Die Zoneneinteilung im Explosionsschutz ist eine wichtige Grundlage für den sicheren Einsatz von Geräten in explosionsgefährdeten Bereichen. In dieser Übersicht werden die wichtigsten Fragen zu ATEX-Zonen, den gesetzlichen ATEX-Richtlinien sowie der technischen Basis beantwortet.
ATEX bezeichnet die europäischen Vorschriften für Geräte und Schutzsysteme, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Ziel ist es, mögliche Zündquellen zu vermeiden und ein hohes Maß an Sicherheit für Menschen und Anlagen zu gewährleisten. Die Zoneneinteilung klassifiziert explosionsgefährdete Bereiche danach, wie häufig und wie lange eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. Sie bildet die Grundlage für die Auswahl geeigneter Geräte und Schutzsysteme. Die zentrale Rechtsgrundlage für Hersteller ist die Richtlinie 2014/34/EU (ATEX). Sie legt die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen für Geräte und Schutzsysteme fest, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Die technische Umsetzung erfolgt anhand harmonisierter europäischer Normen, welche Anforderungen an Konstruktion, Prüfung, Kennzeichnung und Dokumentation von ATEX-Produkten definieren.
Explosionsgefährdete Zonen sind Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln auftreten kann. Die Einteilung erfolgt nach der Häufigkeit und Dauer des Auftretens dieser explosionsfähigen Atmosphäre.
Zone 0
In Zone 0 ist eine explosionsfähige Atmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden. Daher gelten hier die höchsten Anforderungen an die eingesetzten Geräte.
Am Beispiel dieser Grafik: Die Zone 0 befindet sich typischerweise nur innerhalb von Behältern oder ähnlichem.
Zone 1
In Zone 1 kann im Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten. Die Anforderungen an die eingesetzten Geräte sind entsprechend hoch.
Zone 2
In Zone 2 tritt eine explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur selten und dann nur kurzzeitig auf. Hier gelten die geringsten Anforderungen innerhalb der Gaszonen.
Die Zuordnung von Geräten zu den einzelnen ATEX-Zonen erfolgt anhand der Gerätekategorie nach ATEX 2014/34/EU sowie des entsprechenden Equipment Protection Level (EPL).
Für Bereiche der Zone 0 dürfen ausschließlich Geräte der Kategorie 1G mit dem Schutzniveau Ga eingesetzt werden.
In Zone 1 sind Geräte der Kategorie 1G (Ga) und Kategorie 2G (Gb) zulässig.
In Zone 2 können Geräte der Kategorie 1G (Ga), Kategorie 2G (Gb) sowie Kategorie 3G (Gc) eingesetzt werden.
Grundsätzlich gilt: Je höher die Gefährdung einer Zone, desto höher sind die Anforderungen an den Schutz gegen wirksame Zündquellen und damit an die eingesetzten Geräte.
EPL IEC 60067-0 | Gerätekategorie 2014/34/EU | Zonen | Ex-Atmosphäre | Vermeidung von wirksamen Zündquellen |
Gc | 3G | 2 | selten/kurzzeitig | im Normalbetrieb |
Gb | 2G | 1, 2 | gelegentlich | auch bei normalen Fehlfunkionen |
Ga | 1G | 0, 1, 2 | ständig oder häufig | auch bei seltenen Fehlfunktionen |
Die ATEX-Kennzeichnung gibt Auskunft darüber, für welche explosionsgefährdeten Bereiche ein Gerät zugelassen ist und welche Schutzmaßnahmen gegen wirksame Zündquellen getroffen wurden.
Die Kennzeichnung II 2G Ex h IIC T4 Gb wird wie folgt gelesen:
Zündschutzarten sind technische Maßnahmen, die verhindern sollen, dass Zündquellen in explosionsgefährdeten Bereichen wirksam werden. Dabei wird zwischen mechanischen und elektrischen unterschieden. Mechanische Zündschutzarten richten sich nach der DIN EN ISO 80079-36/-37. Die wichtigste Kennzeichnung ist die Grundkennzeichnung h, die die Zündschutzarten „c“ für konstruktive Sicherheit, „b“ für die Zündquellenüberwachung und „k“ für die Flüssigkeitskapselung beinhaltet. Elektrische Zündschutzarten richten sich nach der EN 60079. Für Gase gibt es da verschiedene Schutzprinzipien: e ist die erhöhte Sicherheit; d steht für druckbeständig; ia, ib, ic für die Eigensicherheit; ma, mb, mc für die Vergusskapselung; o für die Ölkapselung; pv, px, py, pz für eine druckfeste Kapselung und q für die Sandkapselung.
