2. Validierung nach GAMP 5

Da die technische Gebäudeautomation durch Software und Steuerungen (DDC/SPS) betrieben wird, fällt sie unter die Validierungspflicht computergestützter Systeme. Hierzu zieht man den Leitfaden der ISPE (International Society for Pharmaceutical Engineering) heran: GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice). [1, 2, 3]


GAMP 5 teilt Automationskomponenten in Software-Kategorien ein, die den Umfang der Validierung bestimmen: [1]


  • Kategorie 3 (Standardsoftware): Z. B. unveränderte Firmware von Raumreglern.
  • Kategorie 4 (Konfigurierte Software): Typisch für Standard-Gebäudeleitsysteme (BMS), bei denen Parameter, Grafiken und Alarmgrenzen kundenspezifisch konfiguriert werden.
  • Kategorie 5 (Kundenspezifische Software): Individuell programmierte Steuerungslogiken für komplexe HLK-Anlagen (Heizung, Lüftung, Klima).

Der Lebenszyklus der Automatisierung wird dabei über das klassische V-Modell (Spezifikation → Design → Qualifizierung mit IQ/OQ/PQ) durchlaufen. [1, 2]





3. Technische Systemarchitektur: Trennung von BMS und EMS

In der technischen Umsetzung hat sich eine strikte Trennung (oder eine klar validierte logische Trennung) zweier Systeme etabliert:


SystemFunktionRegulativer StatusBMS (Building Management System)Steuerung und Regelung der HLK-Anlagen zur Aufrechterhaltung des Raumklimas.Meist als "Non-GMP-kritisch" eingestuft, da ein Ausfall zwar den Prozess stört, aber das Monitoring-System den Fehler sofort meldet.EMS oder RMS(Environmental/Room Monitoring System)Kontinuierliche, unabhängige Erfassung und Archivierung qualitätsrelevanter Messwerte (Temperatur, Feuchte, Druck)."GMP-kritisch" – muss vollumfänglich nach FDA 21 CFR Part 11 und GAMP 5 validiert sein.




4. Wichtige technische Standards und Normen

Ergänzend zu den Pharma-Richtlinien müssen klassische Ingenieur-Standards für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA) unter pharmazeutischen Gesichtspunkten angewendet werden:


  • DIN EN ISO 14644 (Reinräume und zugehörige Reinraumbereiche): Definiert Partikelgrenzwerte und die Methodik zur Klassifizierung von Reinräumen. Die GA muss die Partikelzähler einbinden oder Messplätze vorsehen. [1]
  • VDI 2083 (Reinraumtechnik): Speziell die VDI 2083 Blatt 3.1 befasst sich mit der Messtechnik und dem Monitoring in Reinräumen.
  • VDI 3814 / DIN EN ISO 16484 (Gebäudeautomation): Regelt die allgemeinen Grundlagen, die Systemarchitektur, die Funktionen (B-AS) und die Planung der GA. Im Pharmakontext werden diese durch Lastenhefte (URS) verschärft.
  • Wired / Wireless Datenübertragung: Kalibrierte Sensoren (NIST-rückführbar) müssen über ausfallsichere Bussysteme (z.B. BACnet IP, Modbus TCP, Profinet) angebunden sein. [1]




5. Technische Praxisanforderungen an die Hardware

  • Sensorik & Kalibrierung: Sensoren in GMP-Bereichen müssen kalibrierbar sein (oft jährliche Re-Kalibrierung gefordert) und eine extrem geringe Drift aufweisen. [1, 2]
  • Ausfallsicherheit (Redundanz): Kritische Steuerungen (DDC) benötigen oft eine redundante Spannungsversorgung (USV) und dezentrale Datenpuffer, damit bei einem Netzwerkausfall keine Messdaten im EMS verloren gehen.

