Die Lonza – 1897 als Elektrizitätsunternehmen gegründet – ist heute ein internationales Chemie- und Pharmaunternehmen. Zum Geschäft gehören etwa die Entwicklung und der Tech-Transfer von kundenspezifischen Prozessen zur Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen. Dabei ist die Fermentation ein wichtiger Teil. Bei der Fermentation werden Mikroorganismen in Bioreaktoren getestet, in denen die Wachstumsbedingungen exakt gesteuert und optimiert werden können. So produzieren die kultivierten Organismen die gewünschten Stoffe in optimaler Qualität und in höheren Konzentrationen.

Durch Parallelisierung und Automation können in einem bestimmten Zeitraum mehr Experimente in Fermentationsprozessen durchgeführt werden.  Gleichzeitig erlaubt die moderne Sensor- und Computertechnik eine höhere Datendichte. Insgesamt hat damit die Datenmenge, die in solchen Projekten gewonnen wird, extrem zugenommen. «Heute wird in bestimmten Prozessen innerhalb von zwei Wochen die gleiche Datenmenge generiert wie früher in mehreren Jahren», erklärt Heimen.  Und hier kommt nun Smart Data ins Spiel.

Die Daten müssen nicht nur schnell, sondern auch intelligent verarbeitet werden. «Auswertung von Daten in Excel-Tabellen und Ablegen in Ordnern soll der Vergangenheit angehören», erklärt Heimen. «Aktuell läuft die Implementierung einer Datenbank-basierten Software, mittels deren kontinuierliche Prozessdaten und assoziierte Metadaten standardisiert erfasst, in Berechnungen und Modellen weiterverarbeitet und automatisch abgelegt werden», erklärt Heimen. Einerseits können so auf lange Frist statistische Methoden systematisch auf grosse Datenbestände angewendet werden – das sogenannte Data-Mining. Diese Innovation ist auch nötig, denn nicht nur durch Konzepte wie Industrie 4.0, sondern speziell auch in der Pharmaindustrie steigen die Ansprüche an Qualität und Auflösung der Daten stetig. Andererseits sind die erhöhten Anforderungen der regulatorischen Behörden bezüglich Datenintegrität ein aktuelles Thema. Das Geschäft wird immer schnelllebiger, was den Zeitdruck bei der Datenauswertung erhöht. 

Das Rüstzeug für seine Tätigkeit auch in Bezug auf Smart Data hat sich Thomas Heimen während seines Studiums an der ZHAW in Wädenswil geholt: «Hier wurde mir deutlich gemacht, wie wichtig die genaue Auswertung von Daten bei Bioprozessen ist.» Wird es im Labor der Zukunft überhaupt noch Laboranten geben, die irgendwelche Flüssigkeiten in Reaktoren füllen – oder werden Roboter den Job übernehmen? Heimen lacht: «Wohl eher nein», sagt er. «Aber ich kann mir vorstellen, dass alle  Laboranten mit einem Tablet herumlaufen.»

Autorin: Astrid Tomczak-Plewka