1. Was ist Explosionsschutz?

Explosionsschutz umfasst alle Maßnahmen, die verhindern sollen, dass es zu einer Explosion kommt, oder die Auswirkungen einer Explosion begrenzen, wenn brennbare Stoffe eine explosionsfähige Atmosphäre bilden können.

Eine explosionsfähige Atmosphäre kann entstehen, wenn sich Luft mit einem brennbaren Gas, Dampf, Nebel oder brennbarem Staub in einer Konzentration vermischt, bei der eine Zündung eine sich ausbreitende Verbrennung auslösen kann. Solche Bedingungen können in vielen industriellen Bereichen auftreten, beispielsweise in Chemieanlagen, Raffinerien, der pharmazeutischen Industrie, der Lebensmittelverarbeitung, bei der Getreideverarbeitung oder in Produktionsanlagen.

Das Grundprinzip ist einfach:

Eine Explosion setzt eine explosionsfähige Atmosphäre und eine Zündquelle voraus. Explosionsschutz zielt darauf ab, zu verhindern, dass diese Kombination zu einer Explosion führt.

1.1 Wie kann eine Explosion entstehen?

Für eine Explosion sind grundsätzlich drei Elemente erforderlich:

• Ein brennbarer Stoff – beispielsweise ein Gas, Dampf, Nebel oder brennbarer Staub
• Sauerstoff – normalerweise aus der Umgebungsluft
• Eine Zündquelle – beispielsweise ein Funke, eine Flamme, eine heiße Oberfläche, ein Lichtbogen oder eine elektrostatische Entladung

Diese drei Elemente werden häufig als Explosionsdreieck dargestellt.

Wird eine dieser Voraussetzungen beseitigt oder kontrolliert, kann eine Explosion verhindert werden.

In industriellen Anlagen ist es jedoch häufig nicht praktikabel, den brennbaren Stoff oder den Sauerstoff vollständig zu entfernen. Der Explosionsschutz konzentriert sich deshalb häufig darauf, Zündquellen zu vermeiden und sicherzustellen, dass Geräte unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen keine Zündquelle darstellen.

1.2 Was ist eine explosionsfähige Atmosphäre?

Eine explosionsfähige Atmosphäre liegt nicht automatisch vor, sobald ein brennbarer Stoff vorhanden ist.

Der Stoff muss in der Lage sein, mit Luft ein Gemisch zu bilden, das sich entzünden kann und bei dem sich die Verbrennung ausbreiten kann. Daher spielen unter anderem Konzentration, Aggregatzustand, Temperatur, Druck und weitere Umgebungsbedingungen eine Rolle.

Explosionsfähige Atmosphären können insbesondere entstehen durch:

Gase und Dämpfe

Beispiele sind:

• Wasserstoff
• Methan
• Propan
• Butan
• Lösemitteldämpfe
• Benzindämpfe

Nebel

Auch brennbare Flüssigkeiten können einen Explosionsschutz erfordern, wenn sie beispielsweise versprüht werden, unter Druck austreten oder fein verteilt als Nebel vorliegen.

Brennbare Stäube

Viele Materialien, die als Feststoff normalerweise kein offensichtliches Explosionsrisiko darstellen, können als fein verteilter Staub explosionsfähig sein.

Beispiele sind:

• Mehl
• Zucker
• Holzstaub
• Kohlenstaub
• Bestimmte Kunststoffe
• Metallstäube

Deshalb ist Explosionsschutz nicht nur für die Öl- und Chemieindustrie relevant, sondern beispielsweise auch für die Lebensmittelindustrie, Holzverarbeitung, Pharmaindustrie und verschiedene Produktionsbereiche.

1.3 Warum können elektrische Geräte eine Zündquelle darstellen?

Elektrische Geräte können verschiedene potenzielle Zündquellen erzeugen.

Dazu gehören beispielsweise:

• Elektrische Funken
• Schaltlichtbögen
• Heiße Oberflächen
• Überhitzte Bauteile
• Fehlerströme
• Statische Elektrizität
• Unzureichend geschützte elektrische Verbindungen

Ein Produkt, das in einer normalen industriellen Umgebung sicher eingesetzt werden kann, ist daher nicht automatisch für einen Bereich geeignet, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann.

Genau deshalb gibt es spezielle Anforderungen an Geräte, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind.

1.4 Explosionsschutz betrifft nicht nur elektrische Produkte

Explosionsschutz wird häufig mit elektrischen Geräten verbunden. Der Anwendungsbereich ist jedoch wesentlich größer.

Auch mechanische Geräte können Zündquellen erzeugen, beispielsweise durch:

• Heiße Oberflächen
• Reibung
• Mechanisch erzeugte Funken
• Lager
• Rotierende Bauteile
• Elektrostatische Aufladung

Explosionsschutzanforderungen können daher sowohl elektrische als auch nicht-elektrische Geräte betreffen.

Der europäische ATEX-Rahmen erfasst beispielsweise Geräte und Schutzsysteme, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind, sowie bestimmte Sicherheits-, Kontroll- und Regelvorrichtungen, die zum sicheren Betrieb solcher Geräte beitragen.

1.5 Was ist das Ziel des Explosionsschutzes?

Explosionsschutz bedeutet daher nicht einfach, ein Produkt „explosionssicher“ zu machen.

Ziel ist vielmehr sicherzustellen, dass ein Produkt:

1. keine unzulässige Zündquelle darstellt,
2. unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen sicher bleibt,
3. für die explosionsgefährdete Umgebung geeignet ist und
4. das für den jeweiligen Bereich erforderliche Schutzniveau bietet.

Welche Anforderungen gelten, hängt insbesondere vom Produkt, vom vorhandenen brennbaren Stoff, von der Umgebung und von der vorgesehenen Anwendung ab.

Diese Verbindung zwischen Produkt und Einsatzumgebung ist entscheidend für das Verständnis von ATEX und anderen Explosionsschutzsystemen.

In den folgenden Kapiteln geht es darum, wann ein Bereich als explosionsgefährdet gilt, welche Produkte betroffen sein können und wie solche Bereiche klassifiziert werden.

2. Wann ist Explosionsschutz erforderlich?

Explosionsschutz ist erforderlich, wenn eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen kann und gleichzeitig eine Zündquelle vorhanden sein könnte.

Entscheidend ist daher nicht allein, ob ein Unternehmen mit brennbaren Stoffen arbeitet. Maßgeblich ist, ob diese Stoffe unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen eine explosionsfähige Atmosphäre bilden können und ob sich in dem betroffenen Bereich Geräte oder andere potenzielle Zündquellen befinden.

2.1 Was macht einen Bereich explosionsgefährdet?

Ein Bereich kann explosionsgefährdet sein, wenn ein brennbarer Stoff freigesetzt werden und sich mit Luft in einer explosionsfähigen Konzentration vermischen kann.

Dies kann beispielsweise auftreten bei:

• Normalbetrieb
• Befüllen und Entleeren
• Produktion und Verarbeitung
• Lagerung
• Reinigung
• Wartung
• Leckagen oder Gerätefehlern

Dabei sind insbesondere die Wahrscheinlichkeit und die Dauer des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre entscheidend, da das Risiko nicht in jedem Bereich gleich ist.

Im Inneren eines Tanks mit einer brennbaren Flüssigkeit kann beispielsweise häufig oder dauerhaft eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden sein. In einem angrenzenden Produktionsbereich kann dies dagegen nur kurzzeitig auftreten, etwa infolge einer Leckage.

Deshalb werden explosionsgefährdete Bereiche nach der Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre klassifiziert, anstatt sie lediglich als „gefährlich“ oder „nicht gefährlich“ einzustufen.

2.2 Typische Branchen

Explosionsgefährdungen können in vielen unterschiedlichen Branchen auftreten.

Typische Beispiele sind:

Öl und Gas

• Raffinerien
• Kraftstofflager
• Gasaufbereitung
• Tankstellen
• Pipelines

Chemische Industrie

• Chemische Produktion
• Umgang mit Lösemitteln
• Misch- und Verarbeitungsprozesse
• Lageranlagen

Pharmaindustrie

• Lösemittelbasierte Prozesse
• Umgang mit Pulvern
• Produktions- und Verarbeitungsanlagen

Lebensmittelindustrie

• Mehl- und Getreideverarbeitung
• Zuckerproduktion
• Lebensmittelpulver
• Futtermittelproduktion

Holzverarbeitung

• Holzverarbeitung
• Sägewerke
• Möbelproduktion
• Absauganlagen

Produktion und Maschinenbau

• Metallbearbeitung
• Kunststoffverarbeitung
• Lackier- und Beschichtungsprozesse
• Batterie- und energiebezogene Anwendungen

Bergbau

• Untertagebau
• Kohlebergbau
• Bereiche, in denen Methan oder brennbarer Staub auftreten kann

Die konkrete Explosionsgefahr unterscheidet sich je nach Anwendung erheblich. Ein Gas- oder Dampfexplosionsrisiko erfordert beispielsweise eine andere Bewertung als ein Explosionsrisiko durch brennbaren Staub.

2.3 Braucht jedes Produkt in einer explosionsgefährdeten Anlage einen Ex-Schutz?

Nein.

Das ist eine wichtige Unterscheidung.

Allein die Tatsache, dass in einer Anlage irgendwo eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, bedeutet nicht automatisch, dass jedes dort eingesetzte Produkt einen Explosionsschutz benötigt.

Die entscheidende Frage lautet:

Ist das Produkt für den Einsatz in einem Bereich vorgesehen, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, und könnte das Produkt selbst zu einer Zündquelle werden?

Ein Gerät, das beispielsweise in einem nicht explosionsgefährdeten Kontrollraum installiert wird, benötigt möglicherweise keinen Ex-Schutz, auch wenn der Kontrollraum Teil einer Anlage ist, in der mit brennbaren Stoffen gearbeitet wird.

Umgekehrt kann bereits ein relativ einfaches elektrisches Gerät, das direkt in einem klassifizierten explosionsgefährdeten Bereich eingesetzt wird, besondere Explosionsschutzmaßnahmen benötigen.

2.4 Der vorgesehene Einsatzbereich ist entscheidend

Dasselbe Produkt kann daher je nach Installationsort unterschiedliche Anforderungen erfüllen müssen.

Betrachten wir beispielsweise einen industriellen Sensor:

• Installation in einem normalen Produktionsbereich → normale industrielle Anforderungen können ausreichend sein.
• Installation in Zone 2 → ein für Zone 2 geeignetes Gerät kann erforderlich sein.
• Installation in Zone 1 → ein höheres Schutzniveau kann erforderlich sein.
• Installation in Zone 0 → es kann ein Gerät mit dem höchsten erforderlichen Schutzniveau notwendig sein.

Das Produkt selbst hat sich nicht verändert. Geändert hat sich die vorgesehene Anwendung.

Dieser Zusammenhang ist einer der wichtigsten Punkte bei der Bestimmung von Explosionsschutzanforderungen.

2.5 Wer muss sich mit Explosionsschutz beschäftigen?

Explosionsschutz kann für verschiedene Beteiligte relevant sein:

• Hersteller von Geräten – wenn ihre Produkte für explosionsgefährdete Bereiche bestimmt sind
• Systemintegratoren – wenn sie Geräte zu Systemen kombinieren
• Betreiber von Anlagen – bei der Ermittlung und Bewertung explosionsgefährdeter Bereiche
• Ingenieur- und Planungsunternehmen – bei der Auslegung von Anlagen
• Installationsunternehmen – bei der Installation von Geräten in klassifizierten Bereichen
• Importeure und Händler – beim Inverkehrbringen entsprechender Produkte

Die jeweiligen Verantwortlichkeiten sind nicht identisch.

Für Hersteller ist insbesondere die Frage relevant, ob ihr Produkt unter die anzuwendenden Produktanforderungen fällt. Betreiber und Anlagenplaner müssen dagegen die Arbeitsumgebung bewerten und festlegen, wo explosionsgefährdete Bereiche vorhanden sind.

2.6 Explosionsschutz ist anwendungsabhängig

Explosionsschutz lässt sich daher nicht allein anhand der Produktbezeichnung bestimmen.

Ein Hersteller kann nicht einfach angeben, dass ein Produkt für den „industriellen Einsatz“ bestimmt ist, und daraus die anzuwendenden Anforderungen ableiten.

Für eine belastbare Bewertung werden normalerweise Informationen benötigt über:

• Wo das Produkt installiert wird
• Welcher brennbare Stoff vorhanden sein kann
• Wie häufig eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann
• Ob es sich um Gas, Dampf, Nebel oder Staub handelt
• Welche Betriebsbedingungen vorliegen
• Um welche Art von Gerät es sich handelt

Diese Faktoren bestimmen letztlich, welches Schutzkonzept, welche Gerätekategorie und welcher Zertifizierungs- oder Konformitätsbewertungsweg erforderlich sein können.

Deshalb sollte Explosionsschutz bereits bei der Produktdefinition und der Planung des Marktzugangs berücksichtigt werden und nicht erst, wenn das Produkt fertig entwickelt und bereit für die Prüfung ist.

3. Welche Produkte benötigen Explosionsschutz?

Explosionsschutzanforderungen können für eine große Bandbreite von Produkten gelten. Entscheidend ist nicht allein die Produktkategorie, sondern ob das Produkt für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich vorgesehen ist und ob es selbst eine Zündquelle darstellen könnte.

Damit können auch Produkte betroffen sein, die normalerweise als gewöhnliche elektrische, elektronische oder mechanische Geräte betrachtet werden.

3.1 Elektrische Geräte

Elektrische Geräte gehören zu den häufigsten Produktgruppen, bei denen Explosionsschutz relevant wird.

Beispiele sind:

• Sensoren
• Schalter
• Relais
• Motoren
• Generatoren
• Netzteile
• Steuergeräte
• Schaltschränke
• Beleuchtungseinrichtungen
• Messgeräte
• Heizgeräte

Mögliche Zündquellen sind beispielsweise elektrische Lichtbögen, Funken, heiße Oberflächen, fehlerhafte Verbindungen oder Bauteilfehler.

Der erforderliche Schutz hängt daher vom vorgesehenen explosionsgefährdeten Bereich und von den spezifischen Eigenschaften des Geräts ab.

3.2 Elektronische Geräte und Kommunikationsgeräte

Moderne Industrieprodukte enthalten zunehmend elektronische Komponenten und Kommunikationsschnittstellen.

Produkte, bei denen Explosionsschutz relevant sein kann, sind beispielsweise:

• Industriecomputer
• HMIs
• Datenerfassungssysteme
• Netzwerkgeräte
• Kameras
• Displays
• Kommunikationsgeräte
• Geräte zur Fernüberwachung

Funkprodukte können dabei besonders relevant sein, da sie sowohl elektronische Schaltungen als auch absichtlich abstrahlende HF-Sender enthalten können.

Ein Produkt ist nicht allein deshalb von Explosionsschutzanforderungen ausgenommen, weil seine Hauptfunktion Kommunikation oder Datenverarbeitung ist.

3.3 Sensoren und Messgeräte

Sensoren werden in explosionsgefährdeten Umgebungen häufig eingesetzt, um beispielsweise Folgendes zu überwachen:

• Temperatur
• Druck
• Durchfluss
• Füllstand
• Gaskonzentration
• Position
• Geschwindigkeit
• Prozessparameter

Da Sensoren häufig direkt am Prozess installiert werden, können sie sich innerhalb eines klassifizierten explosionsgefährdeten Bereichs befinden.

Der erforderliche Schutz hängt vom Installationsort, den vorhandenen Stoffen und der Konstruktion des Sensors ab.

