Offizielles Organ
n Lieferkette: Strategische Neuausrichtung
n Chips go West – Reinraumtechnik gefragt
n Go East – Reinraumtechnologie für Estland
n Reine personalisierte Medizin
Höchste Präzision mit dem Luftkeimsammler MAS-100 Iso. Damit Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können. www.mas100.com/iso
Liebe Leserinnen und Leser, liebe Mitglieder der SwissCCS
In einer Zeit, in der die geopolitische Landschaft von Unsicherheit geprägt ist und demografische Veränderungen die Grundlagen unserer Gesellschaft und Wirtschaft herausfordern, stehen wir vor entscheidenden Fragen: Wie beeinflussen diese globalen Entwicklungen die Reinraumtechnik und die damit verbundenen Industrien? Berichte wie die folgenden werfen Licht auf die Dringlichkeit dieser Fragen:
– Handelszeitung: «2024 – Ein Jahr grosser Verunsicherung»
– Merkur: «Intel-Chef warnt: PC-Lieferkette könnte Chips nach Europa folgen»
– SRF: «Handelskrieg gefährdet die Halbleiter-Industrie»
– Medinside: «Zu tiefe Preise: Pharma droht mit Produktionsstopp»
Die geopolitische Situation könnte tatsächlich nicht komplexer sein, und die daraus resultierenden Folgen sind vielfältig und tiefgreifend. Während wir uns noch von den Auswirkungen der Corona-Krise erholen, lassen globale Spannungen – von der Russland/Ukraine-Krise über die veränderte Lage zwischen China und Taiwan bis hin zu Konflikten im Nahen Osten zwischen Israel und den Palästinensern – uns kaum zur Ruhe kommen. Weniger beachtete Konflikte in Mittel- und Südamerika sind ebenfalls präsenter denn je. Ein vorherrschender Populismus verschärft diese Situationen, indem er nicht Einheit fördert, sondern Konflikte sucht. Lieferketten und internationale Handelsabkommen werden in Frage gestellt, und Abkommen werden aufgekündigt.
In der Schweiz, traditionell eine Bastion des Liberalismus und der Stabilität, spüren wir die Auswirkungen dieser globalen Unruhen deutlich. Unsere direkte Abhängigkeit von internationalen Lieferketten und der globalen Wirtschaft stellt uns vor neue Herausforderungen. Die Risiken für unsere Schlüsselindustrien, insbesondere die pharmazeutische Industrie und die Halbleitertechnologie, nehmen zu. Engpässe in der Lieferkette, Schwankungen bei den Rohstoffpreisen und geopolitische Spannungen könnten
die Kosten erhöhen und die Versorgungssicherheit beeinträchtigen. Diese Entwicklungen erfordern eine strategische Neuausrichtung, um die Resilienz unserer Wirtschaft zu stärken und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Diese und weitere aktuelle Themen werden wir auf unserer Fachtagung am 22. Mai 2024 in der Krone Lenzburg eingehend diskutieren. Markieren Sie sich diesen Termin und freuen Sie sich auf ein spannendes Programm, das Einblicke und Lösungsansätze für die Herausforderungen an der Schnittstelle von geopolitischer Lage, demografischem Wandel und Reinraumtechnik bietet. Ich danke Ihnen herzlich für Ihre Aufmerksamkeit und Ihr Vertrauen. Bleiben Sie gesund und zuversichtlich.
Herzliche Grüsse
Roman Schläpfer
n Réalignement stratégique
Chères lectrices, chers lecteurs, chères et chers membres de la SwissCCS
Dans une période où le paysage géopolitique est marqué par une incertitude
et des changements démographiques qui menacent les fondements de notre société et de notre économie, nous faisons face à des questions cruciales: Comment ces évolutions globales impactent-elles la technologie des salles blanches et les industries qui y sont liées? Des rapports comme ceux qui suivent, illustrent l’urgence de ces questions:
– Handelszeitung: «2024 – Une année de grande inquiétude»
– Merkur: «PDG d’Intel avertit: La chaîne logistique des PC pourrait suivre les puces en Europe »
– SRF: «La guerre commerciale compromet l’industrie des semi-conducteurs»
– Medinside: «Prix trop bas: Le secteur pharma menace d’arrêter la production»
En effet, la situation géopolitique ne pourrait être plus complexe et les conséquences qui en résultent sont diverses et profondes. Alors que nous nous rétablissons tout juste des effets de la crise Covid, les tensions mondiales – de la crise russo-ukrainienne aux conflits au Proche-Orient entre Israël et les Palestiniens, en passant par l’évolution de la situation entre la Chine et Taïwan – nous laissent peu de répit. Des conflits moins visibles en Amérique centrale et en Amérique du Sud sont également plus présents que jamais. Un populisme prédominant exacerbe ces situations; il ne promeut pas l’unité mais cherche le conflit. Les chaînes logistiques et les accords commerciaux internationaux sont remis en question et des accords sont résiliés.
En Suisse, traditionnellement un bastion du libéralisme et de la stabilité, nous ressentons vivement les impacts de ces troubles mondiaux. Notre dépendance directe des chaînes logistiques internationales et de l’économie mondiale nous confronte à de nouveaux défis. Les risques pour nos industries clés, notamment l’industrie pharmaceutique et la technologie des semi-conducteurs, augmentent. Les pénuries dans la chaîne logistique, les fluctuations des prix des matières premières et les tensions géopolitiques pourraient faire augmenter les coûts et affecter la sécurité de l’approvisionnement. Ces évolutions rendent nécessaire une réorientation stratégique afin de renforcer la résilience de notre économie et garantir la sécurité de l’approvisionnement.
Voilà quelques-uns des thèmes actuels dont nous discuterons en détail lors de notre conférence du 22 mai 2024 à l’hôtel Krone Lenzburg. Prenez note de cette date et anticipez le plaisir d’un programme passionnant qui vous fournira des aperçus et des approches de solution pour relever les défis à l’intersection de la situation géopolitique, du changement démographique et de la technologie des salles blanches.
Je vous remercie sincèrement pour votre attention et de votre confiance. Restez en bonne santé et optimistes.
Bien cordialement
Roman Schläpfer
Dear Readers, dear Members of the SRRT-SwissCCS
At a time when the geopolitical scene is marked by uncertainties and when
demographic changes challenge the fundamentals of our society and economy, we are confronted by decisive questions: How are the cleanroom technology and connected industries influenced by these global developments? Reports such as the ones below shed a light on the urgency of these issues.
– Commercial Gazette: «2024 – a year of great uncertainty»
– Merkur: «Warning by Intel chief: PC delivery chain could follow chips to Europe»
– SRF: «Trade war endangers semiconductor industry»
– Medinside: «Prices too low: Pharma industry threatens with stop of production»
It is true, the current geopolitical situation could not be more complex and the consequences are diverse as well as far-reaching. While we are still recovering from the effects of the Corona crisis, global tensions from the Russia-Ukraine war over the differences between China and Taiwan right to the conflicts in the Near East between Israelis and Palestinians give us hardly a break. Other hostilities in Central and South America are also more present than ever. A prevailing populism aggravates these situations in that it encourages conflict rather than unity. Delivery chains and international trade agreements are questioned and even terminated.
In Switzerland, traditionally a bastion of liberalism and stability, we clearly feel the effects of this global unrest. Our direct dependence on international supply chains and the global economy makes us face new challenges. The risks for our key industries, in particular the pharmaceutical and semiconductor industries, are increasing. Delivery bottlenecks, fluctuating raw material prices and geopolitical tensions could increase costs and impair the safety of supplies. These developments call for a strategic realignment to enhance the resilience of our economy and to secure supplies.
We shall discuss these and further topicalities in detail at our trade convention at the Hotel Krone in Lenzburg on 22nd May 2024. Please note this date in your agenda and look forward to an exciting programme which provides insights and possible solutions to the challenges at the interface of geopolitical situation, demographic change and cleanroom technology.
I’m grateful for your attention and wish you good health and much confidence.
Sincerely yours
Roman Schläpfer
18. Jahrgang. Erscheint 2× jährlich (und in Ergänzung alle 2 Monate der elektronische ccr-Newsletter). Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGImedia AG über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlages. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2024 by SIGImedia AG, CH-5610 Wohlen ISSN 1662-1786
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Offizielles Publikationsorgan
Swiss Contamination Control Society
Schweizerische Gesellschaft für Reinraumtechnik
Société Suisse pour la prévention de la contamination
www.swissccs.org
Reine personalisierte Medizin
fachartikel
firmenberichte
Reinraumspezialisten schaffen die Voraussetzung für eine patientenindividuelle Arzneifertigung für die personalisierte Medizin. Sie soll Krebstherapien auf ein ganz neues Level heben. Für die Reinraumtechnik verstärkt sich damit der Trend zu handschuhlosen Isolatoren.
Chips go West
Im Halbleiterbereich setzt sich in der Technologie dieser Trend fort: kleinere Strukturen, mehr Einzelschritte, Nullfehlertoleranz. Und in der Politik jene: Rückverlagerung der Produktion von Ostasien nach Europa. Beide Entwicklungen stellen Reinraumexperten vor extreme Herausforderungen. 04
Go East
Mit der Installation von zwei grossen Reinraumanlagen startet der estnische Produktionsstandort eines weltweit führenden Herstellers von medizinischen Geräten seine eigene Reinraumfertigung. Die Firma Schilling Engineering ist als Partner mit im Boot.
kundenprojekt
Bei den Stammzellen stellen Oberflächenproteine die Zielstruktur dar, deren Veränderung körpereigene und gespendete Zellen unterscheidbar machen könnte und letztlich zu verträglicheren Zelltherapien führen könnten. (Bild: Envato)
Personalisierte Medizin soll Krebstherapien auf ein ganz neues Level heben. Für die Reinraumtechnik verstärkt sich damit der Trend zu handschuhlosen Isolatoren.
Wir kennen heute eine ganze Reihe von Indikationen für Spielarten der personalisierten Medizin. So kommen zum Beispiel
gegen Blutkrebs und andere schwere Bluterkrankungen Zelltherapien zum Einsatz.
Immunologische Krebsbehandlung: Das Konzept der CAR-T-Zelltherapie könnte den Weg in die Zukunft der personalisierten Medizin weisen. (Bild: Adpic)
Im vergangenen Jahr hat sich das Spin-off der Universität Basel Cimeio Therapeutics das Ziel gesetzt, sie sanfter zu gestalten und ist gemeinsam mit dem Unternehmen Prime Medicine zu einer wegweisenden Methode gelangt, bei der Gene gezielt umgeschrieben werden.
Der Hintergrund: Eine Spende gesunder Blutstammzellen kann die entscheidende Wende für Leukämie-Betroffene bringen. Solche Therapien sind jedoch eine schwere Belastung für den Körper, müssen doch die eigenen Blutstammzellen zunächst durch eine Chemotherapie entfernt werden, bevor die neuen, gesunden injiziert werden können.
Unterscheidbar: körpereigene und gespendete Zellen
Das Start-up Cimeio Therapeutics will die Blutstammzellen-Transplantation verträglicher machen. Kern dieser Vision ist ein Ansatz, den Dr. Romina Matter-Marone, Dr. Rosalba Lepore und Prof. Dr. Lukas Jeker vom Departement Biomedizin der Universität Basel entwickelt haben. Durch die Zusammenarbeit zwischen Cimeio und Prime Medicine rückt der Einsatz der
Technologie bei der Behandlung von Patientinnen und Patienten nun ein grosses Stück näher.
Gemeinsam möchte man es ermöglichen, künftig die körpereigenen, erkrankten Blutstammzellen schonend zu entfernen und die neuen, gesunden bereits parallel dazu im Körper zu etablieren.
Möglich macht das eine gezielte Veränderung eines Oberflächenproteins der gespendeten Blutstammzellen, so dass körpereigene und gespendete Zellen unterscheidbar werden. Therapeutische Antikörper können dann das «Original»Oberflächenprotein auf den entarteten Blutstammzellen angreifen und sie elimi -
nieren, während die neuen Zellen nicht erkannt werden und unberührt bleiben. Die Basler Forschenden wollen den Bauplan für geeignete Oberflächenproteine so verändern, dass sie ihre Funktion noch genauso erfüllen wie zuvor, aber für Antikörper anders «aussehen». Welche Veränderungen dafür nötig sind, haben sie bereits herausgefunden. Nun braucht es noch eine Methode, um dieses «Umschreiben» des genetischen Bauplans so effizient und sicher wie möglich hinzubekommen.
«Suchen und Ersetzen» für den DNA-Code
Hier kommt das Unternehmen Prime Medicine ins Spiel: Es kommerzialisiert eine neuartige Methode, um Gene in Zellen umzuschreiben. Ähnlich wie bei der Genschere Crispr-Cas9, die gezielte Schnitte im Erbgut ermöglicht, kann man sich ihre Weiterentwicklung «Prime Editing» wie eine «Suchen und Ersetzen»-Funktion für den DNA-Code vorstellen. Der Vorteil des «Prime Editing»: Der DNA-Strang wird anders als bei Crispr-Cas9 nicht zerschnitten, es entsteht also kein potenziell riskanter Schaden am Erbgut und es kann jede beliebige Veränderung vorgenommen werden. Das Unternehmen konnte jüngst beweisen, dass es mit dieser Methode Gene in Blutstammzellen effizient, zielgenau und
ohne unerwünschte Nebeneffekte umschreiben kann. Diese Technologie kann im Rahmen der Zusammenarbeit mit Cimeio dazu dienen, die gespendeten Blutstammzellen nach Wunsch zu verändern. Dereinst könnte dieses Editieren des Erbguts der Blutstammzellen sogar im Körper der Patientinnen und Patienten an ihren eigenen Blutstammzellen stattfinden. Eine Reihe genetisch bedingter Blutkrankheiten liessen sich so womöglich heilen: In den Stammzellen würden gleichzeitig der krankmachende Gendefekt repariert und das besagte Oberflächenprotein verändert, so dass es von therapeutischen Antikörpern nicht mehr erkannt wird. Ausgemerzt würden dann nur solche Blutstammzellen, die nicht repariert wurden.
Therapien in der Medizin angekommen
Realität ist auch die so genannte CAR-TZelltherapie. Dabei werden Zellen gezielt so programmiert, dass sie Krebszellen erkennen und zerstören können. In der Praxis werden dazu dem betreffenden Patienten bestimmte Abwehrzellen aus dem Blut entnommen, sogenannte T-Zellen, und unter Einsatz von Zytokinen vermehrt. Anschliessend werden sie über biotechnologische Prozesse gentechnisch verändert und bilden dabei antigenspezifischen Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Diese wiederum richten sich gegen tumorspezifische Oberflächenproteine. Schliesslich werden die so gewonnenen Wirkstoffe dem Patienten durch Infusion verabreicht. Krankenhausapotheken oder, in bestimmten Ländern wie etwa in Holland, sogenannte Compounding-Zentren stellen schon heute solche individuellen Medikamente her.
Im Pharmalabor der Zukunft stehen für die personalisierte Medizin viele handschuhlose Isolatoren für eine Table-top-Fertigung mit der Losgrösse 1 zur Verfügung. (Bild: Adpic)
Das bedeutet auch, dass Medikamente in Zukunft anders produziert werden als heute. Wenn durch die Diagnose 1:1 die Therapie bestimmt wird, führt dies auf die Chargengrösse 1 und auf dezentrale, regionale Fertigung in Table-Top-BiotechFabriken mit Single-use-Equipment. Pumpen, Steuerungen und Elektronik funktionieren für verschiedenste Medikamente sehr ähnlich. Grundsätzlich kann eine Apotheke eine solche Produktion übernehmen. Den grössten Teil dürften parenteral verabreichbare, also flüssige, Arzneimittel ausmachen, gerade für die Onkologie oder für die HIV-Therapie.
Die Reinraumtechnologie richtet sich für die personalisierte Medizin der Zukunft
Angesichts der grossen Datenmengen steht die Frage im Raum, welche Player in der personalisierten Medizin das Rennen machen werden. (Bild: Adpic)
Wesentlich für die personalisierte Medizin ist ein vielfältiges Single-use-Equipment. (Bild: Füglistaler)
aus. Dabei geht ein Trend zum «gloveless isolator». Isolierte Teilprozesse oder der Gesamtherstellungsprozess werden handschuhlos, unter Einsatz von Robotertechnologie und Single-use-equipment gestaltet. Der Mensch greift nicht mehr ein. Im Inneren von Isolatoren für die personalisierte Medizin herrscht Reinraumklasse A und aussen in der Umgebung Klasse C. Spannung erzeugt die Frage, wer in diesem Zukunftsmarkt den Ton angeben wird: Angesichts der grossen Datenmengen, die für die personalisierte Medizin benötigt werden, könnten es Google, Amazon & Co. sein. Oder haben die heimischen Maschinenbauer und Spezialisten für Reinraumtechnik aus der Schweiz am Ende den Hut auf?
