FAQ
Fragen aus der Praxis - Schnellzugriff
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Was ist der Unterschied zwischen "isolierend" und "antistatisch"?
- Kann und muss ich einen antistatischen Schlauch erden?
- Was ist eine DIN CEN/TR, wie z. B. die DIN CEN/TR 16829?
- Kann sich Druckluft in einem Plastikschlauch elektrostatisch aufladen?
- Was ist beim Einsatz von Schlauchfiltern in Kohlestaubfiltern zu beachten?
- Was ist der Unterschied zwischen "antistatisch", "leitfähig" und "ableitfähig"?
- Gibt es Explosionen, die durch Flusen (z.B. Baumwollflusen) verursacht wurden?
- Was ist höherwertig, die mandatierten und harmonisierten Normen oder die VDI-Vorgaben?
- Gibt es in der deutschen Ausgabe der DIN EN IEC 60079-10-1 das Kapitel 4.4.2 und den Punkt 3.3.8 Zone NE?
- Warum ist bei Explosions(berst)klappendeckeln eine Begleitheizung vorzusehen, und wo finde ich hierzu Informationen?
- Wir wollen eine Komponente für den Ex-Bereich (Zone 0, 1 und 2) herausbringen und überlegen, welches Konformitätsverfahren wir anzuwenden haben.
- Für unser Konformitätsbewertungsverfahren benötigen wir eine notifizierte Stelle zum einen eine in Deutschland und zum anderen eine in Italien. Können Sie uns hier weiterhelfen?
- Wir sind ein Maschinenhersteller und derzeit am Entwickeln einer kleinen elektrischen Anlage für den Ex-Bereich in Zone 1 bei einem Chemieunternehmen. Können Sie uns sagen, was wir beachten müssen, oder wo wir Informationen hierzu finden?
- Kann sich eine Explosion in einer Staubförderleitung zur Entstaubung ereignen, sofern ein Glimmnest eingebracht wird, oder kann das erst beim Austrag aus der Staubförderleitung geschehen und wenn ja, muss die Leitung dann selbst als explosionsgefährdeter Bereich behandelt werden?
- Ich bin gelernter Industrieelektroniker und prüfe nun schon seit 12 Jahren unsere Anlagen im Chemiepark. Nun soll ich auch die Anlagen im Ex-Bereich prüfen und instandhalten. Hierzu soll ich zu einer zur Prüfung befähigten Person 3.1 ernannt werden. Berührungspunkte mit dem Explosionsschutz hatte ich jedoch noch nicht. Daher meine Frage, ob ich das einfach werden kann und die Prüfungen durchführen darf und ob ich dann haftbar gemacht werden kann, wenn ich bei der Prüfung etwas falsch mache?
1. Was ist Hochofenkoks?
Hochofenkoks ist ein speziell aufbereiteter Koks, der als Reduktionsmittel und Energieträger im Hochofenprozess zur Eisenerzeugung verwendet wird. Er wird durch die Verkokung von Steinkohle unter Sauerstoffabschluss hergestellt, wodurch flüchtige Bestandteile entfernt werden, und ein fester, poröser Kohlenstoffrückstand entsteht.
Eigenschaften von Hochofenkoks:
- Hoher Kohlenstoffgehalt (80–90%) für eine effiziente Reduktion von Eisenerz
- Geringer Schwefel- und Aschegehalt, um Verunreinigungen im Roheisen zu minimieren
- Hohe Druckfestigkeit, damit er das Gewicht der Erz- und Zuschlagsschichten im Hochofen trägt
- Gute Gasdurchlässigkeit, um den Abstrom von Gasen wie CO und CO₂ zu ermöglichen
Funktion im Hochofen:
- Reduktionsmittel: Kohlenstoff reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenmonoxid (CO), das das Eisenerz reduziert.
- Energielieferant: Die Verbrennung von Koks erzeugt hohe Temperaturen (über 2000 °C).
- Gerüstbildner: Koks sorgt für eine stabile Schüttung im Hochofen, damit Gase ungehindert aufsteigen können.
Hochofenkoks wird oft durch alternative Reduktionsmittel wie Erdgas oder Pulverkohleeinblasung ergänzt, bleibt aber ein zentraler Bestandteil der klassischen Hochofenroute zur Roheisengewinnung.
2. Was ist der Unterschied zwischen "isolierend" und "antistatisch"?
Der Unterschied zwischen „isolieren“ und „antistatisch“ liegt in der elektrischen Leitfähigkeit und im Ziel des jeweiligen Materials oder Verhaltens:
Begriffsdefinition:
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Begriff |
Bedeutung |
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Isolieren |
Ein Material verhindert grundsätzlich den Fluss elektrischen Stroms. |
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Antistatisch |
Ein Material verhindert oder reduziert die Bildung statischer Ladung |
1. Isolieren = Stromfluss blockieren
- Isolatoren haben einen sehr hohen elektrischen Widerstand (z. B. >10¹² Ohm).
- Sie leiten keinen Strom und leiten keine Ladung ab.
- Typische Isolatoren: Kunststoffe, Glas, Keramik, Gummi (je nach Rezeptur)
Wichtig:
Isolierende Materialien laden sich leicht elektrostatisch auf, wenn sie nicht speziell behandelt sind.
2. Antistatisch = Aufladung verhindern
- Antistatische Materialien verhindern, dass sich elektrostatische Ladung überhaupt aufbaut (z. B. durch Reibung).
- Sie können trotzdem isolierend sein, haben aber zusätzliche Zusätze oder Oberflächenbehandlungen, die eine Aufladung minimieren.
- Sie leiten nicht zwingend Strom ab, sind also nicht automatisch ableitfähig.
Wichtig:
Antistatisch bedeutet also: "Die statische Ladung soll gar nicht erst entstehen."
Beispiele:
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Material |
Isolierend? |
Antistatisch? |
Bemerkung |
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Reines PVC |
Ja |
Nein |
Lädt sich stark elektrostatisch auf |
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PVC mit Antistat-Zusatz |
Ja |
Ja |
Verhindert Aufladung, leitet aber nicht |
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Ableitfähige Matte |
Nein |
Ja |
Verhindert Aufladung und leitet ab |
Wichtig in der Praxis:
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Ziel |
Lösung |
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Strom verhindern (z. B. Sicherheit) |
Isolator verwenden |
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Statische Aufladung verhindern |
Antistatisches Material verwenden |
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Statische Ladung ableiten |
Ableitfähiges / leitfähiges Material |
Fazit:
- Isolieren = Kein Stromfluss möglich (klassischer elektrischer Schutz).
- Antistatisch = Es entsteht weniger oder keine statische Aufladung (Reibungsschutz).
- Nicht dasselbe! Ein Material kann antistatisch und isolierend sein – oder auch nur eines von beidem.
3. Kann und muss ich einen antistatischen Schlauch erden?
Ja, Sie können (und sollten in bestimmten Fällen) einen antistatischen Schlauch erden – aber nur unter bestimmten Voraussetzungen. Ob das sinnvoll, möglich oder wirksam ist, hängt vom elektrischen Widerstand des Schlauchs ab.
Unterschiedliche Schlauchtypen:
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Schlauchtyp |
Beschreibung |
Erdung möglich? |
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Leitfähiger Schlauch |
< 10⁴ Ω (sehr gut leitend) |
Ja, effektiv erdbar |
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Ableitfähiger Schlauch |
10⁴ – 10⁹ Ω (kontrollierte Ableitung) |
Ja, sinnvoll |
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Antistatischer Schlauch |
> 10⁹ Ω (verhindert Aufladung, nicht ableitend) |
Begrenzt oder nicht wirksam (wird manchmal vorgeschrieben) |
Wichtig bei antistatischen Schläuchen:
Ein „antistatischer“ Schlauch:
- ist nicht zwingend elektrisch leitend
- kann durch antistatische Additive in der Kunststoffmischung Aufladungen verhindern, aber nicht gezielt zur Erde ableiten
- hat oft einen hohen Oberflächenwiderstand (z. B. > 10⁹ Ohm)
Achtung:
Eine Erdung bringt bei solchen Schläuchen oft nichts, da keine ausreichende elektrische Verbindung zur Erde zustande kommt.
Die Frage, die sich hierbei ergibt, ist die, wann eine Erdung sinnvoll ist.
Sie sollten einen Schlauch immer dann erden, wenn:
- Stäube, Gase oder Flüssigkeiten mit Explosionsrisiko durchströmen (EX-Zone).
- Du einen leitfähigen oder ableitfähigen Schlauch verwendest.
- Eine elektrisch leitfähige Verstärkung im Schlauch vorhanden ist (z. B. eingearbeitete Kupfer- oder Stahldrahtspirale).
In solchen Fällen wird die Spirale geerdet – oft über eine Schlauchschelle mit Erdanschluss oder eine separate Schutzerdeleitung.
Ein Praxisbeispiel wäre:
Explosionsgeschützter Industrieschlauch:
- Schlauchmaterial: PU mit leitfähiger Spirale
- Maßnahme: Spirale freilegen & mit PE-Leitung erden
- Normbezug: DIN EN 12115 (für Schläuche in EX-Zonen)
Fazit:
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Situation |
Erdung sinnvoll / wirksam? |
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Antistatischer Schlauch (>10⁹ Ω) |
Nicht wirksam, aber ggf. vorgeschrieben |
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Ableitfähiger Schlauch (10⁶–10⁸ Ω) |
Ja, kontrollierte Ableitung möglich |
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Leitfähiger Schlauch (<10⁴ Ω) |
Ja, unbedingt erden |
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Mit eingebetteter leitfähiger Spirale |
Ja, Spiralerdung empfehlenswert |
4. Was ist eine DIN CEN/TR, wie z. B. die DIN CEN/TR 16829?
Der Typ CEN/TR ist ein „Technischer Bericht“, kein normativer Text, wie eine Norm (z. B. DIN EN).
Statustechnisch kann eine CEN/TR in Deutschland übernommen, also national verfügbar sein.
Zur DIN CEN/TR 16829:
- Titel: Brand- und Explosionsschutz für Becherwerke
- Typ: CEN/TR = Technischer Bericht, kein normativer Text
- Status: In Deutschland als DIN CEN/TR übernommen, also national verfügbar
- Inhalt:
- Beschreibt eine beispielhafte Vorgehensweise, wie man Explosionsgefahren in Gefährdungsbeurteilungen nach der ATEX-Betriebsrichtlinie (1999/92/EG) berücksichtigen kann.
- Dient der Verständnishilfe und Umsetzungshilfe, nicht der Normsetzung.