3.4 Motoren, Pumpen und mechanische Geräte

Motoren, Pumpen, Ventilatoren und andere rotierende Geräte können beispielsweise durch Folgendes Zündquellen erzeugen:

• Heiße Oberflächen
• Reibung
• Mechanisch erzeugte Funken
• Lager
• Elektrische Komponenten
• Elektrostatische Effekte

Explosionsschutz kann daher auch für Geräte relevant sein, die elektrische und mechanische Funktionen kombinieren.

Bei rein mechanischen Geräten ist eine Bewertung möglicher Zündgefahren ebenfalls erforderlich, auch wenn keine elektrischen Schaltungen vorhanden sind.

3.5 Maschinen und nicht-elektrische Geräte

Explosionsschutz beschränkt sich nicht auf Produkte mit elektrischen Komponenten.

Beispiele für potenziell relevante nicht-elektrische Geräte sind:

• Ventile
• Pumpen
• Getriebe
• Förderanlagen
• Ventilatoren
• Mechanische Mischer
• Kupplungen
• Bremssysteme
• Handbetätigte Geräte

Mechanische Geräte können ausreichend Wärme, Reibung oder mechanische Funken erzeugen, um eine explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden.

Aus diesem Grund berücksichtigen die europäischen Explosionsschutzanforderungen auch nicht-elektrische Geräte. Normen wie ISO 80079-36 und ISO 80079-37 bilden die Grundlage für die Bewertung und den Schutz nicht-elektrischer Geräte, die für explosionsgefährdete Bereiche bestimmt sind.

3.6 Beleuchtungs- und Heizgeräte

Beleuchtungseinrichtungen in explosionsgefährdeten Bereichen erfordern besondere Aufmerksamkeit, da sie beispielsweise enthalten können:

• Elektrische Schaltkomponenten
• Heiße Oberflächen
• Interne Lichtbögen
• Bauteile mit hohen Temperaturen

Auch elektrische Heizgeräte und andere Geräte, die Wärme erzeugen, müssen sorgfältig bewertet werden, da bereits die Oberflächentemperatur eine Zündquelle darstellen kann.

Die zulässigen Temperaturgrenzen hängen vom vorhandenen gefährlichen Stoff und von der jeweiligen Geräteeinstufung ab.

3.7 Funk- und HF-Geräte

Funkgeräte verdienen besondere Aufmerksamkeit, da HF-Produkte mehrere potenzielle Zündrisiken miteinander verbinden können.

Beispiele sind:

• Wi-Fi-Geräte
• Bluetooth-Geräte
• Mobilfunkgeräte
• RFID-Lesegeräte
• Funksensoren
• Industrielle Wireless-Gateways
• Funkgeräte
• HF-basierte Identifikations- und Ortungssysteme

Bei solchen Produkten müssen möglicherweise sowohl

1. die elektrischen und thermischen Eigenschaften des Geräts als auch
2. die vom Sender erzeugte HF-Energie
   berücksichtigt werden.

Die Tatsache, dass ein Funkmodul bereits für den normalen industriellen Einsatz zertifiziert ist, bedeutet nicht automatisch, dass das vollständige Produkt für einen explosionsgefährdeten Bereich geeignet ist.

Das ist besonders wichtig für Hersteller, die vorab zertifizierte Funkmodule in ein Ex-Produkt integrieren.

3.8 Dasselbe Produkt kann unterschiedliche Anforderungen haben

Die Produktkategorie allein bestimmt nicht, ob Explosionsschutz erforderlich ist.

Ein industrieller Temperatursensor könnte beispielsweise:

• außerhalb eines explosionsgefährdeten Bereichs installiert werden → möglicherweise gelten keine spezifischen Ex-Produktanforderungen.
• in Zone 2 installiert werden → ein für Zone 2 geeignetes Gerät kann erforderlich sein.
• in Zone 1 installiert werden → ein anderes Schutzkonzept und ein höheres Schutzniveau können erforderlich sein.
• in Zone 0 installiert werden → ein Gerät mit dem höchsten erforderlichen Schutzniveau kann notwendig sein.

Dasselbe Prinzip gilt für Kameras, Motoren, Computer, Beleuchtung, Sensoren und andere Geräte.

3.9 Was bestimmt die Anforderungen?

Bevor die anzuwendenden Explosionsschutzanforderungen bestimmt werden können, müssen Hersteller in der Regel folgende Informationen kennen:

• Zielmarkt
• Vorgesehene Verwendung
• Installationsort
• Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs
• Gas, Dampf, Nebel oder Staub
• Eigenschaften des gefährlichen Stoffes
• Gerätetyp
• Elektrische oder nicht-elektrische Ausführung
• Betriebstemperatur
• Mögliche Zündquellen
• Erforderliches Schutzkonzept

Diese Parameter bestimmen, ob Explosionsschutz erforderlich ist und, falls ja, welches Schutzniveau und welche Art von Schutz vorgesehen werden müssen.

Das nächste Kapitel erklärt, wie explosionsgefährdete Bereiche klassifiziert werden und warum diese Klassifizierung eine der wichtigsten Grundlagen für die Bestimmung der Anforderungen an ein Ex-Produkt ist.

4. Klassifizierung explosionsgefährdeter Bereiche

Die Klassifizierung explosionsgefährdeter Bereiche ist einer der wichtigsten Schritte bei der Bestimmung der Explosionsschutzanforderungen für ein Produkt.

Das Grundprinzip ist einfach: Je wahrscheinlicher das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre ist und je länger sie vorhanden sein kann, desto höher sind in der Regel die Anforderungen an die in diesem Bereich eingesetzten Geräte.

Für Gase und Dämpfe werden international die Zonen 0, 1 und 2 verwendet. Für brennbare Stäube gibt es entsprechend die Zonen 20, 21 und 22. IEC 60079-10-1 behandelt die Klassifizierung von Bereichen, in denen explosionsfähige Gasatmosphären auftreten können, während IEC 60079-10-2 die Klassifizierung bei explosionsfähigen Staubatmosphären behandelt.

4.1 Zonen für Gase und Dämpfe

Zone 0

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Typische Beispiele können das Innere von Tanks, Behältern oder Prozessanlagen sein, in denen brennbare Flüssigkeiten oder Gase vorhanden sind.

Zone 1

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre bei normalem Betrieb gelegentlich auftreten kann.

Beispiele können Bereiche um Befüllstellen, Prozessanlagen, Ventile oder Anschlüsse sein, an denen bei normalem Betrieb brennbare Stoffe freigesetzt werden können.

Zone 2

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre bei normalem Betrieb normalerweise nicht auftritt, aber, falls sie auftritt, nur für kurze Zeit vorhanden ist.

Beispiele können Bereiche um Anlagen sein, bei denen eine unbeabsichtigte Leckage brennbares Gas oder Dampf freisetzen könnte.

Die Unterscheidung zwischen Zone 0, 1 und 2 basiert daher im Wesentlichen darauf, wie wahrscheinlich das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre ist und wie lange sie bestehen kann.

4.2 Zonen für brennbare Stäube

Für Staubgefährdungen wird ein anderes Nummerierungssystem verwendet:

Zone 20

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Staubatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Dies kann beispielsweise innerhalb von Anlagen auftreten, in denen brennbarer Staub dauerhaft vorhanden ist.

Zone 21

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Staubatmosphäre bei normalem Betrieb gelegentlich auftreten kann.

Beispiele können Bereiche sein, in denen bei Befüllung, Entleerung oder Verarbeitung regelmäßig Staub freigesetzt wird.

Zone 22

Ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Staubatmosphäre bei normalem Betrieb normalerweise nicht auftritt, aber, falls sie auftritt, nur für kurze Zeit vorhanden ist.

Auch Staubablagerungen sind relevant, da angesammelter brennbarer Staub zur Bildung einer explosionsfähigen Staubatmosphäre beitragen kann. Die aktuelle IEC 60079-10-2:2026 berücksichtigt bei der Klassifizierung ausdrücklich sowohl Staubwolken als auch brennbare Staubschichten.

4.3 Gaszonen und Staubzonen im Vergleich

Die beiden Klassifizierungssysteme sollten nicht verwechselt werden:

Gefährdung	Zone	Bedeutung
Gas / Dampf	Zone 0	Explosionsfähige Atmosphäre ständig, häufig oder über lange Zeiträume vorhanden
Gas / Dampf	Zone 1	Auftreten bei normalem Betrieb gelegentlich möglich
Gas / Dampf	Zone 2	Bei normalem Betrieb normalerweise nicht zu erwarten; bei Auftreten nur kurzzeitig
Staub	Zone 20	Explosionsfähige Staubatmosphäre ständig, häufig oder über lange Zeiträume vorhanden
Staub	Zone 21	Auftreten bei normalem Betrieb gelegentlich möglich
Staub	Zone 22	Bei normalem Betrieb normalerweise nicht zu erwarten; bei Auftreten nur kurzzeitig

Die Zahlen sollten daher nicht als einfache Skala verstanden werden, bei der Zone 2 automatisch „doppelt so sicher“ wie Zone 1 wäre. Sie bezeichnen unterschiedliche Klassifizierungen explosionsgefährdeter Bereiche.

4.4 Warum ist die Zone für das Produkt wichtig?

Die Zoneneinteilung hat direkten Einfluss darauf, welche Geräte in einem Bereich eingesetzt werden dürfen.

Ein Produkt, das für Zone 2 geeignet ist, kann beispielsweise nicht einfach in Zone 1 eingesetzt werden, nur weil beide Bereiche Gase oder Dämpfe betreffen.

Das Gerät muss ein Schutzniveau bieten, das für die Gefährdung des vorgesehenen Installationsbereichs geeignet ist.

Deshalb muss ein Hersteller den vorgesehenen Installationsbereich kennen, bevor die anzuwendenden Explosionsschutzanforderungen bestimmt werden können.

4.5 Auch die Eigenschaften von Gasen und Stäuben sind relevant

Die Zone allein reicht nicht aus, um die vollständigen Anforderungen an ein Produkt zu bestimmen.

Bei Gasen und Dämpfen können beispielsweise folgende Eigenschaften relevant sein:

• Gasgruppe
• Zündtemperatur
• Erforderliche Temperaturklasse
• Weitere für das Zündrisiko relevante Eigenschaften

Bei brennbaren Stäuben können unter anderem folgende Eigenschaften relevant sein:

• Staubgruppe
• Zündeigenschaften
• Glimmtemperatur von Staubschichten
• Zündtemperatur von Staubwolken
• Weitere materialspezifische Eigenschaften

Diese Eigenschaften beeinflussen die Auswahl geeigneter Geräte und ihres Schutzkonzepts.

4.6 Der explosionsgefährdete Bereich wird durch die Anlage bestimmt, nicht durch das Produkt

Eine wichtige Unterscheidung ist: Die Zone beschreibt die Umgebung, nicht das Produkt.

Der Betreiber oder die zuständige Planungsorganisation bestimmt die Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs auf Grundlage von Faktoren wie:

• Vorhandene Stoffe
• Freisetzungsquellen
• Häufigkeit der Freisetzung
• Dauer der Freisetzung
• Lüftung
• Betriebsbedingungen
• Prozessauslegung

Der Gerätehersteller muss anschließend sicherstellen, dass sein Produkt für den vorgesehenen klassifizierten Bereich geeignet ist.

Daraus ergibt sich ein direkter Zusammenhang:

Gefährlicher Stoff → Freisetzungsbedingungen → Bereichsklassifizierung → Geräteanforderungen

Dieses Verständnis ist entscheidend, bevor ein Ex-Produkt ausgewählt oder sein Zertifizierungsweg bestimmt wird.

4.7 Zonen sind nur ein Teil der Bewertung

Die Zoneneinteilung allein liefert noch nicht alle Informationen, die für die Auswahl eines geeigneten Geräts erforderlich sind.

Zusätzlich können unter anderem berücksichtigt werden müssen:

• Gas- oder Staubgruppe
• Temperaturklasse
• Equipment Protection Level (EPL)
• Schutzart
• Umgebungstemperatur
• Elektrische Eigenschaften
• Mechanische Eigenschaften
• Vorgesehene Installations- und Betriebsbedingungen

Das nächste Kapitel befasst sich mit ATEX in Europa und erklärt, wie diese Klassifizierungen in europäische Gerätegruppen, Gerätekategorien, Konformitätsbewertungsverfahren und Anforderungen für den Marktzugang einfließen.

5. ATEX in Europa

In der Europäischen Union wird der Explosionsschutz für Produkte, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind, hauptsächlich durch die Richtlinie 2014/34/EU geregelt, die allgemein als ATEX-Produktrichtlinie bezeichnet wird.

ATEX ist keine einzelne Prüfung und auch keine einzelne Zertifizierung. Es handelt sich um einen europäischen Rechtsrahmen, der Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen festlegt.

Eine separate ATEX-Richtlinie, 1999/92/EG, befasst sich mit dem Schutz von Arbeitnehmern, die am Arbeitsplatz explosionsfähigen Atmosphären ausgesetzt sein können. Die beiden Richtlinien regeln somit unterschiedliche Verantwortungsbereiche.

5.1 ATEX 2014/34/EU – Geräte und Schutzsysteme

Die Richtlinie 2014/34/EU gilt für Geräte und Schutzsysteme, die zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind.

Sie umfasst unter anderem:

• Elektrische Geräte
• Nicht-elektrische Geräte
• Schutzsysteme
• Sicherheitsvorrichtungen
• Steuergeräte
• Regelgeräte
• Komponenten, die für den Einbau in entsprechende Geräte vorgesehen sind

Die Richtlinie legt die grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen fest, die Produkte erfüllen müssen, bevor sie für den vorgesehenen Einsatz auf dem EU-Markt bereitgestellt werden dürfen.

5.2 ATEX 1999/92/EG – Anforderungen an Arbeitsplätze

Die Richtlinie 1999/92/EG verfolgt einen anderen Ansatz.

Sie legt Mindestanforderungen für den Gesundheitsschutz und die Sicherheit von Arbeitnehmern fest, die durch explosionsfähige Atmosphären gefährdet sein können.

Unter anderem müssen Arbeitgeber Explosionsrisiken bewerten und Bereiche klassifizieren, in denen explosionsfähige Atmosphären auftreten können.

Die Unterscheidung ist wichtig:

ATEX 2014/34/EU betrifft hauptsächlich das Produkt. ATEX 1999/92/EG betrifft hauptsächlich den Arbeitsplatz und dessen Betrieb.

Ein Hersteller kann die vollständigen ATEX-Anforderungen für ein Produkt daher nicht unabhängig von der vorgesehenen Einsatzumgebung bestimmen.

5.3 Verantwortlichkeiten des Herstellers

Wenn ein Produkt in den Anwendungsbereich der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU fällt, ist der Hersteller dafür verantwortlich, die Konformität mit den geltenden Anforderungen nachzuweisen.

Abhängig von Gerät und Kategorie kann dies unter anderem Folgendes umfassen:

• Bestimmung der zutreffenden ATEX-Kategorie
• Anwendung der relevanten harmonisierten Normen
• Durchführung der erforderlichen technischen Bewertung
• Durchführung bzw. Veranlassung der erforderlichen Prüfungen
• Einbindung einer Benannten Stelle (Notified Body), sofern erforderlich
• Erstellung der technischen Dokumentation
• Erstellung der EU-Konformitätserklärung
• Anbringen der CE-Kennzeichnung
• Anbringen der erforderlichen Explosionsschutzkennzeichnung

Das konkrete Konformitätsbewertungsverfahren hängt von der Gerätegruppe und Gerätekategorie ab.

5.4 Benannte Stellen

Bei vielen ATEX-Produkten kann die Konformitätsbewertung nicht ausschließlich durch den Hersteller erfolgen.

