Explosionsschutz: Zonen, Richtlinien und Lösungen
Gase, Stäube oder Hitzequellen im Labor können immer wieder zu erheblicher Explosionsgefahr führen. Um diese zu minimieren und für die Sicherheit aller Beteiligten zu garantieren, ist ein wirksamer Explosionsschutz (Ex-Schutz) unerlässlich.
Gern unterstützen wir Sie dabei mit unserer fachlichen Expertise und innovativer Ausstattung: Erfahren Sie hier, welche Ex-Zonen es gibt, welche Richtlinien relevant sind und welche Lösungen Ihnen Waldner anbietet, damit Ihr Labor und Ihre Anlage bestmöglich ex-geschützt sind.
Warum braucht es einen Explosionsschutz?
Damit eine Explosion überhaupt erst entstehen kann, braucht es drei Komponenten – das sogenannte Explosionsdreieck:
- Brennbarer Stoff: spezifische Gase, Dämpfe, Stäube oder Fasern
- Oxidationsmittel: in erster Linie Sauerstoff, aber z. B. auch Chlor
- Zündquelle: z. B. ein Funke, eine heiße Oberfläche oder elektrostatische Ladung
Verteilt sich der brennbare Stoff in einer bestimmten Konzentration im Oxidationsmittel, entsteht ein explosionsfähiges Gemisch. Kommt dazu eine genügend wirksame Zündquelle, kann dieses explodieren.
Explosionsschutz umsetzen mit Waldner
Bei der Entwicklung unserer Labortechnologie stehen Sicherheitsanforderungen stets im Mittelpunkt. Mithilfe innovativer technologischer Lösungen lassen sich die strengen Bestimmungen der ATEX-Richtlinie verlässlich umsetzen. Unsere firmeneigene Fachabteilung für Explosionsschutz berät Sie gern, wenn es um die explosionsgeschützte Planung und Ausstattung Ihrer Anlagen geht.
Die Laborabzüge von Waldner sind in vollem Umfang elektrostatisch ableitfähig, sodass die häufigste Zündquelle, nämlich elektrostatische Ladungen, komplett ausgeschlossen wird. Darüber hinaus verfügen unsere Laborabzüge über ein innovatives Touch-Panel, das sich einfach steuern lässt und sämtliche kritischen Informationen – etwa Raumtemperatur und Volumenstrom der abgesaugten Luft – auf einen Blick anzeigt.
Wir entwickeln ein maßgeschneidertes Konzept für Ihr neues Labor und berücksichtigen dabei selbstverständlich sämtliche Anforderungen bezüglich des Explosionsschutzes. Mit unserer langjährigen Erfahrung gelingt es uns, Sicherheitsvorschriften, Funktionalität und Nachhaltigkeit perfekt miteinander zu vereinen. Auf Wunsch unterstützen wir Sie auch über die Planungsphase hinaus beim Laborbau.
In Zusammenarbeit mit dem TÜV Süd hat Waldner ein durchdachtes System für das Qualitätsmanagement konzipiert. Alle Beteiligten des Prozesses sind speziell ausgebildete “Elektrofachkräfte mit Spezialkenntnissen im Explosionsschutz”, deren Fachwissen jährlich in Schulungen auf den neuesten Stand gebracht wird. Zusätzlich garantiert das Waldner-Team einen kompetenten Kundenservice, der Montage, Wartung und Pflege aller explosionsgeschützten Laboranlagen während des gesamten Lebenszyklus umfasst.
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Lassen Sie uns gemeinsam herausfinden, wie wir eine einzigartige, optimale Lösung für Sie schaffen können.
Gefährdungsanalyse als Voraussetzung
Die genannte Konstellation aus brennbarem Stoff, Oxidationsmittel und Zündquelle(n) tritt in Industrie, Labor & Co. immer wieder auf, deshalb muss dort für einen verlässlichen Explosionsschutz gesorgt werden. Dafür ist eine Gefährdungsanalyse nötig. In Europa sind alle Betreiber einer Anlage dazu verpflichtet. Diese Analyse identifiziert Gefahrenquellen und ist die Grundlage für jegliche Maßnahmen zur Vermeidung eines Explosionsrisikos.
Je nach Komplexität der Anlage, Art der brennbaren Materialien, Größe des Unternehmens, vorhandenen Fachkenntnissen im Unternehmen und örtlichen gesetzlichen Anforderungen werden diese Analysen von internen oder externen Personen durchgeführt. Anschließend werden gezielte Maßnahmen zum Explosionsschutz festgesetzt.
Welche Ex-Zonen gibt es?
Nicht in jedem Bereich rund um den Gefahrenherd ist das Explosionsrisiko gleich hoch. Aus diesem Grund werden die Gefährdungsbereiche in sogenannte Ex-Zonen (explosionsgefährdete Bereiche) eingeteilt. Diese setzen fest, wie hoch das Explosionsrisiko im jeweiligen Bereich ist. Grundlage für die Deklarierung der Zonen ist die Gefährdungsanalyse.