- Rechtlicher Status:
- Nicht verpflichtend, aber als Hilfestellung zur ATEX-Konformität sehr wertvoll.
- Kann helfen, bei Behörden oder Audits zu zeigen, dass man sich „anerkannter Methoden“ bedient hat.
Im Vergleich hierzu gibt es noch die VDI 2263 Blatt 8.2:
- Titel: Staubbrände und Staubexplosionen – Brand- und Explosionsschutz an
Entstaubungsanlagen – Zentrale Stauberfassung
- Typ: Technische Regel / VDI-Richtlinie
- Status: In Deutschland anerkannt
- Inhalt:
- Konkrete Anforderungen an Bau, Betrieb und Sicherheit von zentralen Stauberfassungssystemen.
- Sehr praxisorientiert, mit Fokus auf technische Maßnahmen zum Explosionsschutz.
- Rechtlicher Status:
- Keine Norm, aber häufig von Sachverständigen und Behörden als Stand der Technik akzeptiert.
- Kann Teil einer Gefährdungsbeurteilung oder Explosionsschutzdokumentation sein.
Im Vergleich:
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Merkmal |
DIN CEN/TR 16829 |
VDI 2263 Blatt 8.2 |
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Typ |
Technischer Bericht (TR) |
Technische Richtlinie (VDI) |
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Normativer Status |
Nicht normativ, nur beschreibend |
Keine Norm, aber anerkannte Regel der Technik |
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Inhalt |
Vorgehen zur Risikoanalyse gem. ATEX-RL |
Technische Schutzmaßnahmen für Stauberfassung |
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Verbindlichkeit |
Nicht verbindlich, aber ATEX-relevant |
Nicht verbindlich, aber praxisrelevant |
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Anwendung |
Methodenempfehlung zur Risikoanalyse |
Technische Umsetzungshilfe im Anlagenbau |
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Akzeptanz durch Behörden |
Hoch (wegen ATEX-Bezug) |
Hoch (wegen technischer Detailtiefe) |
Fazit:
- DIN CEN/TR 16829 ist methodisch höher einzustufen, da sie sich direkt auf die ATEX-Richtlinie 1999/92/EG bezieht. Sie hilft dir, rechtssicher zu argumentieren, dass du Risiken systematisch beurteilt hast.
- VDI 2263 Blatt 8.2 ist technisch präziser und praxisnäher und deshalb ideal zur Umsetzung konkreter Maßnahmen in der Anlage.
➡ In der Praxis arbeitet man oft mit beiden:
- Die TR 16829 als Argumentationshilfe gegenüber der Behörde (z. B. im Explosionsschutzdokument).
- Die VDI 2263 für konkrete Maßnahmen (z. B. bei der Planung einer Filteranlage oder Staubsammelanlage).
5. Kann sich Druckluft in einem Plastikschlauch elektrostatisch aufladen?
Ja, Druckluft kann sich in einem Kunststoffschlauch elektrostatisch aufladen.
Wenn Druckluft durch einen nicht-leitenden Schlauch (z. B. aus Kunststoff) strömt, reiben die Luftmoleküle an der Schlauchinnenwand. Diese Reibung kann eine elektrostatische Aufladung verursachen – ähnlich wie beim Reiben eines Luftballons an Wolle, der sogenannte Triboeffekt.
Elektrostatische Aufladung entsteht z. B. durch:
- Reibung von Luft an der Schlauchinnenwand (→ Triboelektrischer Effekt),
- Mitgeführte Partikel (z. B. Staub, Zucker, Granulat) verstärken diesen Effekt.
Die Folgen einer elektrostatischen Aufladung sind:
- Funkenschlag: Wenn sich genug Spannung aufgebaut hat, kann sie sich plötzlich entladen – was in explosionsgefährdeten Bereichen unbedingt vermieden werden muss.
- Messfehler: In sensiblen Umgebungen können elektrostatische Felder auch zu Störungen elektronischer Messgeräte führen.
- Staubanziehung: Aufgeladene Schläuche ziehen Staub oder Partikel an, was z. B. in Reinräumen problematisch ist.
Maßnahmen, die gegen eine elektrostatische Aufladung helfen, sind:
- Zur Verwendung sollten nur antistatische oder leitfähige Schläuche kommen, die die elektrische Ladung ableiten können.
- Zur Verwendung sollten Schläuche mit leitfähiger Innenschicht (z. B. mit Kohlenstoffzusätzen).
- Der Schlauch muss geerdet oder in den Potentialausgleich eingebunden sein.
- Die Luftfeuchtigkeit sollte leicht erhöht werden, da trockene Luft die Reibung erhöht.
Ein ableitfähiger (antistatischer oder leitfähiger) Schlauch hat spezielle Eigenschaften:
- Oberflächen- oder Volumenleitfähigkeit (z. B. durch eingebettete Kupferlitzen oder leitfähige Kunststoffe),
- einen niedrigen elektrischen Widerstand (z. B. <10⁶ Ω),
- oft einen geerdeten Leiter (Kupferdraht, Edelstahlspirale), der die Ladung zur Erde ableitet.
Wichtig:
Der Schlauch muss geerdet werden, sonst kann er sich trotz Leitfähigkeit aufladen, weil die Ladung keinen Abflussweg hat.
Ein ableitfähiger Schlauch kann sich nur dann elektrostatisch aufladen, wenn:
- er nicht korrekt geerdet ist, oder
- die leitfähigen Elemente beschädigt oder unterbrochen sind,
- oder die Luft extrem trocken ist und der Ableitwiderstand zu hoch wird.
Wenn ein zertifizierter antistatischer Schlauch verwendet wird und ordnungsgemäß an Erde angeschlossen ist, ist die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung praktisch ausgeschlossen.
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Schlauchtyp |
Elektrostatische Aufladung möglich? |
Gefahr bei Verwendung mit feinem Puder |
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Normaler Kunststoffschlauch |
Ja, sehr hoch |
Hoch (→ Staubexplosion möglich) |
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Antistatischer Schlauch |
Verhindert das Aufladen Nur bei fehlender Erdung |
Mittel (kann sicher sein bei Erdung) |
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Leitfähiger/geerdeter Schlauch |
Praktisch keine Aufladung |
Sehr gering (ideale Lösung) |
Beispiel-Sicherheitskonzept
Sicherheitskonzept für eine Staubförderleitung mit Explosionsgefahr
1. Gefahrenanalyse
- Staubart: Feinstaub, explosionsfähig, Zündtemperatur < 500 °C
- Zündquellen: Glimmnester, Reibung, elektrostatische Entladung
- Rohrleitung: pneumatisch, ca. 20 m Länge, ∅100 mm, 5 bar Druckluft
2. Explosionsschutzmaßnahmen nach ATEX
A) Vermeidung von Zündquellen
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Maßnahme |
Beschreibung |
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Ableitfähige Rohrleitungen |
Verwendung von antistatischen/leitfähigen Materialien, korrekt geerdet |
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Zündquellenüberwachung |
Einsatz von Funken- oder Glimmnest-Detektoren im Zuleitungsbereich |
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Vermeidung heißer Oberflächen |
Keine Heizelemente oder Reibflächen im Rohrsystem |
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Potenzialausgleich |
Alle Anlagenteile elektrisch leitend miteinander verbunden und geerdet |
B) Vermeidung zündfähiger Staub-Luft-Gemische
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Maßnahme |
Beschreibung |
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Saug- und Fördergeschwindigkeit |
> 20 m/s, damit keine Staubablagerungen entstehen |
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Rohrdesign |
Glatte Innenflächen, keine Toträume oder scharfe Winkel |
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Regelmäßige Reinigung |
Zyklisch mit Trockenluft, CIP, oder Absaugung |
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Inertisierung (optional) |
Einsatz von Stickstoff zur Verdrängung von Sauerstoff bei kritischen Prozessen |
C) Druckentlastung / Schutzsysteme
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Maßnahme |
Beschreibung |
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Explosionsdruckentlastung |
Berstscheiben an strategisch gewählten Stellen (z. B. am Übergang zur Filteranlage) |
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Rückschlagsicherung |
Schnellschließende Klappen (z. B. VENTEX-Ventile) zur Isolation betroffener Anlagenteile |
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Flammenabsorber |
Optional bei Platzmangel statt Druckentlastung (z. B. Q-Box, Q-Rohr) |
D) Funkenlöschanlage
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Maßnahme |
Beschreibung |
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Detektionseinheit |
Infrarotsensor erkennt Funken oder Glimmnester in der Förderleitung |
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Löscheinheit |
Wasser- oder CO₂-Injektion im Millisekundenbereich |
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Anbindung an Steuerung |
Automatische Abschaltung des Prozesses bei Erkennung von Zündquellen |
3. Betrieb und Wartung
- Schulung des Personals zu ATEX, Staubexplosionen und Schutzmaßnahmen
- Regelmäßige Erdungsprüfung aller ableitfähigen Komponenten
- Dokumentation der Reinigungsintervalle und Detektionssysteme
- Wartung der Funkenlöschanlage inkl. Funktionstests
4. Zusätzliche Hinweise
- Bewertung nach EN 1127-1 (Explosionsfähige Atmosphären)
- Schutzmaßnahmen nach ATEX-Richtlinie 2014/34/EU und BetrSichV
- Optional: Durchführung einer Zonenklassifizierung (Zone 20, 21, 22) und Explosionsschutzdokument
Definition „antistatisch“:
Antistatisch ist eine Eigenschaft von Materialien, die die Bildung von statischer Elektrizität, also die Aufladung mit statischen Ladungen, verhindern oder stark reduzieren. Es wird oft für Stoffe, Kleidung, Bodenbeläge, Reinigungsmittel und Verpackungsmaterialien verwendet, um unerwünschte Effekte statischer Elektrizität zu vermeiden.
Erklärung:
- Antistatische Materialien haben einen hohen elektrischen Widerstand, wodurch die statische Aufladung reduziert wird.
- Antistatika sind Additive oder Behandlungen, die einem Material beigemischt werden, um seine antistatischen Eigenschaften zu verbessern.
- Antistatische Materialien oder Oberflächen können eingesetzt werden, um schädliche statische Entladungen (ESD) zu verhindern, besonders in Bereichen mit empfindlichen elektronischen Geräten oder explosionsgefährdeten Umgebungen.
- Die antistatischen Eigenschaften können auch dazu beitragen, dass Staub oder andere Partikel nicht so leicht an Materialien haften.
Beispiele für antistatische Anwendungen:
Stoffe und Textilien:
Antistatische Stoffe werden in Bereichen eingesetzt, wo statische Aufladung unerwünscht ist, z.B. in der Elektronikindustrie, in Produktionsumgebungen oder in der Medizin.
