Die Digitalisierung ist längst in den produktionsnahen Bereichen der pharmazeutischen Industrie angekommen – mit einem klaren Ziel: mehr Effizienz, Sicherheit und Rückverfolgbarkeit bei gleichzeitiger Einhaltung regulatorischer Standards. Während Themen wie Automatisierung, Vernetzung oder Datenauswertung bereits in der Herstellung, Qualitätssicherung oder Logistik etabliert sind, wird ein Bereich häufig vernachlässigt: die Filtrationstechnik.
Dabei ist gerade die Filtration ein zentraler Bestandteil für sichere und GMP-konforme Produktionsprozesse – insbesondere dort, wo potenziell gefährliche oder hochaktive Stoffe verarbeitet werden. Intelligente Filtersysteme mit digitaler Steuerung und Überwachung bieten hier enorme Potenziale. Sie ermöglichen es, Filterzustände in Echtzeit zu erfassen, Wartungsprozesse zu optimieren und Ausfallrisiken zu minimieren.
In diesem Beitrag zeigen wir, wie digitale Filtrationstechnik heute funktioniert, welche Vorteile sie bietet und wie Unternehmen in der pharmazeutischen Industrie von ihrer Einführung profitieren können.
Filtrationstechnik in der pharmazeutischen Industrie – Status Quo
Filtersysteme in pharmazeutischen Produktionsumgebungen übernehmen eine Vielzahl von Aufgaben. Sie schützen Mitarbeitende vor gesundheitsgefährdenden Stäuben, verhindern Kreuzkontaminationen und sichern die Produktqualität. In Reinräumen sind hocheffiziente Partikelfilter (HEPA) Standard – ebenso wie Entstaubungsanlagen, die Prozessstäube direkt an der Entstehungsquelle absaugen.
Traditionelle Filtersysteme sind jedoch oft „in sich geschlossen“. Viele von ihnen verfügen über keine oder nur eingeschränkte digitale Anbindung. Der Wartungsbedarf muss häufig manuell festgestellt werden – etwa durch Druckverlustmessung oder Sichtkontrolle. Filterwechsel erfolgen in festgelegten Intervallen, nicht auf Basis des tatsächlichen Zustands. Die Folge: unnötige Stillstände, eingeschränkte Effizienz und begrenzte Transparenz.
Dazu kommt, dass herkömmliche Systeme kaum in die übergeordnete Produktionssteuerung (MES/SCADA) eingebunden sind. Informationen über Betriebszustände, Alarmierungen oder Energieverbrauch sind nur eingeschränkt verfügbar – oder gar nicht.
Digitale Filtrationstechnik als Gamechanger
Digitale Filtrationstechnik verändert diesen Zustand grundlegend. Sie steht für die konsequente Integration moderner Steuerungstechnik, intelligenter Sensorik und vernetzter Datenanalyse in Absauganlagen und Filtermodule. Damit wird die Filtration zu einem aktiven Bestandteil der digitalen Wertschöpfungskette.
Echtzeitüberwachung mit IoT-Technologie
Durch die Ausstattung mit Sensoren – etwa für Differenzdruck, Volumenstrom, Temperatur oder Feuchtigkeit – können Filtersysteme kontinuierlich überwacht werden. Die Daten fließen in eine zentrale Steuerung oder Cloud-basierte Plattform ein und ermöglichen eine detaillierte Analyse in Echtzeit.
Vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)
Statt Filter zu festen Intervallen zu tauschen, ermöglicht digitale Filtrationstechnik die Zustandsüberwachung. Die Systeme erkennen selbstständig, wann ein Filter gesättigt ist, und geben entsprechende Meldungen aus. Wartungsmaßnahmen lassen sich besser planen – ungeplante Ausfälle werden vermieden.
Integration in Produktionsleitsysteme
Moderne Systeme sind vollständig kommunikationsfähig – etwa über OPC UA, Modbus oder Profinet. Damit lassen sie sich direkt in die bestehende Infrastruktur einbinden und ermöglichen eine ganzheitliche Steuerung und Überwachung der Produktion.
