Medikamente sicher und effizient transportieren

Projekt der TH Köln: Echtzeit-Monitoring-System für Mehrkammer-Isolierbehälter.

Von der Kühlung bis zur Dokumentation: Bei der Auslieferung von Arzneimitteln müssen zahlreiche Anforderungen erfüllt werden. Um diesen gerecht zu werden, kommen bislang zumeist Insellösungen zum Einsatz, die teilweise Mehrkosten verursachen und deren Handhabung zeitaufwändig ist. Das Cologne Institute for Digital Ecosystems (CIDE) der TH Köln hat daher im Projekt „sensoKo“ gemeinsam mit der m2m Germany GmbH ein ganzheitliches System entwickelt. Mit diesem sollen Logistikprozesse in der Pharmaindustrie vereinfacht werden.

„Jeden Tag werden in Deutschland rund 57.000 Medikamente an Apotheken ausgeliefert. Dabei müssen gemäß der ,Good Distribution Practice of medicinal products for human use‘ (GDP) bestimmte Anforderungen eingehalten werden, zum Beispiel die durchgängige Überwachung und vollständige Dokumentation der Temperatur“, sagt Prof. Dr. Matthias Böhmer vom CIDE. Zur Umsetzung dieser Leitlinie werden bislang mehrere Behälter mit spezifischen Temperaturbereichen verwendet. Um die Temperatur in diesen zu kontrollieren, kommen so genannte Datenlogger – das sind kompakte, batteriebetriebene Geräte mit Mikroprozessor, Datenspeicherung und mehreren Sensoren – zum Einsatz, die in die Behälter gelegt werden.

Diese Lösungen seien allerdings nicht optimal, so Böhmer: „Zum einen geht dadurch viel Platz in den Transportfahrzeugen verloren. Zum anderen müssen die Datenlogger einzeln und teilweise sogar manuell ausgelesen werden – das kostet Zeit und ist mitunter unpräzise. Deshalb kann die Kühlkette aktuell nicht immer eingehalten werden, so dass Arzneimittel entsorgt und ausgetauscht werden müssen“, so Böhmer. Um die Arzneimittelsicherheit zu gewährleisten und laufende Betriebskosten bei Pharmaunternehmen zu reduzieren, wurde im Projekt „sensoKo“ ein neuartiges Transportbehältersystem mit mehreren Isolierkammern und integrierter Sensorik entwickelt.

Arzneimittel-Logistik kann deutlich verbessert werden

In mehreren Funktionstests, in denen der Prozessablauf einer Arzneimittellieferung simuliert wurde, konnte das Gesamtsystem schließlich erfolgreich getestet werden. „Die von uns entwickelte Softwarearchitektur sowie die dazugehörigen Hardwarekomponenten ermöglichen eine deutlich präzisere Überwachung der Temperaturen in Mehrkammer-Isolierbehältern. Dadurch kann die Qualität von Arzneimittel-Logistik verbessert werden und die bisher mitunter zeitaufwändige Dokumentation wird automatisiert“, sagt Böhmer. Das Ergebnis des Projektes ist direkt anwendbar in der Domäne der Pharmalogistik. Bestandteile der Entwicklung wie die mobile App zur Überprüfung von Prozessketten oder die IoT-Plattform für die echtzeitnahe Auswertung von Daten lassen sich aber auch in weiteren Bereichen – zum Beispiel in Wertschöpfungsketten in der Industrie 4.0 – verwenden.

Darüber hinaus gebe es verschiedene Möglichkeiten, das bestehende System zu optimieren und zu erweitern. „Um Abweichungen von den festgelegten Temperaturbereichen noch effizienter und vor allem frühzeitig zu erkennen, könnten in weiteren Untersuchungen alternativ auch auf Künstlicher Intelligenz basierende Modelle erforscht werden“, so Böhmer. Zudem sei es sinnvoll, in Folgearbeiten auch lokationsbezogenes Tracking zu implementieren, um die Lieferketten der Arzneimittel für die beteiligten Akteur*innen besser nachvollziehbar zu machen und die Dokumentation zu erleichtern.

Über das Projekt

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Entwicklung eines sensor- und cloud-basierten Kommunikationssystems zur speziellen Integration in Mehrkammer-Isolierbehälter für eine effizientere GDP-konforme Prozessabwicklung in der Pharmaindustrie“ (sensoKo) wurde an der TH Köln von Prof. Dr. Matthias Böhmer vom Cologne Institute for Digital Ecosystems geleitet. Projektpartner war die m2m Germany GmbH. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über einen Zeitraum von zwei Jahren mit 156.000 Euro gefördert.

Die TH Köln zählt zu den innovativsten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften. Sie bietet Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem In- und Ausland ein inspirierendes Lern-, Arbeits- und Forschungsumfeld in den Sozial-, Kultur-, Gesellschafts-, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Zurzeit sind rund 23.500 Studierende in etwa 100 Bachelor- und Masterstudiengängen eingeschrieben. Die TH Köln gestaltet Soziale Innovation – mit diesem Anspruch begegnen wir den Herausforderungen der Gesellschaft. Unser interdisziplinäres Denken und Handeln, unsere regionalen, nationalen und internationalen Aktivitäten machen uns in vielen Bereichen zur geschätzten Kooperationspartnerin und Wegbereiterin.