Kleidung:
Antistatische Arbeitskleidung kann dabei helfen, statische Funken zu vermeiden und Explosionsrisiken zu reduzieren.
Bodenbeläge:
Antistatische Bodenbeläge können eingesetzt werden, um die Entstehung von statischen Ladungen zu reduzieren und so das Risiko von ESD zu minimieren.
Reinigungsmittel:
Antistatische Reinigungsmittel oder -methoden können in Umgebungen verwendet werden, in denen statische Aufladung unerwünscht ist, um Staub und Schmutz ohne die Bildung von statischer Elektrizität zu entfernen.
Verpackungsmaterialien:
Antistatische Verpackungsmaterialien können eingesetzt werden, um empfindliche elektronische Geräte vor ESD-Schäden zu schützen.
Definition „leitfähig“:
Als Leitfähigkeit wird die Fähigkeit eines leitfähigen chemischen Stoffes oder Stoffgemisches bezeichnet, Energie oder andere Stoffe oder Teilchen im Raum zu leiten oder zu übertragen. Die Fähigkeit von Stoffen, Energie (wie elektrischen Strom und Wärme) zu leiten, ist teilweise ähnlich ausgeprägt. So sind Metalle gute Leiter für elektrischen Strom und für Wärme. Andererseits sind Gase in beiden Fällen schlechte Leiter.
Definition „ableitfähig“:
Ableitfähigkeit beschreibt die Eigenschaft eines Materials, elektrische Ladungen schnell und sicher abzuleiten, anstatt sie zu speichern. Anders gesagt: Ein Material ist ableitfähig, wenn es eine Ladung "ableiten" kann, anstatt sie zu "speichern" und damit potenzielle Gefahren durch statische Aufladung zu vermeiden.
Zusätzliche Informationen:
Einsatzbereiche:
Ableitfähige Materialien werden häufig in Bereichen eingesetzt, wo statische Aufladung gefährlich sein kann, wie z. B. in der Elektronikindustrie, in medizinischen Einrichtungen oder bei der Lagerung und dem Transport von explosiven Materialien.
Grenzwerte:
Die Ableitfähigkeit wird durch den elektrischen Widerstand eines Materials bestimmt. Ein Material gilt als ableitfähig, wenn sein Durchgangswiderstand oder Oberflächenwiderstand unter einem bestimmten Grenzwert liegt, der in der Regel bei etwa 109 Ω liegt.
Materialien:
Ableitfähige Materialien können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, z. B. aus leitfähigen Kunststoffen, textilen Bodenbelägen oder Beschichtungen.
Unterscheidung zu leitfähigen Materialien:
Leitfähige Materialien leiten Ladungen noch schneller als ableitfähige, sie haben einen geringeren Widerstand. Ableitfähige Materialien hingegen haben einen höheren Widerstand, wodurch die statische Aufladung langsamer stattfindet.
Unterscheidung zu isolierenden Materialien:
Isolierende Materialien weisen einen sehr hohen Widerstand auf und können Ladungen gut speichern, sie leiten also keine Ladung ab.
Die BG RCI sagt hierzu auf ihrer Seite:
https://www.bgrci.de/exinfode/ex-schutz-wissen/antworten-auf-haeufig-gestellte-fragen/elektrostatik/14-was-ist-unter-den-begriffen-leitfaehig-ableitfaehig-und-isolierend-zu-verstehen
1.4 Was ist unter den Begriffen „leitfähig“, „ableitfähig“ und „isolierend“ zu verstehen?
Es ist in der Elektrostatik zweckmäßig, Stoffe, Materialien und Gegenstände hinsichtlich ihres elektrischen Widerstandes in leitfähige, ableitfähige und isolierende zu unterteilen:
Leitfähige Medien, Materialien und Gegenstände besitzen einen so geringen elektrischen Widerstand, dass sie geerdet werden können und auch selbst als Erdungspunkt für andere Gegenstände in Frage kommen.
Ableitfähige Medien, Materialien und Gegenstände besitzen einen höheren elektrischen Widerstand als leitfähige, können aber dennoch nicht gefährlich aufgeladen werden, solange sie Kontakt zu Erde besitzen und keinen stark ladungserzeugenden Prozessen ausgesetzt sind.
Isolierende Medien, Materialien und Gegenstände sind weder leitfähig noch ableitfähig und können in der Regel nicht geerdet werden.
Anstelle von „leitfähig“, „ableitfähig“ und „isolierend“ benutzt man bei Schüttgütern die Begriffe „niedriger, mittlerer und hoher spezifischer Widerstand“.
Ferner benutzt man für Flüssigkeiten den Begriff Leitfähigkeit (Kehrwert des spezifischen Widerstandes) und unterscheidet Flüssigkeiten „hoher, mittlerer und niedriger Leitfähigkeit“.
Die zugehörigen Grenzwerte für Stoffe, Materialien, Gegenstände und Einrichtungen sowie für Schüttgüter und Flüssigkeiten sind in der TRGS 727, Anhang I anschaulich dargestellt.
Siehe auch TRGS 727, Nummer 2, Absätze 11 bis 14.
6. Was ist beim Einsatz von Schlauchfiltern in Kohlenstaubfiltern zu beachten?
Beim Einsatz von Schlauchfiltern in explosionsgefährdeten Bereichen gibt es mehrere wichtige Aspekte zu beachten.
Gerade bei Kohlenstaub ist die Situation besonders kritisch, da er leicht entzündlich und explosionsfähig ist und Zündquellen im Filter nie zur Gänze ausgeschlossen werden können.
Daher müssen Filter immer durch konstruktive Schutzmaßnahmen geschützt werden. Zu empfehlen ist dies auch bei einem inerten Betrieb.
Einige Punkte, die speziell bei Kohlenstaub und dem Einsatz von Schlauchfiltern beachtet werden müssen, sind:
- ATEX-Richtlinie: Die Schlauchfilter müssen den ATEX-Richtlinien entsprechen, die Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen definieren. Geräte und Filter müssen entsprechend gekennzeichnet sein.
! Sprich: ableitfähiges Material, durchgängige Ableitung von Filter über Filterkäfig bis zum Gehäuse.
- Materialwahl: Es sollten stets antistatische Materialien verwendet werden, um die Entstehung von elektrostatischen Aufladungen und Funkenbildung zu verhindern. Das gilt sowohl für das Filtermaterial als auch für die Gehäusekomponenten.
! Gerade bei Kohlenstaub muss ableitfähiges Material verwendet werden. Da Kohlenstaub leitfähig ist, müssen die Filtermedien unbedingt aus antistatischem, ableitfähigem Material bestehen, um Funkenbildung durch elektrostatische Aufladung zu verhindern. Das gilt auch für die Filterpatronen und alle anderen Teile, die mit dem Staub in Kontakt kommen.
- Zündquellenvermeidung: Alle potenziellen Zündquellen, wie mechanische Reibung, elektrische Geräte oder heiße Oberflächen, müssen vermieden werden. Insbesondere die Reinigung der Filter muss so gestaltet werden, dass keine Funken entstehen.
! Vermeidung von Zündquellen durch Temperaturüberwachung: Da Kohlenstaub bei relativ niedrigen Temperaturen zündfähig ist, sollte das System mit Temperaturfühlern und Überwachung ausgestattet werden, um das Risiko von heißen Oberflächen zu minimieren.
- Druckentlastung: Es müssen geeignete Druckentlastungssysteme (z. B. Explosionsklappen oder Berstscheiben) vorhanden sein, um im Fall einer Explosion den Druck sicher abzuführen und weitere Schäden zu verhindern.
! Explosionsschutzmaßnahmen: Zusätzlich zu den bereits erwähnten Explosionsklappen oder Berstscheiben kann es notwendig sein, Inertgas wie Stickstoff einzusetzen, um den Sauerstoffgehalt im System zu reduzieren und eine Explosion zu verhindern.
- Kontinuierliche Erdung: Da Kohlenstaub leitfähig ist, ist eine besonders sorgfältige Erdung notwendig, um sicherzustellen, dass sich keine elektrostatische Ladung aufbaut.
! Hierunter zählen auch das Filtermaterial und der Filterkäfig, über den das Filter gezogen wird. Weiterhin darf der Filterkäfig nicht isoliert im Filtergehäuse verbaut sein. - Wartung und Inspektion: Regelmäßige Wartung und Inspektion sind notwendig, um sicherzustellen, dass alle sicherheitsrelevanten Komponenten einwandfrei funktionieren.
! Speziell die Erdung der angeschlossenen Geräte, wie der Reinigung, dem Gehäuse und dem Filterkäfig, und die ableitfähigen Filter sind regelmäßig zu kontrollieren. - Sichere Reinigung: Bei der Abreinigung des Filters sollte ein sicheres Verfahren angewendet werden, das keine Funken erzeugt, z. B. durch Druckluft-Impulse oder Vibrationen. Eine zu starke mechanische Reinigung könnte unerwünschte Reibung und Zündquellen verursachen.
! Siehe hierzu die nächsten Abschnitte „Reinigung“ und „Reinigungsverfahren“.
Reinigung
Vor allem beim Abreinigen von Schlauchfiltern in explosionsgefährdeten Bereichen, speziell mit Kohlenstaub, gibt es ein erhebliches Risiko, dass sich eine explosionsfähige Atmosphäre bildet und gezündet werden kann, da Kohlenstaub lange in der Luft schwebt. Hier sind einige wichtige Überlegungen dazu:
- Explosionsfähige Atmosphäre: Beim Abreinigen können Staubansammlungen aufgewirbelt werden, was dazu führen kann, dass die Staubkonzentration in der Luft temporär einen kritischen Wert erreicht. Dies schafft eine explosionsfähige Atmosphäre, insbesondere wenn sich in der Anlage Sauerstoff befindet und eine Zündquelle vorhanden ist.
- Zündgefahr durch Funkenbildung: Eine Zündung könnte durch elektrostatische Entladungen, Funken oder heiße Oberflächen ausgelöst werden. Deshalb ist es extrem wichtig, dass das Filtermaterial sowie die gesamte Anlage antistatisch und gut geerdet sind, um die Bildung von Funken zu verhindern.
- Sichere Abreinigungssysteme: Systeme, die Druckluft zur Abreinigung verwenden, sind normalerweise sicherer als mechanische Abreinigungsverfahren, weil weniger mechanische Reibung und damit weniger Funken entstehen. Allerdings muss auch bei Druckluft sichergestellt werden, dass keine unkontrollierten Staubwolken entstehen, die in Kombination mit einer Zündquelle gefährlich werden könnten.
