Der vollständige Leitfaden zur Auswahl und Implementierung von Passboxen für die Kontaminationskontrolle im Reinraum: Ausgabe 2025 mit GMP- und ISO 14644-Konformitätsrahmen

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Die Kreuzkontamination während des Materialtransfers ist nach wie vor der wichtigste Fehlerpunkt bei der Einhaltung von Vorschriften in pharmazeutischen und Halbleiter-Reinräumen. Trotz Fortschritten in der Reinraumgestaltung haben viele Einrichtungen immer noch Probleme mit der Aufrechterhaltung von Druckunterschieden und der Partikelkontrolle, wenn Materialien zwischen Klassifizierungszonen bewegt werden. Die Herausforderung wird noch größer, wenn es darum geht, die betriebliche Effizienz mit den gesetzlichen Anforderungen in Einklang zu bringen. EU-GMPWHO-GMP, und ISO 14644-1 Rahmenwerke.

Passboxen dienen als obligatorische Kontaminationskontrollvorrichtungen in GMP-Pharmafabriken, doch Auswahlfehler kosten die Einrichtungen durchschnittlich 18-24 Monate an Validierungsverzögerungen. Die Entscheidung zwischen statischen, dynamischen, semiaktiven und aktiven Konfigurationen wirkt sich direkt auf die Einhaltung der Vorschriften, den Arbeitsablauf und den langfristigen Wartungsaufwand aus. Dieser Leitfaden bietet den technischen Rahmen für die Auswahl, Integration, Validierung und das Lebenszyklusmanagement von Passboxen auf der Grundlage der aktuellen gesetzlichen Anforderungen von 2025.

Grundlagen der Passbox: Typen, Klassifizierungen und Funktionsprinzipien

Kernfunktion und Mechanismus zur Kontrolle der Kontamination

Passboxen sind an der Wand oder am Boden montierte Transferkammern, die dazu dienen, Materialien zwischen Bereichen mit unterschiedlichen Reinheitsklassen zu transportieren, ohne die Luftstrommuster oder Druckkaskaden zu unterbrechen. Die Doppeltürkonfiguration mit Verriegelungssystemen verhindert ein gleichzeitiges Öffnen und hält die Druckdifferenzbarriere aufrecht, die verhindert, dass ungefilterte Luft in kontrollierte Bereiche eindringt. Dieser physikalische Barrierenansatz löst das grundlegende Problem: Jede direkte Türöffnung zwischen Reinraumzonen führt zu Turbulenzen und bidirektionalen Luftströmen, die Tausende von Partikeln pro Kubikmeter in kritische Bereiche tragen können.

Der Verriegelungsmechanismus - entweder mechanisch oder elektronisch - ist der wichtigste Schutz gegen Bedienungsfehler. Mechanische Verriegelungen verwenden physische Blockierplatten, die einrasten, wenn sich eine Tür öffnet. Elektronische Systeme verwenden magnetische Sensoren und Relaisschaltungen, die die Türantriebe deaktivieren, wenn die gegenüberliegende Tür geöffnet wird.

Klassifizierungsrahmen und Auswahlkriterien

Statische Passboxen bieten eine abgedichtete Transferkammer ohne aktives Luftstrommanagement. Sie werden eingesetzt, wenn Materialien zwischen Zonen ähnlicher Klassifizierung transportiert werden, z. B. von ISO-Klasse 7 zu ISO-Klasse 7, wo der Risikounterschied eine aktive Kontaminationskontrolle nicht rechtfertigt. Das Fehlen von Lüftern und Filtern reduziert den Wartungsaufwand und eliminiert den Lärm in den Produktionsbereichen.

Dynamische Passboxen verfügen über eingebaute Ventilatoren und HEPA-Filtersysteme, die die Kammerluft kontinuierlich umwälzen und reinigen. Diese Einheiten sind für den Transfer von unkontrollierten oder niedriger klassifizierten Umgebungen in kontrollierte Zonen zuständig. Ich habe beobachtet, dass Einrichtungen oft den Validierungsaufwand unterschätzen, den dynamische Systeme mit sich bringen, insbesondere die vierteljährliche Differenzdrucküberwachung und die jährliche HEPA-Integritätsprüfung, die gemäß PIC/S Leitlinien.

Semiaktive Konfigurationen werden an das bestehende HLK-System Ihrer Einrichtung angeschlossen, anstatt spezielle Ventilatoreinheiten zu verwenden. Die Kammer erhält gefilterte Luft aus dem Versorgungsplenum des Reinraums, wodurch ein Überdruck gegenüber der niedriger klassifizierten Seite entsteht. Dieser Ansatz senkt die Investitionskosten, schafft jedoch Abhängigkeiten von der Leistung Ihres zentralen Lüftungssystems und erschwert die Fehlersuche bei Druckabweichungen.

Aktive Passboxen verfügen über eigenständige Lüfter- und HEPA-Filterbaugruppen, die unabhängig von den HLK-Systemen der Einrichtung arbeiten. Sie profitieren von betrieblicher Flexibilität und vereinfachten Validierungsprotokollen, allerdings zu höheren Gerätekosten und erhöhten Anforderungen an die elektrische Infrastruktur.

