Antibiotika-Produktion in Österreich: Wo die Medikamente wachsen

Das Firmengelände erkennt man bereits aus der Ferne an einem weißen Gebäude mit hohem Turm – dem Schloss Hocholtingen in Kundl. Ab Mitte des 17. Jahrhunderts wurde hier mit kaiserlichem Privileg Bier gebraut. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzte der französische Chemiker Michel Rambaud die bestehenden Strukturen und wandelte die Bierbrauerei dank ähnlicher Fermentationsverfahren in eine Penicillinfabrik um.

Von Bier zu Penicillin

Der Bedarf war enorm: Im Nachkriegsösterreich grassierten Infektionskrankheiten wie Diphtherie, Tuberkulose und Scharlach. Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen waren jedoch kaum verfügbar, Penicillin meist nur über den Schwarzmarkt. Eigene Produktionsstätten fehlten, zugleich mangelte es an Geld für Importe. 1948 verließen schließlich die ersten Penicillin-Ampullen das Werk in Kundl.

Penicillin wird wie andere Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt, etwa bei Lungenentzündungen, Wundinfektionen oder Harnwegsinfekten. Viele Krankheiten, die zuvor oft tödlich verliefen, wurden dadurch behandelbar.

Der markante Schlossturm steht heute noch – inzwischen jedoch umgeben von modernen Produktionsanlagen und weitläufigen Industriehallen. Das Herzstück der Anlage ist die Fermentation mit den großen Stahlbehältern. Darin verrichtet der wohl wichtigste Mitarbeiter der Anlage seinen Job: Penicillium chrysogenum, ein Schimmelpilz, der unter genau kontrollierten Bedingungen wächst.

„Diesen Pilz kann man nicht kaufen. Wir züchten und optimieren ihn seit rund 80 Jahren“, sagt Cécile Stolz, Produktionsleiterin vor Ort, während sie durch das Werk führt. „Mittlerweile haben wir unseren Pilz zu einem echten High Performer gemacht.“

Dabei beginnt der eigentliche Produktionsprozess nicht mit dem ausgewachsenen Pilz, sondern mit dessen Sporen. Diese werden in einem unternehmenseigenen Kryolager bei minus 135 Grad Celsius aufbewahrt. „Für einen Fermenter, der zwischen 160 und 250 Kubikmeter groß ist, werden zehn bis 20 Liter Sporenflüssigkeit benötigt“, schildert Stolz. Um den Pilz dazu zu bringen, diese Menge zu produzieren, wird er gezielt kultiviert. Dabei kommt eine spezielle Reissorte zum Einsatz, die optimale Wachstumsbedingungen bietet. Dieser Nährboden wird mit einer exakt dosierten Nährlösung versetzt und anschließend mit Sporen beimpft.

Anschließend wächst der Pilz so lange, bis die vorhandenen Ressourcen vollständig verbraucht sind. „Sobald der Pilz die Oberfläche und alle verfügbaren Nährstoffe aufgebraucht hat, gerät er unter massiven Überlebensstress, und genau dann setzt ein letzter Mechanismus ein: Er vermehrt sich und bildet neue Sporen“, erklärt Stolz.

Dann werden die gebildeten Sporen mit einer Lösung vom Substrat abgeschwemmt und schrittweise weitervermehrt, bis genügend Material vorhanden ist, um die großen Fermenter zu beimpfen. Der Produktionsprozess beginnt dann in kleineren Vorstufengefäßen: „In diese Gefäße geben wir die Sporen zusammen mit einer Nährlösung. Dort fangen sie an, auszukeimen, produzieren jedoch noch kein Penicillin“, so Stolz. Nach etwa einem Tag werden die Pilzkulturen in die nächstgrößeren Fermenter überführt, wo sie weiterwachsen.