- Zeitliche Steuerung der Abreinigung: Es ist sinnvoll, die Abreinigung während des Betriebs in Intervallen durchzuführen, um zu verhindern, dass sich zu große Staubansammlungen bilden. So kann vermieden werden, dass auf einmal große Mengen Staub freigesetzt werden, die eine gefährliche Konzentration in der Luft erreichen.
- Explosionsunterdrückungssysteme: Bei kritischen Prozessen können zusätzliche Sicherheitssysteme wie automatische Explosionsunterdrückungssysteme installiert werden. Diese erkennen eine beginnende Explosion und setzen Maßnahmen zur Druckentlastung oder zum Einsatz von Inertgas ein, um die Explosion sofort zu unterdrücken.
Zusammenfassen: Ja, eine explosionsfähige Atmosphäre kann sich bei der Abreinigung bilden, und deshalb ist es entscheidend, alle potenziellen Zündquellen zu eliminieren, das richtige Abreinigungsverfahren zu wählen und präventive Explosionsschutzmaßnahmen zu implementieren.
Reinigungsverfahren
Für die Abreinigung von Schlauchfiltern in explosionsgefährdeten Bereichen, wie bei Kohlenstaub, gibt es einige Verfahren, die als besonders sicher und effektiv gelten. Hier sind die gängigsten Methoden, die Sie in Betracht ziehen können:
- Druckluft-Impulse (Jet-Pulse-Reinigung): Dies ist die am häufigsten verwendete Methode. Dabei wird ein kurzer, kräftiger Druckluftstoß in den Schlauchfilter geleitet, der den Staub von der Oberfläche des Filters ablöst. Dieses Verfahren ist besonders effektiv, weil es mechanischen Kontakt vermeidet, wodurch das Risiko von Funkenbildung minimiert wird.
Anmerkung:
Bei der Abreinigung von Schlauchfiltern kann es theoretisch zu einer elektrostatischen Aufladung kommen, insbesondere bei Druckluft-Impulse-Verfahren. Allerdings hängt das stark von den verwendeten Materialien und den Maßnahmen zur Erdung ab. Hier sind die Hauptfaktoren, die eine elektrostatische Aufladung beeinflussen:
- Strömung von Druckluft: Wenn bei der Druckluft-Impulse-Abreinigung die Luft durch den Filter strömt, können Reibung und Trennung von Ladungen auftreten, besonders wenn Luft auf Staubpartikel trifft. Dies kann zu einer elektrostatischen Aufladung führen, wenn die Bedingungen stimmen (etwa geringe Luftfeuchtigkeit und nicht leitfähige Materialien).
- Isolierende Materialien: Wenn die Filtermaterialien oder die angrenzenden Komponenten nicht leitfähig sind, besteht ein erhöhtes Risiko, dass sich elektrische Ladungen aufbauen und nicht sicher abgeführt werden. Antistatische oder leitfähige Filtermaterialien sind daher essenziell, um die Aufladung zu minimieren.
- Erdung: Eine ordnungsgemäße Erdung des gesamten Systems ist entscheidend, um die angesammelte elektrostatische Ladung sicher abzuleiten. Alle leitfähigen Teile, einschließlich der Filtergehäuse, Druckluftleitungen und anderer Metallkomponenten, müssen geerdet werden, um ein Entstehen und Ansammeln von Ladungen zu verhindern.
- Umgebungsbedingungen: Trockene Luft oder geringe Luftfeuchtigkeit begünstigen die Bildung von elektrostatischen Ladungen. Daher ist es sinnvoll, die Luftfeuchtigkeit in explosionsgefährdeten Bereichen zu kontrollieren, um die Gefahr der statischen Aufladung zu verringern.
Zusammenfassen: Elektrostatische Aufladung kann beim Abreinigen auftreten, wenn keine geeigneten Vorkehrungen getroffen werden. Durch die Verwendung antistatischer Materialien und eine durchgehende Erdung des gesamten Systems kann dieses Risiko jedoch stark reduziert werden.
- Vibrationsabreinigung: Hier werden die Filter durch Schwingungen oder Vibrationen gereinigt. Dieses Verfahren ist bei Kohlenstaub jedoch weniger verbreitet, da mechanische Vibrationen potenziell Reibung und Zündquellen erzeugen können. Wenn diese Methode verwendet wird, sollten die Frequenz und Intensität der Vibrationen genau überwacht werden, um Funken zu verhindern.
- Rückspülung (Reverse Air Cleaning): Bei der Rückspülung wird der Luftstrom durch den Filter umgekehrt, sodass der Staub, der sich auf der Außenseite angesammelt hat, wieder abgelöst wird. Dieses Verfahren wird oft in Anwendungen eingesetzt, bei denen kontinuierlicher Betrieb wichtig ist, da die Filter ohne Abschaltung gereinigt werden können. Auch hier ist die Gefahr einer Zündung gering, da keine mechanischen Teile im Einsatz sind.
- Rotierende Abreinigung (mechanisch): Ein rotierendes Abreinigungssystem kann verwendet werden, um Staub mechanisch von den Filtern zu lösen. Dabei bewegt sich ein rotierender Arm über die Filterfläche. Diese Methode wird jedoch eher bei nicht explosionsgefährdeten Stäuben eingesetzt, da sie Reibung erzeugt und damit ein höheres Zündrisiko birgt.
Zusammenfassen: Die Druckluft-Impulse-Abreinigung ist die sicherste Wahl bei Kohlenstaub, da sie kein mechanisches Abreiben erfordert und die Gefahr von Funkenbildung, unter Berücksichtigung einer durchgängigen Erdung, gering hält. Außerdem wird der Filter effizient gereinigt, ohne den Betrieb der Anlage unterbrechen zu müssen.
Kohlenstaub ist in der Tat eine heikle Substanz.
Denken Sie daran, gegebenenfalls, auch die Prozessparameter wie den Luftstrom und die Staubkonzentration zu überwachen, um sicherzustellen, dass Sie in einem sicheren Bereich bleiben.
Fazit
Bei der Abreinigung von Kohlenstaub sind elektrostatische Aufladungen die Hauptsorge, aber unter Beachtung der Erdung und Verwendung von antistatischen Materialien wird das Risiko erheblich minimiert.
Hier noch einmal eine kurze Zusammenfassung, wo elektrostatische Aufladung entstehen könnte und was Sie tun können, um sicherzustellen, dass die Abreinigung sicher abläuft:
- Druckluft und Staubkontakt: Die Hauptquelle für eine mögliche elektrostatische Aufladung beim Abreinigen ist der Kontakt der Druckluft mit dem Kohlenstaub und den Filtermedien. Antistatische Filtermaterialien und leitfähige Druckluftleitungen sind daher entscheidend, und die durchgehende Erdung verhindert, dass sich Ladungen aufbauen.
- Filtermaterial und Gehäuse: Auch das Filtermaterial und das Gehäuse könnten sich bei unzureichender Ableitung elektrostatisch aufladen. Du hast erwähnt, dass antistatische Materialien verwendet werden und die Erdung gesichert ist – das ist ein wichtiger Schutz.
- Luftfeuchtigkeit: Elektrostatische Aufladung wird bei niedriger Luftfeuchtigkeit begünstigt. Wenn deine Anlage in einer trockenen Umgebung betrieben wird, könnte eine kontrollierte Luftfeuchtigkeit zusätzliche Sicherheit bieten.
Solange Sie diese Aspekte im Blick haben, sollte die Abreinigung mit Kohlenstaub sicher sein.
7. Was ist der Unterschied zwischen „antistatisch“, „leitfähig“ und „ableitfähig“?
Der Unterschied zwischen „antistatisch“, „leitfähig“ und „ableitfähig“ liegt in der elektrischen Leitfähigkeit und der Funktion im Umgang mit elektrostatischer Aufladung. Diese Begriffe sind besonders im Explosionsschutz, Elektronikschutz (ESD) und in der Materialtechnik wichtig.
Übersicht: Vergleich der Begriffe
|
Begriff |
Oberflächenwiderstand (typisch) |
Eigenschaften |
Anwendung |
|
Leitfähig |
< 10⁴ Ω |
Leitet elektrischen Strom sehr gut |
Elektronik, Ableitmatten, EMV |
|
Ableitfähig |
10⁴ – 10⁹ Ω |
Leitet elektrische Ladungen langsam, kontrolliert ab |
ESD-Schutz, Bodenbeläge |
|
Antistatisch |
> 10⁹ Ω |
Verhindert statische Aufladung, leitet aber kaum Strom |
Verpackungen, Kleidung, Möbel |
1. Leitfähig
- Sehr niedriger elektrischer Widerstand
- Strom fließt nahezu ungehindert → nicht geeignet in explosionsgefährdeten Bereichen ohne Schutzmaßnahmen
- Materialien: Metalle, Graphit, spezialisierte Polymere
Vorsicht:
Hoch leitfähige Materialien können gefährlich sein, wenn z. B. durch Funkenentladung Zündquellen entstehen.
2. Ableitfähig (dissipativ)
- Kontrollierte Ableitung statischer Ladung
- Wichtig für den Explosionsschutz und elektrostatisch gefährdete Bauteile (ESD)
- Kein plötzlicher Stromfluss wie bei leitfähigen Materialien
Typischer Wert: 10⁵–10⁸ Ohm
Anwendung z. B. bei: ESD-Böden, Verpackungsmaterial, Arbeitsmatten
3. Antistatisch
- Ziel: Statische Aufladung gar nicht erst entstehen lassen
- Oberflächen haben hohe Ableitwiderstände, aber verhindern durch spezielle Eigenschaften (z. B. geringe Reibung, Beschichtungen) die Ladungstrennung
- Nicht automatisch ableitfähig!
Achtung:
Wird oft mit „ableitfähig“ verwechselt, ist aber weniger sicher bei zündfähigen Umgebungen, da keine gezielte Erdung erfolgt.
Normen & Explosionsschutz
In ATEX-Umgebungen (explosionsgefährdete Bereiche) wird unterschieden:
|
Kategorie |
ESD/ATEX-Anwendung |
|
Leitfähig |
im EX-Schutz: empfohlen |
|
Ableitfähig |
im EX-Schutz: wenn nicht „leitfähig“, dann mindestens „ableitfähig“ |
|
Antistatisch |
im EX-Schutz: nur in nicht-kritischen Bereichen |
Normen:
- EN 61340-5-1 (ESD-Schutz)
- IEC 60079-0 (ATEX-Grundlagen)
Fazit:
|
Begriff |
Zweck |
|
Antistatisch |
Verhindert Aufladung |
|
Ableitfähig |
Leitet statische Ladung kontrolliert ab |
|
Leitfähig |
Leitet starken Strom – bei EX relevant! |
Zwei typische Beispiele aus der Praxis
- aus dem Explosionsschutz (ATEX)
- aus dem elektrostatischen Entladungsschutz (ESD).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Beispiel 1:
EX-Zone – Bodenbelag in einer explosionsgefährdeten Anlage
Ziel:
Vermeidung von elektrostatischer Entladung, die eine zündfähige Atmosphäre (Gas, Dampf, Staub) entzünden könnte.