Autor
Dr. Christian Ehrensberger
Die Universität Basel entwickelt gemeinsam mit dem Unternehmen Rocketvax, ebenfalls aus Basel, einen neuen Impfstoff aus abgewandelten Corona-Viren. Dahinter steckt ein Konzept mit zwei grundlegenden Neuerungen.
Die eine dieser beiden Neuerungen betrifft die «Lebendigkeit» des Impfvirus: Es handelt sich nicht um ein abgetötetes Virus, doch fehlt ihm eine wichtige Komponente. So kann es Zellen in Nase und Lunge erreichen und eine Immunantwort auslösen. Eine weitere Infektion im Geimpften erfolgt aber nicht, denn wegen der fehlenden Komponente können sich die Viren nicht vermehren. Man spricht auch von Einzyklus-Virus oder von Singlecycle-Konzept. Ein wichtiger Vorteil: Auch Immunsupprimierte können ohne Infektionsgefahr geimpft werden.
Die zweite Neuerung betrifft die sogenannte Interferon-Abwehr. Das Sars-CoV2-Virus in seiner ursprünglichen Form schaltet diese Immunabwehr einfach aus. Dem Impfvirus wurden jedoch mehrere dafür nötige Funktionen entfernt. Dadurch wird eine bessere Immunantwort erreicht, wie im Tierversuch und an Spenderzellen gezeigt werden konnte. So erhofft man sich von dem neuen Impfvirus, dass es eine länger anhaltende Immunantwort des Körpers hervorruft. Auch können künftige Virusvarianten mit einer Impfung gut abgedeckt sein.
Verabreichung ohne Spritze Und ein nicht zu unterschätzender Vorteil für den Patienten: Die Verabreichung soll komfortabel nasal oder oral erfolgen. Die Angst vor der Spritze fällt damit als Grund für die Ablehnung einer Impfung weg.
Das Single-cycle-Konzept im Einsatz gegen Sars-CoV-2 ist über den Status eines «Projekts» schon hinausgekommen, da ein reger Austausch darüber mit vielen Fachleuten in Europa besteht. Allerdings fehlt noch der abschliessende Beleg durch die Impfung im Menschen. Ist er erst einmal erbracht, verspricht das neuartige Wirkprinzip, auch gegen andere Viren einsetzbar zu sein.
Zwei junge Forscher haben nun mit der Idee für einen eigenen, aus der Universität Basel heraus entwickelten Start-up dem Dengue- und dem Chikungunya-Virus den Kampf angesagt. Diese mückenübertragenen Viren sind gerade auf dem Weg von Asien nach Europa. Zudem experimentieren die Forscher mit einem Impfstoff gegen das RSV-Virus (Respiratorisches Synzytial-Virus), das für Kleinkinder nach wie vor lebensbedrohlich ist.
Neue Impfkonzepte im Überblick
Neben dem neuen Single-cycle-Konzept werden aktuell verschiedene weitere Ansätze zur Entwicklung besserer Impfungen gegen das Sars-CoV-2-Virus erforscht. So wird an der Universität Wien ein Impfstoff (insbesondere auch gegen die OmikronVariante) entwickelt, der sogar dann wirken soll, wenn der Patient durch bisherige Impfungen keinen Schutz aufgebaut hat («Non-Responder»). Eine andere Technologie setzt auf einen Impfstoff, der gegen aktuelle und noch gar nicht existente, zukünftige Corona-Viren wirken soll (Uni Regensburg/Uni Cambridge/Fa. DioSynVax/Fa. Probiogen/Fa. Ethris). Wieder andere Forscher wollen im Hochsicherheitslabor die Evolution beschleunigen und heute die Virus-Varianten von morgen züchten, um schon jetzt gezielt Impfstoffe gegen sie entwickeln zu können. Daneben gibt es die etablierten Impfstoff-Spezialisten wie Biontech/Pfizer, Moderna oder Curevac, Novavax und Astrazeneca. «Alle Ansätze haben ihre Berechtigung, nur bei der Züchtung von Viren der Zukunft in Hochsicherheitslabors bin ich skeptisch», sagt Prof. Dr. Thomas Klimkait, Uni -
Mehrere Forschungsgruppen an Hochschulen und in der pharmazeutischen Industrie arbeiten zurzeit an Neuansätzen für Impfstoffe gegen das Sars-CoV-2-Virus. (Bilder: Envato)
versität Basel/Departement Biomedizin.
«Die sehr hohe natürliche Fehlerrate bei der Virusvermehrung ist besonders bei RNA-Viren wie HIV, Sars-CoV-2 oder dem Hepatitis-C-Virus eine extrem potente Strategie, dem Immunsystem immer wieder zu entkommen. Bei HIV blieben deshalb alle Versuche, einen Impfstoff zu entwickeln, erfolglos. Äusserst spannend finde ich dagegen die vielen möglichen Anwendungen des neuen Single-cycleKonzepts.»
Lebendimpfstoffe bleiben der Goldstandard
Zur Einordnung der aktuellen Forschungsvorhaben rund um Corona- und andere Viren verweist Prof. Klimkait auf die herausragende Bedeutung von Lebendimpfstoffen: Fast alle Virus-Impfstoffe mit langanhaltender Wirkung zählen zu dieser Gruppe, so zum Beispiel diejenigen gegen Masern, Mumps und Röteln, gegen Gelbfieber und gegen Windpocken. Auch die frühere Polio-Schluckimpfung gehört in diese Kategorie.
Deshalb bleibt dieses Konzept derzeit der Goldstandard, allerdings weisen die dabei verimpften abgeschwächten Viren (engl.: «live attenuated vaccines») eine Restinfektiosität auf. Sie kann für immunsupprimierte und ältere Patienten sowie Klein -
Impfstoffe gegen das Sars-CoV-2-Virus sollen gegen seine aktuellen Varianten wirksam sein (hier im Bild: die Delta-Lambda-Plus-Variante) – und idealerweise auch schon gegen zukünftige.
kinder gefährlich sein und ist für diese Patientengruppen ungeeignet. Auch bergen diese Impfstoffe ein Restrisiko für eine sogenannte Reversion, bei der das Virus seine ursprüngliche Infektiosität zurückgewinnt (zum Beispiel beim heute nicht mehr gebräuchlichen attenuierten Polioimpfstoff von Albert Sabin).
Genau an dieser Stelle greift das Singlecycle-Konzept: Dem Immunsystem wer-
den zwar alle Virusbausteine angeboten, und so erfolgt eine Erstinfektion der Zellen des Geimpften. Doch weil das Impfvirus sich nicht vermehren kann, breitet es sich nicht aus. Der Impfling bleibt daher sicher vor einer Erkrankung geschützt.
Autor
Dr. Christian Ehrensberger
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Ein einziger Impfstoff soll gegen alle heutigen und zukünftigen Varianten von SARS-CoV-2 schützen? Forschende an den Universitäten Regensburg und Cambridge sind diesem Ziel schon so nahe gekommen, dass dazu im Vereinigten Königreich die ersten klinischen Studien am Menschen laufen.
Der bei den Studien eingesetzte Impfstoffkandidat basiert auf einem einzigen, zunächst nur in silico designten Antigen. Es wurde anschliessend immunologisch optimiert und zielt auf Teile des viralen SpikeProteins. Dieses braucht das SARS-CoV2-Virus als «Schlüssel», um sich Zugang zum Zellinneren zu verschaffen. Dazu dockt die Proteinstruktur zunächst an eine Zelle an und bindet auf ihrer Oberfläche an den sogenannten ACE2-Rezeptor (angiotensin-converting enzyme 2). Dann verschmilzt das Virus mit der Zellmembran und gibt schliesslich sein Erbgut in das Zellinnere. Insofern ist das Spike-Protein aus Sicht des Virus ein gut funktionierender «Türöffner», jedoch ein «teuflisches» Tool aus Sicht des Wirts. Er kann es aber zumindest erkennen und als Hebel zum Hochfahren des eigenen Immunsystems gegen das Virus nutzen.
Im Tiermodell erfolgreich Studien mit dem Impfstoffkandidaten aus Cambridge/Regensburg haben gezeigt: Ein einziges Antigen kann so verändert werden, dass es in Tiermodellen eine breit schützende Immunantwort hervorruft. Dabei erfolgte die Verabreichung in unterschiedlicher Form: als DNS-Impfstoff, über eine abgeschwächte Version eines etablierten Pockenvirus-Impfvektors, und als mRNA-Impfstoff.
Bemerkenswerterweise bietet der in silico designte und immunologisch optimierte Impfstoffkandidat einen starken Schutz
gegen Alpha-, Beta-, Gamma-, Delta- und Omicron-Varianten von SARS-CoV-2, obwohl er vor dem Auftreten dieser Varianten im Jahr 2020 entwickelt wurde. Daraus leiten die Forscher die Hoffnung ab, dass er und ähnliche Impfstoffe in gewissem Umfang auch vor künftigen SARSCoV-2-Varianten schützen könnten. Ein Kombinations-Impfstoff mit mehreren der neuartigen Antigene könnte sogar gegen ein noch grösseres Spektrum aktueller und künftiger Coronaviren mit Pandemiepotenzial wirken.
Ein zukunftssicherer Impfstoff Wir sind es von der echten Grippe gewohnt: Jedes Jahr wird ein neuer, an die jeweilige Influenza-Virus-Variante angepasster Impfstoff entwickelt. Im Lichte der
Ein einziger Impfstoff sollte idealerweise gegen alle Coronavirus-Varianten wirken. (Bild: Adpic) Aufmerksamkeit
Forschungen in Cambridge und Regensburg ist das für die Impfung gegen SARSCoV-2 und damit verwandte Sarbecoviren nicht erforderlich. Im Idealfalle lässt sich mit den in Regensburg entwickelten Antigen-Design-Werkzeugen sogar eine zukünftige Evolution dieser Viren antizipieren, einschliesslich einer Übertragung neuer Varianten vom Tier (z. B. Fledermaus) auf den Menschen. So könnte bereits ein einziger Impfstoff einen breiten Schutz vor Infektion durch Virus-Varianten von heute und morgen oder zumindest vor schwerer Erkrankung bieten.
Weitere Informationen www.uni-regensburg.de
Die Impfstoffforschung hat durch Corona einen Schub bekommen. Nun kehren einige bekannte Hersteller von mRNA-basierten Impfungen zu den Wurzeln zurück und entwickeln Impfstoffe gegen diejenigen Krankheiten, gegen die mRNA-Impfstoffe sich ursprünglich richten sollten.
An erster Stelle steht dabei Krebs. Daneben hat es aber auch Impulse für Impfungen gegen ganz andere Viren gegeben. Dazu zählen verschiedene Erderwärmungs-Profiteure ebenso wie das mitunter lebensbedrohliche respiratorische Synzytial-Virus (RSV). Und auch gegen die echte Grippe könnten sich aus den aktuellen Impfforschungen wirkungsvollere Strategien ergeben.
Krebs-Impfung von Biontech und Roche
Biontech gab kürzlich den Start einer Phase-2-Studie mit einer mRNA-basierten Immuntherapie bekannt. Sie ist für Patienten nach chirurgischer Entfernung eines sogenannten duktalen Adenokarzinoms der Bauchspeicheldrüse gedacht, eines
soliden Tumors. Bei der Therapie handelt es sich um eine individualisierte Neoantigen-spezifische Immuntherapie. Neoantigene sind neu auftretende Antigene auf Zelloberflächen und eignen sich zur Abgrenzung von befallenen bzw. Tumorzellen gegen gesunde Zellen. Neoantigene werden aber auch durch Virusinfektionen gebildet. Dies verdeutlicht, dass die mRNATechnologie zwar durch Corona bekannt geworden ist, das dahinterstehende Konzept jedoch deutlich mehr vermag. Den in der Studie eingesetzten WirkstoffKandidaten «Autogene Cevumeran» entwickelt Biontech gemeinsam mit Genentech/Roche. Die Forscher erhoffen sich eine neue Therapieoption gegen einen Tumor, der mit einer Fünf-Jahres-Gesamtüberlebensrate von nur 8 bis 10%, hohen
Rezidivraten und begrenzten Behandlungsmöglichkeiten eine besonders schlechte Prognose aufweist.
Curevac will Krebs-Impfung ab 2028
Der Konkurrent Curevac war beim Kampf gegen Corona mit seinem Impfstoff zwar nicht erfolgreich, arbeitet aber mit GlaxoSmithKline an der Entwicklung eines Corona-Vakzins der zweiten Generation. Wie Biontech hat Curevac auch einen mRNAbasierten Krebs-Impfstoff in der Pipeline. Er richtet sich gegen das Glioblastom, den häufigsten bösartigen Hirntumor bei Erwachsenen. Zurzeit läuft eine klinische Phase-1-Studie mit Patienten, die gemäss der Standardtherapie bereits eine chirurgische Tumor-Entfernung und eine Strahlentherapie hinter sich haben. Eine erste
Ein lohnendes zukünftiges Ziel für multivalente mRNA-Impfungen: Influenza-Viren. Womöglich lässt sich die nächste schwere Grippeepidemie auf diese Weise verhindern. (Bild: Adpic)
Datenauswertung wird in der zweiten Jahreshälfte 2024 erwartet. Bis diese Krebs-Impfung marktreif ist, soll es allerdings noch mindestens fünf Jahre dauern. Eine vielversprechende Strategie stellt auch das Single-cycle-Konzept mit seinem innovativen Wirkprinzip zwischen Lebendund Totimpfstoff dar. Die Universität Basel und das Start-up Rocketvax, Basel, entwickeln es gegen das Corona-Virus und gleichzeitig gegen andere Erkrankungen. Dabei stehen das Dengue- und das Chikungunya-Virus ganz oben. Diese und andere Klimaveränderungs-Profiteure breiten sich mit Mückenarten, die bei wärmeren Temperaturen in Europa Einzug halten, bereits im Süden unseres Kontinents aus und haben in Italien (Chikungunya), Südfrankreich und Spanien (Dengue) zu Krankheitsausbrüchen geführt.
Allein für das Chikungunya-Virus wird der Markt auf 500 Millionen US-Dollar pro Jahr geschätzt, was auch Wettbewerber auf den Plan ruft. Rocketvax konkurriert hier mit der französischen Valneva, SaintHerblain.
Dieses Impfstoff-Unternehmen meldete im November einen Durchbruch: Die USamerikanische Gesundheitsbehörde FDA (Food and Drug Administration) hat den lebend-attenuierten Single-Shot-Impfstoff
Ixchiq von Valneva zur Vorbeugung einer durch das Chikungunya-Virus verursachten Erkrankung bei Personen ab 18 Jahren, die einem erhöhten Chikungunya-Infektionsrisiko ausgesetzt sind, zugelassen. Dies erfolgte sogar im Rahmen einer beschleunigten Zulassung (FDA «accelerated approval»). Das zeigt, als wie gefährlich diese Viruserkrankung angesehen wird. Einer weiteren Chikungunya-Impfung befindet sich bei dem norwegischen Unternehmen Bavarian Nordic in der Pipeline. Es strebt eine Zulassung im Jahr 2025 an. Rocketvax arbeitet darüber hinaus an einem Mittel gegen das für Kleinkinder lebensbedrohliche RSV. Allerdings hat die Berliner Charité bereits einen anderen RSV-Impfstoff zur Verabreichung während der Schwangerschaft in einer placebokontrollierten, randomisierten Doppelblindstudie der Phase 3 erfolgreich getestet.
mRNA gegen die echte Grippe Ausserdem besteht für mRNA-Impfstoffe die Möglichkeit eines Einsatzes gegen Influenza, die echte Grippe. Sie sorgt für viele Todesfälle und ist sogar für grosse Epidemien der Vergangenheit verantwortlich. Man denke nur an die Spanische Grippe, die im Gefolge des Ersten Weltkriegs
mehr Opfer forderte als der Krieg selbst! Während die Corona-Spezialisten Biontech und Moderna Impfstoffe gegen die saisonale Grippe testen, arbeitet die Universität Pennsilvania (USA) an einem alternativen Konzept und sind nach Erfolgen bei Mäusen bereits mit klinischen Studien beschäftigt.
