Energiekosten: Einsparpotentiale bei Pharmawasser-Systemen

Wasser im pharmazeutischen Betrieb ist nicht nur aus Qualitätssicht kritisch zu betrachten. Auch mengenmäßig ist Pharmawasser in den Qualitäten Purified Water (PW) und Water for Injection (WFI) ein bedeutender Einsatzstoff bei der Herstellung von Arzneimitteln. Die GMP-konforme Herstellung, Verteilung und Lagerung von PW und WFI wird daher bei fast jeder GMP-Inspektion betrachtet.

Heute rückt aber auch ein anderes Thema stärker in den Vordergrund. Die Energiemengen, die für die Herstellung, Verteilung und Lagerung notwendig sind, verursachen erhebliche Betriebskosten. Gleichzeitig nehmen Umweltschutz und Nachhaltigkeit in vielen Pharma-Unternehmen tragende Rollen ein. Damit wird die Energieeffizienz einer Anlage zu einem wichtigen Thema im Rahmen der Investitionsentscheidung.

Eine Pharmawasser-Anlage ist quasi immer im Betrieb. Schon aus mikrobiologischer Sicht ist ein permanenter Betrieb vorgegeben (Vermeidung von Biofilm). Das bedeutet aber auch, dass die Anlagen entweder in regelmäßigen Abständen - z.B. alle zwei Stunden - eine definierte Menge Wasser produzieren oder durch eine ständige Zirkulation im Betrieb gehalten werden. Sogenannte Rezirkulationssysteme ermöglichen es heute, dass Betriebswasser und Abwasser im Umwälzbetrieb, also im Kreislauf betrieben werden. Dennoch, die Kosten für diese "unproduktive Zeit" sind erheblich. Es ist demnach wünschenswert, wenn Pharmawasser-Anlagen eine höchst mögliche Leistungsregelung erlauben. Während bei der WFI-Herstellung Destillationsanlagen häufig zwischen 50 und 100% der Leistung geregelt werden können, kann dieser Effekt bei RO-Anlagen z.B. durch einen Frequenzumformer an der Hochdruckpumpe der RO-Anlage erreicht werden.

Lagersysteme für Purified Water werden in der Regel mit ca. 20 Grad Celsius betrieben, um ein mikrobiologisches Wachstum zu verhindern. Dazu werden unterstützend entweder die Ozonisierung, UV Entkeimungsanlagen oder die Heißwassersanitisierung eingesetzt. Alle Verfahren müssen auch vor dem Hintergrund der Energieeffizienz bewertet werden. Neben den unterschiedlich hohen Investitionen ist auch der Energieaufwand zu bewerten.

Weitere Einsparmöglichkeiten ergeben sich z.B. durch Wärmerückgewinnungssysteme zur Nutzung von Energie aus Abschlämmwasser bei Destillationsanlagen. Die Kosten für derartige Installationen können sich schnell rechnen. Auch die Erhöhung der Gesamtausbeute durch Reduzierung von Abwasser ist ein Ansatzpunkt, den Anlagenhersteller verfolgen. Andere Hersteller setzen beim Wärmeverlust an der Destillationsanlage an. Eine integrierte Mantelvorwärmung soll dabei den Energieverlust reduzieren. Weniger Verwendung (in Europa) findet das Thermokompressionsverfahren, welches die Herstellung von heißem, aber auch von kaltem Destillat ermöglicht. Bei diesem Verfahren ist dazu kein Kühlwasser erforderlich, jedoch nimmt der Vorteil dieses System ab, umso mehr warmes Destillat erzeugt werden soll.

Aber es gibt noch weitere Kosten, die zu berücksichtigen sind. Nachfolgend einige Beispiele:

• Kühlkosten für einen klimatisierten Wasseraufbereitungsraum (bei großen Anlagen können bis zu 100.000,- Euro und mehr an Kosten pro Jahr entstehen)
• Abwasserverbrauch der Anlage. Die Abwassermengen können je nach Anlage sehr unterschiedlich ausfallen - so verbrauchen manche Anlagen das x-fache im Vergleich zu anderen Systemen. Ein Blick auch auf diese Anlagenparameter ist daher angeraten

Nutzen Sie die Möglichkeit und diskutieren Sie mit Experten aus Industrie, Behörde und Anlagenbau über Maßnahmen zur Energieeffizienz und Kostenreduzierung bei Pharmawasser-Anlagen. Weitere Informationen finden Sie auf der Kongress-Homepage.