Materialaufbau und chemische Kompatibilität

Für die Pass-Box-Kammern wird in der Regel Edelstahl 304 oder 316 verwendet. Die Sorte 316 bietet eine bessere Beständigkeit gegen Desinfektionsmittel auf Chlorbasis, die in der pharmazeutischen Produktion häufig verwendet werden. Durch die geschweißte Konstruktion mit geformten Radius-Ecken werden Spalten vermieden, in denen sich Bakterien und Partikel ansammeln können - ein entscheidender Faktor für Einrichtungen, die Sterilisationen durchführen oder aseptischen Verarbeitungsanforderungen unterliegen.

Die Spezifikationen für die Oberflächenbeschaffenheit sind wichtiger, als vielen Ingenieuren bewusst ist. Eine 2B-Walzoberfläche (die standardmäßige kaltgewalzte Oberfläche) ist für die meisten Anwendungen geeignet, aber elektropolierte Oberflächen verringern in Vergleichstests die Partikelhaftung um 40-60%. Einrichtungen, die sterile Injektionsmittel herstellen, sollten elektropolierte Innenflächen mit Ra-Werten unter 0,5 Mikrometern spezifizieren.

Pass Box Core Spezifikationen und Standards

KomponenteSpezifikationRegulatorische Anforderung
Baumaterial304/316 EdelstahlEU-GMP Anhang 1
TürverriegelungssystemMechanisch oder elektronischEU-GMP, WHO-GMP
UV-C-DesinfektionOptional 254nm WellenlängeISO 14644-kompatibel
HEPA-FilterungQualität H14, 99,97% @ 0,3μmISO 14644-1
DrucküberwachungDifferenzdruckmessgerätWHO-GMP empfohlen

Quelle: EU-GMP-Leitfaden Teil 1, ISO 14644-1:2015

Die Auswahl der richtigen Passbox: Ein technischer Vergleich von Materialien, Verriegelungen und Übergabemechanismen

Luftstrommanagementsysteme und Filterintegration

Dynamische Passbox-Konfigurationen enthalten Vorfilter und H14-HEPA-Filter, die 99,97% der Partikel mit einer Größe von 0,3 Mikrometern - der am meisten durchdringenden Partikelgröße - entfernen. Das Umluftsystem arbeitet in der Regel mit einer Anströmgeschwindigkeit von 0,36-0,54 m/s, wodurch während des Transferzyklus laminare Strömungsbedingungen geschaffen werden. Diese kontinuierliche Luftreinigung reduziert den Rückprall der Partikelzahl, der nach dem Einlegen des Materials in die Kammer auftritt.

Das Design des Filtergehäuses bestimmt die Wartungszugänglichkeit und die Austauschkosten. Seitlich zugängliche Filterkammern ermöglichen es Technikern, die Filter zu wechseln, ohne einen der beiden Reinraumbereiche zu betreten, was die Anforderungen an die Schutzkleidung und die Ausfallzeiten reduziert. Konfigurationen, die von oben beladen werden, sparen Platz an der Wand, erschweren aber den Filterwechsel in Einrichtungen mit abgehängten Deckensystemen oder dichten Überkopf-Versorgungsleitungen.

DOP- und PAO-Testanschlüsse bieten Zugang für Aerosol-Challenge-Tests während der Validierung und der jährlichen Requalifizierung. Positionieren Sie diese Anschlüsse stromaufwärts und stromabwärts des HEPA-Filters, um In-situ-Lecktests ohne Filterausbau zu ermöglichen. Einrichtungen, die nicht über diese Anschlüsse verfügen, müssen aufgrund des erforderlichen Ausbaus und Wiedereinbaus des Filters mit erheblich höheren Validierungskosten rechnen.

Architektur des Verriegelungssystems und Überlegungen zum Fehlermodus

Elektronische Verriegelungssysteme bieten Fernüberwachungsmöglichkeiten und die Integration in Gebäudemanagementsysteme. Sie können Türöffnungsereignisse protokollieren, Transferzykluszeiten verfolgen und Warnmeldungen erhalten, wenn Türen über die programmierten Intervalle hinaus geöffnet bleiben. Diese Daten sind bei der Untersuchung von Verunreinigungen und der Analyse von Prozessabweichungen von großem Wert.

Mechanische Verriegelungen bieten einen ausfallsicheren Betrieb bei Stromausfällen - ein wichtiger Aspekt für Einrichtungen in Regionen mit instabiler elektrischer Infrastruktur. Der mechanische Verriegelungsmechanismus verhindert das gleichzeitige Öffnen der Türen, ohne dass ein Stromanschluss erforderlich ist. Allerdings müssen Sie auf Fernüberwachungsfunktionen verzichten und manuelle Logbuchsysteme zur Verfolgung von Transferereignissen einführen.

Ich bevorzuge elektronische Verriegelungen mit mechanischen Sicherungssystemen für kritische Anwendungen. Dieser hybride Ansatz bietet eine BMS-Integration während des normalen Betriebs und gewährleistet gleichzeitig die Sicherheit der Türen bei Stromausfällen.