Die Wissenschaftler haben einen multivalenten Impfstoff mit zwanzig verschiedenen mRNA-Nanopartikeln designt. Das Entscheidende dabei: Mit der mRNATechnologie als Plattform erweist sich die Herstellung von multivalenten Impfstoffen als deutlich weniger aufwendig, als dies bei der klassischen Grippe-Impfstoff-Produktion unter Verwendung von Hühnereiern denkbar wäre.
Nun hoffen die Wissenschaftler, dass sich ihre Impfstoff-Technologie über den Tierversuch hinaus auch bei Menschen als erfolgreich herausstellt. Dann wäre klar: Die Wirkung kann sich gegen viele und insbesondere auch gegen unbekannte Grippevirus-Varianten richten. Auf diese Weise liesse sich manche Pandemie verhindern.
Autor
Dr. Christian Ehrensberger
Wasser war schon immer einer der wichtigsten Produktionsfaktoren für die Chemie- und Pharmaindustrie und wird in Zukunft noch wichtiger – bei hochreinen Anwendungen in Form von Reinstwasser. Dabei werden Nachhaltigkeitsaspekte schon wegen der schieren und stark steigenden Nachfragemenge immer wichtiger.
Wasser ist für die Prozessindustrie unverzichtbar: Ob als Kühl- oder Lösemittel, als Reagens oder Produktbestandteil. Die Chemie- und Pharmaproduktion entwickelt sich immer weiter – Wasserstoff, Digitalisierung, Kreislaufführung, neue Produktionsprozesse. Was bedeutet das für die industrielle Wasserwirtschaft? CO2-Neutralität, Wasserstoffproduktion, Power-to-X-Prozesse, Circular Economy und Zero Pollution stehen derzeit ganz oben auf der Agenda der Prozessindustrie. Wasser ist dabei eine nicht zu ersetzende Ressource, vor allem für die Chemie- und Pharmaproduktion. Gelingt es, die Industriewasserwirtschaft in das Produktionsund Standortmanagement zu integrieren, lässt sich die Prozesseffizienz steigern, werden Kreislauflösungen möglich und die
Transformation hin zu einer nachhaltigen Prozessindustrie schreitet voran. Darüber hinaus stärkt eine enge Verzahnung von Produktion und industriellem Wassermanagement die Wettbewerbsfähigkeit von Betrieben und Standorten, senkt Ausfallrisiken in der Produktion und erhöht die Investitionssicherheit in der Unternehmensentwicklung. Der steigende Wasserstress an vielen Prozessindustriestandorten führt dazu, dass der unternehmerische Erfolg zunehmend von einem effizienten industriellen Wassermanagement abhängt.
Wasser als Schlüssel für die Wasserstoffproduktion
Die Nutzung erneuerbarer Energien sowie deren Speicherung in Form von Wasser-
stoff oder Folgeprodukten ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine klimaneutrale Prozessindustrie. Eine wachsende Anzahl von Initiativen in verschiedenen Sektoren beschleunigt den Ausbau von Kapazitäten, um Wasserstoff herzustellen und zu nutzen: Über 1400 internationale Wasserstoffprojekte, sowie eine grosse Anzahl von Referenzprojekten in Deutschland wie Aquaventus, H2Giga, H2Mare oder Kopernikus unterstreichen diese Entwicklung. Während die Industrie Wasserstoff als Energiespeicher oder für Hochtemperaturprozesse verwendet, fokussieren sich F & E-Projekte auf die Wasserstoffinfrastruktur, Massenproduktion von Elektrolysetechnologien sowie der Synthese von Grundlagenchemikalien auf Basis von Wasserstoff.
Rheinufer mit Novartis-Pavillon – bei Unternehmen wie diesem laufen die Dinge zusammen: Pharma, hochreine Arbeitsweisen in Forschung und Produktion, Reinstwasser als unverzichtbare Komponente. (Bild: Shutterstock)
Die in der Forschung benötigten Mengen an Reinstwasser mögen im Einzelnen klein erscheinen, doch … (Bild: Envato)
Die marktüblichen Elektrolyseure benötigen für die Herstellung von einem Kilogramm grünem Wasserstoff etwa 10 bis 17 Kilogramm deionisiertes Wasser. Die Grundlage für grünen Wasserstoff, die grüne oder nachhaltige Energie, lässt sich in sonnen- oder windreichen Regionen besonders wirtschaftlich erzeugen. Allerdings sind die Regionen mit dem höchsten Potenzial für erneuerbare Energien meist auch die Regionen, in denen ein hohes Mass an Wasserstress und damit ein Wasserrisiko besteht. Sind die lokalen Ressourcen erst aufgebraucht, hat das einen
in der Summe fallen sie ins Gewicht. (Bild: Envato)
irreversiblen Einfluss auf die Region. Alternative Wasserressourcen für die Wasserstoffproduktion werden daher immer wichtiger. Beispiele sind entsalztes Wasser und die Wasserwiederverwendung. Eine wachsende Zahl von Meerwasserentsalzungsanlagen führt dabei zu neuen Herausforderungen bei der Abwasserableitung (Emissionen ins Meer) und eröffnet Möglichkeiten der Verwertung z. B. von Solen und Konzentraten. In Zukunft wird die Produktion von grünem Wasserstoff steigen. Das hat zur Folge, dass Wasser im Produktionsprozess effizienter genutzt
und wiederverwendet werden muss, vor allem Kühlwasser und Abwasserströme. Hier setzt ein optimiertes integriertes Wassermanagementsystem an.
Neue Wasserstoffprojekte zielen zunehmend auf die direkte Umwandlung des Wasserstoffs in Basischemikalien und chemische Energiespeicher, wie Ammoniak, Methan oder eKerosin. Die in diesem Produktionsschritt freigesetzte thermische Energie kann anderen Prozessen zur Verfügung gestellt werden. Thermische Entsalzungstechnologien mit höherer Effizienz, aber auch die biologische Ab -
Die Produktion unter reinsten Bedingungen erfordert grosses Fachwissen, Erfahrung und Engagement. Holen Sie uns dazu in Ihr Team für Reinigung, Desinfektion und Reinraum-Services.
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Speziell im Bereich der Polymerase-Kettenreaktion, der Herstellung von Zellkulturmedien oder der Proteinaufreinigung ist Reinstwasser unerlässlich. (Bild: Adpic)
wasseraufbereitung können so von der verfügbaren thermischen Energie profitieren und rücken weiter in den Fokus. Diese Entwicklung ist nicht nur für die Wasserstoffwirtschaft von Relevanz, neue Membrantrennverfahren oder Erweiterungen der biologischen Wasseraufbereitung können ebenfalls das industrielle Wassermanagement bei der Prozess- und Energieeffizienz positiv beeinflussen.
«Wasser ist der Schlüssel für die Realisierung grosstechnischer Anlagen zur Herstellung von grünem Wasserstoff und seinen Folgeprodukten wie Methanol oder Ammoniak. Deshalb müssen wir von Anfang an ein integriertes Wassermanagement zusammen mit Strategien für erneuerbare Energien und die Wasserstoff-Produktion denken. Dies ist die Grundlage für eine erfolgreiche grüne Wasserstoffwirtschaft. Der Anlagenbau und Verfahrenstechnik wie wir sie auf der Achema 2024 sehen werden, liefert hierzu einen entscheidenden Beitrag», sagt Dr. Thomas Track, Leiter des Fachbereichs Wassermanagement beim Dechema e. V. Neben erneuerbaren Energien braucht es deshalb effiziente und robuste wasserbezogene Lösungen: Fachwissen und Planung für die Produktion von Wasserstoff und PtX und das Wassermanagement müssen Hand in Hand gehen. (Abwasser-)Aufbereitungstechnologien und Managementkonzepte müssen auf die Produktionsszenarien im Binnenland, an der Küste und im Meer zugeschnitten sein. Die Kreislaufführung von Wasser und Stoffströmen muss optimiert werden.
Wasser für die Kreislaufwirtschaft in der Prozessindustrie Kreislauforientierte Innovationen verändern die Industrie weltweit und stehen
derzeit ganz oben auf der Tagesordnung der Prozessindustrie. Der Wandel zu einer Circular Economy mit dem Fokus auf dem gesamten Produktlebenszyklus von der Rohstoffbeschaffung bis zur Wiederverwertung erfordert eine umfassende Transformation industrieller Prozesse und Strukturen hin zu Klimaneutralität und langfristiger Wettbewerbsfähigkeit. Die damit einhergehenden Herausforderungen für die Industrie haben auch Auswirkungen auf das industrielle Wassermanagement.
«Die Wertschöpfungskette der künftigen zirkulären Produktion wird einen hohen Anteil an Prozessen in der wässrigen Phase aufweisen», so Dr. Christoph Blöcher,
Head of Infrastructure Processes, Materials & Corrosion, Covestro Deutschland AG. «Daher muss Wassermanagement von Anfang an bei den Prozessentwicklungen berücksichtigt werden. Für die wässrigen Restströme sind neue Ansätze erforderlich, um chemische Energie und Wertstoffe, zum Beispiel Nährstoffe, zurückzugewinnen.»
Neben der klassischen Rolle in der industriellen Produktion und Kühlung rückt die Ressource Wasser daher zunehmend auch in neuen industriellen Anwendungsfeldern in den Fokus. Verfahren der (Ab-) wasserbehandlung werden sich insgesamt wandeln, von einer Wasserreinigung hin zur Nutzung der Inhaltsstoffe, des Wassers und der darin enthaltenen Wärmeenergie durch Rückgewinnung. Chemische Recyclingverfahren ebenso wie Prozesse auf Basis nachwachsender Rohstoffe und biotechnologische Verfahren erzeugen wässrige Restströme, die durch einen hohen Volumenstrom und hohe organische und Salz-Frachten gekennzeichnet sind. Die Zusammensetzung der Prozesswässer bei Recyclingverfahren bringt deshalb vollkommen neue Herausforderungen mit sich. Beispiele sind das chemische Recycling von Kunststoffen, von Verbundwerkstoffen (z. B. Hochleistungs-Leichtbauwerkstoffe oder Komposite für die Elektromobilität) oder von polymetallischen Kompositen in elektronischen Bauelementen, Batteriezellen oder Leichtbaulegierungen. Neben den chemischen Verfahren werden vielfältige biotechnologische Ansätze verfolgt, um Kunststoffe zu recyclieren, einschliesslich des Einsatzes enzymatischer Verfahren. Diese sind häufig mit einem steigenden Wasserbedarf verbunden. Um diesen Anforderungen zu begegnen, müssen übergreifende
Arbeitsplatz in der Mikrobiologie mit turbulenzarmer Luftströmung: Reinstwasser ist hier bei einer Vielzahl von Arbeitsschritten beteiligt. (Bild: Envato)
technologische Ansätze und Verfahren zur Aufbereitung von Abwässern entwickelt, erprobt und implementiert werden.
Wasser für Injektionszwecke und Reinstwasser
Nicht zuletzt durch die Corona-Pandemie hat die Pharmaproduktion weiter an Bedeutung gewonnen und Innovationen auf den Weg gebracht. Für die Pharmaindustrie, Teile der industriellen Biotechnologie und den Laborbereich fokussiert das industrielle Wassermanagement auf Wasser für Injektionszwecke (Water for Injection, WFI) und Reinstwasser (Ultra Pure Water).
Reinstwasser wird in vielen Bereichen benötigt. Zu ihnen zählen im analytischen Labor die Ionenchromatographie, die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, die Atomabsorption und die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma. In der Biotechnologie ist Reinstwasser unerlässlich, wenn es beispielsweise um die Polymerase-Kettenreaktion, die Herstellung von Zellkulturmedien oder die Proteinaufreinigung geht. Auch für die Herstellung von Puffern und Medien ist die Verfügbarkeit von Reinstwasser eine zwingende Voraussetzung.
Steigende Investitions- und Unterhaltungskosten, hohe Energiepreise sowie zunehmende Bedenken von Verbrauchern gegenüber den Umwelteinflüssen von Produktions- und Verpackungsrückständen sorgen für ein Umdenken vieler Pharmaunternehmen hin zu nachhaltigeren Produktionsmöglichkeiten. Seit 2017 ist es auch in Europa erlaubt, Wasser für Injektionszwecke nicht mehr ausschliesslich mittels Destillation, sondern zum Beispiel auch mittels Membranverfahren herzustellen. In den USA und anderen Teilen der Welt ist dieses Verfahren seit vielen Jahren Standard. Diese Herstellungsvariante ist nicht nur flexibler und energieeffizienter, für Betreiber von WFI-Systemen bietet sie auch Vorteile bei den Investitions- und Produktionskosten, beim Platzbedarf, bei Service- und Wartungsleistungen, sowie bei der Erweiterbarkeit der Systeme in der Produktionsmenge und verschiedenste, verfahrenstechnische Optionen. Marktanalysen wie die von Transparency Market Research sehen den aktuellen globalen Markt von Wasser für Injektionszwecke bei über 20 Milliarden US-Dollar (2021), mit einer Wachstumsperspektive auf über 50 Milliarden US-Dollar in den kommenden zehn Jahren.
Der globale Trend zu einer grünen Wasserstoffwirtschaft führt zu einem steigenden Wasserbedarf für den Betrieb von Elektrolyseuren. Im Fokus stehen dabei Wasseraufbereitungssysteme und Kreislaufreinigungsanlagen für Ultra Pure Water. Dieser Trend lässt auch eine positive Entwicklung des Marktes von Reinstwassersystemen für die Elektrolyse erwarten.
Nur ein zartes Pflänzchen? – «Grüne» Verfahren werden im Reinraum zukünftig zum Top-Thema! (Bild: Adpic)
In vielen speziellen Anwendungen findet Reinstwasser seinen Einsatzbereich – hier: Stängelplantagen in Anzuchtbehältern für die Arzneimittelherstellung. (Bild: Envato)
«Der aktuelle Bedarf an Reinstwassersystemen ist noch vom Boom der Pharmaindustrie der vergangenen Jahre geprägt und bekommt zusätzlichen Aufwind durch die aktuell stark expandierende Produktion von grünem Wasserstoff», sagt Dr. Eva Bitter, Geschäftsführerin der Envirofalk Pharmawatersystems GmbH.
Digitalisierung und sensorgestützte Prozesssteuerung
Digitale Technologien werden eingesetzt, um die Effizienz zu steigern, den Ressourcenverbrauch zu reduzieren und Stoffkreisläufe zu schliessen. In der Prozessindustrie gilt dies auch an der Schnittstelle von Wassermanagement und industrieller Produktion. Sei es, um modulare, dynamische und flexible Produktionsansätze zu etablieren oder Versorgungssicherheit über ein inte -
griertes Wasserressourcenmanagement zu realisieren: Die erforderlichen Informationen zu erfassen und die entstehenden Datenströme zu verarbeiten gelingt nur durch Nutzung digitaler Werkzeuge. Besonders an der Schnittstelle von industrieller Produktion und industriellem Wassermanagement lassen sich komplexe Anlagengefüge zur Überwachung und Steuerung mit IoT/IIoT-basierten Geräten und Sensoren verknüpfen. Die Verarbeitung (z. B. mit Künstlicher Intelligenz) grosser Datenmengen (Big Data) kann kostenflexibel ausgelagert werden (edge vs. cloud). Zur Verarbeitung und effizienten Nutzung der Ressourcen sind diese Technologien unerlässlich. Die gewonnen Informationen können in Distributed Ledger (DLT) gesichert werden und sind so eine Grundlage für automatisierte und trans -
parente Verträge (Smart Contracts). Alle diese Technologien bringen Lieferanten, Hersteller und Kunden enger zusammen und ermöglicht erst eine Übersicht entlang der Lieferkette. Die Achema 2024 bildet diese Verknüpfungen in der Ausstellung mit ihrem Digital Hub und der Mess-, Regel – und Prozessleittechnik ab.
«Die Digitalisierung in der Wasserwirtschaft («Wasser 4.0») hat sich zu einem Schlagwort entwickelt und wird in öffentlichen, wie auch in privaten Bereichen zu weitreichenden Veränderungen führen. Unternehmen stehen seit geraumer Zeit vor der Herausforderung, sich strategisch an die neue digitale Welt anzupassen und zu diesem Zweck ihre Strategie, Geschäftsmodelle und Kulturen zu überdenken. Unterlässt eine Organisation diesen wichtigen Schritt, wird sie ihre Zukunftsund Wettbewerbsfähigkeit verlieren», so Christian Gutknecht, Branchenmanager Wasser bei der Endress + Hauser Group, Reinach.
