Was ist eine ATEX-Einstufung? ATEX-Zertifizierung für explosionsfähige Atmosphären

Die Wahl falscher Geräte für einen Gefahrenbereich kann Sicherheitsrisiken, fehlgeschlagene Inspektionen und kostspielige Ausfallzeiten verursachen. ATEX-Einstufungen helfen Ihnen, Geräte auszuwählen, die für bestimmte Gas- oder Staubzonen und Schutzstufen zertifiziert sind. Dieser Artikel von Joiwo erläutert die ATEX-Richtlinie, einschließlich Zonen, Gerätekategorien und Kennzeichnungen, damit Sie sicher konforme explosionsgeschützte Kommunikationsgeräte für Ihre Anwendung spezifizieren können.

Grundlagen: Was bedeutet ATEX-Einstufung?

Eine ATEX-Einstufung definiert die Sicherheitsanforderungen für explosionsfähige Atmosphären. Sie verbindet gesetzliche Vorschriften, technische Normen und eindeutige Kennzeichnungen, damit Geräte den jeweiligen Risiken zugeordnet werden können.

Ursprung und Zweck von ATEX

Der Begriff ATEX stammt von der französischen Bezeichnung „Atmosphères Explosibles“ für explosionsfähige Atmosphären. Die EU hat diese Richtlinie geschaffen, um Risiken an Orten zu kontrollieren, an denen sich brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube entzünden können.

ATEX umfasst zwei wesentliche Bereiche:

• Konstruktion und Zertifizierung von Geräten für Gefahrenbereiche.
• Arbeitssicherheit und Pflichten des Arbeitgebers.

Die ATEX-Einstufung erscheint als Teil der Gerätekennzeichnung. Sie enthält wichtige Angaben wie Gerätegruppe, Kategorie, Gas- oder Staubart und Temperaturklasse.

Für eine ATEX-Zertifizierung muss eine benannte Stelle das Produktdesign und den Herstellungsprozess des Geräteherstellers prüfen. Anschließend trägt das Produkt neben der CE-Kennzeichnung auch den ATEX-Code.

Bedeutung für explosionsfähige Atmosphären

Eine potenziell explosionsfähige Atmosphäre entsteht, wenn sich Luft im richtigen Verhältnis mit brennbarem Gas oder Staub vermischt. Trifft eine Zündquelle hinzu, kann das Gemisch explodieren. ATEX-Einstufungen beziehen Geräte direkt auf diese Risiken. Sie legen fest, in welcher Zone ein Gerät eingesetzt werden darf, sodass Ingenieure und Sicherheitsverantwortliche Geräte anhand klarer, sachlicher Kriterien dem jeweiligen Gefahrenbereich zuordnen können.

ATEX-Zonenklassifizierung

ATEX-Zonen geben an, wo explosionsfähige Atmosphären auftreten können und wie häufig dies geschieht. Die Zoneneinteilung bestimmt, welche ATEX-zertifizierten Geräte in den jeweiligen Gefahrenbereichen sicher betrieben werden können.

Kriterien für die Zoneneinteilung

Die Zoneneinteilung basiert auf einer formellen Risikobewertung. Ingenieure prüfen, wie häufig Gefahrstoffe auftreten, wie lange sie vorhanden bleiben und wie sie sich ausbreiten.

Dabei untersuchen sie:

• Häufigkeit der Freisetzung
• Dauer der explosionsfähigen Atmosphäre
• Belüftung und Luftströmung
• Art des Stoffes (Gas oder Staub)

Die Ergebnisse bestimmen die Gefahrenzonen und dienen als Grundlage für die Geräteauswahl. Eine Zone mit höherem Risiko erfordert Geräte mit einem höheren Schutzniveau.

Gaszonen: Zone 0, Zone 1 und Zone 2

Gaszonen (G) gelten für Bereiche mit brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln. Die ATEX-Zonen stufen das Risiko danach ein, wie häufig eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.

Zone 0 bedeutet, dass eine explosionsfähige Gasatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist. Das betrifft beispielsweise das Innere von Tanks, Rohrleitungen oder Kraftstoffbehältern. Die dort eingesetzten Geräte müssen das höchste Schutzniveau bieten.

Zone 1 bedeutet, dass während des normalen Betriebs wahrscheinlich eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Dies kann in der Nähe von Pumpendichtungen, Abfüllstellen oder Entlüftungsöffnungen der Fall sein. Die Geräte müssen erwartbare Fehler beherrschen und eine Zündung verhindern.

Zone 2 bedeutet, dass eine explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb unwahrscheinlich ist und, falls sie auftritt, nur kurz anhält. Beispiele sind Bereiche in der Nähe geschlossener Systeme, in denen Leckagen selten vorkommen. Geräte der Kategorie 3G sind für diese Zone häufig geeignet.

