Einstieg in den Explosionsschutz (Ex-Schutz)
Explosionsschutz (auch Ex-Schutz) kann in allen Branchen schnell zum Thema werden: Denn viele Gefahrstoffe, mit denen tagtäglich umgegangen wird, bergen ein entsprechendes Gefahrenpotential. Erfahren Sie alles, was Sie für Ihren Einstieg in das Thema Ex-Schutz wissen müssen: Richtlinien, Maßnahmen, Einteilung in Ex-Zonen und mehr: Unser Experte für Explosionsschutz steht Ihnen im Interview Rede und Antwort.
- Das Experteninterview zum Thema Ex-Schutz
- Wo liegen die Unsicherheiten beim Thema Ex-Schutz?
- Wie entsteht eine Explosion?
- Welche Richtlinien müssen beim Ex-Schutz berücksichtigt werden?
- Welche Maßnahmen können zum Explosionsschutz getroffen werden?
- Was muss man zur Einteilung von Ex-Zonen wissen?
- Was muss man bei der Anschaffung von Produkten für den Ex-Bereich beachten?
- FAQ – Häufig gestellte Fragen
- Explosionsschutz: Gefahrenpotenzial erkennen und Sicherheit gewährleisten
Das Experteninterview zum Thema Ex-Schutz
Was sind häufige Fehlerquellen beim Thema Ex-Schutz? Welche Richtlinien und Betreiberpflichten müssen berücksichtigt werden? Und was ist bei der Einteilung von Ex-Schutz-Zonen zu beachten? Bastian Bröhenhorst ist DENIOS Experte für das Thema Explosionsschutz und beantwortet diese sowie weitere häufig gestellte Fragen im Interview. Sehen Sie sich jetzt das Video an oder lesen Sie das komplette Interview zum Ex-Schutz weiter unten.
Herr Bröhenhorst, wo liegen die Unsicherheiten beim Thema Ex-Schutz?
Ein ganz wichtiger Punkt beim Explosionsschutz ist, den Menschen die Angst zu nehmen. Es geht nicht um normale, kleine Betriebsunfälle, wie zum Beispiel einen Schnitt mit dem Messer. In dem Moment, in dem es zu einer Explosion kommt, sind die möglichen Folgen verheerend und können dann auch zum Tod führen. Daher ist die Angst der Menschen oft so groß, dass sie sich nicht aktiv mit dem Thema beschäftigen. Man schiebt das Thema Ex-Schutz von einem auf den anderen und keiner will es genau betrachten. Dadurch entstehen wiederum hohe Risiken. Dabei gibt es genug Richtlinien, Hilfestellungen und Experten, die einen sicher durch dieses Problem führen.
Wie entsteht eine Explosion?
Eine Explosion entsteht laut „Explosionsdreieck“ (siehe Schaubild), wenn drei Komponenten vorhanden sind: Sauerstoff, ein brennbarer Stoff und eine Zündquelle. Wenn ein Zündfunke entsteht und auf ein Gemisch aus Sauerstoff und brennbarem Stoff (Gase oder Stäube) trifft, kommt eszur Explosion.
Ganz wichtig dabei ist das Mischungsverhältnis von Sauerstoff und brennbarem Stoff. Wenn zu viel Sauerstoff vorhanden ist und ganz wenig von dem brennbaren Stoff, wird es zu keiner Explosion kommen, weil die Konzentration des brennbaren Stoffes viel zu gering ist. Andersherum, wenn die Luft komplett mit dem brennbaren Stoff gesättigt ist und man keinen Sauerstoff hat, kommt es ebenfalls zu keiner Explosion. Man beschreibt das mitt unerer und oberer Explosionsgrenze. Das Mischungsverhältnis kann man auch nutzen, um eine Explosion zu verhindern. Das heißt, man sorgt entweder für sehr viel Sauerstoff oder für eine Übersättigung des brennbaren Stoffes.
Welche Richtlinien müssen beim Ex-Schutz berücksichtigt werden?
