Ex-Zonen und ATEX-Absauganlagen: Zonen, Gerätekategorien und was die Absaugung braucht

Wo Lösemittel verdunsten, Pulver abgefüllt oder Metallteile geschliffen werden, kann eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen – in der Halle und im Inneren der Absauganlage. Damit Geräte und Anlagen dort sicher arbeiten, werden solche Bereiche in Ex-Zonen eingeteilt. Dieser Beitrag erklärt die Zoneneinteilung, die Kennzeichnung der Geräte und worauf es bei einer Ex-geschützten Absaugung ankommt. Wie es überhaupt zu einer Explosion kommt, lesen Sie im Beitrag Staubexplosion.

Was eine Ex-Zone ist

Eine explosionsfähige Atmosphäre ist ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben, in dem sich ein Brand nach der Zündung von selbst ausbreitet. Ein Bereich, in dem sie in gefährlicher Menge auftreten kann, ist ein explosionsgefährdeter Bereich. Er wird in Zonen eingeteilt – danach, wie häufig und wie lange mit der explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen ist. Je häufiger sie auftritt, desto strenger sind die Anforderungen an Geräte und Anlagen.

Ein Punkt, der oft übersehen wird: Nebel aus brennbaren Flüssigkeiten gehören zur Gruppe der Gase und Dämpfe. Fein versprüht können solche Flüssigkeiten auch unterhalb ihres Flammpunkts explosionsfähig sein.

Ex-Zonen und Gerätekategorien im Überblick

Wie oft tritt die explosionsfähige Atmosphäre auf?	Gase, Dämpfe, Nebel	Stäube	Geeignete Gerätekategorie
ständig, über lange Zeiträume oder häufig	Zone 0	Zone 20	1G bzw. 1D
im Normalbetrieb gelegentlich	Zone 1	Zone 21	2G bzw. 2D (oder Kategorie 1)
im Normalbetrieb normalerweise nicht, und wenn, dann nur kurz	Zone 2	Zone 22	3G bzw. 3D (oder Kategorie 1 oder 2)

Die Kategorie sagt, wie sicher ein Gerät gegen Zündung ausgelegt ist:

• Kategorie 1: sehr hohes Schutzniveau – das Gerät bleibt auch bei seltenen Störungen sicher.
• Kategorie 2: hohes Schutzniveau – sicher auch bei Störungen, mit denen üblicherweise zu rechnen ist.
• Kategorie 3: normales Schutzniveau – sicher im Normalbetrieb.

Ein Gerät mit höherer Kategorie darf in einer weniger strengen Zone eingesetzt werden, umgekehrt nicht. Welche Stellen einer Staubabsaugung typischerweise in welche Zone fallen, zeigt der Beitrag Staubexplosion.

Was die Angaben auf dem Typenschild bedeuten

Wer nach „Ex-Klassen“ sucht, meint meist die Angaben, mit denen ein Gerät für explosionsgefährdete Bereiche gekennzeichnet ist. Die wichtigsten:

Angabe	Bedeutung
Ex-Zeichen im Sechseck	Das Gerät ist für explosionsgefährdete Bereiche gebaut.
II	Gerätegruppe II: alle Bereiche außer dem Bergbau unter Tage.
1, 2 oder 3 mit G oder D	Gerätekategorie und ob für Gas (G) oder Staub (D) – zum Beispiel „II 3D“.
IIA, IIB, IIC	Explosionsgruppe bei Gasen. IIC ist die strengste, etwa für Wasserstoff.
IIIA, IIIB, IIIC	Explosionsgruppe bei Stäuben: brennbare Flusen, nicht leitfähige Stäube, leitfähige Stäube wie viele Metallstäube.
T1 bis T6 bzw. Temperatur in °C	höchste Oberflächentemperatur. Bei Gasen als Temperaturklasse (T1 bis 450°C, T6 bis 85°C), bei Stäuben als Gradzahl.

Die Oberflächentemperatur muss mit Sicherheitsabstand unter der Zündtemperatur des Stoffs liegen. Bei Stäuben gilt das sowohl für die aufgewirbelte Staubwolke als auch für abgelagerten Staub, der auf heißen Flächen zu glimmen beginnen kann.