Ein Pilz unter Stress

Nun startet die eigentliche Produktionsphase: Der Pilz erhält zwar weiterhin Nährstoffe, wird aber gezielt unter Stress gesetzt, um die Penicillinbildung anzuregen. „Penicillin stellt der Pilz nur her, wenn er das Gefühl hat, dass seine Nährstoffe knapp werden“, erläutert Stolz. Diese Etappe dauert je nach Ansatz sieben bis 14 Tage. Am Ende entsteht ein bräunlicher Fermentationsbrei. Darin sind mit bloßem Auge kleine Kügelchen erkennbar, die dem Gemisch eine leicht körnige Struktur verleihen.

Schließlich wird aus der Flüssigkeit der Wirkstoff Penicillin gewonnen und mithilfe von Enzymen weiterverarbeitet. So entsteht unter anderem Amoxicillin, die Basis für zahlreiche Medikamente wie Tabletten oder Kindersäfte.

Entscheidend für deren Produktion ist das präzise Zusammenspiel von Nährstoffzufuhr, pH-Wert und Temperatur. Nur wenn alle Bedingungen exakt auf den jeweiligen Pilzstamm abgestimmt sind, lässt sich eine hohe Ausbeute an Penicillin erzielen. Deshalb werden die Vitalparameter des Pilzes laufend überwacht, die Nährstoffzufuhr gezielt gesteuert und alle Abläufe genau aufeinander abgestimmt. Dieses fein austarierte System ist laut Stolz „einer der Gründe, warum wir heute noch in Kundl produzieren können“.

Die Antibiotika werden aus Kundl in alle Welt geliefert. „Wir erreichen mit unseren Wirkstoffen und Fertigformen rund 400 Millionen Patienten in über 100 Ländern“, sagt Stephanie Jedner, Standortleiterin von Sandoz in Kundl. „Europa und die USA zählen dabei zu den wichtigsten Märkten.“

Sandoz, früher Teil des Pharmakonzerns Novartis und seit Herbst 2023 eigenständig börsennotiert, stellt vor allem Arzneimittel her, deren Patentschutz abgelaufen ist – sogenannte Generika und Biosimilars. Anders als forschende Pharmaunternehmen entwickelt das Unternehmen keine neuen Wirkstoffe, sondern produziert bestehende Substanzen in großen Mengen. So lassen sich die Kosten pro Einheit senken.

Weltweit betreibt das Schweizer Unternehmen 15 Produktionsstandorte, die meisten davon in Europa, darunter in Deutschland, Polen und Slowenien. Weitere Werke befinden sich in Indien, den USA, der Türkei und Spanien. Der größte Standort des Unternehmens liegt jedoch in Tirol.

Fatale Abhängigkeit

Anders als bei vielen anderen Herstellern, bei denen einzelne Produktionsschritte auf verschiedene Länder verteilt sind, bleibt in Kundl die gesamte Produktion unter einem Dach vereint – vom Wirkstoff bis zum fertigen Medikament. Damit ist das Werk der letzte vollintegrierte Hersteller für Penicillin in Europa. Jedner: „Würde der Standort in Kundl als die letzte große europäische Produktion für Penicillin wegfallen, wären wir zu 100 Prozent von Asien abhängig.“

Diese Abhängigkeit ist längst keine abstrakte Gefahr mehr, sondern bereits in Europa spürbar. In den vergangenen Jahren häuften sich in zahlreichen EU-Staaten Lieferengpässe bei essenziellen Arzneimitteln, darunter auch bei Antibiotika. Ein Grund dafür ist, dass viele pharmazeutische Wirkstoffe heute aus Indien und China kommen.

Lange Transportwege sind besonders störanfällig. Kommt es in Produktion, Logistik oder Handel zu Unterbrechungen, wirken sich diese rasch auch auf die europäischen Märkte aus. Schon die Blockade zentraler Handelsrouten wie des Suezkanals oder Spannungen rund um die Straße von Hormus können den Nachschub erheblich beeinträchtigen. Wie schnell sich solche internationalen Abhängigkeiten auf die heimische Produktion auswirken können, zeigte sich während der Pandemie in ganz Österreich und zu Beginn des Ukrainekrieges auch am Standort Kundl.