Welche Wasserqualität zur Raumluftkonditionierung?

In GMP-Reinräumen wird die Raumluftfeuchte kontrolliert und geregelt, da die Außenluft im Sommer häufig entfeuchtet und im Winter - insbesondere bei trockener Kälte - befeuchtet werden muss. Da zu trockene Raumluft zu Reizungen der Schleimhäute der Mitarbeiter führen kann und Husten im Reinraum natürlich problematisch zu vermeiden ist. Zu trockene Raumluft kann auch zu erhöhter statischer Aufladung führen. Auch das Verhalten von Desinfektionsmitteln kann sich bei sehr trockener Luft verändern - etwa durch beschleunigtes Verdunsten, wodurch erforderliche Einwirkzeiten unterschritten werden könnten. Daher wird üblicherweise auf eine Mindestfeuchte von 40 % rF im Reinraum geregelt. Sollte es hinsichtlich der Luftfeuchte besondere Produktanforderungen geben (z.B. in der Brausetabletten-Produktion) sind diese natürlich ebenfalls zu beachten. Doch wie sollte diese Befeuchtung GMP-konform erfolgen? Welche Qualität soll das verdampfte Wasser bzw. dessen Kondensat aufweisen?

In GMP-regulierten Produktionsbereichen, insbesondere in Sterilzonen gemäß EU-GMP-Leitfaden Annex 1 (Reinheitsklassen A, B und zum Teil C), kommt meist Dampfbefeuchtung zum Einsatz. Diese gilt als mikrobiologisch zuverlässig und trägt im Winter zugleich zur Erwärmung der Zuluft bei - ein energetischer Vorteil.

Dampfqualität aus GMP-Sicht: Pure Steam als Referenz

Aus regulatorischer Sicht ist im pharmazeutischen Umfeld nur eine Dampfqualität klar definiert: Pure Steam gemäß USP. Diese Qualität wird über das Kondensat des Dampfes beurteilt, welches die Anforderungen an Water for Injection (WFI) erfüllen muss. Hat der Befeuchtungsdampf über die Raumluft direkten Kontakt mit einem Sterilprodukt, ist ausschließlich diese Qualität zulässig, denn in Pharma-Produkte dürfen nur Einsatzstoffe in entsprechender Pharma-Qualität gelangen.
In der Praxis ist der Einsatz von Pure Steam zur Raumluftbefeuchtung jedoch nicht durchgängig etabliert. Häufig wird der Dampfeinsatz pragmatisch an die in der Produktion verwendete Wasserqualität angepasst:

• Wird Purified Water (PW) eingesetzt, so sollte das Kondensat des eingesetzten Dampfs ebenfalls PW Qualität aufweisen
• Wird WFI in der Herstellung genutzt, sollte der verwendete Dampf, bzw. sein Kondensat, ebenfalls WFI-Qualität haben

Sprachlich wird hier gerne zwischen Pure und Clean Steam unterschieden. Hier sei aber erwähnt, dass sowohl EU GMP Annex 1 als auch ISPE Guidelines Pure Steam und Clean Steam gleichsetzen. Entscheidend ist eine dokumentierte Risikoanalyse, die klärt, welche Dampfqualität für die jeweilige Anwendung angemessen ist. Berücksichtigt werden sollten unter anderem:

• Reinraumklasse
• Art des Produkthandlings (offen/geschlossen)
• Anforderungen an elektrostatische Ableitung
• Materialien (z.B. Verpackung)
• arbeitsrechtliche Vorgaben
• mikrobiologische Anforderungen

Befeuchtung in Klasse D und nicht-sterilen Produktionsbereichen

In GMP-Klasse D sowie in Solida-Produktionszonen kann alternativ auch gefilterter Heizdampf ("Schwarzdampf") mit Lebensmittelzertifizierung zur Befeuchtung eingesetzt werden. Wichtig ist hier:

• Das eingesetzte Korrosionsschutzmittel muss für den Lebensmittelbereich zugelassen sein.
• Es ist durch eine Risikoanalyse bzw. Gefährdungsbeurteilung sicherzustellen, dass keine Wechselwirkungen mit Produkten oder Anlagenmaterialien bestehen.

Inspektoren verlangen bei dieser Lösung in der Regel die Dokumentation der eingesetzten Substanzen, Filterwartung und Funktionsnachweise.

Adiabate Befeuchtung mit Druckwasser - hygienisch herausfordernd

Eine weitere Option ist die adiabate Luftbefeuchtung mittels Druckwasser (z.?B. enthärtetes oder teilenthärtetes Trinkwasser), wie sie häufig in Lagerbereichen oder Schwarzzonen verwendet wird.
Herausfordernd ist hier insbesondere der diskontinuierliche Betrieb, etwa witterungsbedingt im Sommer. Bei Stillstand der Systeme können sich mikrobiologische Risiken aufbauen - Verkeimungen mit Pseudomonas oder Legionellen sind dokumentiert und stellen eine erhebliche Gefahr dar, wenn sie über die Luft verbreitet werden.
Die VDI 6022 gibt praxisnahe Empfehlungen zur hygienischen Instandhaltung von Lüftungs- und Befeuchtungssystemen. In jedem Fall ist eine durchgehende Dokumentation erforderlich, um bei Behördeninspektionen auskunftsfähig zu sein.

Wirtschaftliche Aspekte

Die Wahl des Befeuchtungskonzepts sollte immer technisch, hygienisch und wirtschaftlich durchdacht sein. Der Einsatz von Reinstdampf zur Raumluftbefeuchtung ist zwar aus mikrobiologischer Sicht ideal, kann aber insbesondere bei hohem Außenluftanteil enorme Betriebskosten verursachen. Oft übersteigt der Befeuchtungsbedarf der Lüftung - insbesondere im Winterbetrieb - deutlich den Dampfbedarf der Produktion selbst.
Dementsprechend müssen nicht nur die VE-/PW-Anlagen zur Dampferzeugung passend ausgelegt sein, sondern auch die Schwarzdampfsysteme, die den erforderlichen Heizdampf für die Reinstdampferzeugung bereitstellen und das meist nur für wenige Wochen im Jahr.