Gase und Stäube: ein wichtiger Unterschied in der Absaugung

	Gase, Dämpfe, Nebel	Stäube
Ziel in der Absaugung	Konzentration in Haube und Rohr durch genug Luft deutlich unter der unteren Explosionsgrenze halten	Im Filter sammelt sich der Staub zwangsläufig – eine explosionsfähige Staubwolke lässt sich dort meist nicht vermeiden
Kritische Stelle	Erfassung, Rohrleitung, Ventilator, Stellen, an denen sich Dämpfe sammeln können	Filter auf der Rohgasseite, Staubsammelbehälter, Abreinigung
Zusätzlicher Schutz	Zündquellen vermeiden, Luftmenge überwachen, bei Bedarf Flammendurchschlagsicherungen	Zündquellen vermeiden und die Auswirkungen einer Explosion begrenzen: Druckentlastung, Unterdrückung, Entkopplung

Deshalb ist die Luftmenge bei Lösemitteldämpfen eine Sicherheitsgröße: Wird sie gedrosselt, etwa durch einen zugesetzten Filter, steigt die Konzentration im Rohr. Bei Stäuben dagegen sorgt erst die Bauweise der Filteranlage dafür, dass eine Explosion im Inneren beherrschbar bleibt.

Was eine Absauganlage in Ex-Bereichen braucht

Bei einer Absauganlage sind drei Bereiche getrennt zu betrachten: die Umgebung, in der sie steht, ihr Inneres auf der Rohgasseite (Erfassung, Rohre, Filter, Staubbehälter) und die Reingasseite hinter dem Filter. Für jeden Bereich gilt die passende Zone und damit die passende Kategorie. Die Kennzeichnung einer Anlage kann deshalb für innen und außen unterschiedlich sein.

• Zündquellen vermeiden: Alle Bauteile in passender Kategorie – nicht nur Motoren und Schalter, sondern auch mechanische Teile wie Ventilator, Zellenradschleuse oder Abreinigung. Keine heißen Oberflächen. Funken aus dem Prozess müssen durch Funkenvorabscheider oder Funkenerkennung von der Filteranlage ferngehalten werden – oder das Gerät ist nur für Prozesse ohne Funken zugelassen.
• Erdung und Potentialausgleich: Rohre, Flansche, Gehäuse, Stützkörbe und Staubbehälter werden leitend verbunden und geerdet, Schläuche sind ableitfähig. So kann sich keine elektrostatische Ladung aufbauen, die sich als Funke entlädt.
• Ableitfähige Filter: Filtermedien mit antistatischer Ausrüstung, etwa mit eingearbeiteten leitfähigen Fasern oder aluminierter Oberfläche, die über die Halterung geerdet sind.
• Bei Stäuben die Auswirkungen begrenzen: Explosionsdruckentlastung, Explosionsunterdrückung oder druckfeste Bauweise und eine Entkopplung zu Rohrleitungen und Staubaustrag. Was diese Maßnahmen leisten, erklärt der Beitrag Staubexplosion. Für die Auslegung braucht man Kenngrößen des Staubs wie den K_St-Wert.
• ATEX-Ventilatoren: Ein Ventilator, der ein explosionsfähiges Gemisch fördert oder in einer Ex-Zone steht, braucht eine Ex-Ausführung: einen Motor mit passendem Zündschutz und eine Bauweise, bei der auch ein Anstreifen des Laufrads keine zündfähigen Funken erzeugt. Bei Staubanlagen sitzt er meist auf der Reingasseite. Auch dort ist zu bewerten, was bei einem Filterschaden passiert.
• Überwachen: Differenzdruck am Filter, Füllstand im Staubbehälter und – bei Dämpfen – die Luftmenge. Fallen sie aus dem Rahmen, muss die Anlage reagieren.
• Sauber halten: Staub regelmäßig austragen und Ablagerungen an Anlage und Rohren vermeiden. Abgelagerter Staub kann eine Ex-Zone erst entstehen lassen.

Das Explosionsschutzdokument

Die Gefahrstoffverordnung verpflichtet den Arbeitgeber, Explosionsgefährdungen zu beurteilen und das Ergebnis in einem Explosionsschutzdokument festzuhalten – vor Aufnahme der Tätigkeit. Es enthält unter anderem:

• welche brennbaren Stoffe vorkommen und wo explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann,
• die Einteilung in Zonen, auch im Inneren von Anlagen,
• die technischen und organisatorischen Schutzmaßnahmen,
• die erforderlichen Prüfungen nach Betriebssicherheitsverordnung,
• Regeln für Arbeiten in Ex-Bereichen, etwa Freigaben für Schweißarbeiten.

Das Dokument wird fortgeschrieben, wenn sich etwas ändert – neue Stoffe, neue Maschinen, eine erweiterte Absaugung. Der Hersteller der Absauganlage liefert dafür die Grundlagen: Konformitäts- oder Herstellererklärung, Kennzeichnung, Betriebsanleitung und Angaben zu Schutzeinrichtungen wie Entlastungsflächen.