Pass Box Type Technischer Vergleich

Pass Box TypLuftstrom-SystemFiltrierbarkeitTypische Anwendung
StatischKeine (versiegelte Barriere)Keine aktive FiltrationÄhnliche Klassifizierungszonen
Semi-AktivAnlage HLK-abhängigExterne HEPA-VersorgungIntermediäre Kontrollzonen
DynamischEingebauter UmluftventilatorIntegrierte H14 HEPA + VorfilterÜbertragung von einer niedrigeren in eine höhere Klassifizierung
AktivFreistehende LüftereinheitUnabhängige HEPA-FilterungKritische Bereiche, aseptische Zonen

Hinweis: Dynamische und aktive Passboxen enthalten DOP/PAO-Testports zur Filtervalidierung.

Quelle: ISO 14644-1:2015, PIC/S

Optionale Funktionsbewertung und Kosten-Nutzen-Analyse

UV-C-Desinfektionssysteme, die mit einer Wellenlänge von 254 nm arbeiten, sorgen für die Oberflächendekontamination zwischen den Übertragungszyklen. Die typische Expositionszeit liegt zwischen 15 und 30 Minuten, je nach Intensität der UV-Lampe und Zielorganismus. UV-C reduziert zwar die biologische Belastung der Oberfläche, ersetzt aber keine ordnungsgemäßen Reinigungsprotokolle und bietet keinen Schutz vor Partikeln oder chemischen Rückständen.

An der Außenseite der Kammer angebrachte Differenzdruckmessgeräte ermöglichen es dem Bedienpersonal, die Leistung des Luftstromsystems vor jedem Transfer zu überprüfen. Das Messgerät sollte die Druckdifferenz zum niedriger eingestuften angrenzenden Raum anzeigen, wobei typische Werte zwischen 5 und 15 Pascal für dynamische Systeme liegen. Analoge magnetische Messgeräte kosten weniger, müssen aber jährlich kalibriert werden; digitale Messgeräte bieten die Möglichkeit der Datenerfassung, erhöhen aber die Gerätekosten um 30-40%.

Transparente Türpaneele - gehärtetes Glas oder Polycarbonat - ermöglichen eine visuelle Inspektion des Kammerinhalts ohne Öffnen der Türen. Dieses scheinbar unbedeutende Merkmal verringert das Kontaminationsrisiko in Betrieben mit hohem Durchsatz, in denen das Bedienpersonal häufig den Abschluss des Transfers prüft, erheblich. Für Umgebungen, in denen aggressive Desinfektionsmittel verwendet werden, die Glas mit der Zeit verätzen oder vergilben, sollte Polycarbonat verwendet werden.

Integration von Passboxen in Ihren GMP- und ISO 14644-Konformitätsrahmen

Dokumentationsarchitektur für Validierung und behördliche Audits

Ihr Validierungspaket muss Qualitätszertifikate enthalten, die die Materialqualitäten bestätigen, Walzwerksprüfberichte für Komponenten aus rostfreiem Stahl und Aufzeichnungen über Maßprüfungen, die die Fertigungstoleranzen bestätigen. Die Dokumentation des Ursprungszeugnisses ist obligatorisch, wenn Sie Geräte exportieren oder in Ländern arbeiten, die Anforderungen an den lokalen Anteil stellen. Technische Zeichnungen sollten alle medienberührten Oberflächen, Filterspezifikationen, elektrische Schaltpläne und Verriegelungslogikdiagramme enthalten.

Benutzerhandbücher und Standardarbeitsanweisungen bilden die operative Grundlage für die Einhaltung der Vorschriften. In den SOP müssen Reinigungshäufigkeiten, zugelassene Desinfektionsmittel, Transferverfahren und Reaktionsprotokolle für Verriegelungsfehler oder Druckabweichungen festgelegt werden. Ich habe schon erlebt, dass Einrichtungen vor der Zulassung nur wegen unzureichender SOP-Dokumentation durchfallen, obwohl sie über ordnungsgemäß funktionierende Anlagen verfügen.

Matrix der Anforderungen an die GMP-Konformitätsdokumentation

DokumenttypInhaltliche AnforderungStandard-Referenz
Qualitätszertifikat (CQ)Materialzertifizierung, TestergebnisseEU-GMP, PIC/S
Technische ZeichnungenMaßangaben, KonstruktionsdetailsISO 14644 Rahmenwerk
Benutzerhandbuch & SOPsBetrieb, Reinigung, WartungsprotokolleEU-GMP Anhang 1
IQ/OQ-ProtokolleInstallation und BetriebsqualifikationEU-GMP, WHO-GMP
Werks-TestberichteÜberprüfung der Leistung vor der AuslieferungPIC/S-Anforderungen

Quelle: EU-GMP-Leitfaden Teil 1, PIC/S

Entwicklung eines Installationsqualifizierungsprotokolls

Die IQ-Dokumentation stellt sicher, dass die Geräte wie spezifiziert ankommen und korrekt am vorgesehenen Ort installiert werden. Ihr Protokoll sollte eine Dimensionsprüfung zur Bestätigung der Kammergröße, eine Materialprüfung zur Überprüfung der Edelstahlqualität (tragbare XRF-Analysatoren bieten eine zerstörungsfreie Überprüfung) und eine Überprüfung der Versorgungsanschlüsse für die Stromversorgung, der HVAC-Integrationspunkte und der Drucküberwachungssysteme umfassen.

