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Reportage Laborsicherheit RKI-Laborneubau und BSL-4-Hochsicherheitslabore in der Praxis

Autor / Redakteur: Ilka Ottleben* / Dr. Ilka Ottleben

Hochansteckende Viren wie Ebola oder Lassa können in der Natur auftreten aber auch bei Anschlägen absichtlich ausgebracht werden. Am Berliner RKI kann nun in näherer Zukunft mit diesen Erregern gearbeitet werden. Eine Fachkonferenz nahm dies zum Anlass, um Praxiswissen zu vermitteln.

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Abb. 1: Die gesamte Abluft aus dem Hochsicherheitslabor des RKI, Berlin wird über ein mehrstufiges Filtersystem mit hocheffizienten Filtern (HEPA-Filter) geführt. Damit ist sichergestellt, dass keine Erreger nach außen gelangen können. Die Abluftmenge des Hochsicherheitslabors beträgt mehr als 20.000 m³/Stunde.
Abb. 1: Die gesamte Abluft aus dem Hochsicherheitslabor des RKI, Berlin wird über ein mehrstufiges Filtersystem mit hocheffizienten Filtern (HEPA-Filter) geführt. Damit ist sichergestellt, dass keine Erreger nach außen gelangen können. Die Abluftmenge des Hochsicherheitslabors beträgt mehr als 20.000 m³/Stunde.
(Bild: Hans-Günter Bredow / RKI)

Gut drei Monate sind nun vergangen seit Bundeskanzlerin Angela Merkel den Laborneubau des Robert Koch-Institutes (RKI) in Berlin medienwirksam einweihte. Eine Person der „höchsten Gefährdungsstufe“ konnte sich dabei einen Eindruck von einem der wenigen deutschen Labore der „höchsten Sicherheitsstufe“ verschaffen: Der Laborneubau am RKI-Standort in der Seestraße, in direkter Nachbarschaft zum Campus Virchow-Klinikum der Charité Berlin mit seiner Sonderisolierstation für hochansteckende Patienten, beherbergt auch ein Hochsicherheitslabor der Stufe BSL 4 (Biologische Schutzstufe, englisch: biosafety level, BSL). Hier wird in nicht allzu ferner Zukunft die Arbeit mit den gefährlichsten Viren der Welt, wie den Erregern von Ebola, Lassa oder dem Marburg-Virus möglich sein.

Vier dieser BSL-4-Labore gibt es damit in Deutschland: An der Philipps-Universität in Marburg wird bereits seit 2007, am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg seit 2011 in entsprechenden Laboren in der biologischen Sicherheitsstufe 4 gearbeitet. Neu hinzugekommen sind 2013 das BSL-4-Labor desFriedrich-Loeffler-Instituts, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit auf der Insel Riems und zuletzt das erwähnte Labor am RKI in Berlin.

Praxiswissen rund um den Bereich Hochsicherheitslabore

Vier bis fünf Hochsicherheitslabore auf deutschem Boden seien „viel, aber angesichts der Gefahrenlage und der aktuellen Entwicklungen beispielsweise bezüglich der Ebola-Epidemie durchaus vertretbar“, sagte Prof. Dr. Thomas Becker, Direktor des Instituts für Virologie, Zentrum für Hygiene und Infektionsbiologie an der Philipps-Universität Marburg anlässlich des Labor-Impuls-Forums 2015. Hier trafen sich Mitte März, rund sechs Wochen nach der feierlichen Einweihung des RKI-Neubaus 170 Teilnehmer aus acht Ländern am Campus Virchow-Klinikum der Charité Berlin. An zwei Tagen wurde – buchstäblich in Steinwurf-Entfernung zum jüngsten und wohl modernsten deutschen BSL-4-Labor – Praxiswissen aus dem Spezialbereich der Hochsicherheitslabore vermittelt und diskutiert.

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Dabei ging es unter anderem um Themen wie die Anforderungen, Herausforderungen und Trends bei Hochsicherheitslaboratorien aus laborplanerischer Sicht, um räumliche und infrastrukturelle Ressourcen bei Pandemien und Ausbruchskontrolle oder um deutsche Hochsicherheitslabore im europäischen Kontext. „Betreiber“ von Hochsicherheitslaboren aus Marburg, von der Insel Riems, vom Labor Spiez in der Schweiz und dem Pirbright Institut in England berichteten über Planungsprozesse und Erfahrungen im Betrieb bzw. bei der Inbetriebnahme. Darüber hinaus wurde sehr praxisnah über Notfallszenarien, Störfallsimulationen aber auch über Betriebsführungskonzepte und Betriebsgenehmigungsverfahren berichtet.