Es gibt 3 Gasgruppen. Gruppe I kann im Bergbau gefunden werden und ein typisches Gas ist Methan. Gruppe II kann in anderen Tätigkeiten gefunden werden und unterscheidet sich in IIA, IIB und IIC.
Gruppe III
Geräte für staubexplosionsgefährdete Bereiche.
Die Temperaturklasse gibt die maximal zulässige Oberflächentemperatur eines Gerätes im Betrieb an. Sie stellt sicher, dass die Oberflächentemperatur des Gerätes stets unter der Zündtemperatur der vorhandenen explosionsfähigen Atmosphäre bleibt.
Je niedriger die zulässige Temperatur eines Stoffes ist, desto höher sind die Anforderungen an das eingesetzte Gerät.
Die Temperaturklassen werden in sechs Stufen unterteilt:
• T1: max. 450 °C
• T2: max. 300 °C
• T3: max. 200 °C
• T4: max. 135 °C
• T5: max. 100 °C
• T6: max. 85 °C
Die Temperaturklassen T1 bis T6 gelten nur für Gase, Dämpfe und Nebel (Gerätegruppe II).
Die Kennzeichnung “Ex” zeigt, dass ein Gerät in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden kann und den Anforderungen der entsprechenden Explosionsschutz-Richtlinie erfüllt.
Eine ATEX-Zone beschreibt die Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln auftreten kann. Die Einteilung erfolgt nach der Häufigkeit und Dauer des Auftretens dieser explosionsfähigen Atmosphäre.
Die Zonen werden im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung anhand der der vorhandenen Gase, Dämpfe, Nebeln und Stäube eingeteilt und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre eingeteilt. Typische Zonen sind 0, 1 und 2.
Die Kennzeichnung zeigt, dass das Gerät für den Einsatz außerhalb des Bergbaus geeignet ist (Gerätegruppe "II"). Die Gerätekategorie “2G” sagt aus, dass das Gerät in Bereichen, in denen gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt, eingesetzt werden kann. “Ex” kennzeichnet ein Gerät für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen nach den Anforderungen der einschlägigen Explosionsschutznormen. “h” beschreibt die Zündschutzart für nicht-elektrische Geräte nach den gängigen Normen. “IIC” bezeichnet die Gasgruppe mit den höchsten Anforderungen innerhalb der Gerätegruppe II. Typische Stoffe dieser Gruppe sind Wasserstoff und Acetylen. “T4” kennzeichnet die Temperaturklasse mit einer maximalen Oberflächentemperatur des Gerätes von 135°C. “Gb” ist das Equipment Protection Level, welches ein hohes Sicherheitsniveau bestätigt.
Zone 0: explosionsfähige Atmosphäre ist ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden
Zone 1: explosionsfähige Atmosphäre kann im Normalbetrieb gelegentlich auftreten
Zone 2: explosionsfähige Atmosphäre tritt im Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur selten und dann kurzzeitig auf
Das Equipment Protection Level (EPL) beschreibt das Schutzniveau des Gerätes:
Ga: sehr hohes Schutzniveau, geeignet für Zone 0, 1, 2
Gb: hohes Schutzniveau, geeignet für Zone 1, 2
Gc: erweitertes Schutzniveau, geeignet für Zone 2
Die Temperaturklasse gibt die maximal zulässige Oberflächentemperatur eines Gerätes im Betrieb an. Das Gerät darf an seiner Oberfläche niemals heißer werden als die zulässige Temperaturklasse vorgibt. Je niedriger die zulässige Temperatur eines Stoffes ist, desto höher sind die Anforderungen an das eingesetzte Gerät.
Für Zone 1 sind Geräte der Kategorie 1G (EPL Ga) und Kategorie 2G (EPL Gb) zugelassen.