Die fotografische Dokumentation liefert einen objektiven Nachweis der Installationsbedingungen. Nehmen Sie Bilder auf, die die Abdichtungsmethoden für die Wanddurchdringung, die Installation der Dichtungen, die Überprüfung des Anzugsdrehmoments der Befestigungsteile und die Abstandsmessungen um das Gerät herum zeigen. Diese Bilder sind bei der Beilegung von Streitigkeiten von unschätzbarem Wert und dienen als visuelle Referenz für zukünftige Änderungsprojekte.

Betriebliche Qualifizierung und Leistungsüberprüfung

Die OQ-Prüfung zeigt, dass die Pass-Box-Systeme unter Betriebsbedingungen gemäß den Konstruktionsspezifikationen funktionieren. Bei dynamischen Einheiten umfasst dies Lecktests von HEPA-Filtern unter Verwendung von DOP- oder PAO-Aerosolen, Messungen der Luftströmungsgeschwindigkeit an der Filterfläche, Überprüfung des Differenzdrucks und Tests der Verriegelungsfunktion unter allen Türstellungskombinationen.

Das Prüfprotokoll für die Verriegelung muss sicherstellen, dass sich beide Türen unter keinen Umständen gleichzeitig öffnen lassen, auch nicht bei Stromausfällen, BMS-Kommunikationsfehlern und Überbrückungsversuchen des Bedieners. Testen Sie den Schließverifikationssensor jeder Tür, indem Sie versuchen, die gegenüberliegende Tür mit einem Klebeband zu öffnen, das den Sensor blockiert - eine ordnungsgemäße Verriegelung verhindert das Öffnen, selbst wenn die Sensoren deaktiviert sind.

Durch die Umweltüberwachung während der OQ werden grundlegende Leistungsdaten ermittelt. Führen Sie Partikelzählmessungen bei leerer Kammer, während simulierter Materialtransfers und bei Worst-Case-Szenarien (maximale Materialbelastung, mehrere Transferzyklen ohne Ruhezeiten) durch. Anhand dieser Daten wird der normale Betriebsbereich für die laufende Leistungsüberwachung festgelegt.

Strategische Platzierung und Installation für einen optimalen Materialfluss im Reinraum

Bewertung des Kontaminationsrisikos und Strategie für den Standort von Passboxen

Die Platzierung der Passboxen wirkt sich direkt auf die Wirksamkeit der Kontaminationskontrolle und die betriebliche Effizienz aus. Positionieren Sie die Einheiten so, dass der Weg des Materials durch die Reinraumzonen so kurz wie möglich ist und gleichzeitig die logischen Arbeitsabläufe eingehalten werden. Der Materialfluss von Zonen mit niedrigerer Klassifizierung zu Zonen mit höherer Klassifizierung sollte in einer Richtung verlaufen, die ein Zurücklaufen durch abgeschlossene Verarbeitungsbereiche verhindert.

Die Platzierung auf der Korridorseite ermöglicht die Materialanlieferung, ohne die Produktionsbereiche zu betreten, erfordert aber eine sorgfältige Koordination zwischen Lager- und Produktionspersonal. Diese Konfiguration eignet sich gut für die Einführung von Rohmaterial, schafft jedoch Kommunikationsprobleme in Einrichtungen ohne Gegensprechanlagen oder transparente Türverkleidungen. Ich habe farbige Anzeigelampen implementiert (grün für Ladebereitschaft, rot für laufende Übergabe, gelb für eine zu reinigende Kammer), die die Betriebseffizienz erheblich verbessert haben.

Die Platzierung der Passbox in einem angrenzenden Raum direkt zwischen zwei Verarbeitungsbereichen bietet den kürzesten Transferweg, erschwert aber den Zugang für Wartungsarbeiten. Planen Sie den Austausch von Filtern bereits bei der Planung des Anlagenlayouts, um sicherzustellen, dass die Techniker Zugang zu den Filtergehäusen haben, ohne kritische Prozessbereiche zu betreten.

Installationskonfigurationsparameter für Reinräume

InstallationsparameterSpezifikationsanforderungAuswirkungen auf die Leistung
WandmontageFlächenbündiger Einbau, keine LeisteEliminiert Oberflächen mit Partikelansammlungen
VersiegelungsmethodeKontinuierliche DichtungErhält die Integrität der Druckdifferenz aufrecht
Ausrichtung der TüröffnungSenkrecht zur LuftstromrichtungMinimiert Turbulenzen und Kontaminationsrisiko
Integration der StromversorgungDedizierter Schaltkreis für elektronische VerriegelungGewährleistet ausfallsicheren Betrieb

Quelle: ISO 14644-1:2015, EU-GMP-Leitfaden Teil 1

Strukturelle Integration und Aufrechterhaltung der Druckbegrenzungen

Durch den bündigen Einbau werden horizontale Flächen, auf denen sich Partikel ansammeln, vermieden. Die Außenfläche der Passbox sollte mit der fertigen Wandebene fluchten, wobei durchgehende Dichtungen Luftleckagen um den Umfang herum verhindern. Viele Installationen erfüllen diese Anforderung nicht, weil die Wandpaneele unzureichend vorbereitet sind oder inkompatible Dichtungsmaterialien verwendet werden, die sich ungleichmäßig zusammenpressen.

