Explosionsschutz in der Prozessindustrie: EX-Bereiche, ATEX und Sensorik einfach erklärt

Wann entsteht eine Explosion? Das Explosionsdreieck 

Eine Explosion entsteht, wenn drei Voraussetzungen gleichzeitig erfüllt sind. Dieses Prinzip wird häufig als Explosionsdreieck bezeichnet.

Die drei notwendigen Faktoren sind:

1. Brennbarer Stoff

Zum Beispiel Gase, Dämpfe, Nebel oder brennbare Stäube.

2. Sauerstoff

In der Regel aus der Umgebungsluft.

3. Zündquelle

Beispielsweise elektrische Funken, heiße Oberflächen oder elektrostatische Entladungen.

Treffen diese drei Komponenten aufeinander, kann eine schnelle chemische Reaktion entstehen, bei der innerhalb kürzester Zeit große Energiemengen freigesetzt werden. Der plötzliche Druckanstieg und die starke Wärmeentwicklung können zu erheblichen Schäden führen.

Typische Zündquellen in industriellen Anlagen sind unter anderem:

Um diese Risiken zu minimieren, müssen Geräte, Sensoren und Anlagenkomponenten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (EX-Bereichen) speziell konstruiert und zertifiziert sein.

EX-Zonen: Klassifizierung explosionsgefährdeter Bereiche

Ein zentraler Bestandteil des Explosionsschutzes ist die Zoneneinteilung. Sie dient dazu, das Risiko explosionsfähiger Atmosphären systematisch zu bewerten und geeignete Schutzmaßnahmen festzulegen.

Explosionsgefährdete Bereiche werden in sogenannte EX-Zonen eingeteilt.

Gas-Atmosphären	Staub-Atmosphären
Zone 0 Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden. Zone 1 Eine explosionsfähige Atmosphäre kann im Normalbetrieb gelegentlich auftreten. Zone 2 Eine explosionsfähige Atmosphäre tritt im Normalbetrieb normalerweise nicht oder nur kurzzeitig auf.	Bei brennbaren Stäuben erfolgt eine ähnliche Einteilung: Zone 20 Zone 21 Zone 22

ATEX und IECEx: Wichtige Normen im Explosionsschutz 

Geräte und Komponenten für den Einsatz in EX-Bereichen müssen internationalen Sicherheitsstandards entsprechen. Zwei der wichtigsten Regelwerke sind ATEX und IECEx.

ATEX - Explosionsschutz in der Europäischen Union

Die ATEX-Richtlinie (2014/34/EU) bildet die gesetzliche Grundlage für Geräte und Schutzsysteme in explosionsgefährdeten Bereichen innerhalb der Europäischen Union (zur offiziellen Richtlinie).

Sie legt Anforderungen an Konstruktion, Prüfung und Zertifizierung von Geräten fest, die in EX-Bereichen eingesetzt werden.

ATEX-konforme Produkte sind in der Regel durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

• CE-Kennzeichnung
• EX-Symbol
• Gerätegruppe und Kategorie (z. B. II 2G)
• Temperaturklasse
• Kennnummer einer benannten Prüfstelle

Ein typisches Beispiel für eine EX-Kennzeichnung finden Sie auf dem Typenschild eines zertifizierten Geräts – dieses enthält alle relevanten Angaben zur sicheren Verwendung im jeweiligen Einsatzbereich.

IECEx - Internationales Zertifizierungssystem

Das IECEx-System ist ein weltweit anerkanntes Zertifizierungssystem für Explosionsschutzgeräte. Es basiert auf der internationalen Normenreihe IEC 60079, die technische Anforderungen an Geräte für explosionsgefährdete Bereiche definiert.

Ziel von IECEx ist es, die internationale Anerkennung von Explosionsschutz-Zertifizierungen zu erleichtern und den weltweiten Handel mit sicheren Geräten zu vereinfachen.

Während ATEX innerhalb der EU gesetzlich vorgeschrieben ist, orientiert sich IECEx an international harmonisierten technischen Standards und wird in vielen Ländern weltweit angewendet.

Schutzarten im Explosionsschutz

Um zu verhindern, dass Geräte selbst zu einer Zündquelle werden, kommen im Explosionsschutz verschiedene technische Schutzprinzipien zum Einsatz.

Zu den wichtigsten Schutzarten gehören:

Welche Schutzart eingesetzt wird, hängt immer von mehreren Faktoren ab, darunter:

• die jeweilige EX-Zone
• das vorhandene Medium (Gas oder Dampf)
• die Prozessbedingungen
• die Art der eingesetzten Geräte

Die Rolle von Sensorik im EX-Bereich

Sensoren und Messsysteme wie Inline-Viskositätssensoren oder Füllstandssensoren sind entscheidend für sichere und stabile industrielle Prozesse.

Sie ermöglichen die kontinuierliche Überwachung wichtiger Prozessparameter wie:

• Viskosität (Fluid.iO Viskosität)
• Druck (Fluid.iO Sicherheitsschalteinrichtungen)
• Durchfluss (Fluid.iO Durchflussmessgeräte)
• Füllstand (Fluid.iO Füllstandsgeräte)
• Stoffeigenschaften von Fluiden

Gerade die Füllstandsmesstechnik spielt im EX-Bereich eine besonders wichtige Rolle, da sie hilft, kritische Zustände frühzeitig zu erkennen und Prozesse sicher zu steuern.

In explosionsgefährdeten Bereichen müssen Sensoren so konstruiert sein, dass sie keine Zündquelle darstellen.

Daher werden bei der Entwicklung unter anderem berücksichtigt:

• Begrenzung elektrischer Energie
• robuste und geeignete Gehäusekonstruktionen
• zertifizierte Komponenten
• klare Kennzeichnung und Dokumentation gemäß ATEX oder IECEx

Bei Fluid.iO verfügen wir über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung von Sensorlösungen für anspruchsvolle industrielle Anwendungen – auch im EX-Bereich. Kunden können sich darauf verlassen, dass unsere Produkte alle relevanten Anforderungen erfüllen und zuverlässig im Einsatz sind.

Fazit: Sicherheit beginnt bei der richtigen Geräteauswahl 

Explosionsschutz ist ein zentraler Bestandteil moderner Industrieanlagen. Nur durch die richtige Kombination aus Risikobewertung, Zoneneinteilung und zertifizierter Technik lassen sich Prozesse sicher betreiben.

Für Anlagenbetreiber bedeutet das:

Bereits bei der Planung von Mess- und Automatisierungstechnik sollte darauf geachtet werden, dass eingesetzte Geräte für EX-Bereiche geeignet und korrekt gekennzeichnet sind.

Die Auswahl geeigneter Sensorik trägt entscheidend dazu bei, Risiken zu minimieren und gleichzeitig stabile sowie effiziente Prozesse zu gewährleisten.

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