Studie liefert überraschende Ergebnisse: Single-Use-Technologie in der Pharmaindustrie
Über Jahrzehnte hinweg dominierten Edelstahlkomponenten die pharmazeutische und chemische Industrie, insbesondere in den Bereichen Prozessanlagen und Material-Handling. Ihre Robustheit, Lösemittelbeständigkeit und Langlebigkeit machten sie zur bevorzugten Technologie. Doch mit den steigenden Anforderungen an die Sauberkeit der Herstellungsprozesse zum Schutz pharmazeutischer Produkte — von Wirkstoffen bis hin zu Tabletten — wuchsen auch die Komplexität und die Kosten für die Reinigung und Validierung der Anlagenkomponenten erheblich.
Nicht optimal gereinigte Anlagen können zu Kreuzkontaminationen führen, wodurch ganze Produktionskampagnen unbrauchbar werden können. Der sicherste Weg, dieses Risiko zu eliminieren, ist der Einsatz von Single-Use-Komponenten, die nach jedem Batch oder jeder Kampagne entsorgt und ersetzt werden. Neben der Vermeidung von Kontaminationen bietet die Single-Use-Technologie höhere Flexibilität, kürzere Installationszeiten und eine schnellere Markteinführung (Time-to-Market), bei gleichzeitig deutlichen Kosteneinsparungen.
Umweltdebatte: Sind Single-Use-Komponenten nachhaltig?
Obwohl Single-Use-Equipment häufig wegen seiner Umweltauswirkungen kritisiert wird, ergibt sich bei genauer Betrachtung ein differenziertes Bild. Wenn man die Energie, die für die Reinigung von Edelstahlkomponenten erforderlich ist, sowie die oft durch Verbrennung erfolgende Entsorgung der Reinigungsmittel einbezieht, könnte Single-Use eine tatsächlich umweltfreundlichere Alternative darstellen.
Studie bestätigt die Nachhaltigkeit der Single-Use-Technologie
Eine von der Hochschule Aalen für Technik und Wirtschaft durchgeführte Life Cycle Assessment (LCA)-Studie in Zusammenarbeit mit einem Schweizer Pharmakonzern und Rommelag Flex untersuchte den Umweltvergleich zwischen traditionellen Edelstahlkomponenten und flexiblen Single-Use-Lösungen für die pharmazeutische Industrie.
Grundlage der Analyse: Life Cycle Assessment (LCA)
Die Studie folgte den Standards der DIN EN ISO 14040/14044 und nutzte die Software GaBi Envision, um die Umweltauswirkungen entlang des gesamten Lebenszyklus der Produkte zu bewerten.
Die LCA umfasst vier Phasen:
- Zieldefinition und Untersuchungsrahmen: Festlegung von Zielen und Systemgrenzen.
- Sachbilanz: Erfassung aller Inputs (z. B. Rohstoffe, Energie) und Outputs (z. B. Emissionen, Abfälle).
- Wirkungsabschätzung: Bewertung der Umweltauswirkungen anhand relevanter Kategorien.
- Auswertung: Zusammenführung der Ergebnisse und Ableitung von Empfehlungen.
Wichtige Umweltkriterien im Vergleich
Im Rahmen der Wirkungsabschätzung wurden fünf zentrale Umweltkategorien analysiert:
- Global Warming Potential (GWP): Einfluss auf den Klimawandel.
- Acidification Potential (AP): Beitrag zur Versauerung.
- Eutrophication Potential (EP): Auswirkungen auf die Überdüngung.
- Abiotic Resource Depletion (ARD): Verbrauch nicht erneuerbarer Ressourcen.
- Wasserverbrauch: Gesamtmenge des benötigten Wassers.
Edelstahl vs. Single-Use: Ergebnisse sprechen für Single-Use
Die Studie untersuchte großvolumige Behälter für den Transport und die Zwischenlagerung zentrifugenfeuchter Materialien in pharmazeutischen Prozessen. Verglichen wurden Edelstahl-IBC (Intermediate Bulk Containers) mit flexiblen FIBC (Flexible Intermediate Bulk Containers).
Ergebnisse:
- Single-Use-Technologie zeigte klare Vorteile bei den Umweltkriterien Klimawandel, Versauerung, Überdüngung und Wasserverbrauch.
- Die Nachteile von Edelstahl liegen hauptsächlich im hohen Energieverbrauch und den aufwendigen Reinigungsprozessen.
Single-Use-Technologie und Nachhaltigkeit: Zwei Trends im Einklang
Der wachsende Einsatz von Single-Use-Komponenten in der Pharmaindustrie geht Hand in Hand mit dem globalen Trend zur Nachhaltigkeit. Während weitere Fallstudien nötig sind, zeigen die ersten Ergebnisse, dass Single-Use eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichem Edelstahl-Equipment sein kann.
Andocksysteme G. Untch: Vorreiter für nachhaltige Containment-Lösungen
Die Andocksysteme G. Untch GmbH, ein führender Hersteller von Containment-Komponenten und Handlings-Equipment, geht konsequent diesen Weg. Neben der etablierten Edelstahl-Produktlinie entwickelt das Unternehmen eine modulare Single-Use-Produktlinie unter dem Konzept „Sustained Containment“. Diese umfasst:
- Primärschnittstellen
- Produktführungsleitungen
- Komponentenverbinder
- Transport- und Lagergebinde
Die neue Produktlinie richtet sich sowohl an die klassische Pharmaindustrie als auch an die Biotechnologie, die Single-Use-Technologie bereits seit Langem einsetzt und zunehmend auf Containment-Lösungen setzt.