Für die Abdichtung von Wanddurchbrüchen ist expandierender Schaum oder Dichtungsmasse erforderlich, die für Reinraumanwendungen zugelassen ist - Standardbaudichtstoffe geben flüchtige Verbindungen ab, die kontrollierte Umgebungen kontaminieren. Tragen Sie die Dichtungsmasse von beiden Seiten der Wanddurchdringung auf und lassen Sie sie vollständig aushärten, bevor Sie Druckabfalltests durchführen. Die Installation sollte unter allen Betriebsbedingungen Druckunterschiede innerhalb von 10% der Konstruktionsspezifikationen aufrechterhalten.

Die Richtung der Türöffnung im Verhältnis zu den Luftströmungsmustern im Raum wirkt sich auf das Kontaminationsrisiko bei Verlegungen aus. Richten Sie die Türen rechtwinklig zur Hauptluftstromrichtung aus, um Turbulenzen beim Öffnen der Türen zu minimieren. Eine parallele Ausrichtung erzeugt stehende Wellenmuster, die Partikel durch den Raum tragen können.

Koordinierung der Versorgungsunternehmen und elektrische Infrastruktur

Dynamische und aktive Durchgangsverriegelungen erfordern eigene Stromkreise, um Ausfälle des Verriegelungssystems bei Spannungsspitzen zu verhindern. Legen Sie 20-Ampere-Stromkreise mit isolierten Erdungsleitern fest. Die gemeinsame Nutzung von Stromkreisen mit Motoren oder anderen induktiven Lasten führt zu Spannungsschwankungen, die unerwünschte Auslösungen der Verriegelung verursachen. Installieren Sie Überspannungsschutzgeräte an der Trennschaltertafel und nicht am Verteilerkasten, um die Verkabelungsinfrastruktur zu schützen.

Für Einrichtungen, die ihren Materialfluss im Reinraum mit technisch ausgereiften Transferlösungen optimieren möchten, Gebläsefiltereinheiten und laminare Luftstromsysteme bilden die Grundlage für umfassende Strategien zur Bekämpfung der Kontamination.

Validierung und Leistungsqualifizierung (PQ) für die Kontaminationskontrolle

Prüfprotokolle für die Integrität von HEPA-Filtern

Der DOP- (Dioctylphthalat) und PAO- (Polyalphaolefin) Aerosolbelastungstest überprüft die Integrität der Filterinstallation und bestätigt, dass keine Lecks in den Filtermedien, Dichtungen oder Gehäuseanschlüssen vorhanden sind. Bei dem Test wird Aerosol stromaufwärts des Filters eingeleitet, während die stromabwärts gelegenen Oberflächen mit einem Photometer abgetastet werden, das das Eindringen von Partikeln erkennt. Jeder Messwert über 0,01% der stromaufwärts gelegenen Konzentration weist auf ein Leck hin, das repariert werden muss.

Führen Sie Integritätstests unmittelbar nach der Installation, danach jährlich und immer dann durch, wenn der Druckabfall über den Filter um 20% oder mehr im Vergleich zum Ausgangswert steigt. Testen Sie unter den ungünstigsten Betriebsbedingungen - maximaler Luftstrom, beidseitig geschlossene Türen - um die höchste Belastung der Filterdichtungen und der Dichtungspressung zu simulieren.

Protokoll für Leistungsqualifizierungstests

Test ParameterMethodeKriterien für die AkzeptanzFrequenz
Integrität des HEPA-FiltersDOP/PAO-Aerosol-Herausforderung99,97% Rückhaltung @ 0,3μmInstallation, jährlich
DifferentialdruckKalibriertes ManometerGemäß Konstruktionsspezifikation ±10%Vierteljährlich
VerriegelungsfunktionMechanische/elektronische ÜberprüfungNull gleichzeitige TüröffnungMonatlich
LuftstromgeschwindigkeitAnemometer-Messung0,36-0,54 m/s (dynamische Typen)Halbjährlich

Quelle: ISO 14644-1:2015, EU-GMP-Leitfaden Teil 1

Bewertung der Luftstromgeschwindigkeit und Gleichmäßigkeit

Messen Sie die Anströmgeschwindigkeit an neun Punkten der Filterfläche mit einem kalibrierten Flügelrad- oder Hitzedrahtanemometer. Berechnen Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit und stellen Sie sicher, dass keine einzelne Messung um mehr als 20% vom Mittelwert abweicht - eine zu große Abweichung deutet auf eine mangelhafte Filterinstallation, beschädigte Filterfalten oder Luftstromhindernisse im Versorgungsplenum hin.

Dokumentieren Sie Geschwindigkeitsmessungen in einem Gittermuster, das den Filterabmessungen entspricht. Diese Aufzeichnung liefert einen visuellen Nachweis der Luftstromverteilung und hilft bei der Diagnose von Problemen, wenn die Leistung im Laufe der Zeit nachlässt. Wiederholen Sie die Messungen im ersten Jahr vierteljährlich, um Leistungstrends zu ermitteln, und gehen Sie dann zu halbjährlichen Tests über, sobald die Stabilität bestätigt ist.

