CLIB Webinar: Scaling Bioprocesses – Rückblick

Mit fast 190 Teilnehmern war das CLIB-Webinar „Scaling Bioprocesses: Turning Lab Success into Industrial Reality“ ein großer Erfolg. Die Veranstaltung brachte Experten und Interessenvertreter aus dem gesamten Bereich der industriellen Biotechnologie zusammen, um zu erörtern, wie innovative Bioprozesse effizient und zuverlässig vom Labor auf die industrielle Produktion übertragen werden können. Das Webinar bot wertvolle Einblicke in aktuelle Herausforderungen, neue Trends und praktische Ansätze zur Risikominimierung und zur Beschleunigung erfolgreicher Scale-up-Projekte.

Zu Beginn des Webinars wurden die Aktivitäten vorgestellt, die CLIB selbst im Bereich Scale-up unternimmt. Die erfolgreiche Skalierung von Bioprozessen ist für viele CLIB-Mitglieder eines der zentralen Themen und spiegelt sich daher in den Projekten wider – sei es durch die eigentliche Skalierung von Prozessen, durch Vorbereitungsarbeiten und Unterstützung bei der Schaffung der notwendigen Rahmenbedingungen oder durch die effektive Vernetzung der richtigen Partner, um die erforderlichen Schritte zu unternehmen. Diese Aktivitäten erhalten innerhalb der CLIB-Mitgliedschaft eine eigene Diskussionsplattform, da im Oktober eine neue CLIB-Fokusgruppe „Scale-up“ als exklusiver Service für Mitglieder ins Leben gerufen wurde. In ihrer Einführung stellte Sarah Refai Scale-up-Beispiele aus den CBE-JU-Projekten LIGNOFUN und COUNTLESS vor, in denen nicht nur Lignin-Depolymerisationsprozesse hochskaliert werden, sondern auch wichtige Produktprototypen entwickelt werden. Darüber hinaus wurden das kürzlich gestartete CBE-JU-Projekt „Bio4PURConti“ und das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt „Steps2Scale“ hervorgehoben, die darauf abzielen, den weltweit ersten kontinuierlichen Produktionsprozess für biobasiertes Anilin zu entwickeln bzw. die Grundlage für die Einrichtung eines „Scale-Up Hub NRW“ in der industriellen Biotechnologie zu schaffen. Im Rahmen von „Steps2Scale“ leitet CLIB die Arbeiten zur Durchführung einer Bedarfsanalyse für eine regionale Scale-up-Struktur, auf deren Grundlage in enger Abstimmung mit Bayer und anderen Partnern ein Betriebsmodell entwickelt werden soll. Zusätzlich zu diesen Projektaktivitäten ist das CLIB an der „Dialogplattform zur industriellen Bioökonomie“ des BMWE beteiligt und hat eine Schlüsselrolle in den Diskussionen zur Einrichtung der IPCEI-Initiative im Bereich Biotechnologie gespielt.

Im Hauptteil des Webinars standen vier Fachvorträge im Mittelpunkt, die jeweils eine andere Perspektive auf das Scale-up von Bioprozessen beleuchteten:

• Frank Emde (Frings): Technical Aspects of Bioprocess Scale-Up – From Lab through Pilot to Industrial Scale
• David Vorländer (GEA): Designing the Scale-up Path – From Process Feasibility to Demo Readiness
• Tobias Fischer (Carpus+Partner): From Lab to Facility – Structural and Infrastructural Challenges in Integrating Scaled Biotech Processes
• Jörn Viell (RWTH Aachen): Scale-up and Process Design

Gemeinsam veranschaulichten die Vorträge den multidisziplinären Charakter des Scale-ups von Bioprozessen und vermittelten den Teilnehmern wertvolle Einblicke aus industrieller, ingenieurtechnischer, infrastruktureller und akademischer Perspektive. Die Diskussionen umfassten sowohl etablierte als auch neu auftretende Herausforderungen auf dem Weg zum Scale-up, darunter Stammauswahl, Anlagenauswahl, Anlagenplanung, Prozessökonomie, Energiebedarf und regulatorische Aspekte.

Eine wichtige Erkenntnis war, dass es keinen universellen Ansatz für die Skalierung von Bioprozessen gibt. Je nach Technologie, Produkt und Geschäftsmodell erfordern die Herausforderungen unter Umständen hochspezialisierte technische Lösungen oder eine breitere strategische und ganzheitliche Perspektive. Die Referenten zeigten auf, wie sehr ein erfolgreiches Scale-up vom Zusammenspiel vieler verschiedener Disziplinen und Beteiligter während des gesamten Entwicklungsprozesses abhängt.

Die Vorträge stießen bei den Teilnehmern auf großes Interesse und führten zu einer lebhaften und äußerst interaktiven Fragerunde. Die von den Teilnehmern gestellten Fragen spiegelten die vielfältigen Herausforderungen wider, die bei der Überführung von Bioprozessen von der Laborentwicklung in die kommerzielle Umsetzung bestehen.

Die Themen reichten von praktischen Überlegungen zum Scale-up – wie dem Übergang von der Chargen- zur kontinuierlichen Verarbeitung, der Rolle der Prozessanalysetechnologie (PAT) über verschiedene Maßstäbe hinweg und der Unterscheidung zwischen Pilot- und Demonstrationsanlagen – bis hin zu strategischen Fragen bezüglich der Anlagenplanung, Brownfield- gegenüber Greenfield-Entwicklungen und dem Einsatz von CDMOs während des Scale-ups. Die Teilnehmer zeigten zudem großes Interesse an neuen Themen, darunter die Anwendung künstlicher Intelligenz in der Prozessentwicklung und Anlagenplanung, die potenzielle zukünftige Rolle fortschrittlicher Sensortechnologien sowie die zunehmende Bedeutung von Digitalisierung, Modellierung und digitalen Zwillingen.

Weitere Diskussionen befassten sich mit analytischen Anforderungen während des Scale-ups, Aufreinigungsstrategien, Zertifizierungs- und regulatorischen Aspekten sowie der Frage, wie Entscheidungen hinsichtlich Infrastruktur und Prozessgestaltung den langfristigen Projekterfolg beeinflussen können.

Wir möchten uns ganz herzlich bei unseren Referenten dafür bedanken, dass sie ihr Fachwissen, ihre praktischen Erfahrungen und ihre Erkenntnisse mit uns geteilt haben.