Explosionsfähige Atmosphäre – ein Gemisch aus brennbaren Stoffen in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben mit Luft unter atmosphärischen Bedingungen, in dem sich die Verbrennung nach der Zündung spontan auf das gesamte Gemisch ausbreitet.

Explosionsrisiko – eine Kombination aus der Häufigkeit oder Wahrscheinlichkeit einer Explosion von Gemischen aus brennbaren Stoffen in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben mit Luft unter atmosphärischen Bedingungen, die Gefahren und Folgen im Zusammenhang mit diesem Ereignis verursacht.

Untere Explosionsgrenze (UEG) – die untere Grenze des Konzentrationsbereichs eines brennbaren Stoffes in Luft, bei dem eine Explosion auftreten kann.

Obere Explosionsgrenze (ULG) – die obere Grenze des Konzentrationsbereichs eines brennbaren Stoffes in der Luft, bei dem eine Explosion auftreten kann.

Brennbare Stoffe – Stoffe, die eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugen können, es sei denn, Prüfungen ihrer Eigenschaften zeigen, dass sie, wenn sie mit Luft vermischt werden, nicht automatisch zur Ausbreitung einer Explosion beitragen können.

Flammpunkt – die Mindesttemperatur, bei der eine Flüssigkeit unter festgelegten Testbedingungen brennbares Gas oder Dampf in einer Menge freisetzt, die ausreicht, um sich mit einer wirksamen Zündquelle sofort zu entzünden.

Minimale Zündenergie (MIE) – die niedrigste Energie, die ausreicht, um die Zündung des am leichtesten entzündbaren Gemisches eines gegebenen Staubs unter festgelegten Testbedingungen zu verursachen.

Minimale Zündtemperatur der Staubwolke TCL – entspricht der niedrigsten Temperatur heißer Oberflächen, die bei Kontakt mit der Staubwolke deren Entzündung verursachen.

Minimale Selbstentzündungstemperatur der Staubschicht – die niedrigste Temperatur der heißen Oberfläche, bei der sich die Staubschicht unter festgelegten Testbedingungen entzündet.

Mindestzündtemperatur der Staubschicht T5 mm – die niedrigste Temperatur der heißen Oberfläche, bei der sich die 5 mm dicke Staubschicht auf dieser Oberfläche entzündet.

Erwerbstätige Personen – darunter sind zu verstehen: Arbeitnehmer, natürliche Personen, die einer Tätigkeit auf einer anderen Grundlage als einem Arbeitsverhältnis nachgehen oder ein Gewerbe auf eigene Rechnung betreiben, Studenten oder Auszubildende, die an praktischen Kursen teilnehmen, Personen, die kurzfristige Arbeiten oder Inspektionstätigkeiten ausführen.

Nicht explosionsgefährdete Bereiche – dies sind Bereiche, in denen das Auftreten explosionsfähiger Atmosphären in Mengen, die besondere Vorkehrungen zum Schutz der Gesundheit und Sicherheit von Arbeitnehmern und Dritten erfordern, nicht zu erwarten ist.

Inspektion – eine Tätigkeit, die darauf abzielt, den Zustand von Geräten und Schutzsystemen zu beurteilen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind.

Explosionsrisiko – eine Kombination aus der Häufigkeit oder Wahrscheinlichkeit einer Explosion von Gemischen aus brennbaren Stoffen in Form von Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben mit Luft unter atmosphärischen Bedingungen, die Gefahren und Folgen im Zusammenhang mit diesem Ereignis verursacht.

Schutzsystem – Als „Schutzsysteme“ gelten alle Teile und Komponenten, deren Aufgabe es ist, eine entstehende Explosion sofort zu stoppen und/oder die effektive Flammenausbreitung und den Explosionsdruck zu begrenzen. Schutzsysteme können in das Gerät integriert oder separat als eigenständige Systeme vertrieben werden.