Differenzdrucküberwachung und Alarmschwellen

Installieren Sie permanente Differenzdruckmessgeräte an allen dynamischen und aktiven Pass-Box-Konfigurationen. Stellen Sie bei der Inbetriebnahme einen normalen Betriebsdruckunterschied her - in der Regel 5-15 Pascal gegenüber dem niedriger eingestuften angrenzenden Raum. Legen Sie hohe und niedrige Alarmschwellen bei ±20% des Sollwerts fest, um eine Filterbelastung (hoher Alarm) oder einen Ventilatorausfall (niedriger Alarm) zu erkennen.

Kalibrieren Sie Druckmessgeräte jährlich mit NIST-rückführbaren Standards. Die Kalibrierungshäufigkeit kann in Einrichtungen, in denen die Manometer aufgrund von Temperaturschwankungen, Vibrationen oder aggressiven Reinigungschemikalien schnell abdriften, auf halbjährlich erhöht werden. Elektronische Manometer mit analogen Ausgangssignalen ermöglichen eine kontinuierliche Datenerfassung und automatische Alarmbenachrichtigung durch BMS-Integration.

Integration der Umweltüberwachung und Trendanalyse

Integrieren Sie Pass-Box-Kammern in Ihr routinemäßiges Umweltüberwachungsprogramm. Bei Anwendungen der ISO-Klasse 7 und sauberer führen Sie Proben von lebensfähigen und nicht lebensfähigen Partikeln innerhalb der Kammer mit einer Häufigkeit durch, die der angrenzenden Reinraumklassifizierung entspricht. Erhöhte Partikelzahlen in der Passbox im Vergleich zu den umliegenden Bereichen deuten auf Dichtungsfehler, unzureichende Reinigung oder Filterverschleiß hin.

Verfolgen Sie Partikelzähltrends im Laufe der Zeit mit Methoden der statistischen Prozesskontrolle. Anhaltende Erhöhungen der Basispartikelwerte - selbst innerhalb der Spezifikationsgrenzen - gehen Anlagenausfällen oft um Wochen oder Monate voraus. Eine frühzeitige Erkennung ermöglicht eine proaktive Wartung, bevor es zu Kontaminationsereignissen kommt.

Bewährte betriebliche Praktiken, Wartung und Lebenszyklusmanagement

Entwicklung und Durchführung von Reinigungsprotokollen

Durch die tägliche Oberflächendesinfektion mit zugelassenen Desinfektionsmitteln in Reinraumqualität wird die mikrobiologische Kontrolle zwischen den Transfers aufrechterhalten. Das Reinigungsprotokoll sollte die Einwirkzeit des Desinfektionsmittels (in der Regel 3-10 Minuten, je nach Zielorganismen), die Anwendungsmethode (vorgetränkte Tücher für kleine Kammern, Sprühgeräte für größere Einheiten) und die Anforderungen an die Oberflächenspülung bei Verwendung rückstandsbildender Desinfektionsmittel festlegen.

Wechseln Sie zwischen mindestens zwei chemischen Desinfektionsmitteln mit unterschiedlichen Wirkmechanismen, um die Entwicklung resistenter Organismen zu verhindern. Zu den üblichen Kombinationen gehören quaternäre Ammoniumverbindungen im Wechsel mit Isopropylalkohol oder Hypochloritlösungen im Wechsel mit Wasserstoffperoxid. Dokumentieren Sie den Rotationsplan in Ihrer SOP für die Reinigung und schulen Sie das Personal darin, wie wichtig die Einhaltung der vorgeschriebenen Reihenfolge ist.

Zeitplan für Wartung und Lebenszyklusmanagement

WartungstätigkeitFrequenzErsatzkomponenteNutzungsdauer
OberflächenreinigungTäglichDesinfektionsmittel in ReinraumqualitätK.A.
HEPA-Filter-Ersatz12-24 MonateH14-Filterpatrone2 Jahre typisch
Austausch der UV-C-Lampe8.000-10.000 StundenUV-Vorschaltgerät und Röhreneinheit1 Jahr ununterbrochene Nutzung
Verriegelung KalibrierungVierteljährlichSensoren, Magnetschalter5 Jahre
Inspektion der DichtungenMonatlichTürdichtungen, O-Ringe3-5 Jahre

Quelle: ISO 14644 Normen, EU-GMP-Leitfaden Teil 1

Vorausschauende Wartung und Verfolgung des Lebenszyklus von Komponenten

HEPA-Filter müssen auf der Grundlage des Druckabfalls und nicht in willkürlichen Zeitabständen ausgetauscht werden. Überwachen Sie den Differenzdruck über dem Filter kontinuierlich oder während jeder Schicht. Tauschen Sie die Filter aus, wenn der Druckabfall 250 Pascal übersteigt oder sich der Wert gegenüber der Erstinstallation verdoppelt, je nachdem, was zuerst eintritt. Ein vorzeitiger Austausch verschwendet Ressourcen; ein verspäteter Austausch reduziert den Luftstrom und beeinträchtigt die Kontaminationskontrolle.

