Branchenportrait Pharmamaschinen

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Kleine Losgrößen sowie hohe Anforderungen an Produktsicherheit und Reproduzierbarkeit von Produktionsprozessen sind die wesentlichen Gründe für die Herausbildung eines spezialisierten Pharmamaschinenbaus, dessen Größenordnung der VDMA weltweit auf etwa sieben Milliarden Euro schätzt.

Deutschland weltweit wichtigster Lieferant von Pharmamaschinen
Für die Branche gibt es keine belastbaren amtlichen Produktions- und Außenhandelsdaten. Der VDMA schätzt das deutsche Produktionsvolumen an Pharmaproduktions- und -verpackungsmaschinen auf etwa 1,8 Mrd. Euro. Der weitaus größte Teil der Produktion geht in den Export. Entsprechend der zunehmenden Bedeutung der sogenannten "Pharmerging Markets" haben diese Länder in den vergangenen Jahren im Vergleich zu den Industrieländern an Bedeutung zugelegt. Die führenden Unternehmen der Branche sind mittlerweile mit Montage- und z.T. Produktionsstandorten in China und Indien vertreten, um vor allem im mittleren Marktsegment der aufkommenden lokalen Konkurrenz in China und Indien die Stirn bieten zu können. Im High-End-Segment dominiert das klassische Liefergeschäft. Dieses Segment beherrschen weiterhin die Europäer.

Insgesamt konnte der deutsche Pharmamaschinenbau seine Marktposition im internationalen Wettbewerb behaupten. Wertmäßig kommt etwa jede vierte Pharmamaschine aus Deutschland. Gemessen an Stückzahlen oder installierter Produktionskapazität haben allerdings - begünstigt durch das Wachstum der jeweiligen Heimatmärkte und das Wachstum in den preissensitiven Pharmerging Markets – die Maschinenproduktionsländer China und Indien deutlich Marktanteile gewonnen. Wertmäßig dürfte der Gesamtmarkt nach VDMA-Schätzungen mittlerweile eine Größenordnung von 7 Mrd. Euro erreicht haben.

Branche auf Wachstum eingestellt
In den vergangenen Jahren hat die Branche deutlich Produktionskapazitäten aufgebaut. Sie reagiert damit auf die anhaltend gute Branchenkonjunktur und die guten strukturellen Rahmenbedingungen der Pharmabranche. Die wichtigste Abnehmergruppe, die international tätig forschenden Arzneimittelkonzerne, hat mittlerweile das sogenannte 'Patent-Cliff' umschifft. Die Forschungspipelines sind gut gefüllt und neue Produkte können die Umsatzrückgänge durch auslaufende Patente wieder kompensieren. Die zunehmende Überalterung in den Industrieländern, die Zunahme der Zivilisationskrankheiten in den Emerging Countries, eine zunehmende Bevölkerung bei verbesserter Arzneimittelversorgung in den Schwellen- und Entwicklungsländern sowie zunehmender Kostendruck auf Arzneimittelhersteller durch die Träger des Gesundheitswesens – all diese Faktoren wirken sich stimulierend auf die Nachfrage von Pharma-Produktions- und -verpackungsmaschinen aus.

Sicherheit an erster Stelle
Bevor Arzneimittel zugelassen werden, muss die Sicherheit des Arzneimittels für den Patienten nachgewiesen werden. Entsprechend hohe Anforderungen werden an den Produktionsprozess gestellt. Reinigbarkeit, Dosiergenauigkeit, Sterilisierfähigkeit, geringe Toleranzen bei der Prozessführung sind Kriterien, bei denen die Pharmaindustrie die Latte der technischen Vorgaben stetig höher gelegt hat. Ziel ist ein möglichst hoher Sicherheitsstandard für den Patienten und die Reproduzierbarkeit des einmal validierten Herstellungsprozesses. Der Aufwand für die Validierung und Dokumentation des Herstellungsverfahrens ist immens und in den letzten 10 Jahren sprunghaft gestiegen. Damit erklärt sich auch die Zurückhaltung der Pharmaindustrie die Herstellverfahren einmal zugelassener Arzneimittel zu ändern. Aus der Sicht der Aufsichtsbehörden hat dies die unerwünschte Nebenwirkung, dass qualitätsverbessernde technische Neuerungen nicht im gewünschten Maße Eingang in die Herstellung eingeführter Arzneimittel finden. Ein Ausweg aus diesem Dilemma bestünde nur, wenn man alle qualitätsrelevanten Parameter des Herstellprozesses kennen würde und regeln könnte. In diesem Falle wäre ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess im Rahmen eines validierten Herstellungsverfahrens, das eine definierte Qualität sicherstellt, möglich.

