http://www.bioregio-stern.de/de/elsa (25.05.2013)

»Clusterinitiative Engineering – Life Sciences – Automation« ELSA

Viele Produkte der Biotechnologie werden heute in kleinen Stückzahlen produziert – im Labormaßstab und in aufwändiger Handarbeit. Doch in dem Maße, in dem die Produkte der Biotech-Industrie zur Marktreife gelangen und die Nachfrage nach ihnen steigt, werden die Unternehmen auch neue Produktionsverfahren entwickeln müssen. Automatisierungslösungen werden in der Branche in Zukunft große Bedeutung erlangen, etwa für Zellkulturen, Implantate mit Biotech-Beschichtungen oder molekulare Diagnostikchips. Auch in der Medizintechnik steigt der Bedarf an effizienter Produktionstechnik.

In der BioRegion STERN liegt großes Potenzial für die Entwicklung effizienter Fertigungsverfahren für die Unternehmen aus den Life-Sciences: Die Automatisierungstechnik sowie der Maschinen- und Anlagenbau gelten als Schlüsselbranchen in der Region. Viele dieser Unternehmen entstammen klassischerweise der Automobilzulieferindustrie und sind offen für zusätzliche Geschäftsfelder, um ihre Absatzmärkte zu diversifizieren. In der aufstrebenden Biotechnologie- und Medizintechnikbranche der Region können sie sich einen neuen Markt erschließen, der nach innovativen Lösungen verlangt und überdurchschnittliches Wachstum aufweist. Die Region hat dadurch die Chance, weltweit Standards in der biotechnologischen und medizintechnischen Produktionstechnik zu setzen.

Die BioRegio STERN Management GmbH unterstützt die Entwicklung solcher Methoden mit der „Clusterinitiative Engineering – Life Sciences – Automation“ (ELSA). Mit einer Reihe von Clusterveranstaltungen sollen branchenübergreifende Kooperationsprojekte angestoßen und Ausgründungen in dem neuen Geschäftsfeld angeregt werden. Eine begleitende Studie zum Thema „Biotech meets Autotech“ wird den aktuellen Status der Kooperation und das Potenzial einer intensiveren Zusammenarbeit ausleuchten.

Automation für Life Sciences

Ob Pipettierroboter, Hochdurchsatzverfahren beim Screening biologisch aktiver Substanzen oder Fermentationstechnologien für die Produktion biopharmazeutischer Wirkstoffe – teilautomatisierte Prozesse sind bereits heute fester Bestandteil in vielen biowissenschaftlichen Forschungseinrichtungen und Biotech-Unternehmen. Auch in der Medizintechnik werden viele Produkte halbautomatisiert hergestellt. Vollautomatisch ablaufende Prozesse sind bislang die Ausnahme. Laut Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) kommen in den Segmenten Medizin, Pharma und Kosmetik noch unter 50 Roboter auf 10.000 Beschäftigte. Zum Vergleich: Die Automobilindustrie hat eine Roboterdichte von mehreren hundert Robotern pro 10.000 Mitarbeitern. Produkte der Life-Science-Branche werden nach wie vor mehrheitlich in Manufaktur produziert.

Das wird sich in Zukunft radikal ändern: Steigende Stückzahlen und die Notwendigkeit standardisierter Produktionsbedingungen im biomedizinischen Bereich machen neue Produktionsverfahren erforderlich. Der Bedarf an Automatisierungslösungen für die Fertigung biotechnologischer und medizintechnischer Produkte ist entsprechend groß. Neben einer erheblichen Beschleunigung der Produktionsprozesse erlaubt die Automatisierung auch die Definition standardmäßiger und nachvollziehbarer Produktionsbedingungen. Das ist entscheidend für die Marktzulassung der Produkte, denn in der Regel können nur so Qualitätsstandards wie GMP-Richtlinien oder DIN- und ISO-Normen eingehalten werden.