Benötigt wird:
- Ableitfähiger Bodenbelag (z. B. < 10⁸ Ohm)
- Erdungssystem, das den Boden und ggf. Personal ableitet
- Antistatische Schuhe oder Erdungsbänder, damit der Mensch gegenüber dem Boden nicht aufgeladen bleibt
Nicht geeignet:
- Nur „antistatischer“ Boden ohne definierte Ableitfähigkeit → kein zuverlässiger Schutz in EX-Zonen
Geeignet:
z. B. leitfähiger oder ableitfähiger PVC-/Gummiboden mit Erdungsanschluss, kombiniert mit ESD-Schutzkleidung und Ableitkonzept.
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Beispiel 2:
ESD-Schutzzone – Elektronikfertigung / Prüfplatz
Ziel:
Schutz empfindlicher Elektronikbauteile vor Schäden durch statische Entladung (z. B. Chips, Leiterplatten).
Benötigt wird:
- Ableitfähige Arbeitsmatte (10⁶ – 10⁹ Ohm)
- ESD-Kleidung, z. B. ableitfähiger Kittel
- Erdungsarmbänder mit Erdungskabel
- Antistatische Verpackung (meist > 10⁹ Ohm, verhindert Aufladung)
Warum „nicht leitfähig“?
Weil ein zu geringer Widerstand (z. B. <10³ Ohm) beim Entladen einen Stromstoß verursachen kann – das schädigt die Bauteile.
Zusammengefasst:
|
Anwendung |
Benötigt man |
Typischer Widerstand |
|
EX-Zone / explosionsgefährlich |
Ableitfähig oder leitfähig |
< 10⁸ Ω, mit Erdung |
|
ESD-Arbeitsplatz |
Ableitfähig |
10⁶ – 10⁹ Ω |
|
Allgemeine Umgebung (präventiv) |
Antistatisch |
> 10⁹ Ω (nicht ableitend) |
8. Gibt es Explosionen, die durch Flusen (z. B. Baumwollflusen) verursacht wurden?
Baumwollflusen allein sind in der Regel nicht explosiv im klassischen Sinne, wie es bei brennbaren Stäuben wie Mehl, Zucker oder Kohle der Fall ist. Allerdings können unter bestimmten Bedingungen auch Baumwollflusen ein Brand- oder Explosionsrisiko darstellen, insbesondere wenn sie sich in großen Mengen ansammeln und eine Zündquelle vorhanden ist.
Zu beachten gilt:
1. Feine Partikel: Während grobe Baumwollflusen weniger gefährlich sind, können feine Partikel, die durch mechanische Verarbeitung entstehen, leichter in der Luft schweben und brennbar sein.
2. Zündquellen: Wenn feine Baumwollpartikel in der Luft schweben und eine ausreichend große Konzentration erreichen, könnten sie durch Funken, heiße Maschinen oder elektrische Entladungen entzündet werden. Das würde jedoch eher zu einem Feuer als zu einer Explosion führen.
3. Kombination mit anderen Stoffen: Baumwollflusen, die mit öligen oder fettigen Substanzen vermischt sind, können leichter brennen und unter bestimmten Umständen auch explosiv reagieren.
In der Praxis wird das Risiko durch entsprechende Sicherheitsmaßnahmen wie gute Belüftung und regelmäßige Reinigung minimiert.
Es gibt aber tatsächlich einige dokumentierte Fälle, in denen Flusen zu Explosionen geführt haben, insbesondere in industriellen Umgebungen, wo feine Partikel in der Luft schweben. Hier sind einige Beispiele:
1. Textilindustrie
In Textilfabriken, wo Baumwoll- oder andere Faserflusen in großen Mengen produziert werden, können sich diese in der Luft ansammeln. Ein bekanntes Beispiel ist die Explosion in der Textilfabrik Mills in North Carolina (USA) im Jahr 1949. Dort entzündeten sich Baumwollflusen durch einen Funken von einer Maschine, was zu einer verheerenden Explosion und einem Großbrand führte.
2. Holzverarbeitende Industrie
Auch in der Holzverarbeitung können Flusen aus Holzstaub oder feinen Holzfasern explosionsgefährlich sein. Ein Beispiel ist die Explosion in einer Holzverarbeitungsanlage in Deutschland im Jahr 2013. Feiner Holzstaub hatte sich in der Luft angesammelt und wurde durch eine Zündquelle zur Explosion gebracht.
3. Landwirtschaftliche Betriebe
In der Landwirtschaft, z. B. in Baumwollentkörnungsanlagen, können Baumwollflusen zusammen mit anderen feinen Partikeln in der Luft schweben und bei Kontakt mit Zündquellen explodieren. Solche Vorfälle sind zwar seltener, aber dokumentiert, wenn Sicherheitsvorkehrungen nicht eingehalten wurden.
4. Papier- und Zellstoffindustrie
In der Papier- und Zellstoffindustrie können feine Flusen oder Fasern aus Zellstoff oder Papier bei hoher Konzentration und in Kombination mit Funken oder Hitze zu Explosionen führen. Ein Beispiel ist die Explosion in einer Papiermühle in Finnland im Jahr 2011, wo eine Staubexplosion durch feine Zellstofffasern verursacht wurde.
5.Haushaltsgeräte (selten)
In sehr seltenen Fällen können sich auch in Haushaltsgeräten wie Wäschetrocknern Flusen ansammeln und entzünden. Dies führt meist zu Bränden, aber in extremen Fällen, wenn sich Gase ansammeln, könnte es auch zu einer Explosion kommen.
9. Was ist höherwertig, die mandatierten und harmonisierten Normen oder die VDI-Vorgaben?
In der Hierarchie von technischen Regelwerken sind mandatierte und harmonisierte Normen in der Regel höherwertig als VDI-Vorgaben. Hier ist eine kurze Einordnung:
Mandatierte und harmonisierte Normen
- Mandatiert bedeutet: Die EU-Kommission hat eine europäische Normungsorganisation (z. B. CEN, CENELEC) beauftragt, eine Norm zu erstellen.
- Harmonisiert bedeutet: Diese Norm wurde im EU-Amtsblatt veröffentlicht und erfüllt damit die Vermutungswirkung der Konformität mit EU-Richtlinien (z. B. Maschinenrichtlinie, Niederspannungsrichtlinie etc.).
- Rechtliche Bedeutung: Sehr hoch – wer eine harmonisierte Norm anwendet, kann davon ausgehen, dass die grundlegenden Anforderungen der entsprechenden EU-Richtlinie erfüllt sind.
VDI-Richtlinien (z. B. VDI 2230)
- Vom Verein Deutscher Ingenieure erstellt.
- Häufig sehr praxisnah und technisch präzise – besonders beliebt in der Industrie.
- Normative Bedeutung: Gilt als anerkannte Regel der Technik, aber nicht rechtsverbindlich, solange sie nicht in Verträgen oder durch Normverweise eingebunden ist.
Fazit (vereinfacht):
|
Regelwerk |
Rechtsstatus |
Vorrang |
|
Harmonisierte EN-Normen |
EU-weit anerkannt, rechtssicher |
Hoch |
|
Nationale DIN-Normen |
National anerkannt, oft Pflicht |
Mittel |
|
VDI-Richtlinien |
Technisch wertvoll, nicht verbindlich |
Geringer |
➡ Wenn es um rechtliche Absicherung oder Konformitätserklärung geht, haben harmonisierte Normen klar Vorrang.
➡ VDI-Richtlinien können zusätzlich hilfreich sein – besonders wenn sie technische Lücken füllen oder detaillierter sind.
10. Gibt es in der deutschen Ausgabe der DIN EN IEC 60079-10-1 das Kapitel 4.4.2 und den Punkt 3.3.8 Zone NE?
Ja, in der deutschen Ausgabe der DIN EN IEC 60079-10-1 sind sowohl das Kapitel 4.4.2 als auch der Begriff 3.3.8 Zone NE enthalten.
- Kapitel 4.4.2 behandelt Bereiche von vernachlässigbarem Ausmaß (Zone NE). Diese Zonen sind so klein, dass eine Entzündung nur minimale Auswirkungen hätte.
- Abschnitt 3.3.8 definiert Zone NE als einen Bereich von vernachlässigbarem Ausmaß, in dem eine potenzielle Entzündung keine nennenswerten Konsequenzen hätte. Solche Zonen können als Zone 0 NE, Zone 1 NE oder Zone 2 NE klassifiziert werden.
Diese Informationen sind in der internationalen Norm IEC 60079-10-1:2020 enthalten und wurden in die deutsche Fassung übernommen. IEC Webstore
11. Warum ist bei Explosions(berst)klappendeckeln eine Begleitheizung vorzusehen, und wo finde ich hierzu Informationen?
Die Forderung stammt aus der TRGS 724 „Gefährliche explosionsfähige Gemische - Maßnahmen des konstruktiven Explosionsschutzes, welche die Auswirkung einer Explosion auf ein unbedenkliches Maß beschränke“.
Hier heißt es unter:
Abschnitt 5 „Anforderungen an eine Explosionsdruckentlastung“
(7) Explosionsdruckentlastungseinrichtungen und Ausblasrohre sind regelmäßig auf einwandfreien Zustand zu überprüfen. Dabei sind auch Beeinträchtigungen durch Umwelteinflüsse, z. B. Schneelast oder Vereisung, zu berücksichtigen.
Weiter heißt es:
(8) Die Funktionsfähigkeit einer Explosionsdruckentlastungseinrichtung muss nachgewiesen sein.
Praxis
Aus der Praxis ist bekannt und zu berücksichtigen, dass die Problematik zum einen das Wasser oder der Schnee ist, welcher sich von außen niederlegt und den statischen Druck pstat erhöht. Zum anderen kommt es ebenfalls zu einer unberechenbaren Erhöhung des statischen Drucks pstat beim Gefrieren des sich gebildeten Kondensats auf der Innenseite des Silos am Deckel.
- Sowohl im Bereich, wo der Explosionsklappendeckel auf der Deckeldichtung aufliegt, als auch im Bereich, wo die Unterdruckklappen die Dichtungen berühren, kann es zum Festfrieren kommen. Hierbei würde sich der Ansprechdruck pstat undefinierbar erhöhen.