Geräte – bezeichnet Maschinen, Ausrüstungen, feste oder bewegliche Vorrichtungen, Steuerungskomponenten und Instrumente sowie deren Erkennungs- und Verhinderungssysteme, die einzeln oder miteinander verbunden zur Erzeugung, Übertragung, Speicherung, Messung, Regelung und Umwandlung von Energie und zur Umwandlung von Materialien bestimmt sind, die aufgrund eigener potenzieller Zündquellen eine Explosion verursachen können.

Explosion – eine heftige Oxidations- oder Zersetzungsreaktion, die einen Anstieg der Temperatur und/oder des Drucks verursacht.

Emissionsquelle – ein Punkt oder Ort, von dem aus brennbare Gase, brennbare Dämpfe oder brennbare Flüssigkeiten in die Atmosphäre freigesetzt werden können, sodass eine explosionsfähige Gasatmosphäre entstehen kann.

Emissionsstufen – es gibt drei Emissionsstufen, die in der Reihenfolge abnehmender Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosiven Gasatmosphäre angeordnet sind:

(a) Kontinuierliche Emissionsrate; die kontinuierlich auftritt oder voraussichtlich über längere Zeiträume auftreten wird.
(b) Emission der ersten Stufe; die voraussichtlich periodisch oder gelegentlich während des normalen Betriebs auftreten wird.
(c) Emission der zweiten Stufe; die unter normalen Betriebsbedingungen voraussichtlich nicht auftritt und, falls doch, nur selten und für kurze Zeiträume.
Quellen, die eine kontinuierliche Emissionsrate verursachen – z. B. die Oberfläche einer brennbaren Flüssigkeit in einem fest überdachten Tank mit kontinuierlicher Entlüftung in die Atmosphäre, die Oberfläche einer brennbaren Flüssigkeit, die zur Atmosphäre hin offen ist.

kontinuierlich oder über einen längeren Zeitraum.

Primäre Emissionsquellen – z. B. Pumpen-, Kompressor- oder Ventildichtungen, Sicherheitsventile, Entlüftungsöffnungen und andere Öffnungen, aus denen während des normalen Betriebs brennbare Stoffe in die Atmosphäre gelangen können.

Quellen, die sekundäre Emissionen verursachen – z. B. Pumpen-, Kompressor- und Ventildichtungen, Öffnungen, Verbindungen und Armaturen, Probenahmestellen, Sicherheitsventile, Entlüftungsöffnungen und andere Öffnungen, aus denen bei normalem Betrieb keine brennbaren Stoffe in die Atmosphäre gelangen können.

Temperaturklasse – eine konventionelle Einteilung von Gemischen aus Dämpfen und Gasen mit Luft, die aufgrund des Kontakts mit den Außenflächen von elektrischen oder Heizgeräten mit einer Temperatur in einem von sechs Bereichen explosionsgefährdet sind:

Die Einteilung in Temperaturklassen ist die Grundlage für die Konstruktion und Auswahl elektrischer Geräte je nach der Temperatur, die ihre Oberfläche (Gehäuse) während des Betriebs in explosionsgefährdeten Bereichen erreichen kann.

Explosionsgruppe – zusätzliche Kennzeichnung von Geräten, die für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind, unter Berücksichtigung der Art der vorhandenen explosionsfähigen Gasatmosphäre

Explosionsgefährdete Bereiche sind Räume, in denen die Möglichkeit einer explosionsfähigen Atmosphäre besteht und die besondere Vorkehrungen erfordern, um die Gesundheit und Sicherheit von Arbeitnehmern und Dritten zu gewährleisten. Explosionsgefährdete Bereiche werden in Zonen unterteilt, die anhand der Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens explosionsfähiger Atmosphären klassifiziert werden:

Zone 0 – ein Bereich, in dem ständig, häufig oder über längere Zeiträume eine explosionsfähige Atmosphäre herrscht, die ein Gemisch aus brennbaren Stoffen in Form von Gas, Dampf oder Nebel mit Luft enthält;