Die Ex-Zonen-Einteilung ist abhängig von der Art der explosionsgefährdeten Stoffe, die sich dort befinden. Es kann sich um ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln oder ein Gemisch aus Luft und brennbarem Staub handeln. Die sich daraus ergebende explosionsfähige Atmosphäre wird jeweils in drei Zonen eingeteilt.
Ex-Schutz-Zonen für Gase, Dämpfe und Nebel
Bei einer Atmosphäre aus Luft und Gasen, Dämpfen oder Nebeln unterscheidet man die Ex-Schutz-Zonen 0, 1 und 2.
- Zone 0: Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden.
- Zone 1: Bei Normalbetrieb kann sich gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre bilden.
- Zone 2: Eine explosionsfähige Atmosphäre tritt normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auf.
Ex-Schutz-Zonen für Stäube
Bei einer Atmosphäre aus Luft und Stäuben unterscheidet man die Ex-Schutz-Zonen 20, 21 und 22.
- Zone 20: Hier handelt es sich um einen Bereich, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
- Zone 21: Eine explosionsfähige Atmosphäre kann sich bei Normalbetrieb gelegentlich bilden.
- Zone 22: Bei Normalbetrieb kann eine explosionsfähige Atmosphäre normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auftreten.
Die Ex-Zonen werden in Europa aus der ATEX-Vorschrift abgeleitet. Aus diesem Grund werden sie auch als ATEX-Zonen bezeichnet.
Ex-Schutz: Richtlinien und Vorschriften (ATEX)
Die wichtigste Richtlinie in Bezug auf Explosionsschutz ist in der EU die ATEX-Richtlinie (ATmosphères EXplosives). Sie umfasst zwei verschiedene Bereiche: die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU und die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG.
Die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU legt die Vorschriften für das Inverkehrbringen von Geräten, Komponenten und Schutzsystemen fest, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Es sind sowohl elektrische als auch nicht-elektrische Produkte eingeschlossen, die etwa durch Hitzeentwicklung oder elektrostatische Ladung eine Explosion verursachen könnten.
Diese Richtlinie zum Ex-Schutz richtet sich an Hersteller, die dadurch verpflichtet sind, bestimmte Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen nachweislich zu erfüllen. Seit 30. Juni 2003 dürfen nur noch Produkte vertrieben werden, die diesen Anforderungen entsprechen. Ziel dieser Verordnung ist in erster Linie der Schutz von Personen, die in explosionsgefährdeten Bereichen arbeiten.
Neben der ATEX-Produktrichtlinie gibt es auch eine ATEX-Betriebsrichtlinie (offiziell: Richtlinie 1999/92/EG). Diese regelt den Betrieb der Geräte, Komponenten und Schutzsysteme, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Dadurch soll die Gefahr einer Explosion minimiert und gleichzeitig der Gesundheitsschutz und die Sicherheit der Mitarbeiter verbessert werden.
Um das zu erreichen, gibt es mehrere Maßnahmen, die Arbeitgeber umsetzen müssen. Dazu gehören die folgenden:
- Vermeidung einer explosionsfähigen Atmosphäre
- Vermeidung von wirksamen Zündquellen
- Beschränkung der Auswirkung von möglichen Explosionen
Wie das erreicht werden kann, erfahren Sie im nächsten Teil dieses Ratgebers im Detail.
Außerhalb Europas regelt das IECEx-System den Explosionsschutz. Im internationalen Umfeld ist diese die wichtige Ex-Schutz-Richtlinie. Ihr Fokus liegt auf der Bewertung und der Zertifizierung von Geräten sowie Dienstleistungen in explosionsfähigen Atmosphären.
Maßnahmen zum Explosionsschutz
Innerhalb des festgesetzten Ex-Bereiches besteht ein erhöhtes Explosionsrisiko, weshalb die zuvor erwähnte ATEX-Betriebsrichtlinie zum Einsatz kommt. Diese besteht aus drei Eckpfeilern:
- Primärer Explosionsschutz: Die Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre soll vermieden werden.
- Sekundärer Explosionsschutz: Die Zündung einer Explosion soll verhindert werden.
- Tertiärer Explosionsschutz: Hier geht es darum, die Schäden zu minimieren, falls tatsächlich eine Explosion eingetreten ist.
Welche Maßnahmen jeweils zum primären, sekundären und tertiären Explosionsschutz gehören, erfahren Sie im Folgenden.