RKI-Laborneubau – „Was lange währt, wird endlich fertig ...“

Und über fast allem schwebte dabei das Neubauprojekt an der Seestraße in Berlin. Von allen Beteiligten sehnsüchtig erwartet, kann dort nun die Phase der Inbetriebnahme beginnen. Vermutlich mindestens ein Jahr wird dann Technik und Betrieb insbesondere des BSL-4-Bereiches, der als gasdichtes Containment aus Edelstahl im „Herzen“ des Neubaukomplexes liegt, auf seine Funktionsfähigkeit und Sicherheit geprüft, ohne dass infektiöses Material anwesend ist. Dazu gehört die Überprüfung der allgemeinen Betriebsbedingungen und der Gasdichtigkeit ebenso wie die Simulation von Notfällen wie Bränden oder Überdrucksituationen.

Dass es soweit kommt, stand nie in Frage, dennoch mussten alle Beteiligten auf dem Weg dorthin einen „langen Atem“ beweisen. Bereits 2001 wurde die Debatte um den Bedarf eines Hochsicherheitslabors in Berlin angestoßen, eine Machbarkeitsstudie wurde ausgeschrieben. 2005 begann die konkrete Planung des Vorhabens durch beauftragte Generalplaner. Eine Baugrube wurde 2009 ausgehoben, das eigentliche Bauvorhaben begann allerdings erst im Jahr 2011 und war nach vier weiteren Jahren schließlich bereit zur Einweihung. „Mir wurde bei unserem Bau oft deutlich, wie viel an einzelnen Personen in Schlüsselpositionen hängt, wie viel sie beschleunigen können – oder auch nicht. Der Ablauf ließ mich gelegentlich an den Regularien des öffentlichen Bauens zweifeln“, beschreibt Prof. Reinhard Burger, bis Februar 2015 Präsident des Robert Koch-Instituts, seine Erfahrungen während des Bauvorhabens.

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Klaus Söhngen, geschäftsführender Gesellschafter vom Unternehmen Eretec Laborplanung, mit dem er als Laborplaner u.a. am Laborneubau des RKI Berlin beteiligt war und gemeinsam mit der Akademie für Fort- und Weiterbildung Gummersbach Veranstalter des Labor-Impuls-Forums 2015, vergleicht: „Im amerikanischen Bereich steht am Anfang eine Idee beziehungsweise ein Projekt, dafür braucht man ein Labor, das wird dann gebaut und das Ganze geht relativ schnell. In Deutschland stellen hingegen Entwicklungszeiten von zehn bis 15 Jahren von der ersten Idee bis zur Umsetzung eine deutliche Einschränkung der Wissenschaft dar.“ Erschwerend kommt hinzu, dass sich über die Jahre der Stand der Wissenschaft und die Anforderungen an das Gebäude deutlich ändern können. So entwickelte sich in Berlin „das Institut schneller als der Bau“, so Burger und, „die Zahl der Belegschaft stieg während des Planungszeitraums um rund ein Drittel“, was viele Pläne bereits vor der Umsetzung hinfällig machte. Die Dynamik von Forschungseinrichtungen ist eine generelle und zunehmende Herausforderungen, der Laborplaner wie Architekten durch entsprechende Konzepte begegnen müssen.

Hoch ansteckenden Viren die Stirn bieten

Trotz aller Widrigkeiten – das Ergebnis kann sich sehen lassen und beeindruckt durch seine Größe und Komplexität. Der technische Aufwand, der insbesondere im BSL-4-Bereich notwendig ist, um einerseits den Mitarbeitern ein sicheres Arbeiten mit den hochansteckenden Erregern zu ermöglichen und andererseits ein hermetisch abgeschlossenes System zu schaffen, das verhindert, dass diese Erreger in die Umwelt gelangen können, ist immens (s. LP-Info-Kasten).

Hochansteckende Viren der Sicherheitsstufe 4, die potenziell lebensbedrohliche Infektionen hervorrufen, können, wie die aktuelle Ebola-Epidemie einmal mehr vor Augen führt, in der Natur auftreten. Sie können aber auch bei Anschlägen absichtlich ausgebracht werden. Um einerseits schnell und wirkungsvoll bei Ausbrüchen und bioterroristischen Anschlägen reagieren zu können und andererseits die krankmachende Wirkung der Erreger besser zu verstehen und so beispielsweise Impfstoffe entwickeln zu können, ist die Arbeit mit vermehrungsfähigen Viren der Sicherheitsstufe 4 zwingend notwendig. Diese Arbeit wird nun am RKI in Berlin eingebettet in eine hervorragende Infrastruktur in naher Zukunft möglich sein. Eine Errungenschaft, auf die die „Hauptstädter“ stolz sein können.

* *Dr. I. Ottleben: Redaktion LABORPRAXIS

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