Bioprozess-Simulationssoftware · Auswahlleitfaden

Bioprozess-Simulationssoftware richtig auswählen.

Bioprozess-Simulationssoftware verbindet biologische Umwandlung, Stoff- und Energiebilanzen, zeitabhängige Zustände, Equipment und Anlagenbetrieb zu einem prüfbaren Modell. Entscheidend ist nicht die längste Funktionsliste, sondern ob die Software den konkreten Prozess, die Datenlage und die anstehende Entscheidung nachvollziehbar abbildet.
Acatian Arbeitsraum für Bioprozess-Simulation mit verknüpften Apparaten und Stoffströmen
Fließbild, Gleichungen, Annahmen, Quellen und Ergebnisse bleiben am selben Modellstand.
BatchFed-BatchPerfusionKontinuierlichHybride Linien

Modellierungsebenen

Welche Art von Simulation wird benötigt?

Mehrere Modellierungsebenen können gemeinsam erforderlich sein. Jede beantwortet eine andere Frage und besitzt eigene Validierungsgrenzen.

Fließbild- und Gesamtprozesssimulation

Geeignet für Stoffströme, Unit Operations, Equipment und Gesamtanlage. Reaktordynamik oder räumlicher Transport können zusätzliche Modelle erfordern.

Mechanistisches Reaktormodell

Beschreibt Wachstum, Substrate, Produkt, Metabolite, OTR und Wärme zeitabhängig. Es bildet nicht automatisch die gesamte Fabrik ab.

CFD

Untersucht räumliche Strömung, Gasgehalt, Mischung und Transportfelder. Erforderlich sind Solver-, Netz-, Konvergenz- und Validierungsnachweise.

Diskrete Ereignissimulation

Modelliert Equipmentbelegung, Räume, Personal, CIP/SIP und Warteschlangen. Sie ersetzt keine physikalische Prozessbilanz.

TEA- und LCA-Modell

Übersetzt Prozess und Kapazität in Kosten, Ressourcen und Umweltwirkungen. Aussagekraft hängt von Systemgrenze, Jahr und Datenbasis ab.

Operationaler Digital Twin

Gleicht Modell und Anlage im Betrieb ab. Dafür sind geregelte Datenanbindung, Monitoring, Zuständigkeiten und Reaktionsprozesse notwendig.

PrüfkriteriumEntscheidende FrageNachweis
BilanzierungSchließen Gesamt- und Komponentenbilanzen?Residual pro Operation und Komponente
BetriebsweiseSind Batch, Fed-Batch, Perfusion, kontinuierliche und hybride Abläufe darstellbar?Zeitbasis, Ereignisse und Erntelogik
Physikalische GrenzenSind Kinetik, Sauerstoff, Wärme und Equipment gekoppelt?Gültigkeitsbereich und experimentelle Daten
AnlagenbetriebWerden endliche Ressourcen und reale Belegung berücksichtigt?Equipment-, Raum-, Personal- und Utility-Kalender
EntscheidungsbasisBleiben TEA, LCA und Sensitivität auf demselben Prozessstand?Versionierte Eingaben und reproduzierbare Exporte
GovernanceSind Quellen, Unsicherheit und Gültigkeit sichtbar?Quelle, Eigentümer, Bereich und Review-Status

Acatian-Bereich

Was Acatian verbindet — und was separat validiert werden muss.

Acatian verbindet Fließbild, Bilanzen, dynamische Modelle, Equipment, Scheduling, TEA, LCA, Unsicherheit und Nachweise in einem versionierten Projekt.

Gemeinsame Prozessbasis

Ändert sich ein Stream, eine Ausbeute oder ein Zyklus, bleiben die Folgen für Equipment, Schedule, Kosten und LCA im selben Szenario prüfbar.

Evidenz statt versteckter Defaults

Parameter können Einheit, Quelle, Eigentümer, Unsicherheit und Gültigkeitsbereich tragen. Fehlende Daten bleiben als Lücke sichtbar.

Klare Validierungsgrenze

Ein Browsermodell ersetzt keine experimentelle Validierung. Sicherheitskritische, regulierte oder investitionsrelevante Entscheidungen benötigen kundeneigene Daten und fachliche Prüfung.

Häufige Fragen

Softwareauswahl ohne pauschale Bestenliste.

Was ist der Unterschied zwischen Fließbildsimulation und Reaktormodellierung?

Die Fließbildsimulation verbindet Prozessschritte und Stoffströme. Ein Reaktormodell beschreibt zeitabhängige biologische und physikalische Zustände innerhalb eines Apparats. Für Scale-up- und Anlagenentscheidungen werden häufig beide Ebenen benötigt.

Welche Bioprozess-Simulationssoftware ist die beste?

Es gibt keinen universellen Sieger. Die passende Lösung hängt von Prozessart, Modellierungsziel, Datenlage, Validierungsbedarf, Teamstruktur und erforderlichen Schnittstellen ab.

Ersetzt Simulation Experimente?

Nein. Simulation strukturiert Wissen, prüft Hypothesen und priorisiert Messungen. Modellparameter und Vorhersagen müssen für den vorgesehenen Einsatzbereich experimentell oder betrieblich bestätigt werden.

Welche Produktionsweisen kann Acatian darstellen?

Acatian unterstützt Batch, Fed-Batch, Perfusion, kontinuierliche und hybride Prozessarchitekturen mit jeweils passender Bilanz-, Ernte- und Schedulinglogik.

Kann man Acatian vor einer Lizenzentscheidung testen?

Für einen definierten technischen oder akademischen Anwendungsfall kann auf Anfrage ein 14-tägiger Evaluationszugang vereinbart werden.