RAYA 2026 – Aseptische Herstellung und Automatisierung – gesetzliche Anforderungen gemäß EU-GMP-Annex 1 und PIC/S-Annex 2/EU-GMP für ATMPs
Bei der aseptischen Herstellung steht die Sauberhaltung des offenen Produkts im Vordergrund. In ihrem Vortrag, in dem sie die Schnittstelle zwischen Automatisierung und gesetzlichen Anforderungen beleuchtete, betonte Christina Meissner von der AGES, dass dieser kritische Bereich die strikte Einhaltung einiger grundlegender Regeln erfordert: die Anwendung des „First-Air“-Prinzips, bei dem nichts den Weg der gefilterten Luft behindert, die Gewährleistung einer Partikelbildung von Null, die Verhinderung jeglichen mikrobiologischen Wachstums in Bereichen der Klasse A sowie die Verwendung hochspezialisierter Materialien, um Kontaminationsrisiken bei Transfers oder Eingriffen auszuschließen.
Die Aufsichtsbehörden drängen die Branche aktiv dazu, bessere technische Lösungen einzuführen, um diese Standards zu erfüllen. Betrachtet man die gesetzlichen Anforderungen aus Anhang 1 und Anhang 2 der EU-Leitlinien, so ergibt sich ein klarer Auftrag, Anlagen und Prozesse so zu gestalten, dass Kontaminationen aktiv minimiert werden. Anhang 1 spricht sich ausdrücklich für den Einsatz von Robotertechnik aus, um den Produktschutz zu verbessern und die Erkennung zu unterstützen. In den Abschnitten 8.9 und 8.16 wird ausdrücklich festgelegt, dass direkte menschliche Interaktion vermieden und das Eingreifen von Bedienpersonal durch technische Lösungen so weit wie möglich minimiert werden sollte, insbesondere bei hochsensiblen Prozessen wie der Gefriertrocknung. Bislang basierte der Ansatz darauf, dass Bedienpersonal Eingriffe mit Handschuhen vornahm, die einer strengen Klassifizierung und Bewertung unterzogen werden mussten. Moderne robotergestützte Ansätze verändern dieses Paradigma durch den Einsatz fortschrittlicher Bildverarbeitungssysteme und automatisierter Mechanismen für Aufgaben, die von der Abfüllung von Fläschchen über die Handhabung von Verschlusskappen bis hin zum routinemäßigen Austausch von Überwachungsplatten reichen.
Der Ersatz eines Menschen durch eine Maschine ist keine einfache Lösung. Um den Umstieg auf Robotik zu rechtfertigen, muss eine messbare Verringerung der Anwesenheit von Bedienpersonal, der Eingriffe der Stufe A, der Prozessschwankungen und der allgemeinen Kontaminationsrisiken nachgewiesen werden. Die Ironie der Robotikintegration besteht darin, dass sie zwar mehrere traditionelle Kontaminationsrisiken beseitigt, jedoch völlig neue Schwachstellen mit sich bringt. Mechanische Komponenten wie Gelenke, Lager und Riemen erzeugen nicht lebensfähige Partikel, die bei menschlichen Bedienern nie ein Problem darstellten, und erfordern strenge Kontrollmaßnahmen wie vollständig gekapselte Antriebe. Die physikalische Geometrie von Robotern – einschließlich Kabeln, Sensorgehäusen, Werkzeugwechslern und Greifern – führt zu schwer zu reinigenden Oberflächen. Diese komplexen Formen bergen das Risiko einer unvollständigen Desinfektion und erfordern ein rigoroses hygienisches Design, maßgeschneiderte Reinigungsstudien sowie Protokolle zur Desinfektionswirksamkeit.
Selbst das grundlegende Prinzip der „First-Air“-Kontrolle wird durch Roboterbewegungen gefährdet. Ein Roboterarm, der durch die kritische Zone streicht, kann den unidirektionalen Luftstrom leicht stören und Turbulenzen verursachen. Um dies zu mindern, sind umfangreiche Modellierungen mittels numerischer Strömungsmechanik sowie weitere Untersuchungen zur Nachgiebigkeit des Systems erforderlich. Über physikalische Störungen hinaus bringt die Automatisierung systemische Risiken mit sich. Fehler in der Softwarelogik, unvollständige Rezepturen und Fehler in den Roboterbahnen können zu nicht steriler Handhabung oder sogar zu Schäden an den Behältern führen. Sensoren und Bildverarbeitungssysteme können durch Verunreinigungen oder Kameradrift beeinträchtigt werden, während durch mechanischen Verschleiß Schmiermittel, Fette oder Hydraulikflüssigkeiten direkt in das Produkt gelangen können.
Ein kontraintuitives Risiko besteht darin, dass Roboter den menschlichen Eingriff tatsächlich verstärken könnten, wenn sie nicht einwandfrei konstruiert sind. Ein Sensorausfall oder ein Positionierungsfehler, der einen Roboter abrupt zum Stillstand bringt, zwingt einen Bediener zum Eingreifen, wodurch der aseptische Zustand möglicherweise stärker beeinträchtigt wird, als dies bei einem manuellen Prozess der Fall wäre, was zu längeren Ausfallzeiten führt. Diese Dynamik trägt zu der gefährlichen psychologischen Falle des falschen Vertrauens bei, bei der Bediener davon ausgehen, dass die Automatisierung Sterilität garantiert, was zu verminderter Wachsamkeit und unzureichenden Testkonzepten für aseptische Prozesssimulationen führt.
Die Integration von Robotik in die aseptische Fertigung muss gründlich hinterfragt werden. Wir müssen uns genau fragen, welche menschlichen Eingriffe tatsächlich entfallen und welche quantifizierbare Risikominderung damit erreicht wurde. Wie ist die Wiederherstellungsfunktion des Roboters qualifiziert, und was geschieht genau, wenn das System mitten im Prozess ausfällt? Wurde die Wiederherstellungssequenz anhand einer aseptischen Prozesssimulation validiert? Das Ziel ist niemals Automatisierung um der Automatisierung willen. Es ist die konsequente, nachweisbare Verringerung des Gesamtkontaminationsrisikos.
