Als einziger Hersteller von Armaturen und Ventilknoten weltweit besitzt und betreibt Bürkert Fluid Control Systems einen Riboflavin-Prüfstand. Damit lässt sich nicht nur die Reinigbarkeit von Fluidiksystemen zweifelsfrei nachweisen, die Ermittlung von Funktionsgrenzwerten steigert außerdem die Effizienz solcher Anlagen und schafft für Kunden einen deutlichen Mehrwert.

Für die Betreiber hygienischer Produktionsanlagen, wie sie etwa in der Lebensmittel-, der pharmazeutischen oder der Biotech-Industrie im Einsatz sind, ist die Reinigbarkeit bzw. die Effektivität des jeweils gewählten Reinigungsverfahren von Komponenten, Apparaten, Maschinen und Anlagen von elementarer Bedeutung. Die Gewährleistung einer für den Verbraucher geeigneten und hygienisch unbedenklichen Produktqualität steht dabei immer im Vordergrund und folgt den Richtlinien des GMP (Good Manufacturing Practice). Die gute Durchströmung der Leitungs- und Ventilknotenbereiche ist aber noch aus einem anderen Grund wichtig, denn bei ungenügender Durchströmung kann Korrosion entstehen oder sich in der Anlage undefinierte Ablagerungen bilden. Die Reinigung oder der Austausch der korrodierten Anlagenteile ist mit hohen Kosten und einem langen Ausfall der Anlage verbunden und daher möglichst zu vermeiden.
Mit verbindlichen Tests zur Reinigbarkeit und Ermittlung der ausreichend sicheren Durchströmung von Anlagen lassen sich Reinigungsprozesse optimieren. Eine Verringerung der Reinigungszyklen, eine verkürzte Reinigungsdauer sowie ein geringerer Einsatz der verwendeten Reinigungsmedien bedeuten nicht nur eine Senkung der Betriebskosten, sondern steigern durch kürzere Stillstandzeiten auch die Anlageneffizienz. Weiterhin kann das Design komplexer Ventilknoten in der Erprobungsphase durch Riboflavintests überprüft und optimiert werden. Der Fluidspezialist Bürkert unterstützt seine Kunden umfassend: Neben der Konzeption und Herstellung von Ventilknoten und damit der fluidischen Umsetzung von Verfahren und Prozessen innerhalb hygienischer Produktionsanlagen, stellen die Spezialisten ihr gesamtes Detailwissen zur Reinigbarkeit solcher Anlagen und den dazu erforderlichen Test zur Verfügung.
Im Rahmen der Reinigungsvalidierung für keim­arme oder sterile Verfahrenstechnik wird die Nutzung von Fachwissen zunehmend interessant, um gezielte Optimierungen des Anlagendesigns vornehmen und Produkte mit gleichbleibend hoher Qualität herstellen zu können. Eine enge Kooperation aller am Produktionsprozess Beteiligten wie Planer, Fachgremien, Gesetzgeber und Behörden, Hersteller von Komponenten und Systemen sowie Anlagenbauer ist dazu unerlässlich.

Harmonisierung von Equipment und Anlagen
Wenn es um die Frage geht, wie sich die Fertigungsqualität an verschiedenen Produktions­standorten unter Einhaltung aller gesetztlichen Vorgaben und unabhängig von der regionalen Qualifikation der Mitarbeiter standardisieren lässt, empfehlen die Fluid-Experten eine Vereinheitlichung von Ausrüstung und Anlagen. Während Produktionsverfahren, Rezepturen und Validierungsregularien in den Unternehmen weitestgehend entwickelt und definiert wurden, bestehen gerade in der Planungs- und Bauphase immer noch Unklarheiten bezüglich der Umsetz­ung und Einbindung des Equipments und der Anlagen selbst. Wenn möglichst viele Geräte, Komponenten und Apparate definierte Anforderungen und Eigenschaften einhalten, verbessern sich naturgemäß Sicherheit, Effizienz und die Qualität der erzeugten Produkte. Die dabei gestellten Anforderungen sind vielfältig: Regularien der behördlichen Lebensmittelüberwachung gehören ebenso dazu wie verfahrenstechnische Eigenschaften (z.  B. der GMP-Qualifizierung), fluidische Merkmale, Vorgaben durch Normen oder des Anlagendesigns, Sicherheitskonzepte oder entsprechende Kundenspezifikationen.

Worst-Case als Basis der Vereinheitlichung
Bei der Vereinheitlichung des Produktionsequipments sind alle Grenzdaten und Parameter der relevanten Produktionsstätten zu ermitteln, in denen die zu standardisierende Technik eingesetzt werden soll. Die Abbildung der Worst-Case-Daten umfasst z.  B. den Standort mit der geringsten Pumpenleistung, die Produktionsstätte mit dem kleinsten Reinstmedium-Reservoir oder mit den höchsten Sicherheitsvorgaben. Der Riboflavintest erbringt den Nachweis, dass fluidische Systeme die im Worst-Case definierten Bedingungen und Parameter unter Vergleichsbedingungen erfüllen. Oft ist es nicht möglich, reale Prozessbedingungen am Prüfstand nachzubilden. Deshalb sind vergleichbare Kriterien zu definieren, die als Basis für eine Bewertung geeignet sind und die typischen Qualifizierungen von Anlagen (OQ - Funktionsqualifizierung / PQ - Leistungsqualifizierung) ermöglichen und unterstützen.

So funktioniert der Test
Riboflavin ist ein wasserlösliches Vitamin der B-Gruppe, das sich aufgrund seiner intensiven gelb-fluoreszierenden Farbe hervorragend für den Test auf Reinigbarkeit fluidischer Systeme eignet. Entsprechend der Richtlinie des VDMA wird dabei das Innere des Ventilknotens mit Hilfe eines Zerstäubers vollständig mit einer riboflavinhaltigen Testlösung benetzt, die bei der Bestrahlung durch UV-Licht fluoresziert. Anschließend wird das zu prüfende Teil in den betriebsgemäßen Zustand gebracht und mit Wasser durchströmt. Die Testlösung wird dabei durch das Reinigungsmedium entfernt. Gemäß Kundenvorgaben werden die Anzahl der Testdurchläufe, die Laufzeit pro Test und die entsprechenden Parameter (Druckdifferenz u. Flowrate) eingestellt. Nachdem der Prüfling in der vorgegebenen Zeit mit VE (vollentsalztem) Wasser oder WFI (Wasser für Injektionen) durchströmt wurde, erfolgt die Demontage des Ventilknotens und die Bestrahlung mit einer UV-Lampe. Wenn alle zu durchströmenden Teile ausreichend benetzt wurden, ist bei der Sichtprüfung mit der UV-Lampe keinerlei Fluoreszenz erkennbar. Wird das zu testende Fluidiksystem ungenügend durchströmt (Durchflussrate pro Zeiteinheit), darf davon ausgegangen werden, dass keine sichere Abreinigung möglich ist.
Zur Ermittlung des unteren Arbeitsbereichs des Ventilknotens, also des Funktionsgrenzwertes, wendet Bürgert die sog. Bottom up-Methode des Tests an. Dazu wird der Prüfling mit minimal notwendigem Flow durchströmt, welcher anschließend in 10 %-Abstufungen oder gemäß Vorgabe erhöht wird (z. B. Erhöhung der Durchflussrate um 10 Liter/min). Diese Prozedur wird solange wiederholt, bis keine Riboflavin-Anhaftungen unter UV-Licht mehr sichtbar sind. So lässt sich der Funktionsgrenzwert des Systems exakt ermitteln