Mittels der Maßnahme, einer elektrischen Beheizung an den Explosionsklappen, kann den Umständen entgegengewirkt und die Funktionsfähigkeit gewährleistet werden.
Fazit
Zu berücksichtigen gilt:
- Schnee, der auf Explosionsklappendeckel liegt, erhöht den Ansprechdruck pstat.
- Bei kalten Temperaturen (< 0 °C) kann sich aufgrund der Wärmeinwirkung aus der Silobefüllung (Produkt- und/oder Förderluftwärme) Kondensat bilden, welches in Eis übergeht und zum Festfrieren der Klappen führt.
Beides würde die Funktionsfähigkeit stark beeinträchtigen.
12. Wir wollen eine Komponente für den Ex-Bereich (Zone 0, 1 und 2) herausbringen und überlegen, welches Konformitätsverfahren wir anzuwenden haben.
Das Konformitätsverfahren hängt von der Gerätekategorie, sprich der Zone, ab, für die die Komponente zugelassen werden soll. Die unterschiedlichen bestreitenden Konformitätsverfahren finden sich in der Richtlinie 2014/34/EU ab Anhang III.
Geräte, Schutzsysteme und Komponenten werden entsprechend der Zone, in der sie zum Einsatz kommen sollen, in Gerätekategorien eingeteilt, welche mit dem im Folgenden dargestellten sehr hohen bis ausreichenden Maß an Sicherheit einhergehen:
Gerätekategorie 1 Zone 0/20 (sehr hohes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle, selbst bei seltenen Störungen dar.
Gerätekategorie 2 Zone 1/21 (hohes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle bei häufig auftretenden und üblicherweise zu erwartenden Störungen dar.
Gerätekategorie 3 Zone 2/22 (ausreichendes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle bei normalem Betrieb dar.
Nach der Richtlinie 2014/34/EU finden für Komponenten die Verfahren nach Artikel 13, Absatz 1 Anwendung mit Ausnahme der Anbringung der CE-Kennzeichnung und der Ausstellung der EU-Konformitätserklärung. Der Hersteller muss eine schriftliche Konformitätsbescheinigung ausstellen, durch die die Konformität der Komponenten mit den anwendbaren Bestimmungen dieser Richtlinie erklärt wird und aus der die Merkmale dieser Komponenten sowie die Bedingungen für ihren Einbau in Geräte und Schutzsysteme zu ersehen sind. [Quelle: RL 2014/34/EU Artikel 13, (3), Satz 2]
Komponente der Gerätekategorie 1 (Zone 0/20)
Eine Komponente für die Zone 0/20 wird nach den Anforderungen zum Baumusterprüfverfahren, durch eine notifizierte Stelle nach Anhang III „EU-Baumusterprüfung“ in Verbindung mit entweder
Anhang IV „Qualitätssicherung bezogen auf den Produktionsprozess“ oder
Anhang V „Prüfung der Produkte“
anwenden.
Komponente der Gerätekategorie 2 (Zone 1/21)
Eine Komponente für die Zone 1/21 wird nach den Anforderungen zum Baumusterprüfverfahren, durch eine notifizierte Stelle nach Anhang III „EU-Baumusterprüfung“ in Verbindung mit entweder
Anhang VI „Internen Fertigungskontrolle mit überwachten Produktprüfungen“ oder
Anhang VII „Qualitätssicherung bezogen auf das Produkt“
anwenden.
Komponente der Gerätekategorie 3 (Zone 2/22)
Eine Komponente für die Zone 2/22 durchläuft kein Konformitätsverfahren mit einer notifizierten Stelle. Für Komponenten der Gerätekategorie 3 ist die interne Fertigungskontrolle gemäß Anhang VIII anzuwenden.
Darüber hinaus kann eine Komponente für die Gerätekategorien 1-3 die Konformität auch auf der Grundlage einer Einzelprüfung gemäß Anhang IX erlangen.
Wurde mit dem entsprechenden Konformitätsbewertungsverfahren nachgewiesen, dass eine Komponente den anwendbaren Anforderungen entspricht, stellt der Hersteller eine schriftliche Konformitätsbescheinigung, keine EU-Konformitätserklärung nach Artikel 13 Absatz 3 aus.
Artikel 13, (3), Satz 2:
Der Hersteller muss eine schriftliche Konformitätsbescheinigung ausstellen, durch die die Konformität der Komponenten mit den anwendbaren Bestimmungen dieser Richtlinie erklärt wird und aus der die Merkmale dieser Komponenten sowie die Bedingungen für ihren Einbau in Geräte und Schutzsysteme zu ersehen sind, die dazu beitragen, dass die für fertiggestellte Geräte und Schutzsysteme geltenden wesentlichen Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen gemäß Anhang II erfüllt werden.
Gleichwertige Sätze finden Sie in jedem einzelnen Anhang z. B.:
Der Hersteller stellt für jedes Produktmodell, das keine Komponente ist, eine schriftliche EU-Konformitätserklärung…
[Quelle: Anhang IV, V, VII, IX Nr. 5.2 und Anhang VI, VIII Nr. 4.2]
Der Hersteller stellt für jedes Komponentenmodell eine schriftliche Konformitätsbescheinigung aus und hält sie zehn Jahre lang nach dem Inverkehrbringen der Komponente für die nationalen Behörden bereit.
[Quelle: Anhang IV, V, VII, IX Nr. 5.3 und Anhang VI, VIII Nr. 4.3]
Achtung:
Beachten Sie, dass Geschädigte eine Meldetoleranz von 1 Jahr haben und die Staatsanwaltschaft eine Verjährungszeit von 2 Jahren hat. Diese muss der Archivierungszeit mitangerechnet werden. Demnach sollten Sie die Archivierung der Unterlagen nach dem „In-Verkehr-Bringen des letzten Produktes“ auf 13 Jahre festziehen.
Anhänge aus der Richtlinie 2014/34/EU:
ANHANG III:
MODUL B: EU-BAUMUSTERPRÜFUNG
[Seite 30 -31]
ANHANG IV:
MODUL D: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE EINER QUALITÄTSSICHERUNG BEZOGEN AUF DEN PRODUKTIONSPROZESS
[Seite 32 -34]
ANHANG V:
MODUL F: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE EINER PRODUKTPRÜFUNG
[Seite 35 -36]
ANHANG VI:
MODUL C1: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE EINER INTERNEN FERTIGUNGSKONTROLLE MIT ÜBERWACHTEN PRODUKTPRÜFUNGEN
[Seite 37]
ANHANG VII:
MODUL E: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE DER QUALITÄTSSICHERUNG BEZOGEN AUF DAS PRODUKT
[Seite 38 -40]
ANHANG VIII:
MODUL A: INTERNE FERTIGUNGSKONTROLLE
[Seite 41]
ANHANG IX:
MODUL G: KONFORMITÄT AUF DER GRUNDLAGE EINER EINZELPRÜFUNG
[Seite 42 -43]
13. Für unser Konformitätsbewertungsverfahren benötigen wir eine notifizierte Stelle zum einen eine in Deutschland und zum anderen eine in Italien. Können Sie uns hier weiterhelfen?
Ich darf Ihnen niemanden bevorzugt nennen. Sie können sich aber auf der Homepage der „European Commission - Single Market Compliance Space“ erkundigen
https://webgate.ec.europa.eu/single-market-compliance-space/#/home
oder unter den folgenden Links die Listen mit allen Konformitätsbewertungsstellen einsehen.
Deutschen Konformitätsbewertungsstellen
Eine Liste der deutschen Konformitätsbewertungsstellen im Rahmen der Richtlinie 2014/34/EU findet man unter:
https://webgate.ec.europa.eu/single-market-compliance-space/#/notified-bodies/notified-body-list?filter=countryId:276,notificationStatusId:1
Nach Ländern sortierten Konformitätsbewertungsstellen
Eine Liste der nach Ländern sortierten Konformitätsbewertungsstellen im Rahmen der Richtlinie 2014/34/EU findet man unter:
https://webgate.ec.europa.eu/single-market-compliance-space/#/notified-bodies/by-country
14. Wir sind ein Maschinenhersteller und derzeit am Entwickeln einer kleinen elektrischen Anlage für den Ex-Bereich in Zone 1 bei einem Chemieunternehmen. Können Sie uns sagen, was wir beachten müssen, oder wo wir Informationen hierzu finden?
Halten wir für unsere folgende Betrachtung fest, dass es sich um ein (elektrisches) Gerät handelt, welches in Zone 1 (Gase, Dämpfe, Nebel) in der Industrie zum Einsatz kommen soll. Wir sprechen also von einem Gerät mit der Gerätegruppe II (Industrie) und der Gerätekategorie 2 (Zone 1). Gerätegruppe I wäre Untertage (Bergbau).
Definition:
„Geräte“: Maschinen, Betriebsmittel, stationäre oder ortsbewegliche Vorrichtungen, Steuerungs- und Ausrüstungsteile sowie Warn- und Vorbeugungssysteme, die einzeln oder kombiniert zur Erzeugung, Übertragung, Speicherung, Messung, Regelung und Umwandlung von Energien und/oder zur Verarbeitung von Werkstoffen bestimmt sind und die eigene potenzielle Zündquellen aufweisen und dadurch eine Explosion verursachen können.
- elektrische Geräte, z. B. Motoren
- nicht elektrische Geräte
- Fördereinrichtungen
- Mischer
- Pumpen
- Verbrennungsmotoren im Ex-Bereich
Als Maschinenhersteller wird Ihnen die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG mit ihrem Artikel 5 Abs. 1a und 4 und dem Anhang 1 Nr. 1.5.7 und 1.7.3 bekannt sein. Hier wird auf die ATEX-Richtlinie verwiesen.
Richtlinie fordert in Artikel 5 „Inverkehrbringen und Inbetriebnahme“
- Der Hersteller oder sein Bevollmächtigter muss vor dem Inverkehrbringen und/oder der Inbetriebnahme einer Maschine
- sicherstellen, dass die Maschine die in Anhang I aufgeführten, für sie geltenden grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen erfüllt.
- Fällt eine Maschine unter weitere Richtlinien, die andere Aspekte regeln und gegebenenfalls das Anbringen einer CE-Kennzeichnung vorschreiben, so bedeutet die CE-Kennzeichnung, dass diese Maschine auch den Bestimmungen dieser anderen Richtlinie entspricht.