Wasser ist eine ausschlaggebende Ressource für die Prozessindustrie und die Energieversorgung, gleichzeitig aber auch eine der am stärksten gefährdeten Ressourcen. Vor allem im Kontext der Energiewende und der Nutzung erneuerbarer
Energien ist das Zusammenspiel der Einzelprozesse entscheidend. Hier können Digitale Zwillinge eine entscheidende Rolle spielen. Sie können in Echtzeit die erhöhten Anforderungen an die Anlagendynamik simulieren, die Produktion anpassen und so den entscheidenden Wettbewerbsvorteil sichern. Die steigenden Anforderungen an die Versorgungssicherheit, Produktqualität und Anlageneffizienz lassen sich nur durch die digitale Transformation der traditionellen Produktion erfüllen. Der Trend wird durch zahlreiche Konsortien angeführt. Diese erarbeiten weltweit gültige Standards für Kommunikation und Anlagensicherheit und beschleunigen so die Digitale Transformation.
Fazit
Die breite Vielfalt an Prozessen und Technologien – Wasserstofferzeugung, Circular Economy, Pharmaproduktion und digitale Integration – macht deutlich: Ein effizientes Wassermanagement ist zentraler Bestandteil der Prozessindustrie. Dies gilt über all ihre Skalen hinweg, von der Anlage über Betrieb und Standort bis hin zu gesamten Unternehmen. Im Gegensatz zur Energie- und Rohstoffbasis der Prozessindustrie sind der Substitution von
Wasser in der industriellen Nutzung enge Grenzen gesetzt. Erst durch ihr intensives
Zusammenspiel können industrielle Produktion und Wassermanagement ihr volles Potenzial für eine Green, Circular und Net-Zero Economy ausspielen.
Speziell im Pharma-Bereich und für andere Anwendungen mit hohen Reinheitsanforderungen dürfte sich der Bedarf an Reinstwasser in den kommenden zehn Jahren mehr als verdoppeln. Damit lohnt es sich mit Blick auf Nachhaltigkeit und CO2-Fussabdruck auch hier, verstärkt auf grünen Wasserstoff zu setzen. So dürften Reinstwassersysteme und Elektrolyse in Zukunft eine Koevolution durchleben.
Autoren
Dr.-Ing. Christina Jungfer (Achema), Dr. Christian Ehrensberger
Weitere Informationen
Achema/Dechema Ausstellungs-GmbH
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main
Tel: +49 69 7564-100
exhibition@dechema.de
www.achema.de
Eine spezielle Beschichtung mit Benzalkoniumchlorid-Desinfektionsmittel könnte Spitalvorhängen so starke antimikrobielle Eigenschaften verleihen, dass sogar Infektionsketten multiresistenter Bakterien oder viraler Krankheitserreger unterbrochen werden.
Spitalkeime und Seuchenerreger werden nicht immer direkt von Mensch zu Mensch übertragen. Sie können sich auch über keimbelastete Gegenstände verbreiten. Empa-Forschende haben nun gemeinsam mit dem Chemiekonzern BASF, dem Labor Spiez und der Technischen Universität Berlin beschichtete Textilien entwickelt, die Krankheitserreger hemmen oder sogar abtöten. In Spitälern könnten sie künftig als antimikrobielle Vorhänge eingesetzt werden.
Unzählige Male pro Tag berühren Patienten, Besucherinnen oder medizinisches Personal im Spital Oberflächen jeglicher Art. Dabei können diese Türgriffe, Geländer oder Liftknöpfe als Transportvehikel für Krankheitserreger wie Spitalkeime oder Viren dienen. Glatte Oberflächen lassen sich zwar nach einer Kontamination vergleichsweise einfach reinigen. Bei porösen Strukturen wie Textilien ist dies dagegen nicht so trivial. Dieses Problem haben Empa-Forschende zusammen mit Experten der BASF, des Labor Spiez und der Technischen Universität Berlin gelöst: Mit einem Beschichtungsverfahren können nun Stoffe so behandelt werden, dass bakterielle und virale Krankheitserreger abgetötet oder im Wachstum gehemmt
Empa-Forschende arbeiten an antimikrobiell-beschichteten Vorhängen, damit sich Keime im Spital nicht auf Textilien festsetzen können. (Bild: Adpic)
Das an der Empa entwickelte Verfahren ergab eine gleichmässige Verteilung der antimikrobiellen Beschichtung auf den Textilfasern. Rasterelektronenmikroskopie, 30 000-fache Vergrösserung, koloriert. (Bild: Empa)
werden. In Spitälern könnten die imprägnierten Textilien künftig beispielsweise als antimikrobiell-wirkende Vorhänge zwischen Patientenbetten eingesetzt werden. «Wir haben ein Verfahren gesucht, das Keime zuverlässig daran hindert, Textilien zu kontaminieren, die während des Gebrauchs mit einer Vielzahl von Menschen in Kontakt kommen», erklärt Peter Wick vom «Particles-Biology-Interactions»-Labor der Empa in St. Gallen. So könne man Infektionsketten unterbrechen, bei denen sich etwa multiresistente Bakterien oder virale Krankheitserreger auf Spitalvorhängen festsetzen und sich dann von Menschen weitertragen lassen. Die Forschenden entwickelten schliesslich ein Beschichtungsverfahren, bei dem Benzalkoniumchlorid-haltiges Desinfektionsmittel gleichmässig in die Spitalvorhänge eingearbeitet wurde. Nachdem Variablen wie Konzentration, Einwirkzeit, Verarbeitungsdruck und Trocknung optimiert waren, haftete die Beschichtung stabil auf den Textilien. Doch wirkten die beschichteten Textilien auch keimtötend? Das sollten Analysen der antimikrobiellen Aktivität der ersten Stoffproben zeigen.
«Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen waren sehr erfreulich», so Wick. Denn als die Bakterienkulturen einiger typischer Problemkeime mit den Stoffproben inkubiert wurden, hemmten die beschichteten Textilproben das Wachstum beispielsweise von Staphylokokken und Pseudomonas-Bakterien. «Die Spitalkeime wurden bereits nach zehn Minuten deutlich reduziert oder sogar abgetötet», so der EmpaForscher. Ausserdem war die Beschichtung auch gegen virale Erreger aktiv: Über 99 Prozent der untersuchten Viren konnten durch die beschichteten Stoffproben abgetötet werden.
Ein weiterer Pluspunkt: Auch nach mehr monatiger Lagerung blieben die Beschichtungen wirksam. Dies erlaubt eine Produktion auf Vorrat. Mit dem neuen Verfahren könnten künftig zudem auch andere Textilien respektive Filter oder Reinigungsutensilien bei Bedarf zügig und sicher antimikrobiell ausgerüstet werden, etwa bei einer anrollenden Epidemie, betont Empa-Forscher Wick.
Weitere Informationen www.empa.ch
Biotechnologische und biopharmazeutischen Anwendungen stellen komplexe Anforderungen an Temperiergeräte, zum Beispiel eine hohe Temperaturkonstanz sowie eine einfache Reinigung und Sterilisation. Dem tragen aktuelle, massgeschneiderte Prozessthermostate Rechnung.
Mit Heiz- und Kälteleistungen von 25 kW, 35 kW oder 50 kW ist die heutige Gerätegeneration darauf ausgelegt, grosse Volumina schnell aufzuheizen oder abzukühlen. Dies ist besonders nützlich für typische biotechnologische, biopharmazeutische und andere industrielle Anwendungen, die ein grosses Spektrum an Temperatur- und Leistungsanforderungen aufweisen.
Applikationsoptimierte Ausstattung für präzise Ergebnisse
Die Thermostate können externe Verbraucher im Bereich von –5 °C bis 60 °C mit einer hohen Temperaturkonstanz von ±0,5 K exakt regeln, was eine genaue Temperaturführung in der Anwendung ermöglicht. Die wassergekühlte Kältetechnik minimiert die Wärmeabgabe an die Umgebung, und die Verwendung von nicht brennbaren Medien wie Wasser oder Wasser-Glykol gewährleistet einfache Handhabung sowie geringe Betriebskosten.
Idealerweise paaren sich Robustheit und einfache Bedienung. Standardmässig in der Schutzart IP 54 ausgelegt, sind die
Das neue Ultratemp Prozessthermostat ist für Pharmaumgebungen geeignet. (Bilder: Lauda)
aktuellen Prozessthermostate gegen Spritzwasser geschützt und dank des hochwertigen Edelstahlgehäuses leicht zu reinigen. Der Betrieb ist mit nicht brennbaren Temperiermedien möglich. Die Bedienung am Gerät erfolgt über Funktionstasten und ein klares LCD, während die integrierte Ethernet-Schnittstelle eine Fernüberwachung und -steuerung per Leitstand oder PC erlaubt. Zudem
Die Edelstahloberfläche ermöglicht eine einfache Reinigung und Sterilisation.
können externe Komponenten wie Sensoren (beispielsweise ein Pt100-Temperaturfühler) oder Signalgeber angeschlossen werden.
Weltweit einsetzbar dank bifrequenter Spannungsversorgung
Mit einer bifrequenten Spannungsversorgung (400 V; 3/PE; 50 Hz & 460 V; 3/PE; 60 Hz) sind die Thermostate für den weltweiten Einsatz gerüstet. Zusätzlich sind sie in einer ausschliesslich für 50 Hz optimierten Ausführung erhältlich. Alle Varianten können bei Umgebungstemperaturen von –15 °C bis 50 °C betrieben werden. Für biotechnologische Anwendungen reichen die Reaktorvolumina zum Beispiel bis zu 5000 Liter. Die Geräte sind speziell auf die Anforderungen der biopharmazeutischen Industrie und deren Prozesse ausgerichtet. Somit ermöglichen sie beispielsweise die notwendigen hohen Heiz- und Kühlleistungen für lange Prozesszeiten mit konstanten Temperaturen von 37 °C und können anschliessend den Reaktorinhalt sehr schnell abkühlen.
Weitere Informationen
Lauda Dr. R. Wobser GmbH & Co. KG
D-97922 Lauda-Königshofen
info@lauda.de
www.lauda.de
Ingenieure setzen auf die 7-Nanometer-Technologie und auf eine Fertigung mit «Nullfehler toleranz». (Bild: Envato)
Es gibt eine Tendenz zur Rückverlagerung der Chip- und Leiterplattenproduktion von Ostasien nach Europa, was hiesige Reinraumtechnikexperten vor extreme Herausforderungen stellt.
Ein Paradebeispiel stellt das geplante Werk von Intel in Magdeburg dar. Hier will der Halbleiterhersteller aus Santa Clara, USA, hochmoderne Chips mit einer neuen Fertigungstechnologie mit dem Codenamen 14A produzieren. Sie soll voraussichtlich 2026 die Marktreife erreichen. Für den deutschen Standort plant Intel aber schon jetzt auch mit dem darauffolgenden Verfahren. Dies hat jedenfalls Intel-Chef Pat Gelsinger der Deutschen Presse-Agentur gesagt. Es dürfte sich um die Weiterentwicklung der bekannten Technologie mit 40 Mikrometern dicken (oder besser: dünnen) 300-Millimeter-Dünnwafern handeln.
Für grosse Teile der Lieferkette heisst es: Go West!
Intel veranschlagt für insgesamt zwei Chipfabriken für integrierte Schaltkreise für die Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie (kurz: Fabs) in Magdeburg eine Bauzeit von rund fünf Jahren. Gelsinger hofft auf den ersten Spatenstich, nach der
Mikrochips werden heute hauptsächlich in Fernost produziert, sollen aber nach dem politischen Willen hochrangiger Akteure in Zukunft anteilig mehr im Westen gefertigt werden. (Bild: Envato)
Die Herstellung von Halbleiter-Chips in der westlichen Welt fordert das ganze ReinraumKnow-how. (Bild: Shutterstock)
Freigabe der deutschen Fördergelder in einer Höher von rund zehn Milliarden Dollar für den Standort von der EU-Kommission in Brüssel, noch in diesem Jahr. Der Intel-Chef setzt darauf, dass mit den Chipfabriken auch weitere Teile der Computer-Lieferkette von Asien in den Westen kommen. Er verweist darauf, dass einige Computer-Hersteller bereits die Montage in osteuropäischen Ländern wie Rumänien, Polen und Tschechien testeten.
Gelsinger geht davon aus, dass in den USA und Europa nach einer ersten Runde weitere Gesetze zur Unterstützung der Chipbranche nötig sein werden. «Und ich würde dabei gern einen stärkeren Fokus auf die Lieferkette sehen», sagte er. «Die Ansiedelung der Halbleiter-Fabriken ist dabei die grösste und schwerste Herausforderung.»
Der Westen liegt aktuell deutlich im Hintertreffen
Aktuell werden die hochmodernen Chips, etwa für Smartphones, hauptsächlich von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) produziert. Die grosse Sorge im Westen ist, dass politische Spannungen mit China und womöglich sogar ein militärischer Schlag der Volksrepublik gegen Taiwan die Lieferungen der Halbleiter unterbrechen könnten. Die Folgen für die Weltwirtschaft wären verheerend. Einen Vorgeschmack hat die Chip-Knappheit in der Corona-Pandemie gegeben.
Aktuell liegen rund 80 Prozent der weltweiten Halbleiter-Produktion in Asien und 20 Prozent im Westen. Gelsingers Ziel ist es, binnen zehn Jahren auf jeweils 50 Prozent zu kommen. Schon wenn es gelingen würde, Ende dieses Jahrzehnts rund die
Hälfte der Produktion hochmoderner Chips in den Westen zu bringen, hätte man viel für die Absicherung der Lieferketten erreicht.
Intel soll sich bei der Umsetzung dieser Strategie stärker als Auftragsfertiger für andere Chipentwickler etablieren. Dafür wird das Fertigungsgeschäft zu einer eigenständigen Einheit – mit der Chipentwicklung von Intel als zunächst grösstem Kunden. Der Konzern will aber zum Chipfertiger für die ganze Welt werden. Als er die Neuausrichtung gestartet habe, sei die Lage bei dem Halbleiter-Pionier «prekär» gewesen, sagte Gelsinger. Die Produktion einer ganzen Chip-Generation sei wegen Problemen mit der eigenen Fertigung ausgelagert worden. Wäre dies bei einer weiteren Generation passiert, wäre der Rückstand nicht mehr aufzuholen gewesen und wohl niemand hätte das Steuer herumreissen können.
Vielfältige Aufgaben für die Reinraumtechnik
Die Verlagerung bzw. Rückholung der Chip-Lieferkette nach Europa bedeutete auch für die Zulieferer eine grosse Heraus -
Geostrategische Verschiebungen: Logistikketten sollen stärker in den Westen zurückverlagert werden – unter anderem in der Chip-Produktion. (Bild: Adpic)
forderung. Maschinen für eine Fab wiegen mehr als 100 Tonnen und müssen vor Ort vibrationsfrei aufgestellt werden. Darüber hinaus muss im Inneren der Maschine ein extra Reinraum geschaffen werden, denn was hier produziert wird muss erstens auf den Nanometer genau stimmen und duldet zweitens keine Verunreinigungen. Genauer: Teilweise sind nur 1 bis 10 Partikel mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,2 Mikrometern in einem Kubikmeter Luft erlaubt.
Unter diesen Rahmenbedingungen markieren Spezialanlagen mit Hilfe von ultraviolettem Licht und Matrizen Strukturen auf Siliziumscheiben. Sie werden anschliessend in weiteren Arbeits schritten weggeätzt.
Es geht noch kleiner – die nächste Generation
Der Trend geht zu immer kleineren Strukturen im Nano- und vielleicht Picometermassstab. Für die Chip-Produktion kommt man unter den aktuellen Vorgaben sogar in den Bereich der 7-Nanometer-Technologie. Dabei handelt es sich um eine Form der Lithographie mit der Besonderheit, dass Wellenlängen im Spektralbereich des extremen Ultravioletts (extreme ultra-violet lithography, EUVL) eingesetzt und Strukturen unter Vakuum erzeugt werden. Da produziert man in Reinraumklasse-1-MiniEnvironments von zum Beispiel 2 mal 2 mal 2 Metern. So waren partikuläre Verunreinigungen mit einer Grösse von 250 Nanometern vor zwanzig Jahren «klein», während man heute Strukturen im Bereich von 7 Nanometern fertigt. Das entspricht fünf aneinandergereihten Kohlenstoffatomen, was für die ent sprechende Reinraumtechnik bedeutet: Molekulare Verunrei nigungen rücken in den Fokus, namentlich luftgetragene mole kulare Verunreinigungen (airborne molecular contamination, AMC) und molekulare Oberflächenverunreinigungen (surface molecular contamination, SMC).
