Die Kosten zu senken, ohne dabei Qualität oder regulatorische Konformität zu beeinträchtigen, ist eine permanente Herausforderung für die Pharmaindustrie. Bei der Planung einer GMP-konformen Produktionsstätte (Good Manufacturing Practice), insbesondere im stark wachsenden Bereich innovativer Therapien wie CAR-T, ist ein fundiertes Verständnis des Zusammenspiels von CAPEX und OPEX entscheidend, um strategisch sinnvolle Entscheidungen zu treffen.
Dieser Artikel erläutert beide Begriffe und ihre Auswirkungen auf Planungsentscheidungen. Im Mittelpunkt steht dabei der Vergleich zwischen offenen und geschlossenen Herstellungsmodellen für innovative Therapien sowie deren kurz- und langfristige wirtschaftliche Auswirkungen.
Was bedeuten CAPEX und OPEX in einer pharmazeutischen Produktionsstätte?
- CAPEX (Capital Expenditure): die anfänglichen Investitionskosten für Planung, Bau und Validierung einer Anlage. Dazu gehören unter anderem Bauarbeiten, Anlagen und Ausrüstung, Automatisierung, Lüftungs- und Klimatisierungssysteme sowie die technische Medienversorgung.
- OPEX (Operational Expenditure): die laufenden Betriebskosten der Anlage, darunter Energie, Personal, Instandhaltung, Ersatzteile, regelmäßige Validierungen, Reinigung, Schulungen und indirekte Kosten.
Eine Reduzierung des CAPEX kann in den frühen Phasen eines Projekts attraktiv erscheinen. Diese anfängliche Einsparung führt jedoch häufig zu einem überproportionalen Anstieg der OPEX und wirkt sich damit unmittelbar auf die Gesamtrentabilität der Anlage aus.
Einige einfache Beispiele verdeutlichen diesen Zusammenhang:
- Die Wahl kostengünstigerer, aber weniger leistungsfähiger Anlagen senkt zwar den CAPEX, führt jedoch zu einem höheren Energieverbrauch und häufigeren Wartungsmaßnahmen.
- Werden Anlagen installiert, ohne die für spätere Wartungsarbeiten erforderlichen Zugänge und Wege frühzeitig zu berücksichtigen, kann dies kostspielige Demontagearbeiten oder längere Stillstandszeiten zur Folge haben.
Werden solche technischen Entscheidungen ohne eine ganzheitliche Betrachtung des gesamten Lebenszyklus der Anlage getroffen, kann dies deren zukünftige Effizienz erheblich beeinträchtigen.
Innovative Therapien: zwei Modelle, zwei Strategien
Für die Herstellung innovativer Therapien wie CAR-T, Gen- oder Zelltherapien kommen heute zwei Ansätze für die GMP-konforme Planung infrage: das offene Modell und das geschlossene Modell.
Beim offenen Modell erfolgt die Produktion direkt in klassifizierten Reinräumen, wobei manuelle Eingriffe in Umgebungen mit hohen Reinheitsanforderungen stattfinden. Personal und Materialien müssen strenge Zutritts- und Einschleuseverfahren durchlaufen. Dieser Ansatz erfordert große klassifizierte Flächen und eine intensive Umgebungskontrolle, da das Produkt seiner Umgebung unmittelbar ausgesetzt ist.
Das geschlossene Modell basiert dagegen auf Isolatoren oder Containment-Systemen, die das Produkt von seiner Umgebung trennen. Dadurch kann in Räumen mit einer niedrigeren Reinheitsklasse gearbeitet werden. Die Prozessschritte finden innerhalb eines geschlossenen technischen Systems statt, wodurch sowohl die Anforderungen an die Infrastruktur als auch die Exposition des Prozesses gegenüber mikrobiologischen Risiken reduziert werden.
Beide Modelle sind grundsätzlich umsetzbar, unterscheiden sich jedoch deutlich hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf CAPEX und OPEX.
Bild: Litek Pharma
Offenes Modell
- Die Prozesse werden direkt in klassifizierten Reinräumen der GMP-Klasse B durchgeführt und umfassen in bestimmten Fällen Bereiche der Klasse A. Diesen sind entsprechend den GMP-Anforderungen Bereiche der Klassen D und C vorgeschaltet, um einen stufenweisen Zugang des Personals und eine Reduzierung der mikrobiologischen Belastung zu gewährleisten. Die manuellen Eingriffe erfolgen im Bereich mit der höchsten Reinheitsklasse.
- Es ist eine Abfolge mehrerer Umkleidezonen erforderlich, verbunden mit mehreren Wechseln von Reinraumbekleidung, Überschuhen, Handschuhen, Masken und persönlicher Schutzausrüstung.
- Die RLT-Anlagen (Raumlufttechnische Anlagen) müssen aufgrund höherer Filterdruckverluste und größerer Luftvolumenströme höhere Anforderungen erfüllen, um die strengeren Reinheitsklassen sicherzustellen. Dies führt zu einem höheren Energieverbrauch und einer stärkeren Beanspruchung der Luftaufbereitung.
- Höherer thermischer Leistungsbedarf und höhere OPEX für die Kälte- und Wärmeerzeugung.
- Hohe Abhängigkeit vom Betriebspersonal und häufigere Qualifizierungen und Überprüfungen der Umgebungsbedingungen.
Geschätzte wirtschaftliche Auswirkungen:
- Die Anfangsinvestition (CAPEX) fällt in bestimmten Bereichen in der Regel geringer aus, insbesondere weil keine spezialisierten geschlossenen Systeme angeschafft werden müssen.