Je nach anzuwendendem Konformitätsbewertungsverfahren muss eine Benannte Stelle beispielsweise das Produkt, die technische Dokumentation oder das Qualitätssicherungssystem bewerten.

Bei Geräten mit höherem Schutzbedarf ist eine Beteiligung einer dritten Stelle grundsätzlich erforderlich, bevor das Produkt auf dem EU-Markt bereitgestellt werden kann.

Deshalb sollte der Hersteller die zutreffende Kategorie und das Konformitätsbewertungsverfahren bereits vor der Planung von Prüfungen und Zertifizierung bestimmen.

5.5 CE-Kennzeichnung und EU-Konformitätserklärung

ATEX-Produkte müssen vor ihrer Bereitstellung auf dem EU-Markt die geltenden Konformitätsanforderungen erfüllen.

Der Hersteller muss eine EU-Konformitätserklärung erstellen, mit der er erklärt, dass das Produkt die anzuwendenden EU-Rechtsvorschriften erfüllt.

Das Produkt muss außerdem die CE-Kennzeichnung tragen.

Bei ATEX-Produkten, bei denen eine Benannte Stelle beteiligt ist, wird die Kennnummer der zuständigen Benannten Stelle hinter der CE-Kennzeichnung angegeben.

Beispiel:

CE 0123

Die Nummer bezeichnet die Benannte Stelle, die an dem entsprechenden Konformitätsbewertungsverfahren beteiligt war.

5.6 ATEX-Gerätekategorien

ATEX klassifiziert Geräte nach ihrem vorgesehenen Schutzniveau.

Für Gruppe II, also Geräte für Bereiche außerhalb des Bergbaus, sind die wichtigsten Kategorien:

• Kategorie 1 – sehr hohes Schutzniveau
• Kategorie 2 – hohes Schutzniveau
• Kategorie 3 – normales Schutzniveau

Diese Kategorien stehen in Zusammenhang mit der Wahrscheinlichkeit, dass eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.

Der grundlegende Zusammenhang ist:

ATEX-Kategorie	Typische Gaszone	Typische Staubzone
Kategorie 1	Zone 0	Zone 20
Kategorie 2	Zone 1	Zone 21
Kategorie 3	Zone 2	Zone 22

Die tatsächliche Eignung eines Produkts muss jedoch immer anhand seiner vollständigen Zertifizierung und Kennzeichnung beurteilt werden und nicht allein anhand der Kategorie.

5.7 Gerätegruppe I und II

ATEX unterscheidet außerdem zwei wesentliche Gerätegruppen:

Gruppe I
Geräte für den Einsatz in Bergwerken und deren übertägigen Anlagen, in denen die Gefahr von Grubengas und/oder brennbarem Staub besteht.

Gruppe II
Geräte für den Einsatz in anderen Bereichen, in denen explosionsfähige Atmosphären auftreten können, beispielsweise in Chemieanlagen, Raffinerien, Produktionsanlagen und anderen industriellen Umgebungen.

Für die meisten Hersteller konventioneller industrieller elektrischer und elektronischer Produkte ist Gruppe II relevant.

5.8 ATEX ist produktspezifisch

ATEX ist keine allgemeine Zulassung für ein Unternehmen oder eine komplette Produktfamilie.

Die Bewertung basiert auf dem konkreten Produkt, seiner bestimmungsgemäßen Verwendung, seinem Schutzkonzept und der vorgesehenen explosionsgefährdeten Umgebung.

Änderungen an einem Produkt können daher Auswirkungen auf die ATEX-Bewertung haben.

Beispiele sind:

• Änderungen an elektronischen Bauteilen
• Änderungen an Gehäusematerialien
• Änderungen an Motoren oder anderen wärmeerzeugenden Komponenten
• Änderungen an Software oder Steuerfunktionen, sofern die Sicherheit betroffen ist
• Änderungen der Betriebstemperatur
• Änderungen des Schutzkonzepts
• Integration eines neuen Funkmoduls

Hersteller sollten ATEX-Anforderungen deshalb frühzeitig in den Produktentwicklungsprozess integrieren.

5.9 Was ATEX für den Marktzugang bedeutet

Für Hersteller, die Produkte in Europa verkaufen, kann ATEX eine zusätzliche regulatorische Ebene neben anderen anzuwendenden Rechtsvorschriften darstellen.

Ein elektrisches Funkgerät, das beispielsweise für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich vorgesehen ist, kann gleichzeitig Anforderungen aus folgenden Bereichen unterliegen:

• ATEX
• Funkanforderungen
• EMV-Anforderungen
• Elektrische Sicherheit
• RoHS
• Weitere produktspezifische Rechtsvorschriften

Welche Kombination tatsächlich gilt, hängt vom jeweiligen Produkt ab.

Dies ist insbesondere bei komplexen Produkten wichtig, denn ATEX ersetzt keine anderen regulatorischen Anforderungen, die für das Produkt ebenfalls gelten können.

Im nächsten Kapitel geht es darum, wie ATEX-Gerätekategorien, Schutzniveaus und Kennzeichnungen verwendet werden, um genau festzulegen, wo und unter welchen Bedingungen ein Ex-Produkt eingesetzt werden darf.

6. ATEX-Kennzeichnung, Equipment Protection Level und Zündschutzarten

ATEX-Produkte tragen spezielle Kennzeichnungen, die Informationen darüber geben, wo das Gerät eingesetzt werden darf und gegen welche Art von Explosionsgefahr es geschützt ist.

Für Hersteller und Anwender ist das Verständnis dieser Kennzeichnung entscheidend. Eine Ex-Kennzeichnung ist nicht einfach ein Hinweis darauf, dass ein Produkt „explosionssicher“ ist. Sie enthält strukturierte Informationen über Gerätegruppe, Kategorie, Art der Atmosphäre, Zündschutzart und weitere relevante Eigenschaften.

6.1 Typische ATEX-Kennzeichnung

Eine typische ATEX-Kennzeichnung kann beispielsweise so aussehen:

II 2G Ex db IIC T4 Gb

Die einzelnen Bestandteile haben folgende Bedeutung:

Kennzeichnung	Bedeutung
II	Gerätegruppe II – Anwendungen außerhalb des Bergbaus
2	Gerätekategorie 2
G	Gas, Dampf oder Nebel
Ex	Explosionsgeschütztes Gerät
db	Zündschutzart: druckfeste Kapselung
IIC	Gasgruppe IIC
T4	Temperaturklasse T4
Gb	Equipment Protection Level für Gasatmosphären

Die vollständige Kennzeichnung muss als Ganzes betrachtet werden. Die einzelnen Bestandteile können normalerweise nicht unabhängig voneinander bewertet werden.

6.2 Equipment Protection Level (EPL)

Das Equipment Protection Level (EPL) beschreibt ebenfalls das Schutzniveau eines Geräts.

Für Gasatmosphären gibt es hauptsächlich:

• Ga – sehr hohes Schutzniveau
• Gb – hohes Schutzniveau
• Gc – erweitertes Schutzniveau

Für Staubatmosphären:

• Da – sehr hohes Schutzniveau
• Db – hohes Schutzniveau
• Dc – erweitertes Schutzniveau

Für den Bergbau gibt es zusätzlich Ma und Mb.

Der EPL steht in direktem Zusammenhang mit der Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs.

Explosionsgefährdete Zone	Typischer erforderlicher EPL
Zone 0	Ga
Zone 1	Gb
Zone 2	Gc
Zone 20	Da
Zone 21	Db
Zone 22	Dc

Die tatsächliche Eignung muss immer anhand der vollständigen Gerätekennzeichnung und Zertifizierung beurteilt werden.

6.3 Zündschutzarten

ATEX-Geräte können je nach Konstruktion unterschiedliche Zündschutzarten verwenden.

Zu den wichtigsten gehören:

Ex d – Druckfeste Kapselung

Das Gehäuse ist so konstruiert, dass es einer Explosion im Inneren standhält und verhindert, dass sich die Flamme auf die umgebende explosionsfähige Atmosphäre ausbreitet.

Diese Zündschutzart wird beispielsweise bei Motoren, Schaltern, Steuergeräten und anderen elektrischen Geräten eingesetzt.

Ex e – Erhöhte Sicherheit

Das Gerät wird so konstruiert, dass unter normalen Betriebsbedingungen und definierten Fehlerbedingungen die Wahrscheinlichkeit von Funken, Lichtbögen und unzulässigen Temperaturen minimiert wird.

Diese Zündschutzart findet sich beispielsweise bei Klemmen, Anschlusskästen und Motoren.

Ex i – Eigensicherheit

Elektrische Stromkreise werden so ausgelegt, dass die verfügbare elektrische und thermische Energie auf ein Niveau begrenzt wird, das die spezifizierte explosionsfähige Atmosphäre nicht entzünden kann.

Eigensicherheit ist besonders bei Mess-, Sensor- und Instrumentierungskreisen verbreitet.

Ex p – Überdruckkapselung

Im Inneren des Gehäuses wird mithilfe eines Schutzgases ein Überdruck gegenüber der Umgebung aufrechterhalten. Dadurch wird verhindert, dass die explosionsfähige Atmosphäre in das Gehäuse eindringt.

Diese Methode kann beispielsweise bei größeren elektrischen oder elektronischen Geräten eingesetzt werden.

Ex t – Schutz durch Gehäuse

Diese Zündschutzart wird hauptsächlich bei Geräten für brennbare Stäube eingesetzt.

Das Gehäuse verhindert das Eindringen von Staub in einer Weise, die eine Zündgefahr erzeugen könnte, und begrenzt gleichzeitig die maximale Oberflächentemperatur.

Dies sind nur einige der verfügbaren Zündschutzarten. Welche Zündschutzart geeignet ist, hängt von der Konstruktion des Produkts und seiner vorgesehenen Anwendung ab.

6.4 Gasgruppen

Für Geräte, die in Gasatmosphären eingesetzt werden, werden Gase entsprechend ihren Zündeigenschaften in Gruppen eingeteilt.

Für Geräte der Gruppe II sind die wesentlichen Gasgruppen:

• IIA
• IIB
• IIC

IIC stellt dabei die anspruchsvollste dieser drei Gruppen dar.

Ein für IIC zertifiziertes Produkt kann grundsätzlich auch für Anwendungen der weniger anspruchsvollen Gruppen IIA und IIB geeignet sein, sofern alle weiteren Anforderungen erfüllt sind.

Umgekehrt kann ein ausschließlich für IIA zertifiziertes Gerät nicht automatisch in einer IIC-Atmosphäre eingesetzt werden.

6.5 Temperaturklassen

Die Temperaturklasse definiert die maximal zulässige Oberflächentemperatur eines Geräts für Gasatmosphären.

Die üblichen Klassen sind:

Temperaturklasse	Maximale Oberflächentemperatur
T1	450 °C
T2	300 °C
T3	200 °C
T4	135 °C
T5	100 °C
T6	85 °C

Die maximale Oberflächentemperatur des Geräts muss unterhalb der für den jeweiligen gefährlichen Stoff relevanten Zündtemperatur liegen.

Ein T6-Produkt hat daher eine niedrigere maximal zulässige Oberflächentemperatur als ein T4-Produkt.

Die Temperaturklasse ist insbesondere für Geräte mit Heizelementen, Leistungselektronik, Motoren oder anderen Komponenten wichtig, die sich im Betrieb stark erwärmen können.

6.6 Kennzeichnung für Staub

Für staubgeschützte Geräte wird eine andere Kennzeichnungsstruktur verwendet.

Eine typische Kennzeichnung könnte beispielsweise lauten:

II 2D Ex tb IIIC T135°C Db

Dabei bedeutet:

• II = Gerätegruppe II
• 2D = Kategorie 2 für Staub
• Ex tb = Schutz durch Gehäuse
• IIIC = Staubgruppe IIIC
• T135°C = Maximale Oberflächentemperatur
• Db = Equipment Protection Level

Bei Staubgeräten werden daher nicht die Gas-Temperaturklassen T1–T6 verwendet. Stattdessen wird die maximale Oberflächentemperatur normalerweise direkt angegeben.

6.7 Warum die Kennzeichnung für Hersteller wichtig ist

Die ATEX-Kennzeichnung ist das Ergebnis der technischen Bewertung des Produkts.

Sie bestimmt, ob das Gerät für die vorgesehene Anwendung geeignet ist, und liefert dem Anwender die Informationen, die er für die Auswahl eines geeigneten Geräts für einen explosionsgefährdeten Bereich benötigt.

Für Hersteller bedeutet das, dass die Kennzeichnung nicht einfach danach ausgewählt werden darf, welche Kategorie oder Zündschutzart besonders geeignet erscheint.

Die Kennzeichnung muss tatsächlich Folgendes widerspiegeln:

• Konstruktion des Geräts
• Schutzkonzept
• Zertifizierte Produktkonfiguration
• Anwendbare Gas- oder Staubgruppe
• Temperaturgrenzen
• Zulässiger explosionsgefährdeter Bereich
• Anwendbarer EPL

Eine falsche Kennzeichnung kann dazu führen, dass ein Produkt für seinen vorgesehenen Einsatz ungeeignet ist, selbst wenn das Produkt technisch grundsätzlich funktioniert.

6.8 ATEX-Zertifizierung ist mehr als ein Prüfbericht

Bei vielen Produkten besteht die ATEX-Konformität aus wesentlich mehr als einer einzelnen elektrischen oder umweltbezogenen Prüfung.

Abhängig von Gerätekategorie und Konformitätsbewertungsverfahren können unter anderem erforderlich sein:

• Bewertung der Produktkonstruktion
• Zündgefahrenbewertung
• Anwendbare Normen
• Laborprüfungen
• Technische Dokumentation
• Anforderungen an das Qualitätssystem
• Bewertung durch eine Benannte Stelle
• EU-Konformitätserklärung
• Produktkennzeichnung

Der genaue Ablauf hängt von der Gerätekategorie und dem verwendeten Schutzkonzept ab.

Für Hersteller ist es daher entscheidend, den richtigen Konformitätsweg vor Beginn der Prüfungen festzulegen.

Im nächsten Kapitel geht es um die europäischen Normen für ATEX und explosionsgeschützte Geräte, insbesondere um die IEC-60079-Reihe und die Normen für nicht-elektrische Geräte.

7. Europäische Normen für den Explosionsschutz

ATEX legt die rechtlichen Anforderungen für Produkte fest, die auf dem EU-Markt bereitgestellt werden. Die Richtlinie selbst enthält jedoch nicht alle technischen Details für die Konstruktion und Prüfung von Ex-Geräten.

Dafür greifen Hersteller insbesondere auf die IEC-60079-Reihe und weitere einschlägige Normen zurück. In Europa werden viele dieser Normen als EN IEC 60079 übernommen und können zum Nachweis der Konformität mit den grundlegenden Anforderungen der ATEX-Richtlinie herangezogen werden, sofern die jeweilige Ausgabe als harmonisierte Norm im entsprechenden europäischen Rechtsrahmen gelistet ist.

Die Normen bilden damit die wichtige Verbindung zwischen den rechtlichen ATEX-Anforderungen und der konkreten technischen Auslegung und Prüfung eines Produkts.

7.1 IEC 60079 – Die zentrale Normenreihe

Die IEC-60079-Reihe ist die zentrale internationale Normenfamilie für Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen. Sie behandelt unter anderem Konstruktion, verschiedene Zündschutzarten, Bereichsklassifizierung, Installation, Prüfung und Instandhaltung.

Die Reihe besteht aus zahlreichen Einzelteilen. Für ein konkretes Produkt werden normalerweise nur die Normen angewendet, die für dessen Konstruktion und Schutzkonzept relevant sind.

