Weltweites Normenwerk für den Explosionsschutz

Dipl.-Ing. Carsten Hilgers

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts hat man sich mit dem Thema Explosionsschutz beschäftigt und verschiedene Prinzipien entwickelt, um sowohl im Bergbau als auch in der Industrie Explosionen zu verhindern. Dies wurde auch durch entsprechende Normen und Vorschriften geregelt – zunächst meist auf nationaler Ebene. Mit dem Zusammenwachsen von Europa auf politischer und wirtschaftlicher Ebene gewann die Europäische Normung an Bedeutung, die die nationalen Normen zum Explosionsschutz unter den zwei sogenannten Atex-Richtlinien vereinheitlichte. Heute wird die Normarbeit international betrieben. Im Bereich der Elektrotechnik koordiniert das Internationale Elektrotechnische Komitee (IEC) die Normungsarbeit. Auf der operativen Ebene erarbeiten Fachexperten in den „Working groups“ die einzelnen Normen. Zwischen IEC und der europäischen Normenorganisation Cenelec ist vereinbart, die IEC-Normen in die Europäische Normung zu übernehmen. In der Regel ist dies ohne Weiteres möglich, da auf internationaler Ebene auch europäische Fachexperten an der Normung mitgearbeitet haben.

In Europa begann alles bei der Normenreihe EN 50014, die grundlegende Anforderungen für die einzelnen Zündschutzarten beschreibt. Aus der 50er-Normreihe ist inzwischen die EN 60079-Reihe entstanden, die so auf IEC-Normen basierend gekennzeichnet ist. Teil 0 dieser Normenreihe beschreibt die Begriffe und Anforderungen, die für alle Schutzprinzipien gelten. Man hat konsequent alles, was in mehr als einer speziellen Zündschutzart zur Anwendung kommt, in diese Norm übernommen. Daher ist auch die ursprünglich als „Stand-alone-Norm“ EN 50021 als Teil 15 in die Normreihe integriert worden.

Weitere Veränderungen ergaben sich mit der Einführung der Atex-Richtlinien. Sie berücksichtigten sowohl den Gas- als auch den Staubexplosionsschutz und werteten damit den bislang eher vernachlässigten Staubexplosionsschutz deutlich auf. Mit EN 50281-1-1 und EN 50281-1-2 hatte man begonnen, Staubexplosionen durch Schutz mithilfe von Gehäusen zu regeln. Ähnlich wie bei Gasen wird in den Folgejahren die Norm international. Daher hat man, in Analogie zur Normenreihe EN 60079, für den Staubexplosionsschutz die Normenreihe EN 60241 geschaffen. Teil 0 legt die grundlegenden Anforderungen für alle Zündschutzarten fest. Teil 1 beschreibt die Anforderungen an den Schutz durch Gehäuse (Ex tD), Teil 11 (Ex iD) die Eigensicherheit bei Staub.

Mit der Zusammenführung der Normen geht man inzwischen soweit, dass in der fünften Ausgabe der IEC 60079-0 bereits Gas und Staub zusammengefasst sind. Das bedeutet: Die EN 60241 wird wieder auslaufen. Dies führt dazu, dass in die Gerätegruppen I für Bergbau, II für Gas und III für Staub unterschieden wird. Es wird auch an einer Norm für hybride Gemische aus Gas und Staub gearbeitet.

Ähnliche Entwicklungen sind im Bereich des nicht-elektrischen Explosionsschutzes zu beobachten. Auch hier gilt die Atex-Richtlinie, die nicht zwischen elektrischen und nicht-elektrischen Betriebsmitteln unterscheidet. Im Bereich der Mechanik versucht man daher, sich an die lange Tradition der Elektrotechnik anzulehnen. Die Bewertung der Zündquellen wird durch den Hersteller durchgeführt und ist bei einer benannten Stelle zu hinterlegen.