- Die jährlichen Betriebskosten (OPEX) können dagegen aufgrund des Energieverbrauchs, des intensiven Einsatzes von Verbrauchsmaterialien und des höheren Personalbedarfs um bis zu 60 % höher liegen als bei einem geschlossenen Modell.
Geschlossenes Modell
- Die Prozessschritte werden in Isolatoren oder geschlossenen Systemen durchgeführt, die in Räumen der GMP-Klasse D oder in bestimmten Fällen der Klasse C installiert sind.
- Die Personalbewegungen innerhalb der Reinräume werden erheblich reduziert.
- Es werden weniger Umkleidezonen und Bekleidungswechsel benötigt.
- Die RLT-Anlagen können kleiner dimensioniert werden und müssen keine vergleichbar hohen Druckverluste kompensieren.
- Die klassifizierten Flächen sind kleiner und die Anforderungen an die Qualifizierung und Überwachung der Umgebungsbedingungen geringer.
Geschätzte wirtschaftliche Auswirkungen:
- Der CAPEX kann durch die Anschaffung von Isolatoren und spezialisierten Technologien um 15 bis 20 % steigen.
- Im Gegenzug sinken die OPEX deutlich. Der Verbrauch von Verbrauchsmaterialien pro Charge kann um bis zu 90 % reduziert werden. Gleichzeitig verringern sich auch der Gesamtenergieverbrauch und der Personalbedarf erheblich.
Was sind die wichtigsten OPEX-Faktoren bei einem offenen Modell?
- Hoher Verbrauchsmaterialbedarf pro Charge: Reinraumbekleidung, Einwegmaterialien und die damit verbundenen Qualifizierungsmaßnahmen machen einen erheblichen Teil der Kosten aus.
- Höherer Personalbedarf im Betrieb: Mehr Personen im Reinraum bedeuten einen höheren Schulungsbedarf, ein größeres Risiko menschlicher Fehler und höhere Ausgaben für persönliche Schutzausrüstung.
- Höherer Energiebedarf: Größer dimensionierte RLT-Anlagen, leistungsstärkere Kälteanlagen und umfangreichere Qualifizierungsmaßnahmen aufgrund der Anforderungen der GMP-Klasse B.
Diese Faktoren bedeuten nicht, dass das offene Modell grundsätzlich weniger geeignet ist als das geschlossene Modell. Sie spiegeln lediglich eine andere Betriebskostenstruktur wider. Je nach Produktionsart, Personalwechsel, Anzahl der Chargen und weiteren Parametern kann das eine oder das andere Modell besser geeignet sein. Das Verhältnis zwischen CAPEX und OPEX muss daher für jedes Projekt individuell analysiert werden, um die Lösung zu bestimmen, die am besten zur Strategie des Kunden passt.
Fazit: ROI als Entscheidungskriterium für innovative Therapien
Bei Projekten, bei denen jede Charge einer individuellen und kritischen Behandlung entsprechen kann, wie dies bei innovativen Therapien der Fall ist, hat die Anlagenplanung unmittelbaren Einfluss auf die langfristige Wirtschaftlichkeit und Zukunftsfähigkeit des Betriebs. Deshalb ist es sinnvoll, über die reine Betrachtung der Investitionskosten (CAPEX) oder Betriebskosten (OPEX) hinauszugehen und einen umfassenderen Ansatz zu verfolgen, der den Return on Investment (ROI) berücksichtigt.
Mithilfe des ROI lassen sich beide Modelle, offen und geschlossen, aus einer ganzheitlichen Perspektive vergleichen. Er kann wie folgt dargestellt werden:
ROI = (Betriebskosteneinsparungen + Effizienz- und Compliance-Vorteile) / Anfangsinvestition
Ziel dieser Analyse ist nicht, eines der beiden Modelle grundsätzlich als überlegen einzustufen. Vielmehr soll sie dem Kunden die notwendigen Entscheidungsgrundlagen liefern, abgestimmt auf seine tatsächlichen Produktionsbedingungen, den geplanten Betriebszeitraum, die Anzahl der jährlich produzierten Chargen und die Verfügbarkeit qualifizierter Fachkräfte.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es keine universell optimale Lösung gibt. Entscheidend ist, sämtliche Faktoren, CAPEX, OPEX und ROI, zu berücksichtigen und eine strategische Analyse auf Grundlage der spezifischen Projektziele durchzuführen.
Bei Projekten, bei denen jede Charge eine individuelle und kritische Behandlung darstellen kann, wie im Bereich innovativer Therapien, beeinflusst die Anlagenplanung unmittelbar die langfristige Zukunftsfähigkeit des Betriebs.
Das geschlossene Modell erfordert eine höhere Anfangsinvestition, ermöglicht jedoch einen effizienteren, sichereren und leichter skalierbaren Betrieb. Der Return on Investment (ROI) lässt sich dabei nicht nur wirtschaftlich, sondern auch regulatorisch und betrieblich begründen.
Das offene Modell kann dagegen einen attraktiveren CAPEX bieten, die Effizienz und Skalierbarkeit der Anlage mittelfristig jedoch einschränken.
Eine Planung mit konsequentem Fokus auf den ROI ermöglicht es, technische Entscheidungen mit den strategischen Unternehmenszielen in Einklang zu bringen. Gerade im Bereich innovativer Therapien kann dies den entscheidenden Unterschied ausmachen.