Anhang I, Punkt 1.5 „Risiken durch sonstige Gefährdungen“ steht:
1.5.7 „Explosion“:
Die Maschine muss so konstruiert und gebaut sein, dass jedes Explosionsrisiko vermieden wird, das von der Maschine selbst oder von Gasen, Flüssigkeiten, Stäuben, Dämpfen und anderen von der Maschine freigesetzten oder verwendeten Stoffen ausgeht.
Hinsichtlich des Explosionsrisikos, das sich aus dem Einsatz der Maschine in einer explosionsgefährdeten Umgebung ergibt, muss die Maschine den hierfür geltenden speziellen Gemeinschaftsrichtlinien entsprechen.
1.7.3 „Kennzeichnung der Maschine“:
Ist die Maschine für den Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung konstruiert und gebaut, muss sie einen entsprechenden Hinweis tragen.
Demnach müssen Sie neben der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG auch die Richtlinie 2014/34/EU beachten.
Wer ein Gerät, Schutzsystem und Komponente für die Anwendung im Explosionsschutz in Verkehr bringen möchte, ist, ungeachtet welcher Gerätekategorie (1, 2 oder 3) und Gerätegruppe (I, II) das Gerät zugehörig ist an die Richtlinie 2014/34/EU gebunden.
Hinzu kommen gegebenenfalls noch die ein oder andere zur Anwendung kommende Normen der DIN EN ISO 60079-Reihe, entsprechend der Zündschutzart, die für das Gerät gewählt wurde.
Geräte, Schutzsysteme und Komponenten werden entsprechend der Zone, in der sie zum Einsatz kommen sollen, in Gerätekategorien eingeteilt, welche mit dem im Folgenden dargestellten sehr hohen bis ausreichenden Maß an Sicherheit einhergeht:
Gerätekategorie 1 Zone 0/20 (sehr hohes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle, selbst bei seltenen Störungen dar.
Gerätekategorie 2 Zone 1/21 (hohes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle bei häufig auftretenden und üblicherweise zu erwartenden Störungen dar.
Gerätekategorie 3 Zone 2/22 (ausreichendes Maß an Sicherheit)
=> stellt keine Zündquelle bei normalem Betrieb dar.
Nach der Richtlinie 2014/34/EU werden Geräte in der Gerätekategorie 2 zum einen nach elektrischen Geräten und nicht elektrischen Geräten mit Motoren mit innerer Verbrennung und zum anderen nach nicht elektrischen Geräten ohne Motoren mit innerer Verbrennung unterschieden.
Nach der Richtlinie 2014/34/EU müssen Sie für Geräte der Gerätekategorie 2, für Motoren mit innerer Verbrennung und für elektrische Geräte unter Beachtung der in Anhang II aufgelisteten Sicherheitsanforderungen an die Geräte zudem die Anforderungen zum Baumusterprüfverfahren durch eine notifizierte Stelle nach Anhang III „EU-Baumusterprüfung“, in Verbindung mit entweder
Anhang VI „interne Fertigungskontrolle mit überwachten Produktprüfungen“ oder
Anhang VII „Qualitätssicherung bezogen auf das Produkt“
anwenden.
Für die übrigen Geräte der Gerätekategorie 2, sprich nicht elektrische Geräte ohne innere Verbrennung, ist die interne Fertigungskontrolle gemäß Anhang VIII anzuwenden und die technischen Unterlagen gemäß Anhang VIII Nummer 2 sind einer notifizierten Stelle zu übermitteln.
Entsprechend Ihrer Wahl der Baumusterprüfung nach Anhang VI oder Anhang VII übermitteln Sie der notifizierten Stelle die geforderten Unterlagen zum Nachweis des Qualitätssicherungssystems (diese finden Sie in Anhang VI, Nr. 3 und Anhang VII, Nr. 4), um die Baumusterprüfbescheinigung für das Produkt zu erhalten.
Nach der Erteilung der Baumusterprüfbescheinigung erstellen Sie auf dieser aufbauend eine EU-Konformitätserklärung, die Sie dem Produkt beilegen.
Des Weiteren bringen Sie die geforderte CE-Kennzeichnung an (diese finden Sie in Anhang VI, Nr. 4 und Anhang VII, Nr. 5) und erstellen eine Gebrauchsanweisung.
Darüber hinaus halten Sie die EU-Konformitätserklärung des Produktes und alle weiteren wichtigen Unterlagen zu dem Produkt für mindestens zehn Jahre nach dem Inverkehrbringen des Produkts für die Behörden bereit.
Achtung:
Beachten Sie, dass Geschädigte eine Meldetoleranz von 1 Jahr haben und die Staatsanwaltschaft eine Verjährungszeit von 2 Jahren hat. Diese muss der Archivierungszeit mitangerechnet werden. Demnach sollten Sie die Archivierung der Unterlagen nach dem „In-Verkehr-Bringen des letzten Produktes“ auf 13 Jahre festziehen.
Für Geräte, nicht elektrisch ohne innere Verbrennung trifft der Hersteller alle erforderlichen Maßnahmen, damit der Fertigungsprozess und seine Überwachung die Übereinstimmung des Produktes mit den durch ihn vorgegebenen technischen Unterlagen nach der Nr. 2 in Anhang VIII und mit den auf sie anwendbaren Anforderungen dieser Richtlinie gewährleistet.
Anschließend bringt der Hersteller an jedem einzelnen Produkt, das die anwendbaren Anforderungen der Richtlinie 2014/34/EU erfüllt, die CE-Kennzeichnung an.
Zwar ist die notifizierte Stelle nicht mehr Bestandteil des Konformitätsbewertungsprozesses, dennoch sind die technischen Unterlagen gemäß Anhang VIII Nummer 2 einer notifizierten Stelle zu übermitteln.
Neben den genannten Verfahren kann die Konformität auch auf der Grundlage einer Einzelprüfung gemäß Anhang IX erlangt werden.
Exemplarische Auswahl von Anforderungen nach Anhang II für Komponenten (die Auflistung ist nicht vollständig):
Anhang II:
- Der Hersteller hat Maßnahmen zu treffen, um
— vorrangig, wenn es möglich ist, explosionsfähige Atmosphären zu vermeiden, die von den Geräten und Schutzsystemen selbst erzeugt oder freigesetzt werden können;
— die Entzündung explosionsfähiger Atmosphären unter Berücksichtigung von elektrischen und nichtelektrischen Zündquellenarten im Einzelfall zu verhindern;
— falls es dennoch zu einer Explosion kommen sollte, die eine Gefährdung von Menschen und gegebenenfalls von Haus- und Nutztieren oder Gütern durch direkte oder indirekte Einwirkung verursachen kann, diese umgehend zu stoppen und/oder den Wirkungsbereich von Explosionsflammen und Explosionsdrücken auf ein ausreichend sicheres Maß zu begrenzen.
- Geräte und Schutzsysteme müssen im Hinblick auf vorhandene oder vorhersehbare Umgebungsbedingungen konzipiert und gebaut werden.
- Auf jedem Gerät und Schutzsystem müssen deutlich und dauerhaft die Kennzeichnung angebracht werden.
- Zu jedem Gerät oder Schutzsystem muss eine Betriebsanleitung vorhanden sein.
Beachten der
- 1 Auswahl der Werkstoffe, um z.B. keine Zündquelle darzustellen
- 2 Konstruktion und Bau
- 3 Potenzielle Zündquellen beachten
- 4 Gefahren durch äußere Störeinflüsse
- 5 Anforderungen an Sicherheitsvorrichtungen
- 6 Integration von sicherheitsrelevanten Systemanforderungen
2.2. Anforderungen an Gerätekategorie 2 der Gerätegruppe II
2.2.1. Explosionsfähige Atmosphären durch Gase, Dämpfe oder Nebel
2.2.1.1. Die Geräte sind so zu konzipieren und herzustellen, dass sogar bei häufig auftretenden Gerätestörungen oder fehlerhaften Betriebszuständen, mit denen üblicherweise gerechnet werden muss, Zündquellen vermieden werden.
2.2.1.2. Bezüglich der Oberflächentemperaturen sind die Geräteteile so zu konstruieren und herzustellen, dass diese auch bei vom Hersteller vorgesehenen ungewöhnlichen Betriebssituationen nicht überschritten werden.
2.2.1.3. Die Geräte sind so zu konstruieren, dass das Öffnen von Geräteteilen, die Zündquellen sein können, nur im energiefreien Zustand oder über entsprechende Verriegelungssysteme möglich ist. Kann ein Gerät nicht deaktiviert werden, so muss der Hersteller eine Warnung an den Geräteteilen anbringen, die sich öffnen lassen.
2.2.2. Explosionsfähige Atmosphäre durch Staub/Luft-Gemische
2.2.2.1. Die Geräte sind so zu konstruieren und herzustellen, dass es selbst bei häufig auftretenden Gerätestörungen oder Fehlerzuständen, mit denen üblicherweise gerechnet werden muss, nicht zur Entzündung von Staub/Luft-Gemischen kommen kann.
2.2.2.2. Bezüglich der Oberflächentemperaturen gilt die Anforderung 2.1.2.3.
2.2.2.3. Bezüglich des Staubschutzes gilt die Anforderung 2.1.2.2.
2.2.2.4. Hinsichtlich des gefahrlosen Öffnens der Geräte gilt die diesbezügliche Anforderung 2.2.1.3.
Anhänge aus der Richtlinie 2014/34/EU:
ANHANG II:
WESENTLICHE GESUNDHEITS- UND SICHERHEITSANFORDERUNGEN FÜR DIE KONZEPTION UND DEN BAU VON GERÄTEN UND SCHUTZSYSTEMEN ZUR BESTIMMUNGSGEMÄSSEN VERWENDUNG IN EXPLOSIONSGEFÄHRDETEN BEREICHEN
[Seite 21 -29]
ANHANG III:
MODUL B: EU-BAUMUSTERPRÜFUNG
[Seite 30 -31]
ANHANG VI:
MODUL C1: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE EINER INTERNEN FERTIGUNGSKONTROLLE MIT ÜBERWACHTEN PRODUKTPRÜFUNGEN
[Seite 37]
ANHANG VII:
MODUL E: KONFORMITÄT MIT DEM BAUMUSTER AUF DER GRUNDLAGE DER QUALITÄTSSICHERUNG BEZOGEN AUF DAS PRODUKT
[Seite 38 -40]
ANHANG VIII:
MODUL A: INTERNE FERTIGUNGSKONTROLLE
[Seite 41]
ANHANG IX:
MODUL G: KONFORMITÄT AUF DER GRUNDLAGE EINER EINZELPRÜFUNG
[Seite 42 -43]
15. Kann sich eine Explosion in einer Staubförderleitung zur Entstaubung ereignen, sofern ein Glimmnest eingebracht wird, oder kann das erst beim Austrag aus der Staubförderleitung geschehen und wenn ja, muss die Leitung dann selbst als explosionsgefährdeter Bereich behandelt werden?