Zone 1 – ein Bereich, in dem während des normalen Betriebs gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann, die ein Gemisch aus brennbaren Stoffen in Form von Gas, Dampf oder Nebel mit Luft enthält;

Zone 2 – ein Bereich, in dem während des normalen Betriebs keine explosionsfähige Atmosphäre entsteht, die ein Gemisch aus brennbaren Stoffen in Form von Gas, Dampf oder Nebel mit Luft enthält, und falls doch, dann nur für einen kurzen Zeitraum;

Zone 20 – ein Bereich, in dem ständig, häufig oder über längere Zeiträume eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus entzündbarem Staub in der Luft herrscht;

Zone 21 – ein Bereich, in dem während des normalen Betriebs gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus entzündbarem Staub in der Luft auftreten kann;

Zone 22 – ein Bereich, in dem während des normalen Betriebs keine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus entzündlichem Staub in der Luft entsteht und, falls doch, diese nur von kurzer Dauer ist.

1. Heiße Oberflächen Als gefährliche Explosionsauslösungsquelle gelten heiße Oberflächen, deren Temperatur 2/3 der minimalen Selbstentzündungstemperatur des Stoffes (ausgedrückt in °C) überschreiten kann, die in ihrer Gegenwart auftreten kann.
2. Offenes Feuer, heiße Gase und brandgefährliche Arbeiten stellen eine besondere Situation dar, wenn diese Art von Zündquelle auftritt. Bei brandgefährlichen Arbeiten müssen Sicherheitsregeln eingehalten werden, um die Explosionsgefahr zu minimieren.
3. Elektrische Geräte und Anlagen können durch elektrische Funken, die beim Ein- und Ausschalten von Stromkreisen entstehen, durch beschädigte Verbindungen in der Anlage und durch Streuströme sowie in Form von heißen Oberflächen entzündet werden.
   Statische Elektrizität – kurze Stromimpulse, die im Raum zwischen Objekten mit einer ausreichend großen elektrostatischen Potenzialdifferenz auftreten und zum vollständigen oder teilweisen Verschwinden der elektrostatischen Ladung auf diesen Objekten führen.

Es gibt fünf grundlegende Arten von elektrostatischer Entladung:

• Kapazitive Funkenentladungen – entzünden alle explosionsgefährdeten Atmosphären
• Sich ausbreitende Garbenentladungen – entzünden alle explosionsgefährdeten Atmosphären
• Kegelentladungen – entzünden einen Teil des Staubs und die gesamte Gasatmosphäre
• Garbenentladungen – entzünden alle Gasatmosphären, entzünden keine Staubatmosphären, außer Staub von Zündmaterialien
• Koronaentladungen – Entladungen mit sehr geringer Energie (unter 0,1 mJ) – sollen selbst die empfindlichsten Gasatmosphären mit einer Zündenergie unter 0,1 mJ oder mit erhöhter Sauerstoffkonzentration entzünden können. Die Debatte über die Richtigkeit dieser Behauptungen ist noch nicht abgeschlossen.

Mechanische Funken können bei Renovierungs- und Reparaturarbeiten sowie beim Schleifen und Polieren entstehen. Dabei können sich heiße Partikel von den Bauteilen lösen.
Blitze entstehen
durch exotherme chemische Reaktionen – Reaktionen mit positiver Wärmebilanz gegenüber der Umgebung, die zu einer Entzündung führen können. Weitere mögliche Ursachen sind
adiabatische Kompression, Stoßwellen und Strömungen.
Optische Strahlung ist elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von 100 nm bis 1 mm. Sie wird unterteilt in
ultraviolette,
sichtbare und
infrarote Strahlung.

Hochfrequente elektromagnetische Strahlung (HF) im Bereich von 10⁴ bis 3*10¹¹ Hz wird von Systemen ausgesendet, die elektrische Energie bei einer für Funksysteme charakteristischen Frequenz erzeugen und nutzen.