Zu den wichtigsten Normen gehören:

Norm	Hauptzweck
IEC 60079-0	Allgemeine Anforderungen an Ex-Geräte
IEC 60079-1	Druckfeste Kapselung „d“
IEC 60079-2	Überdruckkapselung „p“
IEC 60079-5	Sandkapselung „q“
IEC 60079-6	Ölkapselung „o“
IEC 60079-7	Erhöhte Sicherheit „e“
IEC 60079-10-1	Klassifizierung von Bereichen – explosionsfähige Gasatmosphären
IEC 60079-10-2	Klassifizierung von Bereichen – brennbare Staubatmosphären
IEC 60079-11	Eigensicherheit „i“
IEC 60079-14	Elektrische Anlagen – Planung, Auswahl und Installation
IEC 60079-17	Prüfung und Instandhaltung
IEC 60079-18	Vergusskapselung „m“
IEC 60079-26	Geräte mit Equipment Protection Level (EPL) Ga
IEC 60079-28	Schutz von Geräten und Übertragungssystemen durch optische Strahlung
IEC 60079-29	Gasdetektions- und Messgeräte
IEC 60079-31	Schutz durch Gehäuse „t“ für Staub

Die IEC-60079-Reihe umfasst darüber hinaus zahlreiche weitere Teile. Welche davon anzuwenden sind, hängt vom Produkt und seinem Schutzkonzept ab.

7.2 EN IEC 60079 in Europa

Für Produkte auf dem europäischen Markt begegnen Herstellern häufig Normen mit der Bezeichnung EN IEC 60079.

Dabei handelt es sich um europäische Übernahmen der entsprechenden IEC-Normen, teilweise mit europäischen Anpassungen oder zusätzlichen Anforderungen.

Wichtig ist jedoch die Unterscheidung:

Die Existenz einer IEC- oder EN-IEC-Norm bedeutet nicht automatisch, dass diese Norm unter der ATEX-Richtlinie harmonisiert ist.

Für den Nachweis der Konformität mit den europäischen Rechtsvorschriften muss der Hersteller daher den aktuellen Status der jeweils harmonisierten Normen berücksichtigen.

Dies ist besonders wichtig, wenn eine neue Ausgabe einer IEC-Norm veröffentlicht wurde. Die neueste internationale Ausgabe ist nicht automatisch die Ausgabe, die für eine ATEX-Konformitätsbewertung verwendet werden sollte.

7.3 Normen für nicht-elektrische Geräte

Explosionsschutz betrifft auch Geräte ohne elektrische Komponenten.

Für nicht-elektrische Ex-Geräte sind insbesondere zwei Normen relevant:

• ISO 80079-36 – Grundlegende Methode und Anforderungen für nicht-elektrische Geräte
• ISO 80079-37 – Nicht-elektrische Zündschutzarten, unter anderem konstruktive Sicherheit „c“, Zündquellenüberwachung „b“ und Flüssigkeitskapselung „k“

ISO 80079-36 beschreibt die grundlegende Methodik und Anforderungen für Konstruktion, Bau, Prüfung und Kennzeichnung nicht-elektrischer Ex-Geräte, die eigene potenzielle Zündquellen besitzen.

ISO 80079-37 legt die Anforderungen für die entsprechenden nicht-elektrischen Schutzkonzepte c, b und k fest.

Beide Normen befinden sich derzeit in Überarbeitung. Vor ihrer Verwendung für eine Konformitätsbewertung sollte deshalb immer die aktuell geltende Ausgabe und ihr regulatorischer Status geprüft werden.

7.4 Die Normen hängen vom Schutzkonzept ab

Es gibt daher keine einzelne „ATEX-Norm“, die für jedes Produkt gilt.

Die anzuwendenden Normen hängen von der Konstruktion des Produkts ab.

Beispiele:

• Produkt mit druckfester Kapselung → IEC 60079-1
• Produkt mit Eigensicherheit → IEC 60079-11
• Produkt mit erhöhter Sicherheit → IEC 60079-7
• Produkt mit Vergusskapselung → IEC 60079-18
• Staubgeschütztes Produkt mit Gehäuse → IEC 60079-31
• Nicht-elektrisches Produkt → ISO 80079-36/-37, abhängig von der Konstruktion

In der Praxis muss ein Produkt häufig IEC 60079-0 zusammen mit einer oder mehreren spezifischen Normen für die verwendete Zündschutzart erfüllen.

7.5 Installationsnormen sind nicht dasselbe wie Produktnormen

Eine weitere wichtige Unterscheidung besteht zwischen Produktnormen und Installationsnormen.

Beispielsweise behandelt IEC 60079-14 hauptsächlich die Planung, Auswahl und Installation elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Sie ist daher für die sichere Verwendung von Ex-Geräten sehr relevant, ist aber nicht automatisch die Produktzertifizierungsnorm für jedes Ex-Gerät.

Ebenso behandelt IEC 60079-17 die Prüfung und Instandhaltung elektrischer Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Hersteller sollten daher zwischen zwei Bereichen unterscheiden:

Produktentwicklung → Produktnormen → Konformitätsbewertung

und

Installation → Installationsnormen → Sichere Verwendung in der Anlage

Dadurch wird vermieden, dass Anforderungen an die Installation mit den Anforderungen für das Inverkehrbringen eines Ex-Produkts verwechselt werden.

7.6 Auswahl der richtigen Normen

Für Hersteller sollte die Auswahl der Normen daher vom Produkt und seiner vorgesehenen Anwendung ausgehen und nicht einfach die gesamte IEC-60079-Reihe umfassen.

Eine typische Bewertung kann wie folgt aufgebaut werden:

Produkt → Explosionsfähige Atmosphäre → Zone → Erforderlicher EPL / Kategorie → Zündschutzart → Anwendbare Normen → Prüfungen und Konformitätsbewertung

Dieser Ansatz hilft dabei, unnötige Prüfungen zu vermeiden und gleichzeitig sicherzustellen, dass alle relevanten Zündgefahren berücksichtigt werden.

Im nächsten Kapitel geht es um Nordamerika, wo der Explosionsschutz einem grundsätzlich anderen regulatorischen und Zertifizierungsansatz folgt als das europäische ATEX-System.

8. Explosionsschutz in Nordamerika: USA und Kanada

Für Hersteller, die Ex-Produkte in die USA oder nach Kanada verkaufen möchten, ist ein wichtiger Punkt vorweg entscheidend:

Das nordamerikanische System ist nicht einfach die amerikanische bzw. kanadische Version von ATEX.

Die grundlegende Logik ist zwar dieselbe – eine explosionsfähige Atmosphäre soll nicht durch das Produkt entzündet werden –, aber Klassifizierung, Vorschriften, Zulassung und Kennzeichnung unterscheiden sich deutlich vom europäischen System.

8.1 USA – Hazardous Locations

In den USA werden explosionsgefährdete Bereiche traditionell nach dem Class/Division-System klassifiziert.

Die wichtigsten Klassen sind:

• Class I – brennbare Gase und Dämpfe
• Class II – brennbare Stäube
• Class III – leicht entzündbare Fasern und Flusen

Für Class I und Class II werden zusätzlich die Divisions verwendet:

• Division 1 – gefährliche Atmosphäre kann unter normalen Betriebsbedingungen oder häufig auftreten
• Division 2 – gefährliche Atmosphäre tritt normalerweise nicht auf, kann aber unter abnormalen Bedingungen entstehen

Die US-Vorschriften erkennen daneben für Class I auch das internationale Zone-System mit Zone 0, 1 und 2 an. (OSHA)

Damit existieren in den USA zwei unterschiedliche Klassifizierungssysteme:

System	Typische Klassifizierung
Class/Division	Class I Div. 1 / Div. 2
Class/Zone	Class I Zone 0 / Zone 1 / Zone 2

Das ist für Hersteller wichtig, weil die Anforderungen an ein Produkt davon abhängen können, für welches Klassifizierungssystem und welche konkrete Location es zugelassen werden soll.

8.2 Die drei US-Hazardous-Location-Klassen

Class I – Gase und Dämpfe

Class I betrifft Bereiche, in denen brennbare Gase oder Dämpfe vorhanden sein können.

Typische Beispiele sind:

• Raffinerien
• Tanklager
• Tankstellen
• Chemieanlagen
• Lackier- und Beschichtungsanlagen
• Bereiche mit brennbaren Lösungsmitteln

Class II – Brennbare Stäube

Class II betrifft Bereiche, in denen brennbare Stäube eine Explosions- oder Zündgefahr darstellen können.

Beispiele sind:

• Getreideverarbeitung
• Lebensmittelindustrie
• Kunststoffverarbeitung
• Holzverarbeitung
• Metallverarbeitung
• Anlagen mit Aluminium- oder Magnesiumstäuben

Class III – Fasern und Flusen

Class III betrifft Bereiche, in denen leicht entzündbare Fasern oder Flusen vorhanden sind.

Dies kann beispielsweise in bestimmten Bereichen der:

• Textilindustrie
• Holzverarbeitung
• Papierverarbeitung

relevant sein.

Die US-Klassifizierung unterscheidet diese drei Gefährdungsarten ausdrücklich. (OSHA)

8.3 Division 1 und Division 2

Für Class I und Class II ist die Unterscheidung zwischen Division 1 und Division 2 besonders wichtig.

Division 1 bedeutet vereinfacht, dass eine gefährliche Konzentration unter normalen Betriebsbedingungen oder relativ häufig vorhanden sein kann.

Division 2 bedeutet, dass die gefährliche Atmosphäre normalerweise innerhalb geschlossener Systeme eingeschlossen ist und erst bei Leckagen, Störungen oder ungewöhnlichen Betriebsbedingungen auftreten kann.

Ein Produkt, das für Class I, Division 1 zugelassen ist, kann unter den entsprechenden Bedingungen grundsätzlich auch für eine Class I, Division 2-Anwendung verwendet werden. Der umgekehrte Schluss ist jedoch nicht zulässig. (OSHA)

8.4 USA – NEC und OSHA

Die technischen Anforderungen für elektrische Geräte und Installationen in Hazardous Locations sind eng mit dem National Electrical Code (NEC), NFPA 70, verbunden.

OSHA verlangt, dass elektrische Geräte und Installationen in klassifizierten Bereichen für die jeweilige Gefährdung geeignet sind. Der NEC enthält hierfür die entsprechenden technischen Regeln. (OSHA)

Für Hersteller bedeutet dies:

Hazardous Location → Class/Division oder Zone → zulässige Schutztechnik → geeignete Produktzulassung

Die Zulassung eines Produkts muss daher zur vorgesehenen Installation passen.

8.5 Typische US-Schutzkonzepte

Je nach Klassifizierung können unterschiedliche Schutzkonzepte eingesetzt werden.

Dazu gehören beispielsweise:

• Explosionproof
• Intrinsically Safe
• Nonincendive
• Dust-Ignitionproof
• Dust-Tight
• Purged and Pressurized
• Hermetically Sealed

Welche Schutzart zulässig ist, hängt von der konkreten Hazardous Location und der Produktkonstruktion ab. OSHA nennt beispielsweise Explosionproof als zulässige Schutztechnik für entsprechend zugelassene Geräte in Class I Division 1 und Division 2. (OSHA)

8.6 UL- und andere US-Zertifizierungen

In den USA ist die Situation außerdem anders als bei der europäischen CE-Kennzeichnung.

Es gibt keine allgemeine „UL-Zertifizierung für ATEX“. Stattdessen wird ein Produkt nach den für seine Anwendung relevanten US-Standards bewertet und von einer dafür anerkannten Zertifizierungsstelle zugelassen.

Zu den wichtigen US-Standards für Hazardous Locations gehören beispielsweise:

Standard	Anwendung
UL 1203	Explosion-Proof und Dust-Ignition-Proof Electrical Equipment
UL 913	Intrinsically Safe Apparatus and Associated Apparatus
UL 121201	Nonincendive Electrical Equipment für bestimmte Hazardous Locations
UL 60079-0	Allgemeine Anforderungen für Explosionsschutz
UL 60079-11	Intrinsic Safety „i“
UL 60079-15	Schutzart „n“
UL 60079-18	Encapsulation „m“
UL 60079-25	Intrinsically Safe Electrical Systems
UL 60079-26	Equipment für Class I, Zone 0
UL 60079-28	Schutz durch optische Strahlung
UL 60079-31	Schutz durch Gehäuse „t“ für Staub

Die Auswahl hängt vom Produkt und vom vorgesehenen Schutzkonzept ab. (UL Solutions)

UL 1203 und UL 913 sind daher nicht einfach „die beiden US-Ex-Normen“. Sie decken bestimmte Schutzkonzepte und Produktarten ab. Für Produkte, die nach dem Zone-System bewertet werden, können dagegen Standards der UL-60079-Reihe relevant sein.

8.7 Kanada – Canadian Electrical Code

Kanada verwendet ein ähnliches, aber eigenes regulatorisches System.

Eine zentrale Grundlage ist der Canadian Electrical Code (CE Code), CSA C22.1. Für Hazardous Locations enthält dieser unter anderem Section 18 und Appendix J. (UL Solutions)

Auch Kanada verwendet sowohl:

• das Class/Division-System
• als auch das Zone-System

Für Hersteller bedeutet dies, dass eine US-Zulassung nicht automatisch eine kanadische Zulassung ersetzt.

8.8 CSA und kanadische Zertifizierung

Für Kanada spielen CSA-Standards und kanadische Zertifizierungsstellen eine zentrale Rolle.

Je nach Produkt können beispielsweise Standards aus der CSA C22.2-Reihe oder gemeinsam mit Kanada übernommene IEC-Standards relevant sein.

Für bestimmte Produkte existieren beispielsweise:

• CSA C22.2 No. 30 – Explosion-Proof Equipment
• CSA C22.2 No. 213 – Nonincendive Electrical Equipment
• entsprechende CSA/IEC 60079-Standards für verschiedene Ex-Schutzkonzepte

Auch hier gilt: Die richtige Norm hängt von Produkt, Schutzkonzept und vorgesehener Hazardous Location ab. (UL Solutions)

8.9 USA und Kanada sind nicht einfach „UL/CSA“

Ein häufiger Fehler besteht darin, den nordamerikanischen Markt lediglich mit den Begriffen „UL für USA“ und „CSA für Kanada“ abzubilden.

Tatsächlich muss zunächst bestimmt werden:

Welche Hazardous Location?

→ Class I / II / III
→ Division oder Zone
→ Gas-, Staub- oder Fasergefährdung
→ erforderliche Schutztechnik
→ anwendbarer Produktstandard
→ erforderliche Zertifizierungsstelle
→ erforderliche Kennzeichnung

Erst daraus ergibt sich der konkrete Zertifizierungsweg.

8.10 Europa und Nordamerika im Vergleich

Die grundlegenden Konzepte lassen sich vereinfacht gegenüberstellen:

Europa	USA / Kanada
ATEX 2014/34/EU	Nationale/regional geltende Vorschriften und Codes
Zone 0 / 1 / 2	Class I Division 1 / 2 oder Zone 0 / 1 / 2
Zone 20 / 21 / 22	Class II Division 1 / 2
ATEX-Kategorien	Hazardous-Location-Klassifizierung
EPL Ga / Gb / Gc	Je nach System unterschiedliche Kennzeichnungen und Schutzkonzepte
EN IEC 60079	UL / CSA / ANSI / IEC-basierte Standards
CE + Ex-Kennzeichnung	Produktzulassung/Listung und entsprechende Kennzeichnung
EU-Konformitätserklärung	Zertifizierung durch anerkannte Stelle je nach Anwendung

Die Systeme verfolgen dasselbe grundlegende Ziel, sind aber nicht automatisch gegenseitig übertragbar.