Die Intensität der UV-C-Lampen nimmt mit der Zeit ab, auch wenn die optische Leistung normal erscheint. Tauschen Sie die Lampen nach 8.000-10.000 Betriebsstunden aus, unabhängig vom Erscheinungsbild. Verfolgen Sie die aufgelaufenen Betriebsstunden mit Hilfe von Betriebsstundenzählern oder berechnen Sie sie anhand der Häufigkeit der Belichtungszyklen. Degradierte Lampen liefern eine unzureichende UV-Dosis für eine wirksame Desinfektion, obwohl sie scheinbar normal funktionieren.

Dichtungen verschlechtern sich durch wiederholte Kompressionszyklen, chemische Einwirkung und Temperaturschwankungen. Prüfen Sie die Dichtungen monatlich auf Risse, permanente Druckverformung oder Verlust der Elastizität. Ersetzen Sie Dichtungen, die eine Verschlechterung aufweisen, sofort - beeinträchtigte Dichtungen zerstören die Integrität der Druckgrenze und machen die Reinraumklassifizierung ungültig.

Personalschulung und Kompetenzüberprüfung

Die Schulung des Bedienpersonals muss sich auf Umfüllverfahren, Reinigungsprotokolle, Reaktionen auf Gerätealarme und Dokumentationsanforderungen erstrecken. Neue Bediener sollten ihre Kompetenz durch geprüfte Umfüllvorgänge nachweisen, bevor sie die Genehmigung für den eigenständigen Betrieb erhalten. Die Bediener sind jährlich und nach jeder SOP-Änderung zu requalifizieren.

Schulungsunterlagen sind Teil Ihres GMP-Konformitätspakets. Führen Sie Schulungsunterlagen, die den Namen des Bedieners, das Schulungsdatum, die Unterschrift des Schulungsleiters und die Ergebnisse der Kompetenzbewertung enthalten. Diese Aufzeichnungen sind bei behördlichen Inspektionen und Kontaminationsuntersuchungen ein wichtiges Beweismittel.

Ersatzteilinventarisierung und Lieferkettenmanagement

Halten Sie wichtige Ersatzkomponenten wie Türdichtungen, Verriegelungssensoren, UV-Lampen und Vorfilter bereit. Die Lieferzeiten für spezielle Komponenten - insbesondere elektronische Verriegelungssysteme und HEPA-Filter in Sondergröße - können 8-12 Wochen betragen. Stockout-Situationen gefährden die Kontaminationskontrolle und stören die Produktionspläne.

Schließen Sie Lieferantenvereinbarungen ab, die die Verfügbarkeit von Komponenten und Lieferfristen garantieren. Für Einrichtungen, die unter kontinuierlichen Produktionsplänen arbeiten, sollten Sie Konsignationslagervereinbarungen in Erwägung ziehen, bei denen Ersatzteile vor Ort gelagert werden und die Zahlung erst erfolgt, wenn die Komponenten verbraucht sind.


Die Auswahl und Implementierung von Passboxen stellt einen kritischen Entscheidungspunkt dar, der sich auf die Kontaminationskontrolle, die Einhaltung von Vorschriften und die betriebliche Effizienz über Jahre nach der Installation auswirkt. Der hier vorgestellte technische Vergleichsrahmen - die Bewertung von Luftstromsystemen, Materialkonstruktionen, Schleusenarchitekturen und Validierungsanforderungen - bildet die Grundlage für Spezifikationen, die auf das Klassifizierungsschema und die Materialflussmuster Ihrer Einrichtung abgestimmt sind. Die Anpassung an EU-GMP, WHO-GMP und ISO 14644 erfordert eine umfassende Dokumentation, eine systematische Validierung und eine nachhaltige Betriebsdisziplin, die über die Kaufentscheidung hinausgeht.

Die in diesem Leitfaden dargelegten Integrationsstrategien, Validierungsprotokolle und Ansätze für das Lebenszyklusmanagement decken den gesamten Lebenszyklus der Implementierung ab, von der Entwicklung der Spezifikationen bis zur langfristigen Aufrechterhaltung der Leistung. Einrichtungen, die eine konsistente Kontaminationskontrolle und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften erreichen wollen, müssen erkennen, dass Passboxen als Komponenten innerhalb integrierter Reinraumsysteme funktionieren, die eine koordinierte Planung, Installation und Betriebsführung erfordern.

Benötigen Sie Unterstützung bei der Auswahl von Passbox-Konfigurationen, die für Ihre Anforderungen an die Kontaminationskontrolle und den gesetzlichen Rahmen optimiert sind? YOUTH bietet technische Unterstützung, Validierungsdokumentation und technische Anleitung für die Implementierung von Reinraum-Materialtransfersystemen. Kontakt um Ihre spezifischen Anwendungsanforderungen und Konformitätsziele zu besprechen.

Häufig gestellte Fragen

F: Was sind die wichtigsten technischen Entscheidungsfaktoren für die Wahl zwischen einer statischen, dynamischen oder semi-aktiven Passbox?
A: Die Wahl hängt von der Reinheitsklassifizierung der angrenzenden Räume und dem Bedarf an aktiver Kontaminationskontrolle ab. Wählen Sie statische Durchlaufkästen für Transfers zwischen Zonen gleicher Klassifizierung, dynamische für die Beförderung von Materialien aus unkontrollierten oder niedriger klassifizierten Bereichen in kritische saubere Zonen und semi-aktive, wenn die Nutzung der vorhandenen HLK-Versorgung der Einrichtung vorzuziehen ist. Dynamische Durchlaufboxen mit integrierter HEPA-Filterung werden häufig für kritische Anwendungen in folgenden Bereichen bevorzugt EU-GMP und PIC/S-Normen.