Die Automatisierungsunternehmen, Maschinen- und Anlagenbauer und Automobilzulieferer bilden in der BioRegion STERN einen ausgeprägten Cluster: Rund 1000 Unternehmen beschäftigen mehr als 200.000 Mitarbeiter. Viele von ihnen zählen zu den innovativsten und umsatzstärksten Unternehmen dieses Sektors. Ihnen stehen in der Region knapp 100 hoch innovative Biotech-Unternehmen und rund 120 Medizintechnikfirmen gegenüber, darunter die Global Players der Branche und zahlreiche mittelständische Firmen mit starker Forschung und Entwicklung.

Die Voraussetzungen für eine Kooperation zwischen den ingenieurgetriebenen Firmen mit Unternehmen aus den Life Sciences sind in der BioRegion STERN also einzigartig. Um diese Zusammenarbeit gezielt voranzutreiben, hat die BioRegio STERN Management GmbH die „Clusterinitiative Engineering – Life Sciences – Automation“, kurz ELSA, ins Leben gerufen. Im Rahmen dieser Initiative sollen die bestehenden regionalen Cluster verknüpft werden. Gemeinsam mit dem Landesnetzwerk Mechatronik aus Göppingen, dem Kompetenznetzwerk Medical Valley Hechingen und dem Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, IPA, wird die BioRegio STERN Management GmbH die Anbahnung von Kooperationen der Branchen strategisch initiieren und fördern. Die notwendige Anschubfinanzierung erhält sie vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, das die Clusterinitiative ELSA im Rahmen des zweiten Wettbewerbs zur Stärkung regionaler Cluster in Baden-Württemberg finanziell fördert.

So groß das Potenzial ist, die Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren und Lebenswissenschaftlern bringt auch eine Reihe neuer Herausforderungen mit sich: Die Arbeit mit lebenden Zellen und verderblichem Material wie beispielsweise Eiweißen erfordert die Entwicklung maßgeschneiderter und hochinnovativer Automatisierungslösungen. Für Organismen oder lebende Zellen reicht es nicht, dass die Produktion unter Reinraum-Bedingungen stattfindet und die Kulturen somit vor Verunreinigungen geschützt sind. Auch die klimatischen Faktoren und weitere chemische und physikalische Bedingungen müssen exakt den jeweiligen Bedürfnissen entsprechen, damit die Organismen nicht unter Stress geraten und sterben. Der Betrieb der Anlagen unter sehr feuchten, warmen und CO2-reichen Bedingungen, wie sie für Zell- und Gewebekulturen oft notwendig sind, stellt die Ingenieure ebenfalls vor spezifische Probleme und Aufgaben. Dazu kommen Schwierigkeiten in der Kommunikation zwischen den Ingenieuren und Biowissenschaftlern: Nicht nur die Fachsprachen sind sehr verschieden, auch die Arbeitskulturen unterscheiden sich. Ingenieure arbeiten beispielsweise mit einem Lasten- bzw. Pflichtenheft, während Biowissenschaftler in ihrer Forschungsarbeit flexibel auf immer neue Ergebnisse und Erkenntnisse reagieren müssen.

Um die spezifischen Problemfelder näher einzugrenzen und Kommunikationshürden abzubauen, werden im Rahmen des ELSA-Projekts mehrere Workshops stattfinden. Eine Studie wird den aktuellen Status der Kooperation zwischen den beteiligten Branchen und Anforderungen und Hemmnisse für die Zusammenarbeit analysieren. Die Präsentation dieser Studie und weitere Veranstaltungen wie Roundtable-Gespräche, Matching-Events oder Vorträge werden den Vertretern beider Branchen Gelegenheiten bieten, Kontakte zu knüpfen und konkrete Kooperationsprojekte anzustoßen.

Die Clusterinitiative Engineering – Life Sciences – Automation (ELSA) wird unterstützt durch das Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (RWB-EFRE). Mehr Informationen unter www.rwb-efre.baden-wuerttemberg.de.