Ein ATEX-Zertifikat bedeutet daher nicht automatisch, dass ein Produkt in den USA oder Kanada eingesetzt werden darf. Umgekehrt ersetzt eine nordamerikanische Hazardous-Location-Zulassung nicht automatisch die ATEX-Konformität für Europa.

Das nächste Kapitel betrachtet IECEx und erklärt, welche Rolle das internationale Zertifizierungssystem zwischen den europäischen und nordamerikanischen Ansätzen spielt.

9. IECEx – Internationale Zertifizierung für Ex-Geräte

IECEx ist ein internationales Zertifizierungssystem für Geräte, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind. Es basiert im Wesentlichen auf der IEC-60079-Reihe und weiteren relevanten internationalen Normen.

Im Gegensatz zu ATEX ist IECEx keine EU-Richtlinie und kein Gesetz. Es handelt sich um ein freiwilliges internationales Zertifizierungssystem, das in verschiedenen Ländern für den Marktzugang anerkannt oder genutzt wird.

9.1 Was ist IECEx?

Das IECEx-System wird von der International Electrotechnical Commission (IEC) betrieben und stellt einen einheitlichen Rahmen für die Bewertung und Zertifizierung von Ex-Geräten bereit.

Ziel ist es, den Bedarf an vollständig unterschiedlichen technischen Bewertungen für jedes einzelne Land zu reduzieren, indem international abgestimmte Normen und Zertifizierungsverfahren verwendet werden.

IECEx kann unter anderem folgende Bereiche abdecken:

• Elektrische Ex-Geräte
• Nicht-elektrische Ex-Geräte
• Ex-Komponenten
• Schutzsysteme
• Serviceeinrichtungen
• Qualifikation und Kompetenz von Fachpersonal

Für Hersteller ist insbesondere das IECEx Certified Equipment Scheme relevant.

9.2 IECEx und ATEX

IECEx und ATEX sind eng miteinander verbunden, aber nicht dasselbe System.

ATEX	IECEx
Europäischer Rechtsrahmen	Internationales Zertifizierungssystem
Für Produkte im Anwendungsbereich bei Bereitstellung auf dem EU-Markt erforderlich	Grundsätzlich freiwillig, abhängig vom Zielmarkt
Basiert auf EU-Rechtsvorschriften und relevanten harmonisierten Normen	Basiert hauptsächlich auf IEC-Normen
CE + Ex-Kennzeichnung	IECEx-Zertifizierung und IECEx-Kennzeichnung
EU-Konformitätserklärung	IECEx Certificate of Conformity

Die technischen Anforderungen können sehr ähnlich sein, da beide Systeme stark auf der IEC-60079-Normenreihe basieren.

Ein IECEx-Zertifikat ersetzt jedoch nicht automatisch die ATEX-Konformität, wenn ein Produkt auf dem EU-Markt bereitgestellt wird.

9.3 IECEx Certificate of Conformity

Das zentrale Dokument für zertifizierte Geräte ist das IECEx Certificate of Conformity (CoC).

Es enthält wichtige Informationen über das zertifizierte Gerät, unter anderem:

• Hersteller
• Produkttyp
• Anwendbare Normen
• Zündschutzart
• Ex-Kennzeichnung
• Equipment Protection Level
• Besondere Zertifikatsbedingungen
• Zertifizierte Produktkonfiguration

Das Zertifikat wird von einer von IECEx zugelassenen Certification Body (ExCB) auf Grundlage der erforderlichen Bewertung und Prüfung ausgestellt.

Die entsprechenden Prüfungen werden von einem zugelassenen Ex Testing Laboratory (ExTL) durchgeführt.

9.4 IECEx und Qualitätssicherung

Die IECEx-Zertifizierung beschränkt sich nicht ausschließlich auf die Prüfung des fertigen Produkts.

Abhängig vom Zertifizierungsverfahren werden auch die Produktionsbedingungen und das Qualitätssystem des Herstellers bewertet.

Dies ist besonders wichtig, weil eine Ex-Zertifizierung voraussetzt, dass der Hersteller das Produkt weiterhin entsprechend der zertifizierten Konstruktion fertigt.

Das IECEx-System umfasst daher unter anderem:

• Produktprüfungen
• Bewertung der technischen Dokumentation
• Bewertung des Qualitätssystems
• Laufende Überwachung

Dadurch soll sichergestellt werden, dass zertifizierte Produkte dauerhaft mit der ursprünglich bewerteten Produktkonfiguration übereinstimmen.

9.5 Wo ist IECEx relevant?

IECEx ist insbesondere für Hersteller interessant, die mehrere internationale Märkte bedienen möchten.

Verschiedene Länder erkennen IECEx-Zertifikate direkt an, verwenden sie als Bestandteil ihres nationalen Zulassungsverfahrens oder orientieren ihre nationalen Anforderungen an IEC-Normen.

Für Produkte, die international eingesetzt werden sollen, kann IECEx daher eine effiziente Grundlage für eine globale Zertifizierungsstrategie darstellen.

Wichtig ist jedoch:

Die Anerkennung von IECEx ist vom jeweiligen Land abhängig.

Vor dem Markteintritt muss daher immer geprüft werden, ob ein IECEx-Zertifikat im jeweiligen Zielland tatsächlich ausreicht oder ob zusätzliche nationale Anforderungen bestehen.

9.6 IECEx ersetzt keine nationalen Anforderungen

Auch wenn ein Land IECEx-Zertifizierungen anerkennt, können zusätzliche Anforderungen bestehen.

Dazu gehören beispielsweise:

• Nationale Registrierung
• Nationale Zertifizierung
• Importanforderungen
• Anforderungen an lokale Vertreter
• Nationale elektrische Vorschriften
• Installationsanforderungen
• Zusätzliche Dokumentation
• Sprachliche Anforderungen

IECEx sollte daher als internationaler Zertifizierungsrahmen verstanden werden und nicht als universeller Ersatz für nationale Zulassungen.

9.7 Warum ist IECEx für Hersteller interessant?

Für einen Hersteller, der ein Ex-Produkt für mehrere Märkte entwickelt, kann die Kombination aus IECEx und nationalen Anforderungen eine strukturierte internationale Zertifizierungsstrategie ermöglichen.

Statt vollständig unterschiedliche technische Lösungen für Europa, Asien, den Nahen Osten und andere Märkte entwickeln zu müssen, kann häufig eine gemeinsame technische Basis auf Grundlage der IEC-Normen geschaffen werden. Anschließend werden die zusätzlichen nationalen Anforderungen für die jeweiligen Zielmärkte berücksichtigt.

Dies kann insbesondere für Produkte wie folgende relevant sein:

• Industriesensoren
• Messtechnik
• Funkgeräte
• Motoren
• Steuergeräte
• Beleuchtung
• Prozessgeräte
• Produkte der industriellen Automatisierung

Im nächsten Kapitel geht es darum, wie eine Ex-Zertifizierung tatsächlich abläuft – von der ersten Produktbewertung über Normen und Prüfungen bis hin zu Dokumentation, Zertifizierung und Kennzeichnung.

10. Der Ex-Zertifizierungsprozess – von der Produktbewertung bis zur Zulassung

Eine Ex-Zertifizierung beginnt nicht mit der Prüfung im Labor. Der wichtigste Schritt ist zunächst die technische Bewertung des Produkts und seiner vorgesehenen Verwendung.

Denn erst wenn feststeht, für welche explosionsgefährdeten Bereiche ein Produkt bestimmt ist und welches Schutzkonzept verwendet wird, können die relevanten Normen, Prüfungen und das erforderliche Konformitätsbewertungsverfahren festgelegt werden.

Ein typischer Ablauf sieht vereinfacht so aus:

Produktdefinition → Zündgefahrenbewertung → Klassifizierung → Schutzkonzept → Normen → Prüfungen → Konformitätsbewertung → Dokumentation → Zertifizierung → Kennzeichnung

10.1 Schritt 1 – Produkt und bestimmungsgemäße Verwendung

Zunächst muss festgelegt werden, was das Produkt ist und wie es eingesetzt werden soll.

Relevant sind beispielsweise:

• Elektrisches oder nicht-elektrisches Produkt
• Energieversorgung
• Leistungsaufnahme
• Betriebstemperaturen
• Mögliche Wärmequellen
• Bewegliche Komponenten
• Elektronische Schaltungen
• Gehäusekonstruktion
• Verwendete Materialien
• Vorgesehene Umgebung

Auch die vorgesehenen Einsatzbedingungen sind entscheidend.

Ein Produkt für einen sicheren Industriebereich benötigt möglicherweise keinen Ex-Schutz. Dasselbe Produkt kann jedoch eine Ex-Bewertung benötigen, wenn es für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich vorgesehen ist.

10.2 Schritt 2 – Zündgefahren identifizieren

Anschließend wird untersucht, ob das Produkt selbst eine potenzielle Zündquelle darstellen kann.

Mögliche Zündquellen sind beispielsweise:

• Heiße Oberflächen
• Elektrische Funken
• Lichtbögen
• Elektrostatische Entladungen
• Mechanische Funken
• Reibung
• Heiße Gase
• Elektrische oder thermische Energie
• Mechanische Bewegungen

Bei nicht-elektrischen Geräten ist diese Bewertung besonders wichtig, da auch mechanische Komponenten eine Zündquelle darstellen können.

Das Ziel besteht darin, alle relevanten Zündquellen zu identifizieren und durch geeignete Schutzmaßnahmen zu verhindern, dass sie eine explosionsfähige Atmosphäre entzünden können.

10.3 Schritt 3 – Vorgesehene Zone und erforderliches Schutzniveau

Danach wird bestimmt, für welchen explosionsgefährdeten Bereich das Produkt geeignet sein soll.

Beispielsweise:

• Zone 0 → sehr hohes Schutzniveau
• Zone 1 → hohes Schutzniveau
• Zone 2 → erweitertes Schutzniveau

Für Staub gelten entsprechend:

• Zone 20
• Zone 21
• Zone 22

Daraus ergibt sich unter anderem das erforderliche Equipment Protection Level (EPL) und die entsprechende ATEX-Kategorie.

Die Zoneneinteilung wird dabei nicht einfach vom Hersteller frei gewählt. Sie basiert auf der vorgesehenen Installation und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre.

10.4 Schritt 4 – Schutzkonzept festlegen

Auf Grundlage der Produktkonstruktion und des erforderlichen Schutzniveaus wird das geeignete Schutzkonzept festgelegt.

Je nach Produkt können beispielsweise folgende Konzepte eingesetzt werden:

• Ex d – Druckfeste Kapselung
• Ex e – Erhöhte Sicherheit
• Ex i – Eigensicherheit
• Ex m – Vergusskapselung
• Ex p – Überdruckkapselung
• Ex t – Schutz durch Gehäuse
• Ex c – Konstruktive Sicherheit bei nicht-elektrischen Geräten

Ein Produkt kann auch mehrere Schutzkonzepte kombinieren.

Die Wahl der Zündschutzart ist eine technische Designentscheidung und beeinflusst anschließend die anzuwendenden Normen und Prüfungen.

10.5 Schritt 5 – Anwendbare Normen bestimmen

Erst jetzt wird festgelegt, welche Normen für das Produkt relevant sind.

Typischerweise können beispielsweise folgende Normen relevant werden:

• IEC/EN IEC 60079-0 – Allgemeine Anforderungen
• IEC/EN IEC 60079-1 – Ex d
• IEC/EN IEC 60079-7 – Ex e
• IEC/EN IEC 60079-11 – Ex i
• IEC/EN IEC 60079-18 – Ex m
• IEC/EN IEC 60079-31 – Ex t
• ISO 80079-36/-37 – Nicht-elektrische Ex-Geräte

Welche Normen tatsächlich anzuwenden sind, hängt vom Produkt und seinem Schutzkonzept ab.

10.6 Schritt 6 – Technische Bewertung und Prüfungen

Anschließend wird geprüft, ob das Produkt die Anforderungen der relevanten Normen erfüllt.

Je nach Produkt können unter anderem folgende Prüfungen erforderlich sein:

• Temperaturprüfungen
• Druckprüfungen
• Schlag- und Fallprüfungen
• IP-Schutzart
• Isolations- und Spannungsprüfungen
• Prüfung von Kriech- und Luftstrecken
• Zündschutzprüfungen
• Materialprüfungen
• Elektrostatik
• Mechanische Prüfungen
• Prüfungen unter Fehlerbedingungen

Nicht jedes Produkt benötigt alle diese Prüfungen.

Die Prüfungen werden aus den konkreten Eigenschaften des Produkts und der gewählten Zündschutzart abgeleitet.

10.7 Schritt 7 – Konformitätsbewertungsverfahren

Parallel zur technischen Bewertung muss bestimmt werden, welches Konformitätsbewertungsverfahren erforderlich ist.

Bei ATEX hängt dies insbesondere von:

• Gerätegruppe
• Gerätekategorie
• Produktart
• Schutzkonzept

ab.

Für bestimmte ATEX-Kategorien ist eine Benannte Stelle erforderlich, während bei anderen Produkten unter bestimmten Voraussetzungen eine Konformitätsbewertung durch den Hersteller möglich ist.

Bei höheren Schutzkategorien ist die Einbindung einer Benannten Stelle typischerweise verpflichtend.

10.8 Schritt 8 – Technische Dokumentation

Die technische Dokumentation muss nachweisen können, dass das Produkt die relevanten Anforderungen erfüllt.

Je nach Produkt gehören dazu beispielsweise:

• Produktbeschreibung
• Konstrukionszeichnungen
• Schaltpläne
• Stücklisten
• Komponenteninformationen
• Berechnungen
• Risiko- bzw. Zündgefahrenbewertung
• Prüfberichte
• Normenliste
• Betriebsanleitung
• Kennzeichnungsinformationen
• Zertifikate verwendeter Komponenten

Die Dokumentation ist nicht nur für die ursprüngliche Zertifizierung wichtig. Sie bildet auch die Grundlage für spätere Änderungen am Produkt.

10.9 Schritt 9 – Zertifizierung

Wenn eine externe Zertifizierungsstelle erforderlich ist, bewertet diese die entsprechenden Unterlagen und Ergebnisse.

Je nach System kann dies beispielsweise zu folgenden Dokumenten führen:

• EU-Type Examination Certificate im ATEX-System
• IECEx Certificate of Conformity
• Nordamerikanische Hazardous-Location-Zertifizierung

Nach erfolgreicher Bewertung kann das Produkt entsprechend zertifiziert und gekennzeichnet werden.

10.10 Schritt 10 – Kennzeichnung und Marktzugang

Am Ende müssen die vorgeschriebenen Kennzeichnungen auf dem Produkt angebracht werden.

Bei einem europäischen ATEX-Produkt können beispielsweise folgende Informationen relevant sein:

CE-Kennzeichnung + Ex-Kennzeichnung + weitere vorgeschriebene Produktinformationen

Bei IECEx und nordamerikanischen Zulassungen gelten jeweils eigene Kennzeichnungsanforderungen.

Die Kennzeichnung muss mit der tatsächlich zertifizierten Produktkonfiguration übereinstimmen.

10.11 Änderungen nach der Zertifizierung

Eine Ex-Zertifizierung bedeutet nicht, dass ein Produkt anschließend beliebig verändert werden kann.

Änderungen an beispielsweise:

• Gehäuse
• Elektronik
• Komponenten
• Materialien
• Temperaturverhalten
• Software
• Stromversorgung
• Funkmodulen

können die ursprüngliche Bewertung beeinflussen.

