In der aseptischen pharmazeutischen Herstellung ist die Überprüfung der Luftströmungsmuster in Reinräumen der Klasse A ein entscheidender Prozess, um eine unidirektionale Luftströmung und damit die Sterilität zu gewährleisten. Bei Qualifizierungs- und Validierungsaktivitäten in der Praxis zeigen jedoch viele Hersteller erhebliche Lücken in der Planung und Durchführung von Luftströmungsstudien – insbesondere in Reinräumen der Klasse A, die innerhalb der Klasse B betrieben werden. Hierbei werden potenzielle Risiken durch Luftströmungsinterferenzen häufig unterschätzt oder unzureichend bewertet.
Dieser Artikel analysiert häufige Mängel, die bei Strömungsvisualisierungsstudien in Reinräumen der Klasse A beobachtet wurden, und gibt praktische, GMP-konforme Verbesserungsempfehlungen.
Lücken und Risiken bei der Überprüfung von Luftströmungsmustern
Im untersuchten Fall wurde der Bereich der Klasse A mit teilweisen physischen Barrieren errichtet, wodurch strukturelle Lücken zwischen der Decke des Gehäuses und dem Zuluftsystem der Lüfter-Filter-Einheit (FFU) entstanden. Trotz dieser Konfiguration wurden in der Strömungsvisualisierungsstudie mehrere kritische Szenarien nicht systematisch untersucht, darunter:
1. Einfluss der Luftströmung unter statischen und dynamischen Bedingungen
Die Studie untersuchte nicht, wie Routinevorgänge – wie etwa Personalbewegungen, manuelle Eingriffe oder das Öffnen von Türen – innerhalb des umgebenden Bereichs der Klasse B die Stabilität des Luftstroms in der Zone der Klasse A beeinflussen könnten.
2. Risiken durch Luftströmungskollisionen und Turbulenzen
Es wurde keine Überprüfung durchgeführt, um festzustellen, ob Luftströmungen der Klasse B nach dem Auftreffen auf Barrieren, Geräte oder Bediener der Klasse A Turbulenzen erzeugen und durch strukturelle Lücken in die Zuluftströmung der Klasse A eindringen können.
3. Luftströmungswege beim Öffnen der Tür und Eingriff des Bedieners
Die Luftströmungsstudie konnte nicht bestätigen, ob es zu Rückströmungen oder Kontaminationswegen kommen könnte, wenn Türen geöffnet werden oder wenn Personal Eingriffe in angrenzenden Bereichen der Klasse B durchführt.
Durch diese Auslassungen ist es unmöglich nachzuweisen, dass eine unidirektionale Luftströmung im Bereich der Klasse A unter realen Produktionsbedingungen konstant aufrechterhalten werden kann, wodurch potenzielle Risiken einer mikrobiellen und partikulären Kontamination entstehen.
Mängel im Testdesign und in der Durchführung von Luftstromvisualisierungen
Eine Überprüfung der Berichte zur Luftstromvisualisierung und der Videoaufzeichnungen ergab mehrere wiederkehrende Probleme:
1. Unvollständige Testbereichsabdeckung
In den verschiedenen Produktionslinien – einschließlich Abfüllung, Verarbeitung vorgefüllter Spritzen und Verschließen – wurden risikoreiche und kritische Bereiche, wie zum Beispiel, in den Strömungsstudien nicht ausreichend abgedeckt:
✖Bereiche direkt unterhalb von FFU-Steckdosen der Klasse A
✖Tunnelentpyrogenisierungsofenausgänge, Flaschensortierzonen, Stopfenbehälter und Zuführsysteme, Materialauspack- und -transferbereiche
✖Gesamte Luftströmungswege durch die Abfüllzone und die Schnittstellen des Förderbandes, insbesondere an Prozessübergangspunkten
2. Unwissenschaftliche Testmethoden
✖Der Einsatz von Einzelpunkt-Raucherzeugern verhinderte die Visualisierung der gesamten Luftströmungsmuster in der Zone der Klasse A.
✖Der Rauch wurde direkt nach unten freigesetzt und störte so künstlich das natürliche Luftströmungsverhalten.
✖Typische Eingriffe des Bedieners (z. B. Eingreifen des Arms, Materialtransport) wurden nicht simuliert, was zu einer unrealistischen Bewertung der Luftstromleistung führte.
3. Unzureichende Videodokumentation
In den Videos fehlten klare Angaben zu Raumnamen, Liniennummern und Zeitstempeln.
Die Aufzeichnungen waren lückenhaft und dokumentierten den Luftstrom entlang der gesamten Produktionslinie nicht lückenlos.
Die Aufnahmen konzentrierten sich lediglich auf einzelne Betriebspunkte, ohne einen Gesamtüberblick über das Strömungsverhalten und die Interaktion zu bieten.
GMP-konforme Empfehlungen und Verbesserungsstrategien
Um die Leistungsfähigkeit des unidirektionalen Luftstroms in Reinräumen der Klasse A zuverlässig nachzuweisen und die regulatorischen Anforderungen zu erfüllen, sollten Hersteller die folgenden Verbesserungen umsetzen:
✔Verbesserung des Testszenario-Designs
Die Visualisierung der Luftströmung sollte sowohl unter statischen als auch unter verschiedenen dynamischen Bedingungen erfolgen, einschließlich Türöffnung, simulierten Eingriffen des Bedienpersonals und Materialtransfers, um reale Produktionsszenarien abzubilden.
✔Technische Anforderungen der Standardarbeitsanweisung klar definieren
Standardarbeitsanweisungen sollten die Methoden zur Raucherzeugung, das Rauchvolumen, die Kamerapositionierung, die Testorte und die Akzeptanzkriterien explizit definieren, um Konsistenz und Wiederholbarkeit zu gewährleisten.
✔ Globale und lokale Luftstromvisualisierung kombinieren
Zur gleichzeitigen Erfassung der gesamten Luftströmungsmuster und des lokalen Luftströmungsverhaltens um kritische Anlagen herum wird der Einsatz von Mehrpunkt-Raucherzeugern oder flächendeckenden Rauchvisualisierungssystemen empfohlen.
✔Verbesserung der Videoaufzeichnung und Datenintegrität
Die Videos zur Visualisierung der Luftströmung sollten vollständig nachvollziehbar, kontinuierlich und klar beschriftet sein und alle Betriebsabläufe der Klasse A abdecken sowie Luftströmungswege, Störungen und potenzielle Risikopunkte deutlich veranschaulichen.
Abschluss
Die Überprüfung des Luftströmungsmusters darf niemals als bloße Formalität betrachtet werden. Sie ist ein grundlegendes Element der Sterilitätssicherung in Reinräumen der Klasse A. Nur durch ein wissenschaftlich fundiertes Testdesign, eine umfassende Flächenabdeckung und eine solide Dokumentation – oder durch die Beauftragung qualifizierter Prüfdienstleister – können Hersteller zweifelsfrei nachweisen, dass die unidirektionale Luftströmung sowohl unter den vorgesehenen als auch unter gestörten Betriebsbedingungen aufrechterhalten wird.
Eine durchdachte Strategie zur Visualisierung des Luftstroms ist unerlässlich für den Aufbau einer zuverlässigen Barriere zur Kontaminationskontrolle und die Gewährleistung der Qualität und Sicherheit steriler pharmazeutischer Produkte.
Veröffentlichungsdatum: 29. Dezember 2025