Aseptische Förderung bezeichnet den Transport von Flüssigkeiten unter sterilen Bedingungen, bei dem jede mikrobielle Kontamination zuverlässig ausgeschlossen wird. Sie ist überall dort notwendig, wo das Produkt selbst oder der nachgelagerte Prozess keine Keime, Partikel oder Fremdsubstanzen toleriert. In der Pharmaindustrie, Biotechnologie und Lebensmittelproduktion bildet sie eine der zentralen Anforderungen an Produktionssysteme. Die folgenden Abschnitte beantworten die wichtigsten Fragen rund um aseptische Prozesse, geeignete Pumpentypen und regulatorische Anforderungen.
Aseptische Fördersysteme in der Pharmaproduktion müssen sicherstellen, dass das geförderte Medium zu keinem Zeitpunkt mit Keimen, Partikeln oder chemischen Rückständen in Kontakt kommt. Dafür gelten strenge regulatorische Vorgaben, insbesondere aus den GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice) der EU sowie den Anforderungen der FDA. Alle produktberührenden Bauteile müssen aus zertifizierten, korrosionsbeständigen Werkstoffen bestehen.
Konkret bedeutet das: Oberflächen müssen glatt, porenarm und leicht reinigbar sein, typischerweise aus hochlegiertem Edelstahl wie 1.4404 oder aus lebensmittelechten Kunststoffen. Toträume, in denen sich Flüssigkeitsreste ansammeln könnten, sind konstruktiv zu vermeiden. Dichtungen und Membranen müssen FDA-konform oder nach EG 1935/2004 zugelassen sein. Darüber hinaus sind lückenlose Dokumentation, Rückverfolgbarkeit der Materialien und eine vollständige Validierung des gesamten Fördersystems Pflicht.
Der wesentliche Unterschied liegt im Schutzziel: Hygienische Förderung verhindert Produktkontamination durch regelmäßige Reinigung und geeignete Werkstoffe, erlaubt aber einen definierten Keimgehalt. Aseptische Förderung geht weiter und schließt jede mikrobielle Belastung vollständig aus. Sterile Förderung ist damit die strengste Stufe innerhalb des hygienischen Spektrums.
Hygienische Pumpen werden beispielsweise in der Lebensmittelproduktion eingesetzt, wo Reinigungsintervalle und Keimzahlgrenzen tolerierbar sind. Aseptische Systeme hingegen kommen dort zum Einsatz, wo das Produkt steril bleiben muss, etwa bei injizierbaren Arzneimitteln, sterilen Augentropfen oder biotechnologisch hergestellten Wirkstoffen. Die konstruktiven Unterschiede sind erheblich: Aseptische Pumpen verfügen über spezielle Dichtungskonzepte, dampfsterilisierbare Baugruppen und oft über integrierte Sterilbarrieren.
Für aseptische Anwendungen eignen sich vor allem Drehkolbenpumpen, Schlauchpumpen und bestimmte Membranpumpen, sofern sie in einer entsprechend zertifizierten Aseptik-Ausführung vorliegen. Entscheidend ist nicht der Pumpentyp allein, sondern die konstruktive Ausführung im Hinblick auf Reinigbarkeit, Sterilisierbarkeit und Materialzulassung.
Die Drehkolbenpumpe im Pharmabereich ist besonders verbreitet, weil sie scherarm und pulsationsarm fördert, was empfindliche Wirkstoffe oder Zellkulturen schützt. Ihre glatte Innengeometrie ohne Toträume und die einfache Demontierbarkeit machen sie zur bevorzugten Wahl für aseptische Prozesse. Sie lässt sich in der Regel vollständig CIP- und SIP-fähig ausführen.
Die Schlauchpumpe, in manchen Regionen auch Peristaltikpumpe oder Schlauchquetschpumpe genannt, bietet den Vorteil, dass das Medium ausschließlich mit dem Schlauchinneren in Kontakt kommt. Das macht sie besonders geeignet für sterile Einwegprozesse oder hochreine Anwendungen, bei denen eine Kreuzkontamination ausgeschlossen werden muss. Der Schlauch selbst ist das einzige produktberührende Bauteil und lässt sich einfach austauschen.
CIP steht für „Cleaning in Place“ und SIP für „Sterilization in Place“. CIP-Fähigkeit bedeutet, dass eine Pumpe ohne Demontage mit Reinigungsmedien durchspült werden kann, bis alle Produktrückstände entfernt sind. SIP-Fähigkeit geht darüber hinaus: Die Pumpe wird im eingebauten Zustand mit Dampf oder einem anderen Sterilisationsmedium behandelt, um vollständige Keimfreiheit zu erreichen.
Für aseptische Prozesse ist die Kombination aus CIP und SIP in der Regel zwingend erforderlich. Sie spart Zeit, reduziert das Kontaminationsrisiko durch Demontage und Wiedermontage und ist Voraussetzung für viele GMP-konforme Produktionsabläufe. Konstruktiv erfordert das spezielle Dichtungswerkstoffe, die Dampftemperaturen bis 140 °C standhalten, sowie eine Gehäusegeometrie ohne Strömungsschatten oder Totzonen, in denen Reinigungsmedien nicht vollständig wirken könnten.
Eine Aseptik-Baureihe ist immer dann notwendig, wenn das Endprodukt steril sein muss oder wenn regulatorische Vorgaben eine lückenlose Keimfreiheit im Förderprozess verlangen. Das betrifft insbesondere parenterale Arzneimittel, sterile Medizinprodukte, Impfstoffe und biotechnologische Produkte. Eine Standard-Hygienepumpe reicht in diesen Fällen nicht aus.
Praktische Entscheidungskriterien sind:
Wenn auch nur eine dieser Fragen mit Ja beantwortet wird, ist eine zertifizierte Aseptik-Baureihe die richtige Wahl. Eine Hygienepumpe mag günstiger in der Anschaffung sein, erfüllt aber nicht die regulatorischen Anforderungen und kann im Ernstfall zu Produktrückrufen oder Zulassungsproblemen führen.
Die Validierung einer aseptischen Pumpe umfasst mehrere Phasen: Designqualifizierung (DQ), Installationsqualifizierung (IQ), Betriebsqualifizierung (OQ) und Leistungsqualifizierung (PQ). In jeder Phase wird nachgewiesen, dass die Pumpe die definierten Anforderungen unter realen Bedingungen erfüllt. Ohne vollständige Validierungsdokumentation ist der Einsatz in GMP-regulierten Bereichen nicht zulässig.
Die Dokumentation umfasst typischerweise:
Hersteller aseptischer Pumpen liefern in der Regel ein vollständiges Dokumentationspaket mit, das die Basis für die anlagenseitige Validierung bildet. Ohne diese Unterlagen ist eine GMP-konforme Inbetriebnahme nicht möglich, weshalb die Qualität der Herstellerdokumentation ein wesentliches Auswahlkriterium sein sollte.
Wir bei Steinle Industriepumpen verfügen über langjährige Erfahrung in der Auslegung und Lieferung von Pumpen für pharmazeutische und kosmetische Anwendungen. Unser Produktprogramm umfasst speziell entwickelte Aseptik-Baureihen, die für sterile Prozesse in der Pharmaindustrie, Biotechnologie und Lebensmittelindustrie ausgelegt sind.
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