PAT in aller Munde
Letztendlich ist es diese Vision des vollständig beherrschten Herstellungsprozesses, was die Faszination von PAT ausmacht. Vordergründig steht PAT (Process Analytical Technology) für die Verlagerung der bisher nachgelagerten Qualitätskontrolle in den Herstellprozess, die damit verbundenen Möglichkeiten der Absenkung von Qualitätskosten und die schnellere Freigabe von Produktionslosen. Aber die Messung von Qualitätsparametern ermöglicht auch, den Herstellungsprozess besser zu verstehen. Über die Auswertung von Messdaten können Einflussfaktoren auf die Arzneimittelqualität identifiziert und der Wirkzusammenhang empirisch ermittelt werden. Dies ermöglicht den Gesamtprozess immer genauer zu regeln und die definierte Arzneimittelqualität in immer engeren Bandbreiten sicher zu stellen. Für die FDA (US Food and Drug Administration) könnte PAT sogar der Schlüssel für die Zulassung kontinuierlicher Produktionsprozesse sein.

Feststofftechnologie: Kontinuierliche Produktion nimmt Fahrt auf
Mehr Projekte, mehr technische Konzepte – ohne Zweifel, die kontinuierliche Produktion von Feststoffarzneimitteln nimmt Fahrt auf. "Konti" ist dabei aber nicht gleich "Konti". Das Spektrum reicht vom Durchtakten abgegrenzter Kleinstchargen bis zum vollkontinuierlichen Prozess. Verbesserte Qualität, Flexibilität der Chargengröße, ein deutlich verringerter Platzbedarf, vereinfachte Reinigung und ein damit verbunden schnellerer Produktwechsel – mit diesen Eigenschaften entwickelt sich "Konti" zum ernst zu nehmenden Konkurrenten traditioneller Batch-Prozesse. Heute steht noch die Frage der Ergänzung im Vordergrund. Langfristig könnten kontinuierliche Prozesse den Batchprozessen den Rang als Standardverfahren der Herstellung von Feststoffarzneimitteln ablösen. Denn auf Konti-Verfahren gestützte Multi-Purpose Plants kommen mit einem wesentlich geringeren Bauvolumen an konditionierten Produktionsräumen aus als vergleichbare auf Batchprozessen basierende Fabriken – ein entscheidender Vorteil bei Investitionskosten und bei den laufenden Kosten!

Herstellung von Steril- und Biotechprodukten: Single Use hat die Nase vorn
Im Bereich Herstellung von Steril- und Biotech-Produkten haben Installationen mit Single-Use-Komponenten mehr als den berühmten Fuß in der Tür. Vor allem Vorteile bei der Reinigungsvalidierung sowie verkürzte Reinigungs- und Umrüstzeiten sorgen dafür, dass mittlerweile deutlich mehr als die Hälfte der Neuinstallationen im Bereich Biotech auf Single-Use-Konzepte entfallen. Bei Abfüllanlagen ist die Frage der Umrüstung bzw. Umrüstbarkeit auf Single-Use Konzepte ein brandaktuelles Thema. Doch auch die klassischen Edelstahl-Installationen wissen zu punkten. Ihre Trümpfe sind: inerte Werkstoffe, keine Größenbeschränkung der Batchgrößen, größere Auswahl an und geringere Abhängigkeit von Lieferanten. Keine Frage - beide Konzepte haben ihre Berechtigung im Markt. Nur die Rollen haben sich in den letzten Jahren vertauscht. "Single Use" ist mittlerweile der Platzhirsch. "Edelstahl" sieht sich zunehmend in Nischen zurückgedrängt.