Grundlage sind die europäischen ATEX-Richtlinien: 2014/34/EU für Hersteller von Geräten und Schutzsystemen, 1999/92/EG für den Schutz der Beschäftigten. In Deutschland sind sie in der Gefahrstoffverordnung und der Betriebssicherheitsverordnung umgesetzt und in den TRGS 720 bis 727 näher beschrieben.

Dieser Beitrag gibt einen Überblick und ersetzt keine Rechtsberatung und keine Beratung durch Fachleute für Explosionsschutz. Maßgeblich sind die aktuellen Fassungen der Vorschriften und Regeln.

Checkliste

1. Sind alle brennbaren Gase, Lösemittel, Nebel und Stäube in Ihrem Betrieb erfasst – mit ihren Kenngrößen aus Sicherheitsdatenblatt oder Messung?
2. Gibt es ein aktuelles Explosionsschutzdokument, und sind darin auch die Zonen im Inneren der Absauganlage festgelegt?
3. Passen Kategorie, Explosionsgruppe und Temperaturangabe aller Geräte zur jeweiligen Zone und zum Stoff?
4. Sind Rohre, Schläuche, Filter und Gehäuse durchgängig geerdet?
5. Können Funken aus dem Prozess in die Filteranlage gelangen?
6. Ist die Filteranlage bei brennbaren Stäuben gegen die Auswirkungen einer Explosion geschützt und entkoppelt?
7. Wurde das Dokument nach der letzten Änderung an Anlage oder Prozess angepasst?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA baut seit 1991 Absauganlagen in ATEX-Ausführung – in eigener Konstruktion und Fertigung in Nordhessen. Dazu gehören der Dustmaster und der Nano-Deduster für brennbare Stäube, Industriesauger und zentrale Hochvakuumanlagen und als mobiles Gerät der Air 1.500 EX für brennbare Stäube und Pulver bei Prozessen ohne Funken. Wir legen Erfassung, Filter, Ventilator, Druckentlastung und Entkopplung passend zu Ihren Stoffen und Zonen aus und liefern die Unterlagen für Ihr Explosionsschutzdokument mit.

So gehen wir vor: kostenlose Erstberatung, Abstimmung per Teams oder Telefon, Begehung vor Ort, Konzept und Angebot, dann Montage und Service – alles aus einer Hand.

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Häufige Fragen

Was sind Ex-Zonen?

Ex-Zonen teilen explosionsgefährdete Bereiche danach ein, wie häufig und wie lange eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Für Gase, Dämpfe und Nebel gibt es die Zonen 0, 1 und 2, für Stäube die Zonen 20, 21 und 22. Zone 0 und 20 sind die strengsten.

Was ist der Unterschied zwischen Zone 1 und Zone 21?

Beide beschreiben Bereiche, in denen im Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Zone 1 gilt für Gase, Dämpfe und Nebel, Zone 21 für Stäube. Geräte brauchen dort die Kategorie 2G beziehungsweise 2D.

Was bedeutet Gerätekategorie 2G oder 3D?

Die Zahl gibt das Schutzniveau an, der Buchstabe die Art der Atmosphäre: G für Gas, D für Staub. Ein Gerät der Kategorie 2G ist für Zone 1 und 2 geeignet, eines der Kategorie 3D für Zone 22.

Was ist eine Ex-geschützte Absaugung oder ATEX-Absauganlage?

Eine Absauganlage, die für explosionsgefährdete Bereiche und brennbare Stoffe ausgelegt ist. Sie vermeidet Zündquellen, ist durchgängig geerdet, hat ableitfähige Filter und passende Ventilatoren und ist bei brennbaren Stäuben gegen die Auswirkungen einer Explosion geschützt und entkoppelt.

Was meint man mit Ex-Klassen?

Meist die Angaben auf dem Typenschild eines Ex-Geräts: Gerätegruppe, Kategorie, Explosionsgruppe (zum Beispiel IIB oder IIIC) und Temperaturklasse (T1 bis T6). Zusammen zeigen sie, in welcher Zone und mit welchem Stoff ein Gerät eingesetzt werden darf.

Darf ein Gerät der Kategorie 2 in Zone 22 eingesetzt werden?

Ja, wenn es für Staub (D) gekennzeichnet ist und Explosionsgruppe und Temperatur zum Staub passen. Ein Gerät mit höherem Schutzniveau darf in einer weniger strengen Zone arbeiten, umgekehrt nicht.