Im selben Zuge benötigt man immer mehr einzelne Bearbeitungs schritte. Mehrere Hundert sind es für einen Gigabit-Chip. Um unter diesen Umständen zu einer ökonomisch sinnvollen Aus beute an funktionsfähigen Chips zu gelangen, ist zusätzlich zu den bisher aufgeführten Besonderheiten noch etwas anderes unabdingbar: Nullfehlertoleranz.
Autor
Zukunftstechnologie EUVL: Mit der «extreme ultra-violet lithography» lassen sich Strukturen im Bereich von 7 Nanometern fertigen. (Bild: Shutterstock) SynaWave® Taschenfilter Energieklasse A+ mit kurzer Bautiefe und Hygienevorteilen. Die neuen
Dr. Christian Ehrensberger (basierend auf einer Meldung der Deutschen Presse-Agentur, wie im Text zitiert)
Hohes Energiesparpotential in Ihrer Lüftungsanlage. Setzen Sie Filter mit der Energieklasse A+ ein.
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Die Rohrsäge für die Pharmaindustrie: Damit lassen sich Rohre und Schläuche bei Installation und Austausch vor dem Schweissen auf die richtige Länge bringen.
Bei Installation und Wartung von Rohr- und Schlauchsystemen sind immer wieder einmal Objekte auf die richtige Länge zu bringen – aus regulatorischer und produktqualitätsbezogener Sicht ein kritischer Schritt. Neue Perspektiven versprechen jetzt kabellos einsetzbare Mobilsägen.
Die pharmazeutische Industrie benötigt umfangreiche Rohr- und Schlauchsysteme. Sie sollen die Reinheit von produktionsrelevanten Flüssigkeiten, wie Wasser in pharmazeutischer Qualität, Rohstoffen
und pharmazeutischen Wirkstoffen (API), sowie von Luft und anderen Gasen gewährleisten. Es versteht sich von selbst, dass dabei strenge Qualitäts- und Regulierungsstandards einzuhalten sind. So ist
Die Rohrsäge auf dem Ständer: Ein selbstzentrierendes Spannsystem sorgt für präzise, rechtwinklige Schnitte.
mit der Qualität des Endprodukts direkt die Qualität von Komponenten verbunden. Dazu gehören insbesondere Rohre und Schläuche, die auf Länge geschnitten und geschweisst werden müssen.
Rohrsäge mit einem technischen Neuansatz: gleichmässiges, genaues und präzises Schneiden eines breiten Spektrums von Rohrleitungen und Schläuchen für die pharmazeutische Produktion.
Die Rohrsäge für alle Fälle: unterschiedliche Materialien, dicke und dünne Rohre.
Wegen ihrer kritischen Rolle im Produktprozess werden Rohrleitungssysteme für hochreine Anwendungen aus Materialien wie Edelstahl hergestellt. Werkstoffe und Leitungsführung sind auf Korrosionsbeständigkeit und Erhaltung der Materialintegrität hin konzipiert. Extrahierbare und auslaugbare Stoffe («extractables and leachables») werden nach Möglichkeit vermieden; gleichzeitig wird auf eine einfache Reinigung und Desinfektion hingearbeitet.
Vor Ort auf die richtige Länge gebracht
Bei Installation oder Austausch sind solche Rohre und Schläuche vor dem Schweissen zunächst auf die richtige Länge zu bringen (sog. «Ablängen»). Dabei müssen alle Schnitte in den Rohrleitungen oder Schläuchen äusserst präzise, rechtwinklig und frei von Verunreinigungen wie winzigen Metallfragmenten sein.
Dazu verwenden Maschinenbauer häufig Rohrsägen. Es kann sich lohnen, dem Typus dieser Rohrsägen nachzuspüren! Denn nicht alle Rohrsägen sind dafür ausgelegt, Schnitte mit der nötigen Präzision zuverlässig durchzuführen. Auch müssen Maschinenbauunternehmen häufig mehrere Rohrsägen anschaffen, um Rohre und Schläuche verschiedener Grössen und Typen zu schneiden. Das erhöht zwar die Kosten, doch nur auf diese Weise lässt sich ein branchenspezifisches Schneiden durchführen – insbesondere für hochregulierte Branchen wie Pharma und Lebensmittelchemie.
Ausserdem müssen Rohrsägen bei regelmässigem Gebrauch in der Regel nach weniger als einem Jahr ausgetauscht werden. In manchen Industrieumgebungen werden herkömmliche Rohrsägen sogar
Die Rohrsäge für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen: vorzeitiger Austausch überflüssig. (Bilder: Tri Tool Technologies)
schon innerhalb von sechs bis neun Monaten als unbrauchbar eingestuft, weil beim Schneiden Metallpartikel in die Lager gelangen können. Es verbietet sich von selbst, an dieser Stelle durch Weiterverwendung den einen oder anderen Rappen einsparen zu wollen.
Für den Einsatz vor Ort erweist sich ein spezieller Typ als ausgesprochen praktisch: Rohrsägen für den Einsatz mit einem kabelgebundenen oder (und das ist der Clou!) mit einem kabellosen Motor. Sie haben unter anderem den Vorteil, keine extra Stromquelle zu benötigen. Neuerdings kommen Modelle auf den Markt, die ein gleichmässiges, genaues und präzises Schneiden von Rohren und Schläuchen aus einem breiten Spektrum unterschiedlicher Materialien und Grössen ermöglichen. Diese «reinen Schnitte» sollen dann bei unterschiedlichsten Anwendungen die gewünschte pharmazeutische Qualität bzw. Reinraumqualität der durchströmenden Flüssigkeiten und Gase sowie insbesondere der APIs gewährleisten. Diese modernen mobilen Rohrsägen lassen sich auf einem Tisch oder auf einem speziellen Rohrständer montieren. Dank eines selbstzentrierenden Spannsystems arretiert sich das zuzuschneidende Objekt von selbst. Klemmbacken halten es in Position. Für besonders kleine Objekte sind Backenverlängerungen verfügbar. Eine Laser-Linie markiert genau die Stelle, an der geschnitten werden muss.
Eine einzige Säge für unterschiedliche Rohrtypen Für das Wartungs-Team wird das präzise Schneiden jetzt sogar noch einfacher. Denn bestimmte Rohrsägen eignen sich sogar für gleich mehrere Anwendungen. Dazu
zählen dann sowohl dünn- als auch dickwandige Rohre (von 1/4” bis 6” Aussendurchmesser bzw. 1/8” bis 6” Innendurchmesser). Das Werkstoff-Spektrum umfasst sowohl Edelstahl für Pharma- bzw. Reinraum-Anwendungen (z.B. Schedule10-Rohre, Durchmesser: 0,035” bis 0,150”) als auch Spezialmetalle wie Titan oder exotischen Materialien wie Inconel; dieses ist in der Luft- und Raumfahrt üblich. Um die Produktivität beim Schneiden verschiedener Materialien zu erhöhen, sind die mobilen Rohrsägen mit verschiedenen Blattoptionen ausgestattet. Verschiedene Sägeblattdurchmesser und Zahnzahlen sind für unterschiedliche Wandstärken und Materialien erhältlich. Die Maschine erhöht die Produktivität, da sie schnelle Durchmesserwechsel ohne Werkzeuge ermöglicht und Schnitte in einem einzigen Durchgang ausführen kann. Die hohe Leistungsfähigkeit zeigt sich unter anderem beim Schneiden dünner Wände. Selbst das oft spröde Titan lässt sich mit der nötigen Spannkraft sowie adäquaten Eintauch- und Radialschnitten ablängen, ohne dass es beim Schneiden reisst.
Die Bearbeitung gelingt selbst in engen Räumen oder an einer Wand. Hier zahlt sich der kabellosen Einsatz besonders aus – und darüber hinaus einer einfachen Umstellung der Rohrsäge von Rechts- auf Linkshänder und umgekehrt, zugeschnitten auf den jeweiligen Mitarbeiter.
Weitere Informationen
Tri Tool Technologies
US-95742 Rancho Cordova, CA
info@tritool.com
www.tritool.com
Pharmazeutische und Chemische Hersteller stehen unter enormem Kostendruck. Sie produzieren spezifische Stoffe und obliegen strengen Compliance Standards. Während den Shutdowns steigt dieser Leistungsdruck auf einen Höhepunkt. Um diese Herausforderung zu meistern, sind bei Unternehmen, die in solch sensiblen Branchen tätig sind, innovative und strikt lösungsorientierte Ansätze besonders wichtig.
In den Sommerferien haben die Produktionsfachkräfte in der Ferne oder in der heimischen Natur entspannt. Auch die Fertigungsanlagen standen still. Und doch ging es in den Fabrikhallen mitten im Sommer emsiger zu denn je. Überall waren fleissige Fachleute am Werk, bei Tag und Nacht. Der turnusgemässe Shutdown lief auf Hochtouren. Spezialistinnen und Spezialisten haben die Anlagen auf Herz und Nieren überprüft. Sie standen dabei unter hohem Zeitdruck. Denn die Arbeiten mussten so schnell wie möglich beendet werden, um die Produktion bald wieder hochfahren zu können. Wenn alles optimal gelaufen ist, kann bis zur nächsten Sommersaison wieder reibungslos produziert werden. Doch nach dem Shutdown ist vor dem Shutdown: Die Planungen für die nächste Saison laufen schon.
Selber machen oder machen lassen? Bei welchen Anlagen in der Chemie- und Life-Science-Industrie ist es sinnvoll, die turnusgemässen Wartungsarbeiten mit eigenen Kräften vorzunehmen? Und wo lohnt es sich, die Revision vertrauensvoll in die Hände eines erfahrenen Dienstleisters zu legen? Mit anderen Worten: Selber machen oder machen lassen?
Der Industriedienstleister Bilfinger, der vor allem für sein Angebot in Maintenance, Engineering, Rohrbau und Isoliertechnik bekannt ist, bietet auch beim jährlichen Shutdown Unterstützung. Bilfinger hilft dabei, in Zeiten des Fachkräftemangels die turnusgemässen Arbeiten zu optimieren und liefert Mehrwert – beispielsweise indem Wartungsarbeiten mit digitalen Lösungen wie der App BMC@work papierlos organisiert werden.
Termingerecht und unfallfrei
«Optimal gewartete Anlagen sorgen für eine effiziente und nachhaltige Produktion sowie niedrige Kosten im Gesamtlebenszyklus», sagt Philippe Jaques, CEO Bilfinger Industrial Services Schweiz. «Bilfinger unterstützt seine Kunden aus der Pharma-, Chemie- und Biotechnologiebranche bei turnusgemässen Arbeiten mit der Erfahrung eines global tätigen Konzerns und gibt alles, um die Projekte diszipliniert, termingerecht und unfallfrei durchzuführen. So können sich produzierende Unternehmen voll auf ihr Kerngeschäft konzentrieren.»
Zeit ist Geld in der Produktion. Deshalb müssen alle Wartungs- und Inspektionstätigkeiten lange vor dem Shutdown akribisch geplant werden. Für alle Aufgaben müssen Fachkräfte und Materialien ter-
mingerecht verfügbar sein. Wenn alle Teile, Dokumente und Bewilligungen da sind, kann es losgehen. Dann bringt ein international erfahrener externer Industriedienstleister wie Bilfinger sein ganzes Know-how ein – egal, ob es um den Umgang mit Gefahrstoffen geht oder Arbeit unter Reinraumbedingungen.
Dokumentation bis hin zur kleinsten Dichtung
Besonders für Unternehmen aus Pharma, Chemie und Biotechnologie ist es wichtig, Effizienzstreben und Kostendisziplin mit den hohen regulatorischen Anforderungen in Einklang zu bringen. Die Branche hat besonders hohe Auflagen mit Blick auf die Qualifikation der Beschäftigten, die Qualitätssicherung und die Dokumentation der Prozesse. Alle Teile mit definierter Lebensdauer werden turnusgemäss gewechselt. Mitunter ist der Tausch von Einzelteilen schon vorher betriebswirtschaftlich sinnvoll und kann kostenoptimiert beim Shutdown durchgeführt werden.
Sicherheit geht vor Zugleich müssen Sicherheit und Qualität Vorrang haben, auch bei starkem Kostendruck. Deshalb sind strikt lösungsorientierte und innovative Ansätze zur Einhaltung der Compliance-Standards, die zu den höchsten der Welt gehören, bei turnus -
gemässen Wartungen und Revisionen gefragt. Genauso wichtig wie die gründliche Planung, ist ein hohes Mass an Flexibilität während der Arbeit. Nicht selten stossen die Fachkräfte auf verdeckte Mängel, die zusätzlich beseitigt werden sollten.
«Mit den Ressourcen eines internationalen Grosskonzerns kann Bilfinger auf ein breites Netz an Partnerfirmen zugreifen, die auch aussergewöhnliche Arbeiten durchführen können», sagt Jaques. «Wenn zusätzlich zu den Reparatur- und Revisionsarbeiten noch Anlagenteile optimiert,
modernisiert oder erweitert werden sollen, lassen sich auch solche Arbeiten mit flexiblem Projektengineering und sorgfältiger Planung problemlos während eines Stillstands umsetzen.»
Weitere Informationen
Bilfinger Industrial Services Schweiz AG
Untere Brühlstrasse 4
CH-4800 Zofingen
info.ch@bilfinger.com
www.ch.bilfinger.com
Carbogen Amcis, ein in Bubendorf ansässiges Unternehmen, das pharmazeutische Prozesse entwickelt und pharmazeutische Wirkstoffe (API) herstellt, hat die erste Routineinspektion seiner Fertigung in Shanghai durch die brasilianische Aufsichtsbehörde (ANVISA) bestanden.
Wie das Unternehmen jetzt mitteilte, wurde die fünftägige Inspektion bereits im vergangenen November durchgeführt –ohne kritische Beobachtungen. Das ANVISA-Audit konzentrierte sich auf Bereiche wie Versorgungseinrichtungen, Wartung und Kalibrierung, Produktion, Qualitätskontrolle und -sicherung. Die Behörde hat dem Standort ein Zertifikat für gute Herstellungspraxis (GMP) erteilt.
Der Carbogen Amcis-Standort in Shanghai beschäftigt 140 Mitarbeiter und ist auf die Herstellung von Rohstoffen, Zwischenprodukten und Wirkstoffen in grossem Massstab, die Herstellung hochwirksamer Chemikalien bis zur Kategorie III, die GMPProduktfreigabe und die analytische Unterstützung von Entwicklungsaktivitäten spezialisiert.
«Wir freuen uns, dass wir uns als wichtiger Teil des Netzes von Carbogen Amcis zur Entwicklung und Fertigung im Auftrag, Contract Development and Manufacturing Organisation/CDMO, etablieren und die gleichen hohen Standards erfüllen können, die unsere Kunden weltweit erwarten», sagte Harry Wong, General Manager
des Carbogen Amcis-Standorts Shanghai. «Wir sind ein integraler Bestandteil der Lieferkette des Unternehmens und bieten der Gruppe grosse Möglichkeiten in Bezug auf Kapazität und geografische Flexibilität.»
Carbogen Amcis ist ein Dienstleister der pharmazeutischen und biopharmazeutischen Industrie im Bereich der Entwicklung und Vermarktung von Arzneimitteln in allen Phasen der klinischen Entwicklung und des Produktlebenszyklus. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, wesentlich zur Entwicklung von Arzneimitteln zum rechten Zeitpunkt beizutragen. Gleichzeitig versucht man, die verfügbaren Ressourcen der Pharma- und Biotech-Kunden bestmöglich auszuschöpfen. Carbogen Amcis ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft von Dishman Carbogen Amcis Limited, Ahmedabad, Indien, und besitzt in der Schweiz ein starkes Standbein. Die Expertise von Carbogen Amcis schliesst insbesondere das Betreiben von Reinraum-Laboren ein. In der Schweiz befindet sich eines davon am Standort
Neuland. Aufgrund der hohen Standards sind hier unter anderem HPLC-Trennungen bis zur Kategorie 3 möglich. Der CDMOStandort in Manchester verfügt über ein Reinraumlabor der ISO-Klasse 8. In Bubendorf selbst hat das Unternehmen für sein Biokonjugations-Business verschiedene Reinräume eingerichtet.