Ionisierende Strahlung ist Strahlung, die die Ionisierung eines materiellen Mediums bewirkt, d. h. die Entfernung mindestens eines Elektrons aus einem Atom oder Molekül oder dessen Entfernung aus einer Kristallstruktur.

Ultraschall – Schallwellen, deren Frequenz für das menschliche Ohr zu hoch ist. Die Frequenz von 20 kHz gilt als obere Grenze des Hörbaren und gleichzeitig als untere Grenze des Ultraschalls, während die Frequenz von 1 GHz als obere Grenze des Ultraschalls gilt.
Streuströme sind ein Phänomen meist unkontrollierter elektrischer Ströme zwischen zwei oder mehr Punkten stromleitender Stoffe (Metalle, Nichtmetalle, Elektrolyte). Dieser Strom ist meist ein unerwünschtes Phänomen, das bei der Übertragung elektrischer Energie auftritt.

Gruppe I: Geräte zur Installation in unterirdischen Grubenbauwerken, in denen die Gefahr von Explosionen durch Methan-Luft-Kohlenstaub-Gemische besteht.

Gruppe II: Geräte, die für die Installation in explosionsgefährdeten Bereichen (außerhalb des Bergbaus) vorgesehen sind

Geräte, die für den Einsatz an Orten bestimmt sind, an denen eine explosionsfähige Gas- oder Staubatmosphäre auftreten kann, mit Ausnahme von Bergwerken:

Geräte der Gruppe II, Kategorie 1

Geräte der Gruppe II, Kategorie 2

Geräte der Gruppe II, Kategorie 3

Geräte der Kategorie 1 (sehr hohes Schutzniveau)

Produkte dieser Kategorie sollten sich durch integrierte Sicherheitsmaßnahmen auszeichnen, sodass im Falle des Versagens einer der Sicherheitsmaßnahmen mindestens eine zweite, unabhängige Maßnahme das erforderliche Schutzniveau gewährleistet.

Geräte der Kategorie 2 (hohe Sicherheit)

Produkte dieser Kategorie können in Bereichen, in denen explosionsgefährdete Atmosphären auftreten können, funktionieren und ein hohes Maß an Schutz bieten

Geräte der Kategorie 3 (normales Schutzniveau)

Produkte dieser Kategorie können in Bereichen, in denen das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre unwahrscheinlich ist, funktionieren und ein normales Schutzniveau bieten.

Produkte, die für den Einsatz in Atmosphären mit einem Gemisch aus Gasen und Dämpfen brennbarer Flüssigkeiten und Luft bestimmt sind, sollten die Kennzeichnung G tragen.

Aufteilung in Untergruppen:

Propan-
Ethylen-
Wasserstoff-
Produkte, die für den Einsatz in Atmosphären mit einem Gemisch aus brennbarem Staub und Luft bestimmt sind, sollten mit D gekennzeichnet werden.

Aufteilung in Untergruppen:

Explosive flüchtige Partikel „Flocke“
Nichtleitender Staub
Leitfähiger Staub

Sofern im Explosionsschutzdokument nichts anderes bestimmt ist, sollten Schutzvorrichtungen und -systeme für alle Räume, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann, vom Arbeitgeber aus einer von drei Kategorien ausgewählt werden.

Je nach Art der in den jeweiligen Zonen vorhandenen brennbaren Gase, Nebel oder Stäube kommen folgende Gerätekategorien zum Einsatz:

In Zone 0 oder 20 – Geräte der Kategorie 1
In Zone 1 oder 21 – Geräte der Kategorie 1 oder 2
In Zone 2 oder 22 – Geräte der Kategorie 1, 2 oder 3
An Orten, an denen die Explosionsrisikobewertung dies erfordert, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