Fangen wir aus unserer Richtung an, also die des Herstellers und Inverkehrbringers: Eine wichtige Grundlage ist hier die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU, die in der Europäischen Union harmonisiert wurde. Diese ATEX-Produktrichtlinie gibt vor, wie Produkte konstruiert und entwickelt werden müssen, damit Sie in Ex-Bereichen eingesetzt werden dürfen. Gerade im Bereich Entwicklung ist das Thema ATEX tief in unseren Prozessen verankert. Das heißt, wir fangen damit schon an, während wir die ersten Entwürfe machen – sogar noch eher. Schon während wir die Lastenhefte erstellen, sprechen wir mit unserem Produktmanager sowie mit dem Vertrieb und fragen, ob das neue Produkt für Ex-Bereiche ausgelegt werden soll. In dem Moment wissen unsere Leute ganz genau, was sie machen und worauf sie bei der Konstruktion achten müssen. Als kleine Hilfestellung haben wir uns Vorlagen gemacht, sozusagen eine Checkliste, die wir durchgehen. Dabei ganz wichtig: Es wird in diesem Zuge auch eine Zündquellenanalyse gemacht. Das heißt, wir prüfen ganz systematisch, ob unser Produkt eine Zündquelle hat. Auch dafür gibt es mehrere Vorlagen. Wenn man das strukturiert macht, dann kann man sich auch sehr sicher sein, dass keine Zündfunken durch das Produkt erzeugt werden.
Das war jetzt aber der Bereich, der uns betrifft. Interessant wird es ja auch für den Kunden auf der anderen Seite. Hier gibt es die ATEX Betriebsrichtlinie 1999/92/EG. Der Betreiber ist erst einmal dafür verantwortlich, ein Explosionsschutzdokument zu erstellen. Das heißt, er muss unter anderem eine Gefährdungsbeurteilung machen. Er muss prüfen, wo setze ich das Produkt ein, was kann dort passieren, wer befindet sich in diesem Bereich und wie geschult sind diese Personen. Der Betreiber erstellt also das Explosionsschutzdokument, er macht darin eine Gefährdungsbeurteilung und – was besonders wichtig ist – er überlegt sich darauf aufbauend ein Schutzkonzept. Was kann er dafür tun, damit Arbeitnehmer und Anwender vor Explosionen geschützt sind? Auch das muss im Explosionsdokument aufgeführt werden.
Welche Maßnahmen können zum Explosionsschutz getroffen werden?
Es gibt drei Schritte, die man dabei beachten sollte:
1. Schritt:
Sie sollten dafür sorgen, dass keine explosionsfähige Atmosphäre vorherrscht. Also das Mischverhältnis zwischen Sauerstoff und Brennstoff so beeinflussen, dass es zu keiner Explosion kommen kann. Man muss aber auch sagen, dass dieser erste Schritt gleichzeitig auch der schwierigste ist. Wenn ich Gefahrstoffe lagere, dann lagere ich sie, weil ich sie brauche. Und dann entsteht automatisch eine explosionsfähige Atmosphäre. Das heißt, man kann vielleicht noch dafür sorgen, dass das Mischungsverhältnis verändert wird. Wir machen dies in unseren Raumsystemen zum Beispiel, indem wir eine technische Lüftung einbauen.
2. Schritt:
Der nächste Schritt wäre, eine wirksam werdende Zündquelle zu verhindern. Das heißt, wenn eine explosionsfähige Atmosphäre besteht, aber keine Zündquelle vorhanden ist, kann vorerst einmal nichts passieren.
3. Schritt:
Wenn dies nicht funktionieren sollte, wäre der dritte Schritt, die Explosion auf ein unbedenkliches Maß einzugrenzen. Das ist jetzt schon sehr speziell und damit wird wahrscheinlich nicht jeder sofort etwas anfangen können. Ein Beispiel dafür wäre das Thema Druckentlastung. Man hat ein Raumsystem und darin eine explosionsfähige Atmosphäre. Dort könnte also irgendwann etwas passieren. Wir sorgen dann über Druckentlastungsklappen dafür, dass sich der Druck einer Explosion gezielt in eine Richtung abbaut. Diese Druckentlastungsklappen sind auf den Dächern von Raumsystemen angebracht, wo in der Regel niemand zu Schaden kommen kann. Andersherum, wenn es diese Druckentlastungsklappen nicht gäbe, ist vielleicht das schwächste Glied die Tür. Sollte bei einer Explosion die Tür aufschlagen, sind Personen, die sich hier aufhalten, äußerst gefährdet. Somit kann der Einbau einer Druckentlastungsklappe im Dachbereich eine wichtige Maßnahme sein.
Man muss sich also schon Gedanken darüber machen, welche Wege möglich und sinnvoll sind. Nochmal die drei Punkte: Man versucht erst einmal, die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre zu verhindern. Als zweites versucht man, wirksame Zündquellen zu vermeiden. Und als drittes, wenn diese zwei ersten Punkte wirklich gar nicht zu verhindern sind, versucht man, die Explosion auf ein unbedenkliches Maß zu reduzieren oder einzuschränken.