Möchten Sie tiefere Informationen zu einem bestimmten Bereich, beispielsweise zum konkreten Ablauf einer Qualifizierung (IQ/OQ) oder zu den genauen Anforderungen der FDA 21 CFR Part 11 für Audit Trails? Letzte mir wissen, wie ich Ihnen weiterhelfen kann




Validierung ISPE GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice)


Validierung nach GAMP 5

Da die technische Gebäudeautomation durch Software und Steuerungen (DDC/SPS) betrieben wird, fällt sie unter die Validierungspflicht computergestützter Systeme. Hierzu zieht man den Leitfaden der ISPE (International Society for Pharmaceutical Engineering) heran: GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice). [1, 2, 3]


GAMP 5 teilt Automationskomponenten in Software-Kategorien ein, die den Umfang der Validierung bestimmen: [1]


  • Kategorie 3 (Standardsoftware): Z. B. unveränderte Firmware von Raumreglern.
  • Kategorie 4 (Konfigurierte Software): Typisch für Standard-Gebäudeleitsysteme (BMS), bei denen Parameter, Grafiken und Alarmgrenzen kundenspezifisch konfiguriert werden.
  • Kategorie 5 (Kundenspezifische Software): Individuell programmierte Steuerungslogiken für komplexe HLK-Anlagen (Heizung, Lüftung, Klima).

Der Lebenszyklus der Automatisierung wird dabei über das klassische V-Modell (Spezifikation → Design → Qualifizierung mit IQ/OQ/PQ) durchlaufen. [1, 2]


GAMP 5 ist der weltweit anerkannte Leitfaden für die Validierung automatisierter Systeme. Er klassifiziert Software (z. B. von Standard-Sensoren bis hin zu maßgeschneiderten SCADA-Systemen) und gibt risikobasierte Vorgehensweisen für deren Validierung vor.


Einhaltung von GMP-Compliance

Die GMP-Richtlinien (z. B. EU-GMP-Leitfaden Annex 1 und Annex 11 sowie FDA 21 CFR Part 11) fordern den Nachweis, dass qualitätskritische Umgebungsbedingungen permanent eingehalten und manipulationssicher aufgezeichnet werden.

  • Validierung nach GAMP 5: Systeme der Gebäudeautomation und des Monitorings müssen software- und hardwareseitig nach den Richtlinien der Good Automated Manufacturing Practice (GAMP 5) spezifiziert, risikobasiert getestet und validiert werden (IQ/OQ/PQ).
  • Datenintegrität (ALCOA+ Prinzip): Alle aufgezeichneten Daten des Monitorings müssen rückverfolgbar, lesbar, gleichzeitig erfasst, original und korrekt sein.
  • Erfüllung von 21 CFR Part 11:
  • Audit Trail: Jede Änderung am System (z. B. Grenzwertänderungen, Quittierung von Alarmen) muss automatisch mit Zeitstempel, Benutzername und Begründung protokolliert werden.
  • Benutzerverwaltung: Elektronische Signaturen und ein rollenbasiertes Zugriffskonzept (Ebenen für Operator, Admin, Kalibrierer) sind zwingend erforderlich.
  • Überwachung kritischer Kontrollpunkte (CPPs): Das EMS überwacht Parameter wie Differenzdrücke (zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen zwischen Reinraumklassen), Raumtemperatur, relative Luftfeuchte und Partikelkonzentrationen.

Die Nachweisführung für die GMP-Compliance einer Gebäudeautomationsanlage (GA) erfolgt über ein strukturiertes Zusammenspiel aus Kalibrierung, Qualifizierung und Validierung. Da die Gebäudeautomation (oft als Building Management System oder BMS bezeichnet) kritische Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druckunterschiede in Reinräumen steuert, muss nachgewiesen werden, dass sie durchgehend spezifikationskonform und verlässlich funktioniert.

Hier ist die systematische Vorgehensweise zur Nachweisführung aufgeteilt in die drei Kernsäulen:

 


1. Risikoanalyse und Systemklassifizierung (Die Basis)

Bevor Kalibrierung oder Qualifizierung beginnen, wird das GA-System klassifiziert (z. B. nach GAMP 5).

