In Laboren für organische Synthese werden häufig organische Lösungsmittel, brennbare Reagenzien sowie starke Säuren und Basen gelagert. Dadurch entsteht eine Umgebung, in der sich flüchtige, brennbare Dämpfe leicht ansammeln können. Boden- und Wandflächen müssen nicht nur chemischer Korrosion standhalten, sondern auch die Bildung statischer Elektrizität verhindern und gleichzeitig die Explosionsschutzbestimmungen erfüllen. Die größten Herausforderungen beim Bau liegen in der Untergrundvorbereitung, der Materialauswahl, der Detailplanung an Verbindungsstellen, den Erdungssystemen, der luftdichten Installation und der Kompatibilität mit langfristigem Betrieb und Wartung.

Lüftungssysteme für Labore der organischen Synthese stellen die kostenintensivste, am wenigsten fehlertolerante und am schwierigsten nachzurüstende Komponente bei der kompletten Laborausstattung dar. Ihre wichtigsten Konstruktionsziele sind folgende: 1. Brennbare und toxische VOC-Dämpfe rechtzeitig abführen; 2. Einen stabilen Unterdruck im Innenraum aufrechterhalten, um Geruchsbelästigungen in angrenzende Bereiche zu verhindern; 3. Die Konzentration organischer Lösungsmitteldämpfe in den Lüftungskanälen unterhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) halten; 4. Drastische Schwankungen der Innenraumtemperatur und -feuchtigkeit durch hohe Abluftmengen vermeiden. Das komplette Lüftungssystem besteht aus sechs Kernkomponenten: lokaler Abluft (hauptsächlich Abzugshauben), allgemeiner Raumabluft, Zuluftzufuhr, Rohrleitungen, Abgasreinigung und automatisierter Verriegelungssteuerung. Jede dieser Komponenten birgt spezifische Herausforderungen bei Planung und Bau.

Eine wissenschaftlich fundierte und standardisierte Planung und Gestaltung sind entscheidend für den sicheren Betrieb von Laboren, effiziente Experimente sowie die ordnungsgemäße Prüfung und Abnahme. Um den baulichen Anforderungen verschiedener Labore gerecht zu werden und häufige Planungsfehler zu vermeiden, kann der Laborbau einem effizienten, praxisorientierten Planungssystem folgen, das Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit, Konformität und Skalierbarkeit umfassend berücksichtigt.

Die ursprünglichen Träger, Säulen, Böden und Fensterrahmen des alten Fabrikgebäudes konnten nicht verändert werden. Für die Raumaufteilung wurden vorgefertigte Trennwände aus maschinell hergestellten Reinraum-Stahlpaneelen verwendet. Die modulare Bauweise ermöglichte die physische Trennung von Rein- und Kontaminantenbereichen und folgte strikt der Logik der Trennung von Personen- und Materialflüssen, ohne die ursprüngliche Gebäudestruktur zu beschädigen. Sie ist kompatibel mit gängigen Reinraum- und Kontaminantentrennungsstandards wie GMP, Elektronik-Reinräumen und Lebensmittelreinigung.

Der Besucherzugang zur biopharmazeutischen Werkstatt ist separat angelegt und führt nicht durch den Reinraumbereich. Das zentrale Gestaltungsprinzip besteht darin, dass der Besucherzugang als eigenständiger Außenkorridor konzipiert ist, der durch massive Trennwände und versiegelte Türen vollständig von allen Reinraumbereichen abgetrennt ist. Der Personen- und Materialfluss ist vollständig vom Personen- und Materialfluss im Reinraumbereich getrennt, ohne Überschneidungen, Kreuzungen oder gemeinsame Pufferzonen/Umkleideräume/Schleusen. Gleichzeitig erfüllt er die Anforderungen der GMP-Richtlinien, der Biosicherheit und der Trennung von Personenströmen.

Beim Wiegen von Rohstoffen, Hilfsstoffen und Wirkstoffpulvern in der pharmazeutischen Herstellung entsteht eine große Menge Staub. Unterdruck nutzt den Luftdruckunterschied, um den Staub in der Wiegekammer einzuschließen und ein Austreten zu verhindern. Er berücksichtigt zudem die drei Hauptanforderungen an Arzneimittelqualität, Personensicherheit und GMP-Konformität und unterscheidet sich damit grundlegend von der Funktionsweise herkömmlicher Laminar-Flow-Boxen mit Überdruck.