Ja, eine Explosion kann sich bereits innerhalb einer Staubförderleitung ereignen – nicht erst beim Austrag. Der entscheidende Punkt ist, ob die Bedingungen für eine Staubexplosion innerhalb der Leitung erfüllt sind. Und das ist durchaus möglich, wenn auch selten.
Voraussetzungen für eine Staubexplosion:
Eine Staubexplosion benötigt 5 Dinge (das sogenannte Staubexplosions-Pentagon):
- Brennbarer Staub (z. B. Holz, Mehl, Puderzucker, Aluminium)
- Sauerstoff (aus der Luft)
- Feinverteilung des Staubs in der Luft (→ explosionsfähiges Gemisch)
- Zündquelle (z. B. Glimmnest, Funke, heiße Oberfläche)
- Eingeschlossener Raum (z. B. Rohrleitung oder Zyklon)
Sind diese Bedingungen gegeben – auch in der Förderleitung selbst –, kann dort eine Explosion sofort entstehen, sich weiter ausbreiten und sogar in nachgelagerte Systeme (z. B. Filter, Silos, Zyklone) durchzünden. Daher sind Anlagenteile stets zu entkoppeln (sieh TRGS 724).
Szenario Glimmnest in Staubleitung:
Wenn Sie z. B. durch Bearbeitung, Funkenflug oder Prozesswärme ein Glimmnest oder glühendes Teilchen in die Förderleitung einbringen, passiert Folgendes:
- Glimmnest trifft auf Staub (vielleicht schon an der Rohrwand abgelagert oder in Schwebe befindlicher Staub).
- Temperatur reicht aus → Entzündung des Staub-Luft-Gemischs.
- Explosion entsteht innerhalb der Leitung, oft mit:
- Flammenausbreitung über mehrere Meter,
- plötzlichem Druckanstieg,
- Gefahr der Rückzündung in andere Anlagenteile.
Reale Beispiele:
- In der Holz- und Mühlenindustrie sind Staubexplosionen in Rohrleitungen dokumentiert worden – nicht nur in Filteranlagen!
-> Deshalb sind Zündquellenfreiheit und Funkenüberwachung gerade in Fördersystemen und Absaugleitungen Pflicht.
Maßnahmen zur Verhinderung:
- Zündquellenvermeidung (z. B. Glimmnest-Detektion, Temperaturkontrolle)
- Funkenlöschsysteme in Rohrleitungen
- Ableitfähige oder geerdete Komponenten, um elektrostatische Zündquellen auszuschließen
- Explosionsschutzklappen, Berstscheiben oder Schnellverschlussventile
- Inertisierung (z. B. Stickstoff statt Luft in Hochrisikobereichen)
Fazit:
Ja – eine Explosion kann sich bereits in der Staubförderleitung ereignen, wenn dort ein Glimmnest auf ein zündfähiges Staub-Luft-Gemisch trifft.
Deshalb muss die Leitung selbst als explosionsgefährdeter Bereich behandelt werden, nicht nur das Zielsystem wie Filter oder Silos.
16. Ich bin gelernter Industrieelektroniker und prüfe nun schon seit 12 Jahren unsere Anlagen im Chemiepark. Nun soll ich auch die Anlagen im Ex-Bereich prüfen und instandhalten. Hierzu soll ich zu einer zur Prüfung befähigten Person 3.1 ernannt werden. Berührungspunkte mit dem Explosionsschutz hatte ich jedoch noch nicht. Daher meine Frage, ob ich das einfach werden kann und die Prüfungen durchführen darf und ob ich dann haftbar gemacht werden kann, wenn ich bei der Prüfung etwas falsch mache?
Zu Ihrer ersten Frage, ob Sie das einfach werden können und die Prüfungen durchführen dürfen:
Die Anforderungen, sprich das, was Sie als eine zur Prüfung befähigte Person 3.1 an Erfahrung und Kenntnis mitbringen sollten, sind in der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) Anhang 2, Abschnitt 3, Nr. 3.1 geregelt.
Hierzu heißt es zunächst im §2 Absatz 6:
(6) Zur Prüfung befähigte Person ist eine Person, die durch ihre Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die erforderlichen Kenntnisse zur Prüfung von Arbeitsmitteln verfügt; soweit hinsichtlich der Prüfung von Arbeitsmitteln in den Anhängen 2 und 3 weitergehende Anforderungen festgelegt sind, sind diese zu erfüllen.
Im Anhang 2, Abschnitt 3, Nr. 3.1 werden die Anforderungen genauer formuliert:
Eine zur Prüfung befähigte Person im Sinne dieses Abschnitts muss über die in § 2 Absatz 6 genannte Qualifikation hinaus
a) über eine einschlägige technische Berufsausbildung oder eine andere für die vorgesehenen Prüfungsaufgaben ausreichende technische Qualifikation verfügen,
b) über eine mindestens einjährige Erfahrung mit der Herstellung, dem Zusammenbau, dem Betrieb oder der Instandhaltung der zu prüfenden Anlagen oder Anlagenkomponenten im Sinne dieses Abschnitts verfügen und
c) ihre Kenntnisse über Explosionsgefährdungen durch Teilnahme an Schulungen oder Unterweisungen auf aktuellem Stand halten.
In Ihrem Fall können wir gewiss davon ausgehen, dass Sie genügend Erfahrung als Industrieelektroniker mit 12 Jahren Berufserfahrung im Überprüfen Ihrer Anlagen mitbringen, um die Anforderungen nach a) und b) zu erfüllen.
Hinsichtlich der Forderung nach Punkt c), der Kenntnisse über Explosionsgefährdungen, sagen Sie selbst, dass Sie bis dato keine Berührung hatten. Dies ist jedoch ungemein wichtig, da Sie zum einen die Gefahren, welche von einer explosionsfähigen Atmosphäre ausgehen, erkennen müssen um gegebenenfalls geeignete Schutzmaßnahmen zum Schutz vor Explosionen einleiten zu können, und zum anderen die Anlage nach der Prüfung so sicher zurücklassen, dass sie bis zur nächsten anstehenden Prüfung sicher weiterbetrieben werden kann.
Die DIN EN 60079-17 sagt diesbezüglich hinsichtlich der Qualität des Prüfpersonals:
Die Prüfung, Wartung und Instandsetzung der Anlagen nach dieser Norm darf nur von erfahrenem Personal ausgeführt werden, dem bei der Ausbildung auch Kenntnisse über die verschiedenen Zündschutzarten und Errichtungsverfahren, die Anforderungen dieser Norm, einschlägige nationale Vorschriften und Unternehmensregeln für die Anlage sowie die allgemeinen Grundsätze der Zoneneinteilung vermittelt wurden. Eine angemessene Weiterbildung der Schulung ist vom Personal regelmäßig durchzuführen. Ein Nachweis für die relevanten Erfahrungen und die absolvierten Schulungen muss dokumentiert und verfügbar sein.
Sie sollten in der Lage sein, das Auftreten einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre (g. e. A) zu vermeiden oder einschränken zu können, wissen, wie Zündquellen vermieden werden, und ggf. Maßnahmen gegen das Wirksamwerden von Zündquellen einleiten können, z. B. vermeiden von Aluminiumleitern in rostiger Umgebung, Reib- und Schlagfunken oder heißen Oberflächen, aber auch die PSA, punkto Ableitfähigkeit, spielt eine Rolle.
Oder existieren spezielle organisatorische Maßnahmen, wurde vorab freigemessen, wurden Lüftungsverhältnisse beachtet, existiert eine wirksame Lüftung, wurden die Verbindungen zu benachbarten Räumen beachtet (auch die drüber und drunter liegenden) und können Sie vorab die aktuelle Dokumentation einschließlich aller Änderungsaufzeichnungen für den Ex-Bereich einsehen, so dass Sie sich auf Ihren Einsatz vorbereiten können?
Sie sehen, die Forderung nach Kenntnis im Explosionsschutz ist gerechtfertigt.
Zu Ihrer zweiten Frage, ob Sie haftbar gemacht werden können, gibt die BetrSichV mit ihren Ansagen an den Arbeitgeber eine klare Antwort.
Der Arbeitgeber muss mit geeignetem und geschultem Personal den ihm oktroyierten Aufgaben aus der BetrSichV nachkommen.
§ 10 Instandhaltung und Änderung von Arbeitsmitteln
(1) Der Arbeitgeber hat Instandhaltungsmaßnahmen zu treffen, damit die Arbeitsmittel während der gesamten Verwendungsdauer den für sie geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen entsprechen und in einem sicheren Zustand erhalten werden.
§3 Gefährdungsbeurteilung
(6) Der Arbeitgeber hat Art und Umfang erforderlicher Prüfungen von Arbeitsmitteln sowie die Fristen von wiederkehrenden Prüfungen nach den §§ 14 und 16 zu ermitteln und festzulegen, soweit diese Verordnung nicht bereits entsprechende Vorgaben enthält. Die Fristen für die wiederkehrenden Prüfungen sind so festzulegen, dass die Arbeitsmittel bis zur nächsten festgelegten Prüfung sicher verwendet werden können.
...
Ferner hat der Arbeitgeber zu ermitteln und festzulegen, welche Voraussetzungen die zur Prüfung befähigten Personen erfüllen müssen, die von ihm mit den Prüfungen von Arbeitsmitteln nach den §§ 14, 15 und 16 zu beauftragen sind.
Wir sprechen hier also von einer fachkundigen Person.
§ 2 Begriffsbestimmungen
(5) Fachkundig ist, wer zur Ausübung einer in dieser Verordnung bestimmten Aufgabe über die erforderlichen Fachkenntnisse verfügt. Die Anforderungen an die Fachkunde sind abhängig von der jeweiligen Art der Aufgabe. Zu den Anforderungen zählen eine entsprechende Berufsausbildung, Berufserfahrung oder eine zeitnah ausgeübte entsprechende berufliche Tätigkeit. Die Fachkenntnisse sind durch Teilnahme an Schulungen auf aktuellem Stand zu halten.
Sind Sie also für Ihre Aufgaben nicht ausreichend ausgebildet, so sind Sie nicht haftbar zu machen. Anders sieht es aus, wenn Sie über die entsprechende Fachkunde verfügen und fahrlässig handeln. Dies soll jedoch durch die genannten entsprechenden Schulungen im Explosionsschutz verhindert werden.