  • GMP-kritische Funktionen: Funktionen, die direkten Einfluss auf die Produktqualität oder die Patientensicherheit haben (z. B. Raumklim überwachung in Reinraumklasse A–D). Diese müssen voll qualifiziert werden.
  • Nicht-GMP-kritische Funktionen: Funktionen ohne Einfluss auf das Produkt (z. B. Heizung in Bürogebäuden). Hier reicht eine gute Ingenieurpraxis (GEP).

 


2. Kalibrierung (Messgenauigkeit)

Die Kalibrierung stellt sicher, dass alle verbauten Sensoren und Aktoren korrekte Werte liefern.

  • Kritische Messstellen: Alle Sensoren, die GMP-relevante Daten erfassen (z. B. Temperaturfühler im Lager, Differenzdrucksensoren im Reinraum), werden gegen rückführbare Nationale Normale kalibriert.
  • Dokumentation: Erstellung von Kalibrierprotokollen und Vergabe von Kalibrierzertifikaten inklusive Festlegung von Kalibrierintervallen (meist jährlich).

 


3. Qualifizierung (Anlagen- und Hardwarefokus)

Die Qualifizierung ist der dokumentierte Nachweis, dass die GA-Anlage für die vorgesehene Aufgabe geeignet ist. Sie folgt dem klassischen V-Modell:

  • Designqualifizierung (DQ): Prüft, ob die Planung und die Spezifikationen (Lastenheft/Pflichtenheft) den GMP-Anforderungen und Richtlinien (z. B. EU-GMP-Leitfaden Annex 11 und 15) entsprechen.
  • Installationsqualifizierung (IQ): Prüft, ob die GA-Hardware, Steuerungen (SPS/DDC), Kabel und Sensoren korrekt und gemäß den Plänen installiert wurden.
  • Funktionsqualifizierung (OQ): Testet die Funktionen der GA im "leeren" Zustand (z. B. Regelkreise, Alarmierungen bei Grenzwertüberschreitungen, Ausfallsicherheit, Benutzerverwaltung).
  • Leistungsqualifizierung (PQ): Nachweis, dass die GA das Raumklima auch unter realen Bedingungen (z. B. mit Maschinen im Betrieb, Personal im Raum) stabil innerhalb der Toleranzen hält (oft verknüpft mit dem Reinraum-Monitoring).

 


4. Validierung (Software- und Prozessfokus)

Da moderne Gebäudeautomation softwaregesteuert ist, greift hier die Computersystem-Validierung (CSV) nach GAMP 5 sowie die Einhaltung von FDA 21 CFR Part 11 / EU-GMP Annex 11 (Elektronische Aufzeichnungen und Unterschriften).

  • Datenintegrität: Es muss nachgewiesen werden, dass GMP-relevante Daten (z. B. historische Trends, Alarmprotokolle) fälschungssicher gespeichert werden.
  • Audit Trail: Jede Änderung an Parametern (z. B. Sollwertänderungen) muss automatisch, dauerhaft und personenzugeordnet aufgezeichnet werden.
  • Software-Lebenszyklus: Validierung von der Code-Erstellung über den Akzeptanztest beim Hersteller (FAT) und vor Ort (SAT) bis hin zur Stilllegung.

 


Übersicht: Wer fordert was?

  Säule

 Fokus

 Typischer Nachweis

   Kalibrierung

 Einzelsensoren & Aktoren

 Kalibrierscheine, Justierprotokolle, Prüfplaketten

   Qualifizierung

 Gesamte Anlage & Prozesse

 DQ/IQ/OQ/PQ-Pläne und Abschlussberichte

   Validierung

 Software & Datenintegrität

 CSV-Bericht, Audit-Trail-Review, User-Matrix-Prüfung