Deshalb muss vor einer Produktänderung geprüft werden, ob die Änderung zertifizierungsrelevant ist.

Je nach Änderung kann eine technische Neubewertung, eine Ergänzung der Zertifizierung oder eine erneute Prüfung erforderlich werden.

10.12 Der entscheidende Punkt für Hersteller

Der wichtigste Grundsatz lautet:

Nicht zuerst testen und anschließend feststellen, welche Zertifizierung benötigt wird.

Die richtige Reihenfolge ist:

Produkt → Anwendung → Explosionsrisiko → Zone → Schutzkonzept → Normen → Konformitätsverfahren → Prüfungen → Zertifizierung

Eine falsche Einstufung am Anfang kann dazu führen, dass Prüfungen nach den falschen Normen durchgeführt werden oder das Produkt später nicht für die gewünschte Anwendung zertifiziert werden kann.

Gerade bei komplexen Produkten mit Funk, Elektronik, Sensorik oder mehreren integrierten Funktionen sollte die Ex-Bewertung deshalb bereits in der frühen Produktentwicklung berücksichtigt werden.

11. Ex-Konformität für Produkte mit Elektronik, Funk und weiteren Funktionen

Viele moderne Produkte sind nicht mehr rein mechanisch oder rein elektrisch. Sie kombinieren beispielsweise Elektronik, Sensoren, Funk, Batterien, Displays, Motoren oder andere Funktionen in einem einzigen Produkt.

Bei solchen Produkten kann die Ex-Konformität deutlich komplexer werden, weil jede potenzielle Zündquelle im Zusammenhang mit dem Gesamtprodukt betrachtet werden muss.

11.1 Elektronik kann eine Zündquelle darstellen

Elektronische Komponenten können unter bestimmten Bedingungen potenzielle Zündquellen darstellen, beispielsweise durch:

• Funken oder Lichtbögen
• Heiße Oberflächen
• Schaltvorgänge
• Fehlerzustände
• Gespeicherte elektrische Energie
• Kurzschlüsse
• Überhitzung
• Bauteilausfälle

Das bedeutet nicht, dass jede elektronische Komponente eine eigene Ex-Zertifizierung benötigt. Entscheidend ist vielmehr, ob die Komponente innerhalb des Gesamtprodukts zu einer relevanten Zündgefahr beitragen kann.

11.2 Funkprodukte

Funkprodukte erfordern besondere Aufmerksamkeit, da sie mehrere mögliche Energiequellen kombinieren.

Ein Funkgerät für den Ex-Bereich kann beispielsweise enthalten:

• HF-Sender
• Antenne
• Leistungsverstärker
• Batterie
• Ladeschaltung
• Prozessor
• Display
• Sensoren
• Steckverbinder

Neben der HF-Ausgangsleistung müssen auch Elektronik und Batterie hinsichtlich möglicher elektrischer und thermischer Gefahren betrachtet werden.

Deshalb gilt:

Eine Funkzulassung nach FCC, ISED oder RED bedeutet nicht automatisch, dass das Produkt Ex-konform ist.

Es handelt sich um zwei getrennte regulatorische Fragestellungen:

Funk-Konformität

→ Entspricht der Funksender den geltenden Anforderungen an Frequenznutzung, Funk und EMV?

Ex-Konformität

→ Kann das komplette Produkt in der vorgesehenen explosionsgefährdeten Atmosphäre sicher betrieben werden, ohne eine Zündquelle darzustellen?

Ein Produkt kann daher beide Anforderungsbereiche erfüllen müssen.

11.3 Batterien

Batterien sind bei Ex-Produkten besonders relevant.

Mögliche Gefahren sind:

• Oberflächentemperatur
• Kurzschlüsse
• Interne Fehler
• Überladung
• Thermal Runaway
• Funken beim Anschließen oder Trennen
• Gespeicherte elektrische Energie

Die Batterie, der Batteriepack und das Ladesystem müssen deshalb als Teil der gesamten Zündgefahrenbewertung betrachtet werden.

Eine handelsübliche Batterie mit einer allgemeinen Sicherheitszertifizierung ist nicht automatisch für ein Ex-Produkt geeignet.

Die Kombination aus Batterie, Elektronik, Gehäuse und Schutzkonzept muss als Teil des Gesamtprodukts bewertet werden.

11.4 Displays, Steckverbinder und Bedienelemente

Komponenten, die bei einem normalen Produkt unkritisch erscheinen, können in einer explosionsgefährdeten Umgebung relevant werden.

Beispiele sind:

• Displays
• Tasten
• Schalter
• USB-Anschlüsse
• Ladeanschlüsse
• LEDs
• Externe Anschlüsse
• Mechanische Schnittstellen

Je nach Konstruktion können solche Komponenten elektrische, thermische oder elektrostatische Zündgefahren verursachen.

Daher muss nicht nur die interne Elektronik betrachtet werden, sondern auch die Art und Weise, wie der Benutzer mit dem Produkt interagiert.

11.5 Antennen und HF-Energie

Bei Funkprodukten müssen auch Antenne und HF-Ausgangsleistung berücksichtigt werden.

Die Bewertung kann unter anderem folgende Faktoren einbeziehen:

• Sendeleistung
• Frequenz
• Antennentyp
• Antennengewinn
• HF-Energie
• Abstand zu anderen leitfähigen Teilen
• Oberflächentemperatur
• Fehlerzustände

Welche Anforderungen konkret gelten, hängt vom Schutzkonzept und den anzuwendenden Ex-Normen ab.

Dies kann insbesondere für Produkte mit folgenden Technologien relevant sein:

• Bluetooth
• Wi-Fi
• LoRa
• Mobilfunk
• RFID
• UWB
• Proprietäre industrielle Funktechnologien

Die Tatsache, dass ein Funkmodul bereits für den Einsatz in normalen Umgebungen zertifiziert ist, bedeutet daher nicht automatisch, dass es für ein Ex-Produkt geeignet ist.

11.6 Bereits zertifizierte Komponenten

Hersteller verwenden häufig Komponenten, die bereits über ein eigenes Ex-Zertifikat verfügen.

Dies kann die Produktentwicklung erheblich vereinfachen. Die Zertifizierung der Komponente wird jedoch nicht automatisch auf das gesamte Produkt übertragen.

Der Hersteller muss unter anderem prüfen:

• Unter welchen Bedingungen die Komponente zertifiziert ist
• Welche Zündschutzart verwendet wird
• Welche elektrischen Parameter zulässig sind
• Welcher Temperaturbereich gilt
• Welche Einbauanforderungen bestehen
• Ob die Komponente im vorgesehenen Ex-Gerät verwendet werden darf
• Ob die Kombination die Gesamtzertifizierung beeinflusst

Eine zertifizierte Ex-Komponente bleibt somit eine Komponente innerhalb der Bewertung des Gesamtprodukts.

11.7 Software und Firmware

Software stellt normalerweise selbst keine Zündquelle dar. Sie kann jedoch sicherheitsrelevante Funktionen des Produkts beeinflussen.

Beispielsweise kann Software folgende Funktionen steuern:

• Begrenzung der Leistung
• Temperaturüberwachung
• Batterieladung
• Abschaltfunktionen
• Motorsteuerung
• Fehlererkennung

Wenn solche Funktionen Bestandteil des Schutzkonzepts sind, kann ihr Verhalten unter normalen Betriebsbedingungen und bei vorhersehbaren Fehlern relevant werden.

Die Bedeutung von Software hängt daher davon ab, wie das jeweilige Schutzkonzept umgesetzt wurde.

11.8 Kombination verschiedener regulatorischer Anforderungen

Ein modernes Ex-Produkt kann daher mehrere separate Konformitätsbewertungen benötigen.

Beispielsweise könnte ein drahtloser Industriesensor für Europa folgende Anforderungen betreffen:

ATEX

→ Explosionsschutz

RED

→ Anforderungen an Funkgeräte

EMV

→ Elektromagnetische Verträglichkeit

RoHS

→ Beschränkung bestimmter gefährlicher Stoffe

Batterieanforderungen

→ sofern relevant

Welche Anforderungen tatsächlich gelten, hängt vom jeweiligen Produkt ab.

Entscheidend ist:

Die Ex-Konformität ersetzt nicht die anderen regulatorischen Anforderungen.

11.9 Warum eine frühe Bewertung wichtig ist

Bei komplexen Produkten sollten die Ex-Anforderungen bereits während der Entwicklung berücksichtigt werden und nicht erst nach Fertigstellung des Produkts.

Eine späte Ex-Bewertung kann beispielsweise folgende Probleme aufdecken:

• Unzureichende Kriech- oder Luftstrecken
• Zu hohe Oberflächentemperaturen
• Ungeeignetes Gehäuse
• Falsche Komponentenauswahl
• Unzureichender Batterieschutz
• Probleme durch HF-Energie
• Unzureichender Schutz gegen elektrostatische Entladung
• Komponenten, die in der vorgesehenen Ex-Konfiguration nicht verwendet werden dürfen

Die Behebung solcher Probleme nach Abschluss der Produktentwicklung kann erhebliche Kosten für Redesign, Prüfungen und Zertifizierung verursachen.

Eine strukturierte Ex-Scoping-Bewertung bereits zu Beginn des Projekts kann deshalb sowohl technische als auch Zertifizierungsrisiken deutlich reduzieren.

12. ATEX-Kennzeichnung verstehen

Die ATEX-Kennzeichnung auf einem Produkt enthält wesentlich mehr Informationen als nur das Ex-Symbol. Sie beschreibt, für welche Art von explosionsgefährdeter Umgebung das Gerät geeignet ist und welches Schutzniveau vorgesehen ist.

Für Hersteller ist die Kennzeichnung deshalb nicht nur eine formale Anforderung. Sie muss mit der tatsächlich bewerteten und zertifizierten Produktkonfiguration übereinstimmen.

12.1 Das Ex-Symbol

Das bekannte Symbol für den Explosionsschutz ist:

Ex

Es zeigt an, dass das Produkt für den Einsatz in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre nach dem entsprechenden Schutzkonzept ausgelegt wurde.

Das allein sagt jedoch noch nicht aus, wo das Produkt eingesetzt werden darf.

Dafür sind die weiteren Angaben der Kennzeichnung entscheidend.

12.2 Ein Beispiel für eine ATEX-Kennzeichnung

Eine typische Kennzeichnung könnte beispielsweise so aussehen:

II 2G Ex db IIC T4 Gb

Jeder Bestandteil hat eine bestimmte Bedeutung:

Kennzeichnung	Bedeutung
II	Gerätegruppe II – Einsatz außerhalb des Bergbaus
2G	Kategorie 2 für Gasatmosphären
Ex	Explosionsschutz
db	Zündschutzart „d“ mit Schutzlevel „b“
IIC	Gasgruppe IIC
T4	Temperaturklasse T4
Gb	Equipment Protection Level

Die Kennzeichnung muss daher als Gesamtinformation betrachtet werden. Einzelne Elemente können nicht isoliert interpretiert werden.

12.3 Gerätegruppe I und II

Die ATEX-Richtlinie unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Gerätegruppen.

Gerätegruppe I

Diese Gruppe betrifft Geräte für den Einsatz in untertägigen Bergwerken sowie in Teilen von Anlagen über Tage, die durch Grubengas und/oder brennbare Stäube gefährdet sein können.

Gerätegruppe II

Diese Gruppe umfasst Geräte für alle anderen explosionsgefährdeten Bereiche, beispielsweise in:

• Chemieanlagen
• Raffinerien
• Produktionsanlagen
• Tanklagern
• Lebensmittelbetrieben

Die meisten industriellen Ex-Produkte außerhalb des Bergbaus gehören daher zur Gerätegruppe II.

12.4 Gerätekategorien

Innerhalb der Gerätegruppe II werden die Kategorien nach dem erforderlichen Schutzniveau unterschieden.

Für Gas- und Dampfbereiche sind insbesondere relevant:

• 1G
• 2G
• 3G

Für Staubbereiche:

• 1D
• 2D
• 3D

Vereinfacht gilt:

Kategorie	Gas	Staub	Typischer Einsatz
1G / 1D	Sehr hohes Schutzniveau	Sehr hohes Schutzniveau	Zone 0 / 20
2G / 2D	Hohes Schutzniveau	Hohes Schutzniveau	Zone 1 / 21
3G / 3D	Erhöhtes Schutzniveau	Erhöhtes Schutzniveau	Zone 2 / 22

Die Kategorie ist dabei mit der vorgesehenen Zone verknüpft.

12.5 Gas oder Staub – G und D

Die Buchstaben geben an, für welche Art von explosionsfähiger Atmosphäre das Produkt vorgesehen ist:

• G = Gas
• D = Dust / Staub

Ein Produkt mit 2G ist daher für entsprechende Gas- oder Dampfbereiche vorgesehen.

Ein Produkt mit 2D ist für entsprechende Staubbereiche vorgesehen.

Ein Produkt kann auch für beide Anwendungen ausgelegt sein und entsprechend mehrere Kennzeichnungen tragen.

12.6 Zündschutzart

Nach dem Ex-Symbol folgt die verwendete Zündschutzart.

Beispiele:

• Ex d → Druckfeste Kapselung
• Ex e → Erhöhte Sicherheit
• Ex i → Eigensicherheit
• Ex m → Vergusskapselung
• Ex p → Überdruckkapselung
• Ex t → Schutz durch Gehäuse

Diese Angabe beschreibt, wie das Produkt verhindert, dass eine potenzielle Zündquelle die explosionsfähige Atmosphäre entzündet.

12.7 Gas- und Staubgruppen

Bei Gasen wird zusätzlich die Gasgruppe angegeben.

Typische Gruppen sind:

• IIA
• IIB
• IIC

Dabei steht IIC für die anspruchsvollste der drei Gasgruppen.

Bei Staub können beispielsweise folgende Gruppen relevant sein:

• IIIA – brennbare Fasern und Flusen
• IIIB – nicht leitfähige brennbare Stäube
• IIIC – leitfähige brennbare Stäube

Die Gruppeneinstufung ist wichtig, weil unterschiedliche Stoffe unterschiedliche Zünd- und Explosionsverhalten aufweisen.

12.8 Temperaturklassen

Bei Gasen kann zusätzlich eine Temperaturklasse angegeben werden:

Temperaturklasse	Maximale Oberflächentemperatur
T1	450 °C
T2	300 °C
T3	200 °C
T4	135 °C
T5	100 °C
T6	85 °C

Die maximale Oberflächentemperatur des Geräts muss unterhalb der für die jeweilige Anwendung zulässigen Zündtemperatur liegen.

Je niedriger die Temperaturklasse, desto niedriger ist die zulässige maximale Oberflächentemperatur.

Bei Staubanwendungen werden die maximalen Oberflächentemperaturen anders angegeben und müssen unter anderem unter Berücksichtigung von Staubwolken und Staubschichten bewertet werden.

12.9 Equipment Protection Level – EPL

Zusätzlich zur ATEX-Kategorie wird häufig der Equipment Protection Level (EPL) angegeben.

Typische EPLs für Gasatmosphären sind:

• Ga
• Gb
• Gc

Für Staub:

• Da
• Db
• Dc

Der EPL beschreibt das Schutzniveau des Geräts und steht in direktem Zusammenhang mit dem vorgesehenen Einsatzbereich.

Beispielsweise:

Ga → Zone 0

Gb → Zone 1

Gc → Zone 2

Für Staub entsprechend:

Da → Zone 20

Db → Zone 21

Dc → Zone 22

EPL und ATEX-Kategorie sind miteinander verbunden, aber nicht identisch. Beide Angaben stammen aus unterschiedlichen Klassifizierungssystemen und können gemeinsam auf einem Produkt erscheinen.