Elektronische Dokumentation bleibt Thema
Es ist mittlerweile ruhiger geworden um das Thema 'Compliance with 21 CFR 11'. Dies liegt sicher an dem inzwischen pragmatischeren Umgang der FDA mit dem Thema elektronische Dokumentation. Offensichtlich kann die Pharmaindustrie gut mit Hybridsystemen aus elektronischer und traditioneller, papiergestützter Dokumentation leben. Die Vorzüge einer elektronischen Dokumentation sind nach wie vor unbestritten und bei Neuinvestitionen dürfte daher die Fragestellung, wie die Maschinen einen zentralen Audit-Trail, eine zentrale Benutzerverwaltung oder eine zentrale Rezeptur- bzw. Formatverwaltung unterstützen, eine wichtige Rolle spielen. Die Maschinenhersteller haben hierfür Lösungen entwickelt, die sich in der Praxis bewährt haben. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch das von einem VDMA-Arbeitskreis entwickelte Kommunikationsprotokoll VDMAXML_P, das die einfache Integration von Maschinen und Komponenten in zentrale Audittrail-, zentrale Benutzerverwaltungs- und zentrale Rezeptur- und Formatverwaltungsdienste unterstützt.

Fragen der Wirtschaftlichkeit haben an Bedeutung gewonnen
Die Zeiten, in denen Produktionskosten in der Pharmaindustrie keine Rolle zu spielen schienen, sind lange vorbei. Kaum ein namhaftes Unternehmen, in dem nicht ein Fitnessprogramm dem anderen folgt. Produktionsstandorte eines Konzerns stehen untereinander im Wettbewerb. Verdienste der Vergangenheit zählen wenig im globalen Wettbewerb der Produktionsstandorte. Unrentablen Standorten droht die Schließung oder der Verkauf. In solch einem Umfeld haben bei Maschineninvestitionen Themen wie 'höhere Ausbeute', 'geringerer Verbrauch an Hilfsstoffen', 'höhere Anlagenverfügbarkeit z.B. durch schnellere Reinigung oder Formatumstellung' oder 'Auslegung für den Mehrschichtbetrieb bei verringertem Einsatz von Bedienpersonal' an Gewicht gewonnen. Die Möglichkeit der Einbindung von Maschinen in die MES-Ebene (MES: Manufacturing Execution System) des Betreibers wird inzwischen als selbstverständlich vorausgesetzt.

Verlässliche Partnerschaft gefragt
In jüngerer Vergangenheit sind die Risiken des forschungsbasierten Pharmageschäfts deutlich zutage getreten. Zulassungsanträge wurden zurückgezogen. Laufende Zulassungsverfahren verzögerten sich, weil die Zulassungsbehörden zusätzliche Unterlagen forderten, um den therapeutischen Zusatznutzen neuer Arzneimittel zu dokumentieren. Es wundert daher nicht, dass Investitionsentscheidungen im Zusammenhang mit der Einführung neuer Arzneimittel immer weiter aufgeschoben werden. Wenn die Entscheidung dann fällt, darf bei Lieferung und Inbetriebnahme der Produktionsanlagen nichts mehr schief gehen. Denn jede Verzögerung, die sich auf die Markteinführung auswirkt, kann Millionen kosten. Da sind Verlässlichkeit und Erfahrung auf Seiten des Maschinenlieferanten mehr gefragt denn je.

Gewappnet für die Anforderungen der Zukunft?
Wer weiß im Zeitalter des globalen Standortwettbewerbs und kürzerer Produktlebenszyklen, welche Produkte letztendlich auf einer neu geplanten Produktionsanlage hergestellt werden? Multipurpose-Anlagen liegen daher im Trend. Maschinen und Apparate sind somit oft für einen breiten Anwendungsbereich ausgelegt. Mit Blick auf die spezifische Wirksamkeit neuer Arzneimittel spielen auch Fragen des Product-Containments aus Gründen des Bedienerschutzes eine immer größere Rolle bei Neuinvestitionen. Das Thema Nachrüstbarkeit hat im Zusammenhang mit PAT, Fragen des Originalitätsschutzes und der Bedieneridentifizierung eine größere Bedeutung im Markt erlangt.

Hoffnungsträger: Personifizierte Arzneimitteltherapie
Personifizierte Arzneimitteltherapien sind eine der Wachstumshoffnungen der großen forschenden Pharmakonzerne. Die erforderliche Synergien zwischen Diagnostik und Arzneitherapie soll zusätzliche Erlöse in die Kassen spülen. Wenn bei den bestehenden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen personifizierte Arzneitherapien eingeführte Therapien substituieren sollen, ist die wirtschaftliche Herstellung - voraussichtlich auf der Basis modularer  Arzneibaukästen - die Grundvoraussetzung. Die hierfür erforderlichen Herstell- und Verpackungsverfahren zu entwickeln sowie die Informationstechnischen Grundlagen zu schaffen ist eine große Herausforderung für die Zulieferindustrie.

 

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