Explosionsgefährdete Bereiche werden – je nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre – in entsprechende Zonen eingeteilt. Das Festlegen der Zone für den Betrieb der Anlage obliegt dem Anlagenbetreiber, während die Festlegung der Zone für die Anlage in der Verantwortung des Herstellers liegt. Final entscheidet jedoch der Anlagenbetreiber über die Zoneneinteilung.
Diese Zoneneinteilung basiert auf der europäischen ATEX-Richtlinie (Atmosphères Explosibles), die die Anforderungen für Geräte und Schutzsysteme festlegt, die in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden. Die Atex Zonen sind spezifisch definiert, um das Risiko von Explosionen zu minimieren und Sicherheitsstandards zu gewährleisten.
Staub- und Gas-Ex-Zonen
Die Grundlage für die Einteilung in Zonen bildet die Dauer des Vorhandenseins der explosionsgefährdeten Atmosphäre: Je länger diese vorliegt, umso kritischer wird die Zone. Es wird in Gas-Ex- und Staub-Ex-Zonen unterschieden: Gas-Ex-Zonen sind die 0/1/2 und die Staub-Ex-Zonen die 20/21/22. Bezüglich der Einteilung sind sie gleich.
- Zone 0/20: Eine explosionsgefährliche Atmosphäre tritt ständig, über lange Zeiträume oder häufig auf.
- Zone 1/21: Eine explosionsgefährliche Atmosphäre tritt im Normalbetrieb gelegentlich auf.
- Zone 2/22: Eine explosionsgefährliche Atmosphäre tritt im Normalbetrieb nicht oder kurzzeitig auf.
Gerätegruppen und -kategorien
Neben der Einteilung der Bereiche in Atex Zonen gibt es weiterhin eine Klassifizierung der einsetzbaren Geräte gemäß den nötigen Sicherheitsanforderungen. Diese Klassifizierung ergibt sich aus der Risikobeurteilung: Der Hersteller von Geräten mit potenzieller Zündquelle muss die Schutzmaßnahmen zum Explosionsschutz in Beziehung zur Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsgefährlichen Atmosphäre setzen.
Die Geräte werden in Kategorien eingeteilt, die auf die drei Atex Zonen abgestimmt sind. Geräte der Kategorie 1 sind für Zone 0 (bzw. 20 für Staub), Kategorie 2 für Zone 1 (bzw. 21 für Staub) und Kategorie 3 für Zone 2 (bzw. 22 für Staub) geeignet. Diese Kategorisierung hilft dabei, sicherzustellen, dass nur geeignete und zertifizierte Geräte in entsprechend klassifizierten Bereichen eingesetzt werden.
Für Standardanlagen ist das Prüfen eines Baumusters eine akzeptierte Methode, sofern das Gerät in seiner geprüften Form bleibt und keine Modifikationen gegenüber dem Baumuster vorgenommen werden. Diese Baumusterprüfung erfolgt in der Regel durch eine benannte Stelle, die eine EU-Konformitätsbewertung vornimmt.
Für alle anderen Anlagen oder Geräte, die nicht unter die Standardausführung fallen oder die modifiziert wurden, ist eine individuelle Prüfung vorgeschrieben. Diese Prüfung kann entweder durch eine benannte Stelle oder durch einen speziell geschulten Servicetechniker durchgeführt werden. Dabei muss überprüft werden, ob die Geräte und Anlagen den spezifischen Anforderungen der Risikobeurteilung und der zutreffenden Atex Zonen entsprechen.
Gemäß Richtlinie 2014/34/EU (ATEX) erfolgt die Einteilung in folgende Gerätegruppen und Kategorien:
- Unter die Gerätegruppe I fallen explosionsgefährdete Bereiche unter Tage. Die Gefährdung entsteht durch Grubengas und/oder Staub. Darunter fallen die Kategorien M1 und M2:
- Die Kategorie M1 zeugt von einem sehr hohen Maß an Sicherheit, selbst beim Auftreten von zwei unabhängigen Fehlern.
- Die Kategorie M2 bezeugt ein hohes Maß an Sicherheit. Die Geräte schalten sich beim Auftreten von Ex-Atmosphären selbst ab.
- Unter die Gerätegruppe II fallen explosionsgefährdete Bereiche über Tage. Die Gefährdung entsteht durch Flüssigkeiten oder Gase. Darunter fallen die Gerätekategorien 1,2 und 3:
- Die Gerätekategorie 1 zeugt von einem sehr hohen Maß an Sicherheit.
Der Schutzgrad ist sehr hoch bei seltenen Störungen und beim Auftreten von zwei unabhängigen Fehlern. - Die Gerätekategorie 2 zeugt von einem hohen Maß an Sicherheit.
Der Schutzgrad ist hoch beim Auftreten einer zu erwartenden Störung und einem Fehler. - Die Gerätekategorie 3 zeugt von einem erhöhten Maß an Sicherheit.
Der Schutzgrad ist normal im normalen Betrieb.
- Die Gerätekategorie 1 zeugt von einem sehr hohen Maß an Sicherheit.