Was muss man zur Einteilung von Ex-Zonen wissen?
Der Begriff Zoneneinteilung spielt im Bereich ATEX eine wichtige Rolle. Zoneneinteilung heißt, dass man den Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, bewertet und einstuft. Man unterteilt hier in drei verschiedene Ex-Zonen. Diese sind folgendermaßen aufgeteilt: Ex-Zone 0,1 und 2. Direkt in dem Bereich des Gefahrstoffes, wo eine explosionsfähige Atmosphäre vorherrscht, befindet sich die Zone 0. In dem darum liegenden Umkreis ist die Zone 1. Umliegend und etwas weiter entfernt ist die Zone 2. Zusätzlich ist noch der zeitliche Aspekt zu betrachten.
Als Beispiel soll ein Fass dienen, das mit einer bestimmten Menge Flüssigkeit gefüllt ist und über dem sich eine explosionsfähige Atmosphäre gebildet hat. Die Zone 0 wäre hier direkt im Fass oberhalb der Flüssigkeit. Man spricht davon, dass die explosionsfähige Atmosphäre hier häufig oder dauernd vorherrscht. Bei der Zone 1, die etwas abgeschwächtere Zone, herrscht im Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre vor. Ich sage mit Absicht Normalbetrieb, weil es auch Störfälle geben kann, die vom Betreiber gesondert betrachtet werden müssen. Bei Zone 2 ist es so, dass die explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb normalerweise nur selten und kurzzeitig auftritt.
Eine ausführliche Erläuterung zu den EX-Zonen finden Sie in unserem Magazinbeitrag zum Thema ATEX-Kennzeichnung.
Was muss man bei der Anschaffung von Produkten für den Ex-Bereichen beachten?
Ganz wichtig in dem Zusammenhang ist das Thema Kennzeichnung. Es gibt die drei Ex-Schutz-Zonen: 0, 1 und 2 – wieso teile ich das eigentlich ein? Ganz klar, weil Produkte nicht immer für die höchste Ex-Zone ausgelegt sind. Häufig denken Anwender, dass man Produkte nur dann im Ex-Bereich einsetzen darf, wenn diese eine Kennzeichnung haben. Dem ist nicht so. Es muss nicht jedes Produkt gekennzeichnet werden. Nur Produkte, die unter die ATEX-Richtlinie fallen, sind kennzeichnungspflichtig. Dies trifft unter anderem zu, wenn die Produkte eine potentielle Zündquelle besitzen, aus der eine wirksame Zündquelle werden kann. Besitzt das Produkt diese Zündquelle nicht, kann folglich auch nichts passieren, wenn man es in einer Ex-Zone einsetzt. Darum muss das Produkt in diesem Fall auch nicht gekennzeichnet werden.
Der Punkt, der Anwender immer wieder verunsichert, ist, wenn ein Produkt keine Kennzeichnung besitzt. Ein Produkt ohne Kennzeichnung ist entweder überhaupt nicht für den Ex-Bereich geeignet oder es muss gar nicht gekennzeichnet werden, weil es eine explosionsfähige Atmosphäre nicht entzünden kann bzw. nicht unter die ATEX-Richtlinie fällt. Erst wenn ein Produkt mit potentiell wirksamer Zündquelle für die Anwendung im Ex-Bereich ausgelegt wird, muss es eine Kennzeichnung haben, in der genau beschrieben steht, in welcher Ex-Zone es eingesetzt werden darf. Der Wissensaustausch beziehungsweise die Kommunikation zwischen dem Inverkehrbringer und dem Betreiber ist aus diesem Grund sehr wichtig. Der Betreiber weiß genau, wo er ein Produkt einsetzen möchte und wir als Hersteller können ihn entsprechend beraten, welche Produkte für seinen Anwendungsfall geeignet sind.
FAQ – Häufig gestellte Fragen
Hier finden Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen zum Explosionsschutz.
Unter Ex-Schutz versteht man den Explosionsschutz. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Maßnahmen, die ergriffen werden, um die Explosionsgefahr in Umgebungen zu minimieren, in denen brennbare Gase, entzündbare Flüssigkeiten wie Lacke oder Lösemittel sowie deren Dämpfe, Nebel oder Stäube vorhanden sind. Ziel ist es, die Mitarbeitenden und Anlagen im Unternehmen zu schützen. Der Explosionsschutz ist besonders wichtig in Industriezweigen wie der chemischen Industrie, der Öl- und Gasindustrie, in Raffinerien, in der pharmazeutischen Industrie, im Bergbau und in anderen Bereichen, in denen explosionsfähige Atmosphären auftreten können.