F: Wie tragen Passbox-Verriegelungen zur GMP-Konformität und Kontaminationskontrolle bei?
A: Verriegelungssysteme sind eine grundlegende GMP-Anforderung. Sie stellen sicher, dass jeweils nur eine Tür geöffnet werden kann, um Kreuzkontaminationen zu verhindern und kritische Raumdruckunterschiede aufrechtzuerhalten. Diese können mechanisch oder elektronisch sein, wobei elektronische Systeme häufig Prüfprotokolle liefern. Diese Funktion wird durch Vorschriften wie die folgenden vorgeschrieben EU-GMP Anhang 1die den Transfer durch eine Zwischenanlage erfordert, um eine mikrobiologische Kontamination zu verhindern.

F: Welche Dokumentation ist für die Validierung und Qualifizierung (IQ/OQ) einer Passbox in einer regulierten Einrichtung erforderlich?
A: Ein solides Validierungspaket muss das Qualitätszertifikat (CQ), technische Zeichnungen, Benutzerhandbücher und detaillierte SOPs für Reinigung und Wartung enthalten. Bei dynamischen Passboxen sind Werksprüfberichte und DOP/PAO-Prüfanschlüsse für HEPA-Filterintegritätstests entscheidend. Diese Unterlagen sind wichtig, um die Einhaltung der Verfahren und die Rückverfolgbarkeit der Ausrüstung gemäß den folgenden Bestimmungen nachzuweisen PIC/S und EU-GMP-Anforderungen.

F: Was sind die kritischen Installationsüberlegungen, um die Integrität der Passbox in einer Reinraumwand zu gewährleisten?
A: Passboxen müssen bündig und dicht an der Reinraumwand montiert werden, um regalartige Oberflächen zu vermeiden, auf denen sich Partikel ansammeln können, was für die Aufrechterhaltung der dichten Umhüllung des Reinraums unerlässlich ist. Bei der Installation müssen die Höhe der Wandpaneele, die Dicke der Tür und die Stromquellen berücksichtigt werden, um eine nahtlose Passform zu gewährleisten, die die Anforderungen des Reinraums erfüllt. ISO 14644 Klassifizierung durch Verhinderung von unkontrolliertem Lufteintritt.

F: Wozu dienen UV-C-Lampen in einer Passbox, und wann sind sie notwendig?
A: UV-C-Lampen bieten eine zusätzliche Desinfektionsschicht für die Oberflächen der Materialien und das Innere der Kammer zwischen den Umfüllvorgängen, wodurch die biologische Belastung reduziert wird. Sie sind eine optionale Funktion, die besonders in Hochrisikobereichen wie der aseptischen Verarbeitung oder beim Transfer von Gegenständen, die nicht einfach mit sporiziden Mitteln abgewischt werden können, von Nutzen ist. Ihre Verwendung sollte validiert werden, um die Reduktion mikrobieller Kontaminationen nachzuweisen.

F: Wie wirkt sich das Konstruktionsmaterial einer Passbox auf die Einhaltung der Reinraumvorschriften und die Lebensdauer aus?
A: Edelstahl 304 oder 316 ist der Standard aufgrund seiner nicht korrosiven Eigenschaften, der glatten Oberfläche und der einfachen Reinigung, die direkt mit der GMP Anforderungen für Oberflächen in kontrollierten Umgebungen. Ein nahtloses, monolithisches Design mit abgerundeten Ecken ist von entscheidender Bedeutung, um Bakterienfallen zu vermeiden und sicherzustellen, dass das Gerät während seines gesamten Lebenszyklus einer wiederholten Reinigung mit scharfen Desinfektionsmitteln standhält.

F: Was beinhaltet ein umfassendes Wartungs- und Lebenszyklusmanagementprogramm für eine dynamische Passbox?
A: Sie erfordert planmäßige Inspektionen, Reinigung nach validierten SOPs und rechtzeitigen Austausch von Komponenten wie Dichtungen, HEPA-Filtern und UV-Vorschaltgeräten, wobei alle Aktivitäten für Audits dokumentiert werden müssen. Die Wartung muss mit den QA/QC-Protokollen abgestimmt sein, und die Wartungsaufzeichnungen sollten leicht zugänglich sein, um die kontinuierliche Einhaltung der ISO 14644 und GMP-Standards für die Leistung der Geräte.

Daten veröffentlichen: November 24, 2025

Zuletzt aktualisiert: November 24, 2025

Bild von Barry Liu

Barry Liu

Vertriebsingenieur bei Youth Clean Tech, spezialisiert auf Reinraumfiltrationssysteme und Kontaminationskontrolle für die Pharma-, Biotech- und Laborindustrie. Er verfügt über Fachkenntnisse in den Bereichen Pass-Box-Systeme, Abwasserdekontaminierung und Unterstützung der Kunden bei der Einhaltung der ISO-, GMP- und FDA-Anforderungen. Schreibt regelmäßig über Reinraumdesign und bewährte Praktiken der Branche.

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