Bereits im Januar 2023 hat das Schweizerische Heilmittelinstitut Swissmedic die Routineinspektion der Standorte von Carbogen Amcis in Bubendorf, Aarau und Neuland erfolgreich und ohne kritische Beobachtungen abgeschlossen. Die Inspektion umfasste auch einen frisch ausgebauten Produktionsbereich in Bubendorf. Swissmedic hat die bestehende GMP-Herstellungserlaubnis von Carbogen Amcis für alle drei Standorte ohne Einschränkungen validiert.
Weitere Informationen
Carbogen Amcis
CH-4416 Bubendorf
thomas.schlatterer@carbogen-amcis.com
www.carbogen-amcis.com
Als Wiederholaufgabe, die unter hohen Hygieneanforderungen stattfinden muss, eignet sich das Pipettieren in der Pharma-Forschung perfekt für die robotergestützte Automatisierung. Schwierig wird es jedoch, wenn dabei auch Flexibilität erwünscht ist, weil Quell- und Zielgefässe in unterschiedlichen Grössen zu handhaben sind. Eine vollautomatisierte und flexible Robotik-Lösung für das Pipettieren und Aliquotieren eignet sich genau dafür.
In der Forschung sowie bei der Herstellung pharmazeutischer Produkte spielt das Pipettieren und Aliquotieren von Substanzen eine entscheidende Rolle. Bei dieser repetitiven Tätigkeit müssen strenge zeitliche und sicherheitsrelevante Vorgaben eingehalten werden, und sie muss unter sterilen Bedingungen stattfinden. Daher haben sich vollautomatisierte Lösungen etabliert, die auf der Basis vorhandener Laborgeräte entwickelt wurden. Der Automatisierung waren aber bislang dort Grenzen gesetzt, wo keine reinen Wiederholaufgaben zu erledigen waren. Wenn zum Beispiel sowohl aus kleinen als auch grossen Gefässen (oder in diese hinein) pipettiert werden sollte, wurde und wird nach wie vor ein menschlicher Bediener benötigt.
Für aseptische Umgebungen
Beproben
Essert Robotics hat jetzt eine wegweisende Roboterzelle für exakt dieses Aufgabenspektrum entwickelt. Die Lösung besteht aus einem Sechsachs-Roboter von Stäubli, der mit einer elektronischen Pipette ausgestattet ist und die HandlingAufgaben im Arbeitsbereich einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank erledigt.
Dabei handelt es sich keinesfalls um einen «üblichen» Industrieroboter, sondern um einen «TX2-60L Stericlean»-Roboter von Stäubli. Diese Baureihe wurde speziell für
den dauerhaften Betrieb in aseptischen Produktionsbereichen der Klasse A entwickelt. So sind die Systeme GMP-konform, erfüllen die ANSI/RIA R15.06 Standards und unterstützen die hohen AAP-Anforderungen. Damit gewährleisten
«Stericlean»-Roboter von Stäubli können dauerhaft in aseptischen Produktionsumgebungen arbeiten – und erschliessen damit der Robotik neues Terrain. (Bild: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)
sie einen umfassenden Schutz der Produkte, die sie handhaben, verpacken oder pipettieren.
Das bedeutet: Damit können keimfreie Prozesse automatisiert werden, in denen der Einsatz von Standardrobotern gänzlich unmöglich wäre – zum Beispiel beim Pipettieren. Die von Stäubli patentierte JCS-Antriebstechnik erfüllt zudem die hohen Anforderungen an die Präzision.
Eine mikrobiologische Sicherheitswerkbank
Die Handhabung und das Pipettieren finden auf diesem Automatisierungssystem
für die Labortechnik auf einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank der Klasse II von Weiss Pharmatechnik statt, die speziell konzipiert wurde. Sie entspricht den Anforderungen der Aufnahme der DIN EN 12469 (Biotechnik – Leistungskriterien für mikrobiologische Sicherheitswerkbänke) und bietet reine Luft der Klasse ISO 5 gemäss ISO 14644-1 bzw. Reinluftklasse A gemäss EU-GMP Annex 1 (Aseptische Bedingungen). Zusätzlich werden die unterhalb der Arbeitsfläche liegenden Kontaminationsbereiche durch einen Inflow von 0,5 Meter pro Sekunde in Unterdruck gehalten, so -
Nach einem Dreivierteljahrhundert Laborautomatisierung treibt heute die Fusion von Robotik, Künstlicher Intelligenz, Internet of Things und Cloud Computing die Effizienzsteigerung voran. (Bild: Essert Robotics/Shutterstock)
dass keine Partikel aus dem Arbeitsbereich austreten können. Die benötigte Luft wird dem Aufstellraum entnommen und oben am Werkbankdach über einen Hepa-Filter wieder abgegeben.
Von wenigen Millilitern bis zu drei Litern
Die Innovation besteht darin, dass der Roboter auf mehrere sowie unterschiedlich grosse Quell- und Zielgebinde zugreifen kann – mit einem Volumen von wenigen Millilitern bis zu zwei oder drei Litern. Eine solche Flexibilität ist beispielsweise erwünscht, wenn kleinere Chargen ohne Zeitverzug zu pipettieren sind, um den Workflow in Labor effizient zu gestalten. Ausserdem wird so das Risiko minimiert, dass Verunreinigungen von aussen in den Prozess eingetragen werden.
Je nach Applikation kann der TX2-60L das zu pipettierende Material auch auf mehrere Zielgebinde aufteilen, das heisst aliquotieren. Bei Bedarf kann ein elektrischer Greifer auch Gefässe mit tiefgefrorenen Medien aus einem vollintegrierten Ultratiefkühlschrank entnehmen.
Nach definierter Auftauzeit entnimmt der Roboter per Pipette das Medium und beprobt damit die vorgesehenen Gefässe. Je nach Anwendungsfall sorgt ein automatisierter Decapper für einen höheren Durchsatz. Optional lassen sich die Proben vollautomatisch etikettieren. Die hohe Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters gewährleistet hohen Durchsatz und maximale Produktivität.
Das Betriebssystem von Essert nutzt erprobte «Audit Trail»- und «PM Quality»Funktionen und erfüllt die GMP-Anforderungen. Durch die exakte Positionierung der Pipette am Roboterarm und mehrfache Prüfungen wird eine sehr hohe Prozessqualität garantiert. Die in Edelstahl ausgeführte, kompakte Lösung erfüllt alle Anforderungen an einen hygienischen Prozess.
Weitere Informationen
www.essert.com
www.staubli.com
www.weiss-technik.com
Mit der Installation von zwei grossen Reinraumanlagen startet der estnische Produktionsstandort der Karl Storz Gruppe, eines weltweit führenden Herstellers von Endoskopen und medizinischen Geräten, seine eigene Reinraumfertigung. Die Firma Schilling Engineering, Spezialist für die Planung und den Bau von Reinräumen, ist als Partner von Karl Storz mit im Boot.
Genauer: Schilling Engineering bekam den Auftrag, die Reinraumproduktion der Firma Karl Storz Video Endoscopy Estonia aufzubauen, ein Teil der familiengeführten Karl Storz Gruppe.
Hoher Automatisierungsgrad der Fertigungslinien
Die Fertigstellung der gesamten Reinraumanlage in Tallinn wurde in mehreren Phasen geplant. Die ersten beiden Bau -
abschnitte sind bereits abgeschlossen, ein weiterer Ausbau der Reinraumkapazitäten ist in Vorbereitung.
Damit gewinnt der estnische Standort nicht nur innerhalb der Karl Storz Gruppe an Bedeutung, sondern setzt auch Massstäbe im Bereich Smart Factories. Estland gilt als Vorbild in Sachen Digitalisierung und hat sich in diesem Bereich zu einer der fortschrittlichsten Gesellschaften der Welt entwickelt. Auch die Produktionslinien am estnischen Standort von Karl Storz sind hoch automatisiert und vernetzt.
«Wir bauen unsere Reinraumproduktion komplett neu auf und wollen sie nahtlos in unsere Unternehmensphilosophie integrieren, die auf einen hohen Digitalisierungs- und Automatisierungsgrad setzt», sagt Riivo Ranniku, Director of Operations bei Karl Storz Video Endoscopy Estonia OÜ. «Dazu brauchen wir das Know-how eines Experten, der uns berät, schult und mit neuester Technologie versorgt. Mit
Die Steuerung des Reinraums wird über Touchscreens durchgeführt. Die Oberflächen wurden ins Estnische übersetzt, um die Bedienung zu erleichtern.
Schilling Engineering haben wir einen zuverlässigen Partner gefunden, der uns dieses Gesamtpaket anbieten konnte. Das Reinraumsystem liefert uns eine Fülle von Daten, die wir in unsere Prozesse integrieren können, wie zum Beispiel die automatische Steuerung und Überwachung. Auch die Möglichkeit der Fernwartung ist für uns sehr wichtig.»
Entwicklung eines Prototyps für Einweg-Endoskope
Der erste Reinraum der neuen Anlage wurde zeitlich in der Planung der Gesamtanlage vorgezogen, um darin einen Prototyp für die geplante Herstellung von Einweg-Endoskopen entwickeln zu können.
Die 350 Quadratmeter grosse Reinraumanlage ist bereits in Betrieb gegangen und erreicht die Reinraumklasse ISO 7 in ope -
ration.
Eine Besonderheit des Reinraums ist die Materialschleuse. Sie ermöglicht eine Steuerung und Rückmeldung für Logistikroboter. Die autonomen, mobilen Roboter in der Grösse eines kleinen Einkaufswagens öffnen die Schiebetore der Materialschleuse automatisch per Funk. Um einen Druckabfall im System zu verhindern, sorgen gegenseitig verriegelte Türen dafür, dass immer mindestens eine Schleusentür geschlossen bleibt.
Für die Inbetriebnahme des Reinraums haben sich die Esten einen straffen Zeitplan gesetzt, um die Validierung der Medizinprodukte zu beschleunigen. Innerhalb von nur sechs Monaten wurde die erste Projektphase erfolgreich abgeschlossen. Das Reinraumsystem wurde nach ISO 14644-1 qualifiziert und eine ausführliche Dokumentation erstellt. Sie umfasste Raumbuch, Risikoanalyse und DQ-PQ.
Digitalisierte Prozesse und Qualitätskontrolle
Auch der zweite Abschnitt der Reinraumanlage erreicht die ISO-Klasse 7 und verfügt über ein flexibles Design, das an zukünftige Anforderungen angepasst werden
kann. Die Gesamtfläche der Reinräume beträgt mehr als 750 Quadratmeter plus Personal- und Materialschleusensysteme. Ein grosses Anliegen der Esten war eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Reinraumtechnik, die sich in die digitalisierten Abläufe der hochmodernen Produktion integrieren lässt. Mit seinem hauseigenen Steuerungssystem konnte Schilling Engineering diesen Wunsch nach
Das Reinraumsystem wurde nach einer achtwöchigen Bauzeit für die Klasse 7 nach ISO 14644-1 qualifiziert.
hoher Datenintegration erfüllen. Das Steuerungssystem verwaltet zentral die Einstellungen der Reinraumtechnik und misst und überwacht wichtige Parameter wie
Partikel, Feuchte, Druck und Temperatur. Die Steuerung des Reinraums erfolgt über Touchscreens, die auch aus der Ferne zugänglich sind. Um die Bedienung zu erleichtern, wurden die Oberflächen ins Estnische übersetzt. Für den unwahrscheinlichen Fall einer Störung, wurde eine sichere Fernwartung von Deutsch -
land aus eingerichtet. Auf diese Weise wird eine effiziente Fehlersuche ermöglicht. Im Störungsfall werden die Verantwortlichen per E-Mail benachrichtigt. Eine spezielle Programmierung ermöglicht es, die Reinraumanlage bei Nichtbetrieb in einen «Schlafmodus» zu versetzen. In diesem Zustand werden die Luftwechsel -
rate und die Druckkaskaden energiesparend reduziert.
Erfolgreiche Kooperation in Europa
Das Projekt stellte die deutschen Reinraumspezialisten vor einige Herausforderungen: Die Einsatzzeiten der Projektleiter und Servicetechniker mussten genau geplant werden, denn die Mitarbeiter von Schilling Engineering aus Baden-Württemberg reisten mit dem Flugzeug und nicht mit ihren gewohnten Servicefahrzeugen an. Material und Werkzeuge wurden per Spedition nach Estland gebracht. Um Verzögerungen zu vermeiden, wurden einige Werkzeuge und Komponenten als Ersatzteile mitgeliefert.
Mit Unterstützung der estnischen Kollegen konnten die logistischen Herausforderungen gemeistert werden. Nach einer Bauzeit von acht Wochen wurde die zweite Reinraumanlage qualifiziert und betriebsbereit übergeben. Eine dritte Anlage ist bereits in Planung.
Weitere Informationen
Schilling Engineering
CH-8219 Trasadingen
info@schillingengineering.ch
www.schillingengineering.ch
Der deutsche Industrieverband Spectaris hat kürzlich den ersten industriellen Kommunikationsstandard für Analyse und Laborgeräte präsentiert. Dieser knüpft an etablierte
Maschinenstandards an und soll unter Anwendern und Herstellern über ein weltweites
Netzwerk verbreitet werden.
Der «Laboratory & Analytical Device Standard» (LADS) stellt sicher, dass alle Laborgeräte und daran angeschlossenen Anwendungen eine gemeinsame Sprache sprechen und sich schnell und kostengünstig vernetzen können. Damit stellen sich Anwender einen individuellen Gerätepark zusammen, der unabhängig von Hersteller und Schnittstelle Daten austauschen kann.
Nach vierjähriger Entwicklungszeit wurden in der ersten LADS Version die wichtigsten Anwendungsfälle für die industrielle Praxis berücksichtigt. Mathis Kuchejda, Vorsitzender der Analysen, Bio und Labortechnik bei Spectaris, dem deutschen Industrieverband für Optik, Photonik, Analysen und Medizintechnik, erklärt: «Mit dem LADS wird die effiziente Vernetzung von Geräten, automatisierten Systemen und Prozessen Wirklichkeit und sorgt für den entscheidenden Wett
bewerbsvorteil im immer stärker umworbenen Labormarkt.» Laut einer Studie von McKinsey sollen bis zu 50 Prozent der Kosten und bis zu 70 Prozent der Lieferzeit durch Digitalisierung und Automatisierung in Qualitätslaboren eingespart werden.
Meilenstein auf dem Weg zur digitalen Transformation Spectaris hatte sich für die «Open Platform Communication Unified Architecture» entschieden. Die in der Kurzform bezeichnete OPC UA bot das beste Framework für die Vernetzung von Geräten, Systemen und Prozessen im Labor, zumal auch viele Maschinenstandards darauf aufsetzen. Die OPC UA definiert das serviceorientierte Grundgerüst, während domänenspezifische Erweiterungen in sogenannten «Companion Specifications» definiert werden.
«Mit dem LADS steht nun das Fundament für die sichere horizontale und vertikale Integration eines sehr breiten Spektrums von Laborgeräten und analytischen Instrumenten unterschiedlicher Komplexität auf Basis des weltweit führenden industriellen Interoperabilitäts Standards OPC UA zur Verfügung,» sagt Dr. Matthias Arnold, CTO der LADS Joint Workgroup bei der OPC Foundation. Gemäss ihm stellt dies ein Meilenstein auf dem Weg zur digitalen Transformation des Labors 4.0 dar. «Dank der Cross Industry Fähigkeiten von OPC UA ist die synergetische und semantische Interoperabilität vom LADS mit relevanten benachbarten Bereichen wie beispielweise Pharma 4.0, Robotik oder AI Anwendungen sichergestellt», fährt Arnold weiter.
Integration von Instrumenten in übergeordnete Datensysteme
Darüber hinaus bietet der LADS Interoperabilitäts Standard eine ideale Grundlage für weitere spezifische Erweiterungen und Ergänzungen. Ein herausragendes Beispiel sind die aktuellen Arbeiten zur «Common Analytical Instrument System Integration» Spezifikation (CAISI), die, basierend auf dem LADS, die Integration von komplexen analytischen Instrumenten in übergeordnete Datensysteme sicherstellt. Da sowohl der LADS als auch die CAISI Spezifikation auf dem OPC UAStandard basieren, ist ein nahtloser Kommunikationsaustausch für Geräte im Labor möglich.