12.10 Warum die Kennzeichnung so wichtig ist

Die Kennzeichnung ermöglicht es dem Betreiber und dem Installateur, schnell zu erkennen, ob ein bestimmtes Produkt für den vorgesehenen Bereich geeignet ist.

Dazu müssen unter anderem zusammenpassen:

Zone → Gas/Staub → Gruppe → Temperatur → EPL/Kategorie → Schutzart

Ein Produkt kann beispielsweise für Zone 2 geeignet sein, aber aufgrund seiner Gasgruppe oder Temperaturklasse trotzdem für eine bestimmte Anwendung ungeeignet sein.

Die Prüfung darf deshalb nicht bei der Frage enden:

„Ist das Produkt ATEX-zertifiziert?“

Die entscheidende Frage lautet:

„Ist dieses konkret gekennzeichnete Produkt für genau diese explosionsgefährdete Anwendung geeignet?“

Das ist der Grund, warum die Ex-Kennzeichnung ein zentraler Bestandteil der technischen Bewertung und des sicheren Einsatzes eines Produkts ist.

13. Ex-Komponenten, Baugruppen und kombinierte Geräte

Die Ex-Konformität wird komplexer, wenn ein Produkt nicht aus einem einzelnen Gerät besteht, sondern aus einer Kombination verschiedener Komponenten, Module oder Geräte.

Das ist bei modernen Industrieprodukten sehr häufig. Hersteller integrieren beispielsweise:

• Zertifizierte Ex-Komponenten
• Funkmodule
• Sensoren
• Netzteile
• Batterien
• Displays
• Steuerelektronik
• Steckverbinder
• Motoren
• Ventile
• Mechanische Komponenten

Dabei gilt ein wichtiger Grundsatz:

Die Zertifizierung einzelner Komponenten bedeutet nicht automatisch, dass die komplette Baugruppe zertifiziert ist.

13.1 Ex-Komponenten vs. vollständige Geräte

Eine Ex-Komponente ist dafür vorgesehen, in andere Ex-Geräte integriert zu werden, und ist grundsätzlich nicht auf dieselbe Weise für eine eigenständige Verwendung vorgesehen wie ein vollständiges zertifiziertes Gerät.

Eine Komponente kann ein eigenes Zertifikat und definierte Einsatzbedingungen besitzen.

Bei der Integration in ein Endprodukt muss der Hersteller überprüfen, dass:

• die Komponente innerhalb ihrer zertifizierten Parameter eingesetzt wird,
• die Einbaubedingungen eingehalten werden,
• die Kombination das Schutzkonzept nicht beeinträchtigt,
• die komplette Baugruppe die relevanten Anforderungen erfüllt.

Das Endprodukt kann daher eine eigene Konformitätsbewertung oder Zertifizierung benötigen.

13.2 Kombination verschiedener Zündschutzarten

Ein Produkt kann mehrere unterschiedliche Zündschutzarten enthalten.

Beispielsweise könnte ein Gerät folgende Bereiche kombinieren:

• Einen eigensicheren Sensorkreis
• Einen Anschlussraum mit Ex e
• Ein Ex-d-Gehäuse
• Ein vergossenes Netzteil

Die einzelnen Schutzkonzepte müssen als Teil des Gesamtdesigns zusammenwirken.

Besonders wichtig sind dabei die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Bereichen.

Beispiele sind:

• Elektrische Verbindungen
• Kabeldurchführungen
• Mechanische Schnittstellen
• Thermische Übergänge
• Druckgrenzen
• Erdung
• Isolation

Eine Komponente, die für sich allein konform ist, kann daher bei der Integration in eine andere Konfiguration trotzdem Probleme verursachen.

13.3 Kabelverschraubungen, Steckverbinder und Zubehör

Auch Zubehör kann Bestandteil der Ex-Bewertung sein.

Beispiele:

• Kabelverschraubungen
• Stecker
• Steckverbinder
• Klemmen
• Schalter
• Sichtfenster von Gehäusen
• Entwässerungs- und Belüftungselemente

Diese Komponenten können über eigene Ex-Zertifizierungen und definierte Einbaubedingungen verfügen.

Der Hersteller muss sicherstellen, dass das ausgewählte Zubehör kompatibel ist mit:

• dem Gehäuse,
• der Zündschutzart,
• dem Kabeltyp,
• dem Temperaturbereich,
• der Gas- oder Staubgruppe,
• der vorgesehenen Zone.

Die falsche Auswahl eines grundsätzlich zertifizierten Zubehörteils kann den Explosionsschutz des gesamten Produkts beeinträchtigen.

13.4 Baugruppen und Systeme

Manche Produkte werden als komplette Baugruppen oder Systeme geliefert und nicht als einzelne Geräte.

Beispiele sind:

• Schaltschränke
• Pumpensysteme
• Sensorbaugruppen
• Motorsysteme
• Automatisierte Produktionsanlagen
• Batteriebetriebene Systeme

Hier muss die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Komponenten berücksichtigt werden.

Die Integration eines Ex-zertifizierten Motors in eine größere Maschine bedeutet beispielsweise nicht automatisch, dass die gesamte Maschine als Ex-Baugruppe zertifiziert ist.

Der Hersteller muss bestimmen, welche Teile in die Ex-Bewertung fallen und welche regulatorischen Anforderungen für das Gesamtprodukt gelten.

13.5 Nicht-Ex-Komponenten in Ex-Produkten

Nicht jede Komponente innerhalb eines Ex-Produkts muss zwingend über eine eigene Ex-Zertifizierung verfügen.

Eine nicht zertifizierte Komponente kann unter bestimmten Voraussetzungen innerhalb einer Ex-geschützten Baugruppe eingesetzt werden, wenn das Gesamtdesign verhindert, dass von ihr eine Zündgefahr ausgeht und die relevanten Anforderungen erfüllt werden.

Ob dies möglich ist, hängt vollständig vom Schutzkonzept und den anzuwendenden Normen ab.

Die entscheidende Frage lautet daher nicht einfach:

„Ist jede einzelne Komponente Ex-zertifiziert?“

Sondern:

„Bietet das komplette Produkt das erforderliche Explosionsschutzniveau?“

13.6 Produktänderungen und Austausch von Komponenten

Der Austausch von Komponenten ist bei zertifizierten Ex-Produkten besonders relevant.

Der Ersatz einer Komponente durch eine scheinbar gleichwertige Alternative kann beispielsweise Auswirkungen auf folgende Eigenschaften haben:

• Elektrische Parameter
• Temperatur
• Kriech- und Luftstrecken
• Mechanische Festigkeit
• Materialeigenschaften
• IP-Schutzart
• Flammwege
• Parameter der Eigensicherheit
• HF-Eigenschaften

Auch wenn die Ersatzkomponente selbst über eine Ex-Zertifizierung verfügt, kann die Änderung eine erneute Bewertung des Endprodukts erforderlich machen.

Hersteller sollten deshalb für zertifizierte Ex-Produkte einen formalen Änderungsprozess (Change Control) etablieren.

13.7 Die zertifizierte Produktkonfiguration

Ein Ex-Zertifikat gilt für eine definierte Produktkonfiguration.

Dazu können beispielsweise gehören:

• Bestimmte Komponenten
• Materialien
• Abmessungen
• Gehäuse
• Elektrische Parameter
• Temperaturbereiche
• Zubehör
• Installationsbedingungen

Der Hersteller kann daher nicht automatisch davon ausgehen, dass jede zukünftige Produktvariante noch vom ursprünglichen Zertifikat abgedeckt ist.

Bei einer Produktfamilie mit mehreren Varianten muss die Zertifizierungsdokumentation eindeutig festlegen, welche Konfigurationen abgedeckt sind.

13.8 Was Hersteller prüfen sollten

Vor der Integration einer Komponente in ein Ex-Produkt sollten Hersteller mindestens prüfen:

1. Ist die Komponente für das vorgesehene Schutzkonzept geeignet?
2. Sind ihre zertifizierten Parameter mit dem Endprodukt kompatibel?
3. Werden die Einbaubedingungen eingehalten?
4. Verändert die Integration Temperatur, Energie oder mechanischen Schutz?
5. Liegt die endgültige Konfiguration noch innerhalb des bestehenden Zertifizierungsumfangs?
6. Sind zusätzliche Prüfungen oder eine neue Zertifizierung erforderlich?

Das ist insbesondere bei Produkten wichtig, die Elektronik, Funkmodule, Batterien und mechanische Komponenten miteinander kombinieren.

Im nächsten Kapitel geht es um die wichtigsten Ex-Normen, insbesondere um die Normen, denen Hersteller in Europa, den USA und Kanada am häufigsten begegnen.

14. Die wichtigsten Ex-Normen – Europa, USA und Kanada

Der Explosionsschutz wird durch eine große Anzahl von Normen abgedeckt. Hersteller müssen jedoch nicht die gesamte Ex-Normenreihe anwenden. Welche Normen relevant sind, hängt vom Produkt, der Zündschutzart, dem explosionsgefährdeten Bereich und dem Zielmarkt ab.

Die IEC-60079-Reihe bildet den zentralen internationalen Normenrahmen für elektrische Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.

14.1 IEC 60079 – Der internationale Kern

Die IEC-60079-Reihe ist die wichtigste internationale Normenfamilie für Ex-Geräte.

Besonders relevante Normen sind:

Norm	Thema
IEC 60079-0	Allgemeine Anforderungen an Ex-Geräte
IEC 60079-1	Druckfeste Kapselung – Ex d
IEC 60079-2	Überdruckkapselung – Ex p
IEC 60079-7	Erhöhte Sicherheit – Ex e
IEC 60079-10-1	Bereichsklassifizierung – explosionsfähige Gasatmosphären
IEC 60079-10-2	Bereichsklassifizierung – explosionsfähige Staubatmosphären
IEC 60079-11	Eigensicherheit – Ex i
IEC 60079-14	Planung, Auswahl und Installation elektrischer Anlagen
IEC 60079-17	Prüfung und Instandhaltung
IEC 60079-18	Vergusskapselung – Ex m
IEC 60079-25	Eigensichere elektrische Systeme
IEC 60079-26	Geräte mit EPL Ga
IEC 60079-28	Schutz durch optische Strahlung
IEC 60079-29-0/-1/-2	Gaswarngeräte
IEC 60079-31	Schutz durch Gehäuse – Ex t

Die Reihe enthält darüber hinaus Normen für elektrostatische Gefahren, Begleitheizungen, Reparaturen, besondere Schutzarten und weitere spezielle Anwendungen.

Die IEC-60079-Reihe wird laufend weiterentwickelt. Beispielsweise wurde IEC 60079-0:2026 im Juni 2026 veröffentlicht und ersetzt die vorherige Ausgabe der IEC 60079-0.

14.2 Europa – EN IEC 60079 und ATEX

In Europa werden die entsprechenden IEC-Normen als europäische Normen übernommen und erscheinen typischerweise als EN IEC 60079-….

Sie bilden eine wichtige technische Grundlage für den Nachweis der Konformität mit den geltenden ATEX-Anforderungen.

Dabei muss zwischen zwei Dingen unterschieden werden:

ATEX-Richtlinie 2014/34/EU

→ Rechtlicher Rahmen für Produkte

EN IEC 60079-Reihe

→ Technische Normen zum Nachweis der Erfüllung der Anforderungen

Die Europäische Kommission veröffentlicht und aktualisiert die Referenzen der harmonisierten Normen für ATEX im Amtsblatt der Europäischen Union.

Wichtig:

Die Anwendung einer IEC- oder EN-Norm bedeutet nicht automatisch eine ATEX-Zertifizierung.

Zusätzlich müssen das korrekte Konformitätsbewertungsverfahren und alle weiteren Anforderungen der ATEX-Richtlinie erfüllt werden.

14.3 Nicht-elektrische Geräte – ISO 80079

Nicht alle Ex-Geräte sind elektrisch.

Für mechanische Geräte sind insbesondere folgende Normen relevant:

• ISO 80079-36 – Grundlagen und Anforderungen
• ISO 80079-37 – Nicht-elektrische Zündschutzarten

Diese Normen behandeln unter anderem Schutzkonzepte für:

• Konstruktive Sicherheit
• Zündquellenüberwachung
• Flüssigkeitskapselung

Sie sind beispielsweise für Pumpen, Getriebe, mechanische Antriebe, Ventilatoren und andere Geräte relevant, bei denen mechanische Zündquellen berücksichtigt werden müssen.

14.4 USA – NEC und UL-Normen

Die USA verwenden eine andere regulatorische Struktur als Europa.

Gefahrenbereiche werden im National Electrical Code (NFPA 70) unter anderem nach folgenden Klassen eingeteilt:

• Class I – Brennbare Gase und Dämpfe
• Class II – Brennbare Stäube
• Class III – Leicht entzündbare Fasern und Flusen

Das traditionelle US-System verwendet außerdem:

• Division 1 / Division 2
• Gas- und Staubgruppen

Für bestimmte Anwendungen wird auch das Zone-System verwendet.

Für die Produktzertifizierung können je nach Produkt beispielsweise folgende Normen relevant sein:

• UL 1203 – Explosionproof und Dust-Ignitionproof Electrical Equipment
• UL 60079-Reihe – US-Übernahme der IEC-60079-Normen
• Weitere produktspezifische UL-Normen

UL 1203 behandelt beispielsweise explosionsgeschützte und staubexplosionsgeschützte elektrische Geräte für bestimmte hazardous locations.

Für den US-Markt muss daher nicht nur die technische Ex-Anforderung bestimmt werden. Es muss auch festgestellt werden, welche US-Klassifizierung und welcher Zertifizierungsweg für das konkrete Produkt und die vorgesehene Installation gelten.

14.5 Kanada – CSA und kanadische Normen

Kanada verwendet ebenfalls ein eigenständiges, aber international stark an IEC ausgerichtetes System.

Eine wichtige Normenfamilie ist die CSA C22.2 No. 60079-Reihe, die auf IEC-60079-Normen basiert und gegebenenfalls kanadische Abweichungen enthält.

Beispiele:

• CSA C22.2 No. 60079-0 – Allgemeine Anforderungen
• CSA C22.2 No. 60079-1 – Druckfeste Kapselung
• CSA C22.2 No. 60079-11 – Eigensicherheit
• CSA C22.2 No. 60079-15 – Zündschutzart „n“

Auch wenn die technische Grundlage stark mit IEC 60079 übereinstimmt, können sich nationale Abweichungen und Zertifizierungsanforderungen von den internationalen oder US-amerikanischen Anforderungen unterscheiden.

14.6 Europa vs. USA und Kanada – Der wesentliche Unterschied

Die technischen Grundlagen sind international zunehmend harmonisiert. Die Klassifizierungs- und Zertifizierungssysteme sind jedoch nicht identisch.

Vereinfacht:

Europa	USA	Kanada
ATEX	NEC / Hazardous Locations	Canadian Electrical Code
EN IEC 60079	UL / ANSI-Normen	CSA / CSA C22.2-Normen
Zone 0, 1, 2 / 20, 21, 22	Class/Division und Zones	Class/Division und Zones
ATEX-Kategorien	Klassifizierung / Schutzarten	Klassifizierung / Schutzarten
CE + Ex-Kennzeichnung	US-Zertifizierungskennzeichnung	Kanadische Zertifizierungskennzeichnung

IEC 60079 schafft damit eine gemeinsame technische Grundlage. Ein Hersteller kann jedoch nicht automatisch davon ausgehen, dass ein IECEx-Zertifikat oder eine europäische ATEX-Zertifizierung den Marktzugang in den USA oder Kanada ermöglicht.

14.7 Welche Normen braucht ein Hersteller tatsächlich?

Die Antwort hängt vom Produkt ab.

