ATEX Zonen – Einstufung explosionsgefährdeter Bereiche

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. Das Festlegen der Zone für die Anlage obliegt dem Hersteller. Final entscheidet der Anlagenbetreiber über die Zoneneinteilung.

Die Zoneneinteilung sowie die Kennzeichnung und Kategorisierung werden in diesem Beitrag näher betrachtet.

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 gibt es weiterhin eine Klassifizierung der einsetzbaren Geräte gemäß den nötigen Sicherheitsanforderungen. Die Einteilung ergibt sich aus der Risikobeurteilung: Der Hersteller von Geräten mit potenzieller Zündquelle muss die Schutzmaßnahmen zum Explosionsschutz in Beziehung zur Wahrscheinlichkeit des Auftretens explosionsgefährlicher Atmosphäre setzen.

Für Standardanlagen ist das Prüfen eines Baumusters möglich, sofern es bei dieser Ausführung bleibt und keine Modifikationen gegenüber dem Baumuster vorgenommen werden. Für alle anderen Anlagen ist eine eigene Prüfung vorgeschrieben (entweder durch eine benannte Stelle oder einen dafür geschulten Servicetechniker).

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.
• Unter die Gerätegruppe III fallen explosionsgefährdete Bereiche über Tage. Die Gefährdung entsteht durch fein verteilte Feststoffe (Staub).

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
• 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.
• 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:

Fazit

Die Einstufung der Gefährdung sowie die Einteilung in Gerätekategorien hat zur Folge, dass für die eingesetzten Geräte und Anlagen verschiedene Sicherheitskonzepte zum Tragen kommen. Die Anforderungen sind in den entsprechenden Normen nachzulesen. Wichtig ist, dass die Prozesse und Substanzen bekannt sein müssen, um die richtige Wahl zu treffen und somit die Sicherheit von Mensch und Umwelt zu wahren.