Geräte und Schutzsysteme, deren Stromversorgungsausfall zusätzliche Gefahren bergen kann, müssen unabhängig von anderen Anlagenteilen sicher funktionieren.
Geräte und Schutzsysteme in automatischen Prozessen, die Abweichungen vom Normalbetrieb aufweisen, müssen von autorisierten Personen manuell abgeschaltet werden können, sofern dies die Sicherheit nicht beeinträchtigt.
Wird die Notabschaltung aktiviert, muss die gespeicherte Energie so abgeleitet oder isoliert werden, dass keine Gefahrenquelle mehr besteht.
Anlagen, Geräte, Schutzsysteme und Verbindungselemente, insbesondere Kabel, Leitungen und Rohre, dürfen nur verwendet werden, wenn in der Explosionsschutzdokumentation ihre sichere Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen bestätigt ist.
Der Arbeitgeber hat gemäß den gesetzlichen Bestimmungen alle erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass der Arbeitsplatz, die Ausrüstung und die Verbindungselemente, die den Beschäftigten zugänglich sind, so geplant, gebaut, angeschlossen und installiert sowie gewartet und betrieben werden, dass das Explosionsrisiko minimiert wird.

Gegebenenfalls sollte der Arbeitgeber dafür sorgen, dass Personen mit optischen oder akustischen Alarmsignalen ausgestattet werden, damit sie den Gefahrenbereich verlassen können, bevor die Bedingungen eintreten, die eine Explosion verursachen.

Die nachstehende Tabelle ermöglicht Ihnen die einfachste Auswahl der Geräte für die ausgewiesenen Explosionsgefahrenzonen (Tabelle Nr. 1)

Gemäß der Norm EN 1127-2007 kann die Einteilung in Kategorien aus Sicht des Herstellers von Schutzsystemgeräten, Teilen und Komponenten in der nachstehenden Tabelle veranschaulicht werden.

Tabelle Nr. 1

Kennzeichnung von Geräten, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, gemäß der Verordnung des Entwicklungsministers vom 6. Juni 2016 über Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind:

Jedes Gerät und jedes Schutzsystem muss leserlich und dauerhaft gekennzeichnet sein, mindestens jedoch durch:

1) Nachname oder Vorname, eingetragener Handelsname oder eingetragene Marke und Anschrift des Herstellers;

2) CE-Kennzeichnung;

3) Serien- oder Typenbezeichnung;

4) Chargen- oder Seriennummer, falls vorhanden;

5) Produktionsjahr;

6) spezielle Kennzeichnung für Explosionsschutz EX, gefolgt vom Symbol der Gerätegruppe und -kategorie;

7) Bei Geräten der Gruppe II der Buchstabe „G“ (in Bezug auf explosionsgefährdete Atmosphäre, die durch Gase, Dämpfe oder Nebel verursacht wird)

8) der Buchstabe „D“ (betreffend explosionsgefährdete Atmosphäre durch Staub).

Die Arten von explosionsgeschützten Konstruktionen sind folgende:

d – flammfeste Abdeckung

e – verstärkte Struktur

ia – Eigensicherheit, Sicherheitsstufe „ia“

ib – Eigensicherheit, Sicherheitsstufe „ib“,

ic – Eigensicherheit, Sicherheitsstufe „ic“,

ma – Kapselung, Sicherheitsstufe „mb“,

mb – Kapselung, Sicherheitsstufe „mb“,

nA – Typ n, Schutzart „nA“

nC – Typ n, Schutzmethode „nC“,

nL – Typ n, Schutzart „nL“

nR – Typ n, „nR“-Schutzverfahren,

o – Ölabdeckung [N-10 PN-EN 60079- 6:2007],

px – Gasabdeckung mit Überdruck, Schutzstufe „px“

py – Gasschutzschild mit Überdruck, Schutzstufe „py“,

pz – Gasschutzschild mit Überdruck, Sicherheitsstufe „pz“,

q – Sandabdeckung

s – elektrische Geräte, die nicht den Anforderungen der Normenreihe PN-EN 60079 entsprechen