Von Anfang an wurde bei der Entwicklung vom LADS auf Internationalität gesetzt. Möglich machte dies die Gründung einer Joint Working Group. Hier versammelten sich Teilnehmer aus Spanien, den Niederlanden, UK und Japan. «Insbesondere in Japan nimmt der LADS gerade richtig Fahrt auf», erklärt Dr. Janina Bolling, Leiterin des Fachverbandes der Analysen, Bio und Labortechnik bei Spectaris. Weitere Informationen zum LADS sind auf der Website von Spectaris ersichtlich.
Weitere Informationen www.spectaris.de
Das Handling unterschiedlicher Gefahrstoffe erfordert die Einrichtung oder Umgestaltung geeigneter Sicherheitsarbeitsplätze. Doch nicht immer lässt die vorhandene Lüftungstechnik problemlos eine Erweiterung zu. Die Lösung kann in einem universellen Lüftungskonzept mit zwei unterschiedlichen Luftführungssystemen liegen.
Im vorliegenden Beispiel sollte im Logistikzentrum eines Chemieunternehmens eine neue Abfüllanlage installiert werden. Der Standort dient zur Ab und Umfüllung von jährlich etwa zweieinhalb Millionen Lieferungen diverser Chemikalien. Die Produkte enthalten Substanzen unterschiedlicher Gefährdungsklassen, die sowohl als Feststoffe wie als Flüssigkeiten vorliegen können. Dazu gehören hochgradig umweltgefährdende Gefahrstoffe, Farbstoffe, toxische, hochtoxische und geruchsintensive Stoffe, selbstentzündliche Stoffe und Peroxide, korrosive Stoffe sowie brennund entflammbare Stoffe. Die Abfüllung erfolgt manuell aus verschiedenen Grossgebinden bis max. 200 Liter Volumen in kleinere Gebinde von 1 ml bis max. 25 Liter Volumen. Je nach Gefährdungsgrad der Substanzen ist ein effektiver Bedienerschutz erforderlich. Es durfte daher keinerlei Einschränkungen beim Sicherheitskonzept geben. Die besondere Herausforderung lag in der bestehenden Lüftungstechnik, die nur geringe zusätzliche Abluftmengen aufnehmen konnte.
Wechselweise Ab- oder Umluftbetrieb
Von der Weiss Technik wurde hierfür ein neuartiges Anlagensystem mit zwei unterschiedlichen Luftführungssystemen entwickelt Die Lösung kombiniert ein
Ejektor Luftdüsen Konzept mit geringsten Luftdurchsatzraten mit einer 3 Zonen Reinluftschleiertechnik für maximalen Kontaminationsschutz.
Bei der Abfüllung von lösungsmittelhaltigen Flüssigkeiten wird die Anlage in den Ejektor Luftdüsen Modus nach dem WIBOjekt Prinzip versetzt. Sie arbeitet dann im Abluftbetrieb, um bei bestmöglicher Abführung der Lösemitteldämpfe das Abluftvolumen niedrig zu halten. Die Anlagen kommen auf diese Weise mit ca. 50% der typischen Luftmengen aus und gewährleisten Arbeitsplatzkonzentrationen von ≤ 1 ppm.
Bei Anwendungen mit potenten oder toxischen Pulvern arbeitet die Anlage nach dem 3 Zonen Reinluftschleier Prinzip im WIBObarrier Modus im Umluftbetrieb. Form, Richtung, Geschwindigkeit und Luftmenge der WIBObarrier Luftschleierdüsen sind exakt aufeinander abgestimmt. Dieses perfekte Zusammenspiel sorgt für ein optimales und bedarfsgerechtes Strömungsbild und erzeugt einen stabilen Reinluftschleier. Von innen oder aussen kommende luftgetragene Partikel zieht der Barrier Reinluftschleier wie ein Magnet an und führt sie direkt den Absaugbereichen an Front und Rückseite zu. Selbst Partikel, die durch Eingreifen des Mitarbeiters im Arbeitsbereich auftreten, werden vom Reinluftschleier erfasst und der Absau
gung zugeführt. Zusätzlich wird der Produktbereich im Arbeitsraum bei einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit mit HEPA gefilterter Reinluft überschleiert. Die unidirektionale Luftströmung kommt aus der Gehäusedecke und ist von hinten nach vorne abgestuft. So werden Verwirbelungen, beispielsweise durch Einflüsse von Zugluft oder durch Bewegungen des Bedieners ebenso wirksam vermieden, wie ein ungewollter Produkteintrag. Innerhalb der Rückwand erfolgt eine 3 fach Filtrierung der Umluft mit Filtern der Klassen F9/ H14/H14. Je nach Toxizität der Stoffe lässt sich durch Verwendung einer Schiebescheibe mit Handschuheingriffen ein OELWert von ≤ 10 µg/m3 erreichen. Dank des modularen Konzeptes ist die Anlage umrüstbar auf den Einsatz mit einer Klappscheibe mit Handschuheingriffen. So wird ein OEL Wert ≤ 1 µg/m3 erreicht. Der Filteraustausch erfolgt nach dem «safe change»Prinzip sicher und kontaminationsfrei.
Standardisierung für ein breites
Spektrum an Gefahrstoffen
Das modulare Anlagenkonzept ermöglicht die Standardisierung der Arbeitsplätze bei hoher Ergonomie und maximaler Effektivität. Für Arbeitserleichterungen sorgen unterschiedliche Hubsysteme mit HubKippeinrichtung bis 150 kg, eine Hubsäule und höhenverstellbare Arbeitsflächen. Mit mobilen, batteriebetriebenen Hubwagen oder Palettenliftern werden die Behälter in die Anlagen eingebracht, entnommen oder zum besseren Handling in ergonomische Höhe angehoben. So wird auch der Umgang mit grösseren Gebinden oder Paletten problemlos möglich. Das System kann offen, mit Schiebescheibe oder komplett geschlossen betrieben werden, so dass es universell und sehr flexibel für ein breites Spektrum an Gefahrstoffen einsetzbar ist.
Weitere Informationen
Weiss Technik AG
CH 8852 Altendorf
+41 55 256 10 66
Info.ch@weiss technik.com
www.weiss technik.com
Tablet-PCs lassen sich jetzt auch in Reinräumen der Pharma- und Chemieindustrie nutzen –und entfalten dort sogar zusätzliche, ausgesprochen reinraumspezifische Stärken.
So mancher hätte sich gern einfach ein handelsübliches Tablet an seinen Arbeitsplatz mitgenommen. Doch im Reinraum muss es eine Menge zusätzlicher Anforderungen erfüllen: Staubbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, GMP-Standards. Damit die Cleanroom-Crew lange Freude an ihrem Reinraum-Tablet hat, muss es insbesondere resistent gegen branchenübliche Reinigungs- und Desinfektionsmittel sein.
Eine neue Generation von Tablets basiert auf handelsüblichen Modellen bekannter Hersteller, erfüllt zusätzlich die speziellen Reinraum-Anforderungen und leistet darüber hinaus sogar noch mehr: Externe Geräte für Log-in-Prozesse über Transpondermedien werden überflüssig, denn das moderne Reinraum-Tablet erledigt alles über einen integrierten RFID-Kartenleser. Auch entfällt das lästige Entfernen von Schutzkappen dank einer neuartigen Ladeschale. Eine kanten- und totraumfreie, rundum geschlossene Edelstahlummantelung schützt das Innenleben des Tablets und lässt doch die Möglichkeit offen, die vorderseitige Kamera zu nutzen – und auch die rückseitige. Diese erlaubt sogar 4KVideos. Das Tablet eignet sich damit unter anderem ideal für hochaufgelöste Bild- und
Die Vorteile von Tablets lassen sich heute auch in hygienisch anspruchsvollen Umgebungen nutzen. (Bilder: Caitron)
Videodokumentationen, beispielsweise von Probenahmen.
Damit ein solches mobiles Endgerät seine Stärken voll ausspielen kann, lässt es sich optional mit einem Tragegriff für das Gehäuse ausstatten. So kann es jeder Mitarbeiter einfach von A nach B mitnehmen. Am Einsatzort können spezielle Wandhalterungen und Docks für eine sichere Aufstellung installiert werden. Bedienbar sind solche Tablets sowohl mit Reinraumhandschuhen als auch mit Stylus-Stiften. Des Weiteren können sie mit Peripheriesystemen, wie zum Beispiel mit
Tastaturen, Mäusen oder Barcode-Scannern gekoppelt werden. Der Datentransfer erfolgt über einen GMP-konformen Magnetstecker vom Typ USB-C, der über eine entsprechende Reinraum-Abdeckung verfügt.
Weitere Informationen
Caitron GmbH
D-88138 Weissensberg info@caitron.de www.caitron.de
Skinfolien-Systeme spielen ihre Talente zunehmend auf mehreren Feldern aus: bei der hygienischen Verarbeitung hochwertiger Fleisch und Fischprodukte auf Verpackungsanlagen ebenso wie bei der ansprechenden Präsentation am Point of Sales (POS), zum Beispiel bei Coop oder der Migros. Für die Verpackung hochwertiger Fleisch- und Fischprodukte sind Skinfolien aufgrund ihrer besonders hochwertigen Optik im Regal und ihres Potenzials zur Ressourceneinsparung eine beliebte Wahl. Komplette Systeme bieten eine Lösung an, die sowohl in der Verarbeitung auf Verpackungsanlagen als auch in der Präsenz am POS glänzen. Die Verarbeitung funktioniert auf Tiefziehmaschinen und Traysealern, auf allen gängigen Unterbahnen und Schalen.
Erste Wahl für die hygienische Sicherheit und für die Präsentation hochwertiger Fleisch-und Fischprodukte am POS: Skinfolien. (Bild: Adapa)
Skin-Verpackungen sind die erste Wahl für die Präsentation hochwertiger Fleisch- und Fischprodukte. Denn wer erstklassige Qualität bietet, darf sie auch zeigen: Die transparenten, passgenauen Folien umschliessen das Produkt wie eine zweite Haut und ermöglichen eine freie Sicht auf den Inhalt. Der Premium-Look prägt auch die Präsentation am
Die Integration kontinuierlicher Prozessüberwachungssysteme für anspruchsvolle GxPUmgebungen in bekannte Verzeichnisdienste zur Verwaltung von Netzwerken hilft, Umgebungen zu schützen, die Validierung zu vereinfachen und die Datenintegrität sicherzustellen.
In der neuen Konstellation spielen die GxP-Überwachungssysteme ihre bekannten «Kernkompetenzen» aus: Mit einer Kombination aus Sensoren (mitunter Tausende) und Software sorgen sie für das Monitoring von Temperatur, Feuchte und anderen Parametern und lösen bei Umgebungsbedingungen jenseits der Spezifikation in Echtzeit Alarm aus (per Bildschirm, E-Mail, SMS, über Alarmtürme oder durch Weiterleitung an einen Alarmdienst und Sprachanrufe). In der
Prozessüberwachungssysteme für anspruchsvolle GxP-Umgebungen antworten auf Fragen rund um Verzeichnisdienste, Netzwerke, Schutz vor Cyberangriffen, Validierung und Datenintegrität. (Bild: Vaisala)
jüngsten Ausführungsform gibt es bereits dann einen Alarm, wenn keine vollständigen Daten vorliegen oder wenn Messdaten verzögert eingehen (z.B.
POS: Fleisch, Fisch und Co. werden durch die eng anliegende, hochglänzende Folie sanft in der Verpackung fixiert und vor Aussaftungen geschützt. So können sie aufmerksamkeitsstark stehend oder hängend angeboten werden.
Ein weiterer Vorteil von Skin ist die Haltbarkeit von Lebensmitteln: Im Vergleich zu anderen gängigen Verpackungsmethoden kann diese mit Skinfolien deutlich verlängert werden. Schliesslich geht Skin auch mit Convenience Hand in Hand, zum Beispiel bei der Zubereitung von Fertiggerichten, die mit geeigneter Folie direkt in der Verpackung in der Mikrowelle zubereitet werden können.
www.adapa-group.com
nach Kommunikationsunterbrechung).
Datenlogger lassen sich in das System per Kabel oder über Funktechnik mit hoher Reich -
weite einbinden. Neuerdings schlägt die Software auch Alarm, wenn Messdaten nicht wiederhergestellt werden können, zum Beispiel beim Problem «Messsonde vom Datenlogger getrennt».
Die Zugriffsrechte auf das Netzwerk lassen sich durch die Einstufung als User mit Authentifizierungsmöglichkeit verwalten. Daneben können auch User-Gruppen gebildet und deren Mitgliedern Zugriffsrechte gewährt werden. Diese allgemeinen Verwaltungsaufgaben können bekannte Verzeichnisdienstes übernehmen, sobald die ÜberwachungsSoftware integriert worden ist. Diese wiederum konzentriert sich auf ihre Kernkompetenzen.
www.vaisala.com
Ein Tablet von Microsoft oder Apple? Für manchen Konsumenten kann dieser Fight nur durch K. o. entschieden werden, während die klare Antwort für den Reinraum lautet: beides geht.
Die Vorteile von Tablets als flexiblen mobilen Endgeräten lassen sich heute auch in hygienisch anspruchsvollen Umgebungen geniessen.
Bei Reinraum-Tablets hat der Anwender die Wahl: Neben der Variante mit einem Microsoft Surface Pro sind sie genauso mit einem Apple iPad Pro verfügbar. Das mobile Endgerät ist nahtlos in ein komplett geschlossenes IP65-Edelstahlgehäuse integriert. Das bedeutet: Staubdichtigkeit und Schutz vor Strahlwasser aus allen Richtungen sind gewährleistet, womit entscheidende Voraussetzungen für den Einsatz im Reinraum und in GMP-Umgebungen erfüllt sind. Dank der Edelstahlhülle kann das Tablet ausserdem mit nahezu allen gängigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln schnell und gründlich gereinigt werden. Übliche Ausführungen eines
Die Frage nach der richtigen Marke für mobile Endgeräte entscheidet sich im Reinraum klar zugunsten eines Sowohl-als-auch. (Bild:
solchen Reinraum-Tablets verfügen über ein 11“-Multi-TouchDisplay. Es ist mit einem zusätzlichen Schutzglas gesichert und kann mit üblichen Reinraumhandschuhen bedient werden. Auf der Vorderseite des Gerätes finden sich ein IP65-An-/Aus-Schalter sowie ein Lautstärketaster.
Als Schnittstelle für den Datenaustausch oder zum Laden steht ein moderner USB-C-Anschluss zur Verfügung. Er befindet sich unter einer IP65Edelstahlabdeckung. Zudem kann eine Bluetooth-Schnittstelle beispielsweise zur Anbindung eines Scanners oder für eine Verknüpfung mit dem WLAN des iPad Pro verwendet werden.
Auf eine «Charta der Vielfalt» setzt Arnulf Piepenbrock, geschäftsführender Gesellschafter der gleichnamigen Unternehmensgruppe mit einem
breiten Dienstleistungsspektrum, beispielsweise in den Geschäftsbereichen Facility Management, Gebäudereinigung, Sicherheit, Gebäude -
Optional kann das Tablet-Gehäuse um einen Edelstahl-Hal -
tegriff ergänzt werden. Weiterhin wird eine passende Halterung, zum Beispiel zum Aufstellen auf den Tisch oder zur Montage an der Wand, angeboten. Durch die Halterung kann der Mitarbeiter das Tablet bei Bedarf ablegen und hat beide Hände frei für Eingaben oder andere Tätigkeiten.
www.systec-solutions.com
technik und Instandhaltung und insbesondere in der Reinraumreinigung (Unterhaltsüber die Sonderreinigungen bis hin zum Schleusenservice). «Entscheidend ist, wie wir einander begegnen – im Unternehmen ebenso wie im Alltag», betont Piepenbrock. «Wir sind dankbar, dass aus neuen Kollegen auch Nachbarn und Freunde werden.» Er führt das seit 1913 bestehende Familienunternehmen in vierter Generation und möchte, dass auch kommende Generationen in einem offenen und demokratischen Land leben. Neben den gesellschaftlichen Aspekten führt Piepenbrock auch handfeste wirtschaftliche Interessen an: Der Standort
Deutschland sei auf eine offene Gesellschaft angewiesen, denn der ohnehin angespannte Arbeitsmarkt brauche qualifiziertes Personal aus dem Inund Ausland, um die zahlreichen Aufgaben im Land zu bewältigen. Auch deswegen positionieren sich der Geschäftsführer und das gesamte Unternehmen gegen Diskriminierung und Fremdenfeindlichkeit.