Ex-Schutz-Zonen, auch explosionsgefährdete Bereiche genannt, sind laut ATEX-Richtlinien in drei Kategorien (ATEX-Zonen) unterteilt: Ex-Schutz-Zonen 0, 1 und 2.
Ex-Zone 0: In dieser Zone ist eine explosionsfähige Atmosphäre ständig oder langzeitig vorhanden, z. B. durch Gase, Dämpfe oder Nebel. Diese Atmosphäre kann im Normalbetrieb oder gelegentlich auftreten. In Zone 0 sind explosionsfähige Gemische ständig oder langzeitig vorhanden, sodass besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen.
Ex-Zone 1: In dieser Zone tritt bei Normalbetrieb gelegentlich explosionsfähige Atmosphäre auf. Im Vergleich zur Zone 0 ist die explosionsfähige Atmosphäre weniger häufig und weniger lang vorhanden. Es handelt sich um Bereiche, in denen eine gefährliche Atmosphäre während der normalen Betriebsbedingungen auftreten kann, zum Beispiel bei Leckagen oder Störungen.
Ex-Zone 2: In dieser Zone tritt explosionsfähige Atmosphäre selten und normalerweise nur kurzzeitig auf. Im Allgemeinen handelt es sich um Bereiche, in denen eine gefährliche Atmosphäre während der normalen Betriebsbedingungen nicht oder nur kurzzeitig zu erwarten ist.
Die Einteilung in Ex-Zonen ist von großer Bedeutung, da sie die Auswahl und den Einsatz geeigneter Produkte und Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen erleichtert.
Nein, die Zoneneinteilung ist nicht obligatorisch, nur optional.
Im Bereich des Explosionsschutzes gibt es verschiedene gesetzliche Regelungen, die sich je nach Land und Region unterscheiden können. Zu den wichtigsten internationalen und europäischen Richtlinien und Normen zählen die ATEX-Richtlinie, das IECEx-Zertifizierungssystem, die NFPA-Standards, die TRGS 720 in Deutschland und der NEC in den USA.
Unternehmen müssen nach der Gefahrstoffverordnung ein so genanntes "Explosionsschutzdokument" erstellen, wenn gefährliche explosionsfähige Gemische entstehen können oder ohne Schutzmaßnahmen bereits vorhanden sind.
Der primäre Explosionsschutz bezieht sich auf Maßnahmen zur Verhinderung von Explosionen durch Beseitigung oder Minimierung potenzieller Zündquellen. Der sekundäre Explosionsschutz hat zum Ziel, die Auswirkungen einer Explosion zu begrenzen und die Sicherheit von Personen und Anlagen zu gewährleisten.
Ein Explosionsschutzdokument enthält verschiedene Angaben und Informationen, die für den sicheren Umgang mit explosionsgefährdeten Bereichen relevant sind. Typische Inhalte eines Explosionsschutzdokuments sind:
Allgemeine Beschreibung des Betriebs
Bewertung der Explosionsgefahr
Einteilung in explosionsgefährdete Zonen
Identifizierung potenzieller Zündquellen
Maßnahmen des primären Explosionsschutzes
Maßnahmen des sekundären Explosionsschutzes
Überwachung und Wartung
Schulung und Anweisungen
Explosionsschutz: Gefahrenpotenzial erkennen und Sicherheit gewährleisten
Explosionsschutz ist in allen Branchen ein wichtiges Thema, denn Gefahrstoffe bergen ein erhebliches Gefahrenpotenzial. Es gilt, die Angst davor zu nehmen und sich aktiv mit den Richtlinien und Maßnahmen zum Schutz von Mitarbeitenden und Anlagen auseinanderzusetzen. Die Einteilung in Ex-Zonen, die Einhaltung der entsprechenden Richtlinien und die Auswahl geeigneter Produkte spielen eine zentrale Rolle beim Explosionsschutz. Durch vorbeugende Maßnahmen wie die Beeinflussung von Mischungsverhältnissen, die Vermeidung von Zündquellen und die Eindämmung von Explosionen kann die Sicherheit deutlich erhöht werden.
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