Im Bereich des Explosionsschutzes ist international inzwischen das IECEx für die Normung zuständig. Zu dieser Zuständigkeit gehört es auch, regelmäßig im Rhythmus von fünf Jahren die Normen zu überarbeiten. Die Überarbeitungen führen zu heftigen Diskussionen in Fachkreisen, da im Bezug auf die Atex-Richtlinie 94/9/EG der Stand der Technik eine Rolle spielt. Es wird die Frage nach der Notwendigkeit von Re-Zertifizierungen laut. Eine solche ist nötig, wenn sich in einer neuen Norm-ausgabe eine wesentliche Veränderung ergibt. Insbesondere der zweite Leitfaden zur Richtlinie 94/9/EG mit Abschnitt 10.3 hat die Gemüter erregt. Für viele stellt sich daher die Frage: Muss ich neu zertifizieren? Inzwischen zeichnet sich ab, dass die EG-Baumusterprüfbescheinigungen auch nach dem alten Normstand gültig bleiben, wenn sich keine wesentlichen Änderungen in der Norm ergeben haben. Die Entscheidung hierfür liegt im Wesentlichen beim Hersteller. Erleichtert wird dies inzwischen dadurch, dass mit der Veröffentlichung der neuen Normausgabe auch die Änderungen im Vorwort genannt werden. So lässt sich einfach beurteilen, ob die Änderungen für das jeweilige Produkt zutreffend sind. Wenn ja, so ist im Falle einer gravierenden Veränderung, die die Sicherheit der Zündschutzart betrifft, eine Nachprüfung durch die benannte Stelle durchzuführen. Dies wird aber eher die Ausnahme bleiben.

Der aktuellen Normentwicklung folgend, sind bei Stäuben Gehäuse aus Metall von Vorteil. Stäube können zur elektrostatischen Aufladung führen, insbesondere die Gleitbüschelentladung stellt eine Zündgefahr dar. Dies bedeutet, dass bei Kunststoffen die Leitfähigkeit des Materials zu beachten ist, um dieser Gefahr entgegenzu-wirken. So darf der Widerstand des Gehäuses den Wert von 1 GOhm nicht überschreiten. Zum anderen muss der Kunststoff aber auch den hohen mechanischen Belastungen nach der Alterungsprüfung standhalten. Mit den robusten Gehäusen aus Druckguss, die Schmersal zum Beispiel bei den Bandschieflaufschaltern der Baureihe EX-T 250 verwendet, werden derartige Zündquellen ausgeschlossen. Auch die mechanischen Zündquellen sind bei diesen Bauformen auszuschließen. Die Materialpaarungen sind so gewählt, dass keine Zündfunken entstehen können. Selbst ein Förderband kann durch die leitfähige Verbindung der Rolle bis zum PA-Anschluss am Gehäuse keine elektrostatische Aufladung verursachen.

Neben den beiden Bandschieflaufschaltern EX-T250 und EX-T441 sind auch die Seilzug-Notschalter und die Positionsschalter in diesem Programm als Kategorie 2D- Geräte in der Atex-EG-Baumusterprüfung ausgewiesen, sodass auch die typischen Anwendungen in der Zone 21 und 22 sicher und zuverlässig abgedeckt werden können.

Der kurze Überblick über die Geschichte des Explosionsschutzes zeigt, dass die Anforderungen an die Produkte deutlich höher geworden sind. Aber durch die gemeinsame Basis, die inzwischen zumindest im Bereich der elektrischen Betriebsmittel erreicht wurde, ist international ein einheitlicher Standard erreicht – und dem Anwender steht ein umfassendes Angebot an Ex-Geräten zur Verfügung, das neben elektromechanischen Schaltgeräten auch berührungslos wirkende Sensoren und Ex-Befehlsgeräte und -Leuchtmelder umfasst. Zusammen mit dem weltweit hohen Ansehen der Atex-Richtlinie und den Bestrebungen durch IECEx ist der Weg in eine weltweit einheitliche Normung und Umsetzung in den Ländern geebnet. Dazu tragen auch Projekte bei, die von der UN unterstützt werden und zum Ziel haben, das IECEx-Schema in solchen Ländern einzuführen, die bislang noch keine nationalen Vorschriften zum Explosionsschutz aufgestellt haben.

Halle 9, Stand 450

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