So birgt die «Charta der Vielfalt» eine doppelte Chance: gesellschaftlich und wirtschaftlich.
www.piepenbrock.de
Die Messe Lounges in Karlsruhe ist vom 23. bis zum 25. April dieses Jahres das Schaufenster für Innovationen und Trends in der Welt der Reinraum- und Prozesstechnik.
Das Programm umfasst Technologien und ihren effizienten Einsatz in der Praxis sowie im Speziellen reine, saubere, hygienische oder sterile Umgebungsbedingungen in der Produktion, im Prozess oder in anderen kontaminationsrelevanten Bereichen. Neben den fachlichen Themen spielen beim Besuch der Messe natürlich auch die «unzähligen» Möglichkeiten zur Vernetzung mit Gleichgesinnten eine Rolle.
Die Lounges 2024 stehen im Zeichen der Innovation. Besucher können sich auf eine Reise durch die neuesten Entwicklungen in der Reinraumtechnologie freuen, von bahnbrechenden Forschungsergebnissen bis hin zu praktischen Anwendungen, die die Effizienz und Effektivität in mehreren dynamischen Branchen neu definieren. Die Messe bietet als grosse Plattform einen tiefen Einblick in die Technologien, die unsere Zukunft gestalten werden.
Ein ganzes Jahr lang profitieren Neben der Präsenzmesse besteht auch die Chance, Zugang zu einem umfassenden Archiv von über 100 Fach- und Schulungsvorträgen der Lounges 2024 zu erhalten. Diese Sammlung von Videos bietet Einblicke und das neueste Wissen direkt von Experten der Reinraum- und Prozesstechnik.
Effizienz im Vordergrund
Die Steigerung der Effizienz in Reinräumen wird in den kommenden Jahren immer wichtiger. Experten aus der ganzen Welt werden innovative Lösungen und Best Practices teilen. Sie alle zielen darauf ab, die Prozesseffizienz zu maximieren. Mit diesen Informationen und Handreichungen im Gepäck kann im Anschluss an die Messe jeder Besucher beginnen, die Betriebskosten in seinem Unternehmen zu senken und gleichzeitig die Produktivität zu erhöhen.
Netzwerken und Wissensaustausch
Eine der Stärken der Lounges ist die Möglichkeit zur Vernetzung. Die Veranstaltung bietet eine Plattform, um sich mit Branchenführern zu verbinden, Partnerschaf-
ten zu schmieden und von den Besten zu lernen. Dabei finden die Messebesucher Inspiration, erweitern ihr berufliches Netzwerk und trifft potenzielle Kunden.
Kostenfreie Teilnahme für Besucher
Wie immer, ist die Teilnahme für Besucher auf den Lounges, nach vorheriger Registrierung mit Code, kostenfrei. Der Code lautet in diesem Jahr: CCR2024
Weitere Informationen
Lounges 2024
Harald Martin
I-EC GmbH
Rudolf-Wild-Strasse 84
D-69214 Eppelheim
harald.martin@i-ec.de
www.x4com.de/expo_lounges
Alle zwei Jahre ist die Cleanzone in Frankfurt Treffpunkt von Fachleuten aus der Reinraumund Reinheitstechnik, Hygiene und Kontaminationskontrolle – so auch am 25. und 26. September 2024, wenn die Messe zum nunmehr elften Mal in Frankfurt ihre Tore öffnet. Verschiedene in der Schweiz aktive Aussteller haben sich bereits angemeldet.
Welche Trends die Branche bewegen, fasst die Cleanzone dabei zu drei Top-Themen zusammen. Dazu gehört unter anderem «Technik und Innovation». Künstliche Intelligenz spielt hier eine grosse Rolle, ebenso wie Materialinnovationen und Neuentwicklungen in der Netzwerkautomatisierung. Weitere Top-Themen sind «Energieeffizienz und Nachhaltigkeit» sowie «Fortbildung, lebenslanges Lernen und Qualifikation».
Grosse Bandbreite
Die internationale Querschnittsmesse Cleanzone bildet die Brücke zwischen den unterschiedlichsten Industrien. Sie bietet einen umfassenden Marktüberblick über die neuesten Lösungen für die reine Produktion und Forschung. Aussteller aus allen relevanten Anwendungsbereichen wie Pharmazeutische Industrie, Biotechnologie, Chemische Industrie, Healthcare, Lebensmitteltechnologie, Oberflächenund Kunststofftechnik, Mikroelektronik,
Optik und Lasertechnologie, Luft- und Raumfahrttechnik oder Automobilindustrie vernetzen sich in Frankfurt am Main. Newcomer wie Octanorm Bauelemente, Icotek, AM Instruments oder Getinge präsentieren ihre Reinraumkompetenz ebenso wie langjährige Teilnehmer, darunter Daldrop + Dr. Ing. Huber (Schweiz-Stützpunkt: Aarau), Kemmlit Bauelemente, Cleanroom.de, Ortner Reinraumtechnik, Dastex Reinraumzubehör, CWS Cleanrooms, Bardusch GmbH (Niederlassungen in der Schweiz: Basel und sechs weitere) und Decontam.
Innovative Lösungen – konstruktiver Dialog
Jörg Mesenich, Sales Director bei CWS Cleanrooms, freut sich schon jetzt auf die Messe im September: «Die Cleanzone ist wichtig für uns, da sie internationales Publikum und fachlichen Austausch auf höchster Ebene bietet. Dort ist die gesamte Wertschöpfungskette erfahrbar, damit
kollaborative Roboter verändern die Arbeitswelt im Allgemeinen und im Besonderen im Reinraum. (Bilder: Cleanzone)
schafft die Messe für uns als Full-Service Anbieter den perfekten Rahmen.»
Auch für den Verpackungsspezialisten KWP GmbH ist die Cleanzone eine gute Plattform. «In einer Zeit, in der die Anforderungen an Reinraumtechnologien und hygienische Produktionsprozesse kontinuierlich steigen, betrachten wir die Cleanzone als ideale Gelegenheit, unsere Innovationen, Produkte und Dienstleistungen vorzustellen und mit Experten in einen konstruktiven Dialog zu treten», bemerkt Alena Meza, Junior Account Manager bei KWP.
Unternehmen, die ausstellen möchten, melden sich jetzt zur Cleanzone 2024 an.
Weitere Informationen
Messe Frankfurt Exhibition GmbH
D-60327 Frankfurt am Main info@messefrankfurt.com
https://cleanzone.messefrankfurt.com/
Für den Preis Fit2clean Award des «Fachverbands industrielle Teilereinigung (Fit)» können sich Interessenten noch bis zum 30. Juni 2024 bewerben.
Mit dem Fit2clean Award zeichnet der «Fit» jährlich hervorragende Leistungen und neue Lösungen zu einer aktuellen Herausforderung in der industriellen Bauteilreinigung aus. Die Bewerbungsphase für die diesjährige Vergabe des mit insgesamt 10 000 Euro dotierten Innovationspreises läuft noch bis zum 30. Juni 2024. Teilnehmen können Anbieter und Anwender aus allen Bereichen der industriellen Reinigungstechnik. Die Preisverleihung erfolgt im Rahmen der 32. Fachtagung «Industrielle Bauteilreinigung» am 11. September 2024 in Dresden. Dabei können die Teilnehmenden der Tagung mit über die Gewinner abstimmen. Gleichzeitig feiert der Fit auch sein 20-jähriges Bestehen.
Externer Service – eine Option für Reinräume
Bauteilsauberkeit ist ein wesentliches Merkmal, um die Produktqualität und Wertschöpfung in der fertigenden Industrie zu sichern. Reinigungsprozesse sind dafür nicht nur anwendungsgerecht, sondern auch wirtschaftlich, ressourcensparend und nachhaltig auszulegen. Darüber hinaus spielt die Reinigbarkeit von Bau -
10 000 Euro und ein Jahr kostenlose Fit-Mitgliedschaft: 2023 sicherte sich die Intelligent Fluids GmbH den begehrten FiT2clean Award mit einem Konzept nachhaltiger Phasenfluiden. Sie ermöglichen, klassische Lösemittel bei einer Vielzahl von industriellen Reinigungsanwendungen zu ersetzen.
Der Fachverband industrielle Teilereinigung e. V. (Fit) [www.fit-online.org] ist ein Kompetenznetzwerk für die industrielle Bauteilreinigung. Zu den Mitgliedern zählen namhafte Unternehmen aus den Bereichen des Anlagenbaus, der Chemie, der Messtechnik und der Analytik sowie Anlagenbetreiber*innen und Forschungseinrichtungen. Der Fit bietet der Branche Orientierung sowie Wissensvermittlung und Qualifizierung durch seine Fachausschüsse, Arbeitskreise, Leitlinien, Richtlinien, Checklisten, Fachtagungen und Seminaren. Er initiiert Fortschritt und Innovation unter anderem durch Kooperation mit renommierten Forschungsinstituten, Hochschulen und Universitäten.
teilen eine entscheidende Rolle, um innovative Produktideen Realität werden zu lassen. Speziell für Reinräume ist in den letzten Jahren unter anderem die Maschinen- und Teilereinigung durch externe Dienstleister zu einer interessanten Option geworden.
«Neu- und Weiterentwicklungen aus den verschiedenen Bereichen der industriellen Reinigungstechnik tragen dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu stärken. Andererseits werden sie zum Enabler für Fortschritt», berichtet Dr. Michael Flämmich, Vorstandsvorsitzender des Fit. «Die Einreichungen der letzten beiden Jahre haben gezeigt, dass in der industriellen Reinigungstechnik ein beachtliches Innovationspotential vorhanden ist.»
Um die Entwicklungen und Innovationen weiter zu fördern und voranzutreiben, winkt über das Preisgeld hinaus ein Jahr kostenlose Mitgliedschaft im Fachverband.
Bewerbungen in drei Kategorien
Die Ausschreibung richtet sich national und international an Anbieter und Anwender industrieller Reinigungstechnik. Hierzu können innovative Lösungen, aktuell umgesetzte Produktideen und Weiterentwicklungen aus den folgenden Themengebieten eingereicht werden: Für den Bereich der Innovation ist ein neues Produkt oder eine Produktvariation zur effizienteren Umsetzung aktueller Anforderungen in der industriellen Bauteilreinigung gefragt. In der Kategorie Ökologie geht es
um Lösungen für die industrielle Teilereinigung beziehungsweise für die Veränderung eines Produktes, Prozesses oder Anwendungsfalls, aus denen eine ressourcenoptimierte Prozessführung oder Einsparung von Ressourcen resultiert. Unter dem Stichwort QSRein 4.0 schliesslich können innovative Systemlösungen zur wissensbasierten Prozessführung in der industriellen Teilereinigung eingereicht werden.
Aus allen Bewerbungen werden zuvor von einer unabhängigen Fachjury – zwölf Personen aus Industrie, Wissenschaft, Forschung und Medien – entsprechend definierter Kriterien drei Finalisten ermittelt. Diese Lösungen präsentieren die Bewerber und Bewerberinnen im Rahmen eines Elevator-Pitches den Tagungsteilnehmenden. Diese können anschliessend per Abstimmung über den Gewinner mitentscheiden.
Die 32. Fachtagung «Industrielle Teilereinigung» wird am 11. und 12. September in Dresden durchgeführt. Weitere Informationen über den FiT2clean Award, zur Jury sowie die Teilnahmebedingungen und Bewerbungsunterlagen sind auf der Homepage des Fit (www.fit-online.org/ fit2clean) abrufbar und zur Fachtagung unter www.industrielle-reinigung.de.
Fachverband industrielle Teilereinigung (FiT) e. V. D-72639 Neuffen
info@fit-online.org www.fit-online.org
«Energizing a Sustainable Industry» lautet das Motto der diesjährigen Hannover Messe. Die Themen Energie und Nachhaltigkeit sind auch ein umfassender Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer IPA. Einen besonderen Akzent setzt das Institut vom 22. bis 26. April 2024 darüber hinaus in der Reinraumtechnik.
Ein Higlight hängt eng mit der Batteriezelle für das Elektroauto zusammen. Diese soll kompakt und möglichst leistungsstark sein – und vor allem sicher. Das stellt grosse Anforderungen an die Produktion. Wie die in Zukunft aussehen könnte, zeigen Forscherinnen und Forscher vom Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion am Fraunhofer IPA. Ihr Ziel ist es, die gesamte Fertigungskette von LithiumIonen Batterien im Labormassstab aufzubauen und durchgängig zu digitalisieren. Im Vordergrund steht, die Produktivität unter Berücksichtigung von strengen ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen zu stabilisieren und zu steigern.
Vor allem rein: Innovationen für Batteriezellen
Zwingend erforderlich für die Batteriezellenproduktion sind eine absolut reine Umgebung und eine besonders geringe Luftfeuchtigkeit. Mit dem mobilen Trockenreinraumzelt Drycleancape hat ein Forschungsteam um Udo Gommel und Frank Bürger ein mobiles Reinraumsystem
Für Elektroautos stellen geeignete Batterien einen Flaschenhals dar. (Bilder: Envato)
entwickelt. Damit lässt sich kostengünstig, schnell und flexibel eine reine und trockene Produktionsumgebung aufbauen, die ähnliche Luftreinheitsklassen erreicht wie hochwertige konventionelle Reinräume. Drycleancape besteht aus zwei unterschiedlichen Hüllen. Dabei entstehen Trockenheit sowie Partikel und Chemikalienfreiheit unabhängig voneinander durch separate Luftaufbereitungseinheiten. Wie das Drycleancape aussieht und funktioniert, erfahren Messegäste in Halle 12 auf Stand D15.
Aber nicht nur die effiziente Herstellung von Batteriezellen unter reinen Bedingungen wird immer wichtiger, sondern auch das Recycling ausgedienter Batteriesysteme. Denn wenn alle Ankündigungen wahr werden, könnten bis 2030 weltweit fast 50 Millionen Elektroautos auf den Strassen unterwegs sein. Ihre Batterien enthalten wertvolle Rohstoffe wie Nickel, Kobalt, Mangan und Lithium, die wiederverwendbar sind. Im Forschungsprojekt «Industrielle Demontage von Batteriemodulen und E Motoren» (DeMoBat) ist deshalb eine Roboterzelle mit ganz verschiedenen Werkzeugen entstanden, die alle nötigen Arbeitsschritte der Demontage ausführen kann und sich für sehr viele Batterietypen eignet. Mehr über das Projekt DeMoBat erfahren Messebesucher in Halle 12 auf Stand D15.
Ein Massanzug für Roboter
«Die Schlüsseltechnologien von morgen kommen nur mit Reinheitstechnik voran. Sie ist entscheidend: von der Batterieproduktion bis zur Biotechnologie», sagt Udo Gommel, Leiter der Abteilung Reinstund Mikroproduktion am Fraunhofer IPA. Um diesen Anforderungen zu genügen, haben Gommel und sein Team die Schutzumhüllung 2ndscin entwickelt. Sie macht dynamische Automatisierungskomponenten wie zum Beispiel einen Roboter einsatzbereit für die ultrareine Produktion. 2ndscin besteht aus einem luftdurchlässigen, beweglichen Textil. Je nach Anwen
Reine Produktionsbedingungen sind eine Grundvoraussetzung in der Produktion von Batterien.
dung können zwei oder mehr Schichten übereinanderliegen. Die Schichten werden jeweils mit Abstandshaltern separiert. In jedem Zwischenraum kann zum Beispiel Luft eingesaugt oder abgeführt werden. So können Partikel entfernt werden, die aus der Umgebung oder von der Automatisierungskomponente stammen. Die Zuführung von Spezialgasen in die Zwischenräume des Systems ermöglicht beispielsweise für Life Science Anwendungen die Sterilisation – sowohl von der eingehüllten Automatisierungskomponente als auch des Massanzugs selbst. Die Textilschichten sind ausserdem mit Sensoren ausgestattet, die kontinuierlich Parameter wie Partikelkonzentration, chemische Kontamination, Druck oder Feuchtigkeit messen. KI basierte Algorithmen werten diese Sensordaten aus und ermöglichen eine vorausschauende Wartung und die Bewertung des aktuellen Sauberkeitszustands.
Weitere Informationen
Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA D 70569 Stuttgart
industrieanfragen@ipa.fraunhofer.de www.ipa.fraunhofer.de
Wann: Mittwoch, 22. Mai 2024, ganztägig
Wo: Hotel Mercure Hotel Krone, CH-Lenzburg (www.krone-lenzburg.ch)
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