragend, sie können aufgrund ihrer wasserdichten und UV-abweisenden Folieneigenschaften auch bei empfindlichem Inhalt unter freiem Himmel gelagert werden. Auch fallen nur 40 Prozent der üblichen Verpackungskosten an. Das Verbessert nicht nur die Ökobilanz, sondern macht sich direkt im Portmonee des Betreibers bezahlt.

Der Pharmamarkt wächst nur noch langsam: Weltweit stieg der Umsatz laut BPI zuletzt um ca. 3,6 Prozent (2016 gegenüber 2015). Von einem Umsatzplus von bis zu zehn Prozent, das für die 1990er Jahre typisch war, sind die meisten Arzneimittelhersteller weit entfernt. Jetzt will die Branche gegensteuern: mit neuen Produkten und Ge­schäftsmodellen. Diese individuelle Me­dikation geht oft Hand in Hand mit biotechnologisch erzeugten, hochwirksamen Arzneimitteln und hohen Anforderungen an Abfüll- und Verpackungslösungen. Auch der wachsende Kostendruck fordert ein noch mehr an Automation bei zugleich weniger Be- nutzereingriffen. Zudem bringt die personalisierte Medizin neue Herausforderungen, da jedes einzelne Produkt nicht nur passend abgefüllt werden, sondern auch mit dem richtigen Datensatz in Bezug auf seine Batch- und Ferti­gungshistorie verbunden werden muss.

Sicher, sauber und präzise – die Einreichungen zum Innovation Award unterstrichen erneut das ganze Innovations-Potenzial der Branche. Doch ein Faktor wird in der vielschichtigen und kleinteiligen Pharma-Produktion der Zukunft zur entscheidenden Trumpfkarte: Flexibilität.

Innovation Award für den Archimedischen Schrauben-Kristallisator und -Reaktor (ASKR): Mit einfacher Bedienung, schneller Reinigung, kurzen Rüst- und Zykluszeiten sowie einem präzise abgestimmten Design von Füllmaschine und Isolator sichert sich die Integra von Groninger den ersten Platz. Zahlreiche Details wie die Verlagerung der Steril-Barriere, ein neues Dekontaminationskonzept oder die deutlich reduzierte Zahl von Hepa-Filtern runden das preiswürdige Maschinenkonzept ab. (Bild: Groninger)

Die Entwicklung von Abfüllanlagen für toxische oder aseptische Arzneimittel verlangt knifflige Detailarbeit von Maschinenbauer und Konstrukteur – so wie bei der Gewinner-Entwicklung des Jahres 2018: Mit der Kombination von Abfüllung- und Isolatortechnik in einem gemeinsamen System soll die von Groninger Abfülltechnik und Skan entwickelte Integra ungelöste Herausforderung im Bereich aseptischer Abfüllung angehen. Dafür wurde der Isolator von Anfang an in die Füllmaschine integriert, was ermöglicht, die Anlage komplett von einer Seite zu bedienen. Dies bietet neue Möglichkeiten in der Raumplanung, reduziert den Bedarf an Personal und gewährleistet eine optimalen Zugänglichkeit für die Kontrolle, sind sich die Entwickler sicher. Die Luftrückführung erfolgt dabei ausschließlich auf der Rückseite der Anlage, unterhalb des offenen Objektes.

Ins Netz gegangen: Darum ist die Achema 2018 "connected" wie nie

So wird ein optimaler laminarer Luftstrom erzeugt, der direkt in die Reinigungsrinne geleitet wird und die Gefahr bei der Verarbeitung toxischer Produkte deutliche reduziert. Durch die Integration von Füllmaschine und Isolator und der Einbindung des Skanfog Dekontaminationssystems kann die Gesamtlinie in ca. 30 Minuten dekontaminiert werden. Durch die gemeinsame Entwicklung und daraus resultierend die einseitige Bedienbarkeit der Anlage konnte die Anzahl der Hepa-Filter nahezu halbiert und so der Rüstaufwand reduziert werden. Zahlreiche technische Details wie die Verlagerung der Steril-Barriere runden das Maschinenkonzept ab und sichern der Integra den Sieg in einer der spannendsten Award-Kategorien.

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Sterilabfüllung ist nach wie vor gefragt

Challenge Accepted: From Special-purpose Machine Builder to Innovation Leader with Global Stature

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