Warum 4-Kolben-Membranpumpen für die Biopharmaproduktion eine gute Wahl sind

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Drehkolbenpumpen

Da sich viele biopharmazeutische Materialien in einer niedrigviskosen wässrigen Lösung befinden, sind Drehkolbenpumpen nicht unbedingt eine gute Wahl, weil während des Betriebs Schlupf auftreten kann, der abhängig vom Gegendruck des Systems zwischen zehn und 100 Prozent schwanken kann. Schlupf führt auch zu erhöhter Scherbeschädigung und erhöhtem Energieverbrauch. Bei längerem Einsatz in einer Rezirkulationsschleife kann zudem eine merkliche Wärmezufuhr stattfinden, die wiederum einen beträchtlichen Kühlaufwand erfordert, um das Produkt vor Überhitzung zu schützen.

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Drehkolbenpumpen verfügen außerdem über Gleitringdichtungen, die ein kontrolliertes Produktleck darstellen und keine vollständige Produktsicherheit bieten, wenn nicht spezielle (und oft teure) Dichtungen und Dichtungsbarrieren verwendet werden. Die beim biopharmazeutischen Handling erforderliche Sterilität bedeutet auch, dass keine Verunreinigungen von außen in den Reinigungsprozess eingetragen werden dürfen, was Pumpen mit Gleitringdichtungen nicht zuverlässig gewährleisten können.

Weiterhin kann der notwendige Kontakt zwischen den Innenteilen einer Kolbenpumpe zu Verschleiß und der Bildung von Partikeln führen, was eine Kontamination des Produkts zur Folge haben kann. Feststoffteilchen, wie ungelöste Salzkristalle, können schwere Schäden an den Drehkolben verursachen, was wiederum zur Schädigung der gesamten Herstellungscharge führen kann. Auch ist der Betrieb von Drehkolbenpumpen letztlich teurer, da mehr Energie erforderlich ist, um den Pumpenschlupf zu überwinden.

Schlauchpumpen

Der Hauptnachteil von Schlauchpumpen ist gleichzeitig der offensichtlichste: Bauartbedingt wird zwangsläufig Pulsation erzeugt. Schlauchpumpen verfügen zudem über eine begrenzte Förderleistungs- und Druckbeständigkeit. Sie können nicht zuverlässig die höheren Förderdrücke (z.B. 4 bar) erzeugen, die bei einigen Anwendungen erforderlich sind.

Des Weiteren ist bekannt, dass sie kleine Mengen an Schlauchmaterial – in einem als „Spallation“ bezeichneten Vorgang – in das Fördermedium freisetzen, was seine Reinheit beeinträchtigen kann. Gelangt das abgelöste Schlauchmaterial zum Filter, kann dieser verschmutzen, Kontaminationen können die Folge sein. Außerdem kommt es aufgrund der mechanischen Verformung des Schlauchs während des Pumpvorgangs zu einem ungleichmäßigen Volumenstrom.

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