Staubzonen: Zone 20, Zone 21 und Zone 22

Staubzonen (D) gelten für Bereiche, in denen sich brennbarer Staub mit Luft vermischen und eine Explosionsgefahr bilden kann. Viele Branchen, etwa die Lebensmittelverarbeitung und Getreidelagerung, sind diesem Risiko ausgesetzt.

Zone 20 bedeutet, dass eine Staubwolke ständig oder über lange Zeiträume vorhanden ist. Das kommt häufig in Silos, Mühlen und Anlagen zur Pulververarbeitung vor, wo ein hohes Schutzniveau erforderlich ist.

Zone 21 bedeutet, dass im Normalbetrieb wahrscheinlich eine Staubwolke auftritt. Das kann in der Nähe von Abfüllstationen oder Übergabepunkten vorkommen. Die Geräte müssen eine Zündung unter normalen Arbeitsbedingungen verhindern.

Zone 22 bedeutet, dass im Normalbetrieb keine Staubwolke zu erwarten ist. Falls sie entsteht, bleibt sie nur kurz bestehen. Lager mit guter Staubkontrolle fallen häufig in diese Kategorie.

Gerätekategorien und -gruppen

Die ATEX-Einstufung legt fest, welchen Schutz Geräte und Schutzsysteme in explosionsfähigen Atmosphären bieten müssen. Eindeutige Kategorien und Gruppen ordnen Ex-Geräte den jeweiligen Zonen, Gasarten und Staubgefahren zu.

Die Kategorien 1, 2 und 3 erklärt

ATEX unterteilt Geräte je nach erforderlichem Schutzniveau in drei Hauptkategorien.

Geräte der Kategorie 1 bieten ein sehr hohes Schutzniveau. Sie müssen selbst dann sicher bleiben, wenn zwei voneinander unabhängige Fehler auftreten.

Geräte der Kategorie 2 bieten ein hohes Schutzniveau. Sie sind für explosionsfähige Atmosphären vorgesehen, in denen Gemische während des Normalbetriebs wahrscheinlich auftreten.

Geräte der Kategorie 3 bieten normalen Schutz für Umgebungen, in denen explosionsfähige Atmosphären unwahrscheinlich sind oder nur kurz bestehen.

Zusätzlich enthalten Gerätekennzeichnungen eine Angabe zum Equipment Protection Level (EPL). Das EPL kombiniert den Atmosphärenbuchstaben (G oder D) mit einem Kleinbuchstaben (a, b oder c), um das Schutzniveau eindeutig anzugeben. „a“ steht für sehr hohen Schutz, „b“ für hohen Schutz und „c“ für normalen Schutz.

Die folgende Tabelle dient als schnelle Orientierung:

Diese Klassifizierungen und zugehörigen Kennzeichnungen gelten gleichermaßen für mechanische und elektrische Geräte in Gefahrenbereichen.

Gerätegruppen I und II

 

ATEX klassifiziert Geräte außerdem nach Gruppen, die festlegen, in welcher Branche sie eingesetzt werden dürfen.

Gruppe I umfasst Geräte für Untertagebergwerke und Bereiche mit Schlagwettergefahr. Diese Gruppe beinhaltet die Kategorien M1 und M2. M1-Geräte müssen auch bei vorhandenem Gas sicher und betriebsfähig bleiben. M2-Geräte müssen abgeschaltet werden, wenn eine gefährliche Atmosphäre auftritt.

Gruppe II umfasst alle anderen Branchen, darunter Öl und Gas, Chemieanlagen, Lebensmittelverarbeitung und Abwasserbehandlung. Die meisten ATEX-zertifizierten Geräte und Schutzsysteme gehören zu dieser Gruppe.

Gas- und Staubgruppen

ATEX-Einstufungen geben auch an, welcher Stoff sich entzünden kann.

Bei Gasen wird die Gruppe-II-Ausrüstung unterteilt in:

• IIA – weniger leicht entzündliche Gase (z. B. Propan)
• IIB – leichter entzündliche Gase (z. B. Ethylen)
• IIC – am leichtesten entzündliche Gase (z. B. Wasserstoff und Acetylen)

IIC stellt die höchsten Anforderungen. Für IIC zugelassene Geräte können auch in IIB- und IIA-Bereichen eingesetzt werden.

Für Staub gelten folgende Gruppen:

• IIIA – brennbare Flusen
• IIIB – nichtleitender Staub
• IIIC – leitfähiger Staub

Leitfähiger Staub birgt ein höheres Risiko, deshalb erfordert IIIC einen stärkeren Schutz. Die richtige Gas- oder Staubgruppe stellt sicher, dass das Ex-Gerät dem konkreten Zündrisiko im Bereich entspricht.