Vorteile digitaler Filtrationstechnik
Die Umstellung auf digitale Filtrationstechnik bringt eine Vielzahl konkreter Vorteile mit sich:
Mehr Effizienz in der Instandhaltung
Automatisierte Statusmeldungen reduzieren den Wartungsaufwand und minimieren ungeplante Ausfälle. Filterwechsel erfolgen nur bei tatsächlichem Bedarf, wodurch Materialkosten und Stillstandzeiten gesenkt werden.
Höhere Prozesssicherheit
Durch die permanente Überwachung der Betriebsparameter können Abweichungen frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden – bevor es zu produktionsrelevanten Problemen kommt.
Bessere Nachvollziehbarkeit
Alle Betriebsdaten werden dokumentiert und lassen sich zur Qualitätssicherung und für Audits verwenden. Besonders im GMP-Umfeld ist diese Rückverfolgbarkeit ein entscheidender Faktor.
Optimierter Energieeinsatz
Überwachung und Regelung des Volumenstroms sorgen für bedarfsgerechte Nutzung der Absaugleistung – was den Energieverbrauch deutlich senken kann.
Anwendungsbeispiele aus der Praxis
Digitale Filtrationstechnik findet in zahlreichen pharmazeutischen Prozessen Anwendung:
- Wirkstoffherstellung: Absauganlagen mit digitaler Steuerung sichern die Stauberfassung bei Pulverhandling, Wiegeprozessen oder beim Öffnen von Gebinden.
- Tablettierung: Durch die Überwachung der Filterstandzeit wird eine gleichbleibende Absaugleistung gewährleistet – wichtig für eine gleichmäßige Tablettenqualität.
- Verpackung: Die Integration in die Verpackungslinie ermöglicht eine direkte Anpassung an die Liniengeschwindigkeit.
- Reinraumzonen: Digitale Filtermodule lassen sich an wechselnde Produktionsbedingungen anpassen und melden frühzeitig Störungen.
So gelingt die Umstellung auf digitale Systeme
Die Einführung digitaler Filtrationstechnik erfordert ein systematisches Vorgehen:
- Bestandsaufnahme: Welche Anlagen sind vorhanden? Welche Prozesse sollen digitalisiert werden?
- Systemauswahl: Welche Anforderungen bestehen hinsichtlich ATEX, GMP, Filterklasse, Steuerungsschnittstellen?
- Integration: Planung der Einbindung in bestehende Steuerungssysteme.
- Inbetriebnahme & Schulung: Fachgerechte Installation und Einweisung des Personals.
- Validierung: Dokumentation und Nachweis der GMP-Konformität.
HET Filter bietet hier umfassende Unterstützung – von der Planung über die Auslegung bis hin zur Integration und Qualifizierung.
Zukunftsperspektive: KI, Nachhaltigkeit und Vernetzung
Die Zukunft digitaler Filtrationstechnik liegt in der Verbindung mit künstlicher Intelligenz (KI) und übergeordneten Managementsystemen. Ziel ist ein vollständig vernetzter Produktionsprozess, in dem die Filtration nicht nur reagiert, sondern proaktiv handelt.
Zukünftig denkbar sind:
- KI-basierte Regelalgorithmen, die den optimalen Zeitpunkt für Filterwechsel ermitteln
- Energie-Management-Systeme, die den Stromverbrauch optimieren
- Lebenszyklusanalysen, die auf Basis realer Betriebsdaten Aussagen über Nachhaltigkeit und CO₂-Bilanz ermöglichen
Die digitale Filtrationstechnik ist mehr als nur ein Trend – sie ist ein strategischer Hebel für mehr Effizienz, Sicherheit und Transparenz in der pharmazeutischen Produktion. Unternehmen, die frühzeitig auf intelligente Filtersysteme setzen, verschaffen sich nicht nur einen technologischen Vorsprung, sondern erfüllen auch zentrale Anforderungen im Hinblick auf Compliance, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit.
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