Primärer Explosionsschutz
Hierbei werden die Bedingungen kontrolliert, die zur Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre führen können, um die Grundlage für eine mögliche Explosion zu verhindern. Das kann auf unterschiedliche Weise geschehen:
Sekundärer Explosionsschutz
Der sekundäre Explosionsschutz soll verhindern, dass eine explosionsfähige Atmosphäre entzündet wird. Es geht also darum, mögliche Zündquellen (z. B. Funkenschlag, Flammen, elektromagnetische Felder, elektrostatische Entladung) auszuschließen. Er kommt zusätzlich zum primären Explosionsschutz zum Einsatz, da sich eine explosionsfähige Atmosphäre oft nicht komplett vermeiden lässt. Einige Maßnahmen des sekundären Explosionsschutzes:
Tertiärer Explosionsschutz
Ist eine Explosion bereits eingetreten, greift der tertiäre Ex-Schutz. Dieser bezieht sich auf Maßnahmen und Strategien, die die Auswirkungen einer Explosion auf Mensch, Anlage und die Umwelt minimieren bzw. die Folgen einer Explosion managen. Maßnahmen können z. B. sein:
Produkte für den Ex-Bereich
Wenn Sie Produkte – egal ob Geräte oder andere Komponenten – für ein Arbeitsumfeld mit explosionsfähiger Atmosphäre anschaffen wollen, müssen Sie auf deren Kennzeichnung achten. Nicht jedes Produkt ist gleichermaßen für alle Ex-Schutz-Zonen geeignet: Es ist deshalb unerlässlich, dass das jeweilige Produkt für die gewünschte Ex-Zone zugelassen ist.
Es gibt auch Produkte, die nicht gekennzeichnet sind. Diese sind entweder gar nicht für den Ex-Bereich geeignet oder sie müssen nicht gekennzeichnet werden, da sie nicht unter die ATEX-Richtlinien fallen. Wenn Sie unsicher sind, ob ein Produkt für Ihren Einsatzbereich infrage kommt, sollten Sie sich auf jeden Fall die Eignung vom Hersteller bestätigen lassen.
Explosionsschutzdokumente
Unternehmen, in denen eine erhöhte Gefahr für Explosionen besteht, müssen ein sogenanntes Explosionsschutzdokument erstellen. Dieses hat in der Regel folgende Inhalte:
- detaillierte Bewertung der potenziellen Gefahren
- innerbetriebliche Ex-Zonen-Klassifizierung
- spezifische Maßnahmen zur Risikominderung
- Schulungspläne
- Notfallpläne
- Wartungs- und Inspektionsrichtlinien
- Verantwortlichkeiten
- Aktualisierungen des Explosionsschutzdokuments
Explosionsschutz ist Grundvoraussetzung
Wenn mit brennbaren Substanzen gearbeitet wird, kann es zu Explosionen kommen, egal, ob es sich um Gase, Dämpfe, Stäube oder Fasern handelt. In Laboren und Anlagen jeglicher Art ist ein effektiver Explosionsschutz daher unabdingbar, um sowohl die Sicherheit der Mitarbeiter zu garantieren als auch geltende ATEX-Richtlinien einzuhalten.
Dabei sind der primäre, sekundäre und tertiäre Explosionsschutz entscheidend. Es muss also darum gehen, explosionsfähige Atmosphären zu vermeiden, mögliche Zündquellen zu eliminieren und den Schaden zu begrenzen, falls trotz aller Vorsicht eine Explosion stattfindet. Gern unterstützen wir Sie bei allen Maßnahmen zum Explosionsschutz in Ihrem Labor. Treten Sie einfach mit uns in Kontakt.
FAQ
Unter dem Begriff Explosionsschutz bzw. Ex-Schutz versteht man den Schutz vor einer Explosionsgefährdung, die durch eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht. Diese ist vorhanden, wenn sich ein brennbarer Stoff in ausreichender Konzentration in einem Oxidationsmittel verteilt und die Reaktion durch eine Zündquelle ausgelöst wird.
Ex-Bereiche bzw. Ex-Zonen sind jene Bereiche, in denen zumindest zeitweise eine explosionsfähige Atmosphäre besteht. Ex-geschützte Bereiche sind jene, die vor einer potenziellen Explosion geschützt sind. Dort besteht kein Explosionsrisiko.
In der EU sind zwei Gesetze wichtig: die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU und die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG. Diese regeln alle wichtigen Rahmenbedingungen zur Prävention und zum Umgang mit Explosionen. International bestimmt das IECEx-System den Explosionsschutz.
Es gibt verschiedene Maßnahmen des Ex-Schutzes: die Prävention, die Eindämmung der Auswirkungen potenzieller Explosionen und das Management der Folgen einer Explosion. Sie müssen in allen Unternehmen verpflichtend festgesetzt werden, wenn dort eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann.
Das Explosionsschutzdokument
- identifiziert spezifische Gefahren im jeweiligen Unternehmen, die mit der Handhabung, Lagerung und Verarbeitung von brennbaren Stoffen wie Gase, Dämpfe, Stäube oder Fasern einhergehen.
- definiert Vorkehrungen, um die Gefahr von Explosionen zu minimieren und die Sicherheit von Mitarbeitern, Anlagen und Umwelt zu gewährleisten.
- bestimmt Maßnahmen und Strategien, die die Auswirkungen einer Explosion auf Menschen, Anlage und die Umwelt nach dem Eintritt einer Explosion minimieren bzw. die Folgen managen.
Dieses Dokument ist verpflichtend für alle Unternehmen, in denen es zu Explosionen kommen kann.
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