- Unter die Gerätegruppe III fallen explosionsgefährdete Bereiche über Tage. Die Gefährdung entsteht durch fein verteilte Feststoffe (Staub).
Zuordnung der Gerätekategorien zu den Ex-Zonen
brennbares Medium | Dauer des Vorhandenseins explosionsfähiger Atmosphäre | Ex-Zone | Explosionsgruppe | Gerätekategorie | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gase, Dämpfe, Nebeln (G) | ständig, dauernd | Zone 0 | II | 1G | ||
| gelegentlich | Zone 1 | II | 2G | |||
| selten | Zone 2 | II | 3G | |||
| Staub (D) | ständig, dauernd | Zone 20 | II | 1D | ||
| gelegentlich | Zone 21 | II | 2D | |||
| selten | Zone 22 | II | 3D | |||
Kennzeichnungen von Entstaubungsanlagen
Die Kennzeichnung von Entstaubungsanlagen, die der 2014/34/EU unterliegen, erfolgt
gemäß EN 80079-36. Die Kennzeichnung eines Entstaubers in explosionsfähiger Atmosphäre bzw. im Betrieb von explosionsfähigen Stäuben oder Gasen muss deutlich und unlöschbar an der Anlage platziert sein, z. B. in Form eines Typenschilds. Die Kennzeichnung muss folgende Informationen beinhalten:
- CE-Kennzeichnung, Nummer der benannten Stelle und das EX-Kennzeichen
- Gruppe und die Gerätekategorie im Sinne der 2014/34/EU
- Schutzprinzip, z. B. Exh=konstruktive Sicherheit
- Gas– bzw. Staubgruppe:
- Die Gasgruppe IIB enthält die Gruppen IIB und IIA, jedoch nicht IIC.
- Die Staubgruppe IIIA definiert brennbare Flusen, die Staubgruppe IIIB nicht
leitfähige Stäube und die Staubgruppe IIIC leitfähige Stäube
- Temperaturbereich, in dem die Anlage eingesetzt werden darf. Die Definition erfolgt über die Prozesstemperatur.
- Klasse: zul. Oberflächentemperatur / max. Prozesstemperatur
T1: 450°C/360°C ; T2: 300°C/240°C ; T3: 200°C/ 160°C ;
T4: 135°C/108°C ; T5: 100°C/80 °C ; T6: 85°C/68°C
- Klasse: zul. Oberflächentemperatur / max. Prozesstemperatur
- Geräteschutzniveau: Angabe des Geräteschutzniveaus, das für die Gerätekategorie notwendig ist.
- Zone 2 bzw. 22 : Vermeidung von Zündquellen in Normalbetrieb.
Kennzeichnung: Gc bzw. Dc. - Zone 1 bzw. 21: Vermeidung von Zündquellen auch bei üblichen Betriebsstörungen.
Kennzeichnung: Gb bzw. Db. - Zone 0 bzw. Zone 20: Vermeidung von Zündquellen auch bei seltenen Betriebsstörungen.
Kennzeichnung: Ga bzw. Da.
- Zone 2 bzw. 22 : Vermeidung von Zündquellen in Normalbetrieb.
- Feld für Abnahmen (wenn keine Verwendung, dann „/“)
- Einsatzbereich des Geräts
- –: das Gerät ist ohne Einschränkung einsetzbar.
- X: es gibt spezifische Einsatzbedingungen, die in der Dokumentation genauer
beschrieben werden müssen. - U: unvollständige Maschine, ohne CE-Kennzeichen
Die Kennzeichnung muss separat für Staub-Ex sowie Gas-Ex angegeben werden. Das bedeutet, dass bei hybriden Gemischen zwei Kennzeichnungen an der Anlage vorhanden sein müssen.
Ein beispielhafte Kennzeichnung für Entstaubungsanlagen kann so aussehen:
| Gase/Dämpfe: | CE 0588 |  | II 2/-G | Exh | IIB | T6...T5 | Gb / | - |
| Staub: | CE 0588 | | II 2/-D | Exh | IIIA | T85°...T100°C | Db / | - |
Fazit
Die Einstufung der Gefährdung sowie die Einteilung in Gerätekategorien entsprechend den Atex Zonen hat zur Folge, dass für die eingesetzten Geräte und Anlagen unterschiedliche Sicherheitskonzepte erforderlich sind. Diese Sicherheitskonzepte sind essenziell, um den Schutz von Mensch und Umwelt in explosionsgefährdeten Bereichen zu gewährleisten. Die spezifischen Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme sind in den relevanten europäischen Normen festgelegt, die im Einklang mit der ATEX-Richtlinie stehen.
Die Kenntnis der Prozesse und der verwendeten Substanzen ist grundlegend, um eine angemessene Risikobeurteilung vornehmen und die korrekte Zoneneinteilung sowie Gerätekategorisierung vornehmen zu können. Jedes Gerät, das in einer Atex Zone eingesetzt wird, muss speziell für die Nutzung in dieser Zone konzipiert und zertifiziert sein. Die Geräte sind in drei Hauptkategorien unterteilt, die den Atex Zonen 0/20, 1/21 und 2/22 entsprechen, wobei Kategorie 1 die höchsten Sicherheitsanforderungen erfüllt.