Temperaturgruppen (T-Klassen)

Zusätzlich zu Gas- und Staubgruppen wird ATEX-Gerät nach seiner maximalen Oberflächentemperatur klassifiziert. So wird sichergestellt, dass sich das Gerät nicht so stark erhitzt, dass es die Selbstentzündungstemperatur des umgebenden Gefahrstoffs erreicht.

Für Gase sieht die ATEX-Norm sechs Temperaturklassen von T1 bis T6 vor. Geräte einer höheren T-Klasse (z. B. T6) arbeiten kühler und eignen sich daher für Umgebungen mit niedrigeren Selbstentzündungstemperaturen.

Die Temperaturklassen für Gase im Überblick:

Bei brennbaren Stäuben wird die maximale Oberflächentemperatur gewöhnlich direkt als Celsiuswert statt als T-Klasse angegeben. Ingenieure müssen einen Sicherheitsabstand zwischen der gekennzeichneten Gerätetemperatur und sowohl der Zündtemperatur der Staubwolke als auch der Staubschicht berechnen.

Zündschutzarten und Kennzeichnungen

ATEX-Einstufungen legen fest, wie Geräte in Gefahrenbereichen eine Zündung verhindern. Dazu dienen bestimmte Zündschutzarten und klare Kennzeichnungen, die zeigen, wo und wie das Gerät sicher eingesetzt werden darf.

Eigensicherheit (Ex i)

Eigensicherheit (Ex i) begrenzt elektrische und thermische Energie so, dass sie nicht ausreicht, eine explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden. Sie kontrolliert Funken und Wärme auf Schaltungsebene.

Eigensichere Geräte bleiben auch bei bestimmten Fehlerzuständen sicher. Dadurch eignen sie sich für Hochrisikobereiche wie Zone 0 für Gase oder Zone 20 für Staub.

Druckfest (Ex d) und erhöhte Sicherheit (Ex e)

Ex d (druckfest) hält eine interne Explosion zurück. Dringt Gas in das Gehäuse ein und entzündet sich, hält das Gehäuse dem Druck stand und kühlt austretende Gase ab, sodass sich Flammen nicht nach außen ausbreiten.

Ex e (erhöhte Sicherheit) verhindert Funken und übermäßige Erwärmung im Normalbetrieb. Lichtbögen, heiße Oberflächen und lose Verbindungen sind nicht zulässig.

ATEX- und Ex-Kennzeichnungen lesen

Jedes zertifizierte Produkt trägt eine eindeutige ATEX-Kennzeichnung und eine Ex-Kennzeichnung . Sie zeigen, wo und wie das Gerät eingesetzt werden darf.

Eine typische Kennzeichnung kann so aussehen:

Jeder Bestandteil hat eine Bedeutung:

• II – Gerätegruppe II (Übertageindustrie)
• 2 – Kategorie 2 (Zone 1)
• G – Gasatmosphäre
• Ex db – druckfester Explosionsschutz
• IIB – Gasuntergruppe
• T4 – maximale Oberflächentemperaturklasse
• Gb – Equipment Protection Level

Die Temperaturklasse stellt sicher, dass die Oberflächentemperatur unterhalb des Zündpunkts des Gases bleibt. Gas- und Staubgruppen geben an, wie leicht sich ein Stoff entzündet.

Dank eindeutiger Kennzeichnungen können Prüfer und Ingenieure Geräte ohne Rätselraten der richtigen Gefahrenzone zuordnen.

Branchenanwendungen und praktische Überlegungen

ATEX-Einstufungen leiten Unternehmen bei der Geräteauswahl, dem Gefahrenmanagement und der Dokumentation von Sicherheitsmaßnahmen in explosionsfähigen Atmosphären. Sie wirken sich direkt auf den Alltag in Hochrisikobranchen aus und bestimmen, wie Arbeitgeber Beschäftigte schützen und gesetzliche Pflichten erfüllen.

Branchen mit Bedarf an ATEX-zertifizierten Geräten

 

 

ATEX-zertifizierte Geräte sind in vielen Hochrisikobranchen eine grundlegende Gesundheits- und Sicherheitsanforderung.

Zu den typischen Branchen gehören:

• Öl- und Gasförderung und -verarbeitung
• Ölraffinerien und petrochemische Anlagen
• Chemieanlagen mit Lösungsmitteln und Dämpfen
• Pharmazeutische Fertigung mit Alkoholen und feinen Pulvern
• Lebensmittelverarbeitung mit brennbarem Staub

Risikobewertung und Sicherheitsvorschriften

Die Risikobewertung bildet die Grundlage der ATEX-Konformität. Aufsichtsbehörden erwarten, dass Unternehmen in der Öl- und Gasindustrie, in Chemieanlagen und an pharmazeutischen Standorten diese Kontrollen konsequent umsetzen. Ein wirksames Risikomanagement schafft sicherere Arbeitsplätze in Gefahrenbereichen und verringert die Wahrscheinlichkeit von Zündereignissen.