Ein Hersteller sollte nicht mit einer langen Liste von Normen beginnen und anschließend versuchen, das Produkt gegen alle Normen zu prüfen.

Die Bewertung sollte stattdessen nach folgendem Prinzip erfolgen:

Produkt → vorgesehener Ex-Bereich → Gas oder Staub → erforderliches Schutzniveau → Zündschutzart → relevante Normen → Zertifizierungsverfahren

Beispielsweise kann ein:

Wireless-Sensor für Zone 1

eine völlig andere Kombination von Normen benötigen als eine:

mechanische Pumpe für Zone 2

oder ein:

Schaltschrank für Class I, Division 1.

Genau deshalb sollte die Ex-Konformität vor Beginn der Prüfungen gescoped werden.

Das Ziel ist nicht, alle existierenden Ex-Normen zu identifizieren, sondern die kleinste korrekte Kombination aus Normen und Zertifizierungsanforderungen für das konkrete Produkt und die vorgesehenen Zielmärkte zu bestimmen.

15. ATEX in Europe – Directive, Categories and Conformity Assessment

In the European Union, explosion protection for products is primarily governed by ATEX Directive 2014/34/EU.

ATEX defines the requirements for equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres and establishes the conformity assessment framework manufacturers must follow before placing covered products on the EU market.

15.1 ATEX 2014/34/EU

The ATEX Product Directive applies to:

• Electrical equipment
• Non-electrical equipment
• Protective systems
• Safety devices
• Control devices
• Regulation devices
• Components intended for incorporation into Ex equipment

The directive applies where these products are intended for use in potentially explosive atmospheres.

It is important to distinguish the ATEX Product Directive from the requirements placed on workplaces and installations. The product directive addresses the equipment placed on the market, while workplace and installation requirements determine how hazardous areas are classified and how equipment is used.

15.2 Equipment Groups

ATEX divides equipment into two main groups.

Group I

Equipment intended for use in underground parts of mines and certain surface installations of mines.

Group II

Equipment intended for use in other potentially explosive atmospheres.

Most industrial Ex products outside mining therefore fall under Group II.

15.3 Equipment Categories

For Group II equipment, ATEX uses equipment categories that correspond to the required level of protection.

For gas atmospheres:

• 1G
• 2G
• 3G

For dust atmospheres:

• 1D
• 2D
• 3D

In general:

Category	Typical zone
1G	Zone 0
2G	Zone 1
3G	Zone 2
1D	Zone 20
2D	Zone 21
3D	Zone 22

The relationship is important, but the category alone is not sufficient to determine whether a product is suitable. Gas or dust group, temperature limits, EPL and other product-specific requirements must also be considered.

15.4 When Is a Notified Body Required?

One of the most important questions for manufacturers is whether an external Notified Body must be involved.

The answer depends on the equipment group, category and applicable conformity assessment procedure.

For higher-risk categories, such as Category 1 and Category 2 equipment, third-party conformity assessment is generally required.

For certain Category 3 products, the manufacturer can use a conformity assessment procedure based on internal production control, without the same type of mandatory Notified Body involvement.

The exact procedure must be determined from the specific product and ATEX category.

15.5 EU-Type Examination

For applicable products, the Notified Body performs an assessment of the product design and technical documentation.

Where required, this results in an:

EU-Type Examination Certificate

This certificate demonstrates that the examined product type meets the applicable requirements under the relevant conformity assessment procedure.

The certificate applies to a defined product configuration and should therefore not be treated as a general approval covering unlimited future variants.

15.6 Quality Assurance and Production

ATEX conformity assessment is not limited to testing a single sample.

Depending on the selected procedure, the manufacturer may also need to demonstrate that production consistently remains in accordance with the certified or assessed design.

This can involve:

• Quality management
• Production controls
• Inspection
• Testing
• Documentation
• Control of changes
• Traceability

This is particularly important where a Notified Body is involved in production-related conformity assessment.

15.7 Technical Documentation

The manufacturer must maintain technical documentation demonstrating conformity.

Depending on the product, this can include:

• Product description
• Drawings
• Circuit diagrams
• Component specifications
• Risk assessment
• Ignition hazard assessment
• Applied standards
• Calculations
• Test results
• Certificates for relevant components
• Manufacturing information
• Instructions
• Marking information

The documentation must provide sufficient evidence that the product meets the applicable ATEX requirements.

15.8 EU Declaration of Conformity

After the applicable conformity assessment has been successfully completed, the manufacturer prepares an EU Declaration of Conformity.

By issuing the declaration, the manufacturer formally takes responsibility for the product’s conformity with the applicable EU legislation.

The CE marking can then be applied where required.

For Ex equipment, the marking is accompanied by the relevant Ex marking and other required information.

15.9 ATEX Certification Is Not the Same as CE Certification

A common misunderstanding is that ATEX certification and CE marking are two completely separate approvals.

ATEX is one of the EU product legislation frameworks that can require CE marking.

A product may also be subject to other EU legislation depending on its characteristics, such as:

• Radio Equipment Directive (RED)
• EMC Directive
• Low Voltage Directive, where applicable
• Machinery legislation
• RoHS
• Pressure Equipment Directive, where applicable

The manufacturer must therefore determine all applicable EU legislation, not only ATEX.

For a wireless Ex product, for example, ATEX and RED may both be relevant.

15.10 The ATEX Assessment in Practice

For a manufacturer, the practical sequence is therefore:

Product definition

↓

Intended hazardous area

↓

Gas / dust and substance characteristics

↓

Equipment group and category

↓

Protection concept

↓

Applicable harmonized standards

↓

Conformity assessment procedure

↓

Testing and technical assessment

↓

Notified Body involvement, where required

↓

Technical documentation

↓

EU Declaration of Conformity

↓

CE + Ex marking

This is the core European route for placing ATEX-covered equipment on the EU market.

The next chapter looks at IECEx, which is particularly important when manufacturers want a more internationally recognized Ex certification route beyond the EU.

15. ATEX in Europa – Richtlinie, Kategorien und Konformitätsbewertung

In der Europäischen Union wird der Explosionsschutz für Produkte im Wesentlichen durch die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU geregelt.

ATEX legt die Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen fest und definiert das Konformitätsbewertungsverfahren, das Hersteller vor dem Inverkehrbringen entsprechender Produkte durchlaufen müssen.

15.1 ATEX 2014/34/EU

Die ATEX-Produkt-Richtlinie gilt unter anderem für:

• Elektrische Geräte
• Nicht-elektrische Geräte
• Schutzsysteme
• Sicherheitsvorrichtungen
• Steuergeräte
• Regelgeräte
• Komponenten, die für den Einbau in Ex-Geräte vorgesehen sind

Sie gilt, wenn diese Produkte für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt sind.

Wichtig ist die Unterscheidung zwischen der ATEX-Produkt-Richtlinie und den Anforderungen an Arbeitsplätze und Installationen.

Die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU betrifft die Produkte, die auf den Markt gebracht werden. Die Anforderungen an Arbeitsplätze und Installationen bestimmen dagegen unter anderem, wie explosionsgefährdete Bereiche klassifiziert und Geräte dort eingesetzt werden.

15.2 Gerätegruppen

ATEX unterscheidet zwei wesentliche Gerätegruppen.

Gruppe I

Geräte für den Einsatz in untertägigen Bereichen von Bergwerken und bestimmten übertägigen Bereichen von Bergwerken.

Gruppe II

Geräte für andere explosionsgefährdete Bereiche.

Die meisten industriellen Ex-Produkte außerhalb des Bergbaus gehören daher zur Gruppe II.

15.3 Gerätekategorien

Für Geräte der Gruppe II verwendet ATEX Gerätekategorien, die das erforderliche Schutzniveau beschreiben.

Für Gasatmosphären:

• 1G
• 2G
• 3G

Für Staubatmosphären:

• 1D
• 2D
• 3D

Vereinfacht:

Kategorie	Typischer Einsatzbereich
1G	Zone 0
2G	Zone 1
3G	Zone 2
1D	Zone 20
2D	Zone 21
3D	Zone 22

Die Kategorie allein reicht jedoch nicht aus, um die Eignung eines Produkts zu bestimmen. Zusätzlich müssen unter anderem Gas- oder Staubgruppe, Temperaturgrenzen, EPL und weitere produktspezifische Anforderungen berücksichtigt werden.

15.4 Wann ist eine Benannte Stelle erforderlich?

Eine der wichtigsten Fragen für Hersteller ist, ob eine externe Benannte Stelle (Notified Body) beteiligt werden muss.

Das hängt insbesondere von Gerätegruppe, Kategorie und dem anzuwendenden Konformitätsbewertungsverfahren ab.

Bei Produkten mit höherem Schutzniveau, insbesondere Kategorie 1 und Kategorie 2, ist grundsätzlich eine externe Konformitätsbewertung durch eine Benannte Stelle erforderlich.

Bei bestimmten Kategorie-3-Produkten kann der Hersteller dagegen ein Verfahren auf Grundlage der internen Fertigungskontrolle anwenden, ohne dass dieselbe Form der verpflichtenden Einbindung einer Benannten Stelle erforderlich ist.

Das konkrete Verfahren muss anhand des jeweiligen Produkts und seiner ATEX-Kategorie bestimmt werden.

15.5 EU-Baumusterprüfung

Bei entsprechenden Produkten bewertet die Benannte Stelle das Produktdesign und die technische Dokumentation.

Das Ergebnis kann eine:

EU-Baumusterprüfbescheinigung

sein.

Sie bestätigt, dass der geprüfte Produkttyp die relevanten Anforderungen im Rahmen des entsprechenden Konformitätsbewertungsverfahrens erfüllt.

Das Zertifikat bezieht sich auf eine definierte Produktkonfiguration. Es sollte daher nicht als allgemeine Zulassung verstanden werden, die automatisch alle zukünftigen Varianten abdeckt.

15.6 Qualitätssicherung und Produktion

Die ATEX-Konformitätsbewertung beschränkt sich nicht zwangsläufig auf die Prüfung eines einzelnen Musters.

Je nach gewähltem Verfahren muss der Hersteller auch sicherstellen, dass die Serienproduktion dauerhaft mit dem bewerteten bzw. zertifizierten Design übereinstimmt.

Dazu können gehören:

• Qualitätsmanagement
• Produktionskontrollen
• Inspektionen
• Prüfungen
• Dokumentation
• Änderungsmanagement
• Rückverfolgbarkeit

Dies ist insbesondere relevant, wenn eine Benannte Stelle in die produktionsbezogene Konformitätsbewertung eingebunden ist.

15.7 Technische Dokumentation

Der Hersteller muss technische Unterlagen führen, die die Konformität nachweisen.

Je nach Produkt können dazu gehören:

• Produktbeschreibung
• Zeichnungen
• Schaltpläne
• Komponentenspezifikationen
• Risikobewertung
• Zündgefahrenbewertung
• Angewandte Normen
• Berechnungen
• Prüfergebnisse
• Zertifikate relevanter Komponenten
• Fertigungsinformationen
• Betriebsanleitung
• Kennzeichnungsinformationen

Die Dokumentation muss ausreichend belegen, dass das Produkt die geltenden ATEX-Anforderungen erfüllt.

15.8 EU-Konformitätserklärung

Nach erfolgreichem Abschluss der erforderlichen Konformitätsbewertung erstellt der Hersteller eine EU-Konformitätserklärung.

Mit der Ausstellung übernimmt der Hersteller formal die Verantwortung dafür, dass das Produkt den anwendbaren EU-Rechtsvorschriften entspricht.

Anschließend kann – soweit erforderlich – die CE-Kennzeichnung angebracht werden.

Bei Ex-Geräten wird diese durch die entsprechende Ex-Kennzeichnung und weitere vorgeschriebene Angaben ergänzt.

15.9 ATEX-Zertifizierung ist nicht gleich CE-Zertifizierung

Ein häufiges Missverständnis ist, dass ATEX-Zertifizierung und CE-Kennzeichnung zwei völlig getrennte Zulassungen darstellen.

ATEX ist selbst ein europäischer Rechtsrahmen, der für die entsprechenden Produkte eine CE-Kennzeichnung verlangt.

Je nach Produkt können zusätzlich weitere EU-Rechtsvorschriften gelten, beispielsweise:

• Funkanlagenrichtlinie (RED)
• EMV-Richtlinie
• Niederspannungsrichtlinie, soweit anwendbar
• Maschinenrecht
• RoHS
• Druckgeräterichtlinie, soweit anwendbar

Der Hersteller muss daher alle für das Produkt geltenden EU-Rechtsvorschriften bestimmen und nicht nur ATEX.

Bei einem drahtlosen Ex-Produkt können beispielsweise sowohl ATEX als auch RED relevant sein.

15.10 Der ATEX-Prozess in der Praxis

Für einen Hersteller ergibt sich damit grundsätzlich folgende Reihenfolge:

Produktdefinition

↓

Vorgesehener explosionsgefährdeter Bereich

↓

Gas / Staub und Eigenschaften des Stoffes

↓

Gerätegruppe und Kategorie

↓

Schutzkonzept

↓

Anwendbare harmonisierte Normen

↓

Konformitätsbewertungsverfahren

↓

Prüfungen und technische Bewertung

↓

Einbindung einer Benannten Stelle, sofern erforderlich

↓

Technische Dokumentation

↓

EU-Konformitätserklärung

↓

CE- + Ex-Kennzeichnung

Dies ist der zentrale europäische Weg für das Inverkehrbringen von Produkten, die unter die ATEX-Richtlinie fallen.

Im nächsten Kapitel geht es um IECEx, das insbesondere für Hersteller wichtig ist, die eine international anerkannte Ex-Zertifizierung außerhalb des reinen EU-Marktes benötigen.

16. IECEx – Internationale Ex-Zertifizierung

Während ATEX der zentrale rechtliche Rahmen für Ex-Produkte in der Europäischen Union ist, bietet IECEx ein international anerkanntes Zertifizierungssystem, das hauptsächlich auf den IEC-60079-Normen basiert.

IECEx ist besonders relevant für Hersteller, die Ex-Produkte in mehreren internationalen Märkten verkaufen möchten.

16.1 Was ist IECEx?

IECEx steht für IEC System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Explosive Atmospheres.

Es bietet einen einheitlichen Zertifizierungsrahmen auf Basis international anerkannter IEC-Normen.

Anders als ATEX ist IECEx keine EU-Richtlinie und kein Gesetz.

Vereinfacht:

ATEX → Europäischer Rechtsrahmen

IECEx → Internationales Zertifizierungssystem

Eine IECEx-Zertifizierung kann daher den Marktzugang in Ländern unterstützen, die IECEx-Zertifikate anerkennen oder akzeptieren. Lokale regulatorische Anforderungen können jedoch trotzdem zusätzlich gelten.

16.2 Was kann zertifiziert werden?

Das IECEx-System deckt eine große Bandbreite von Ex-Produkten und Dienstleistungen ab, darunter:

• Elektrische Geräte
• Nicht-elektrische Geräte
• Ex-Komponenten
• Schutzsysteme
• Geräte für Gasatmosphären
• Geräte für Staubatmosphären

Die Zertifizierung basiert auf den jeweils relevanten IEC-Normen, insbesondere der IEC-60079-Reihe und verwandten Normen.

16.3 IECEx Certificate of Conformity

Das wichtigste Zertifikat für Hersteller ist das:

IECEx Certificate of Conformity (CoC)

Es bestätigt, dass das spezifizierte Produkt nach den geltenden IECEx-Normen bewertet wurde und die für die Zertifizierung relevanten Produktionsanforderungen erfüllt.

Das Zertifikat bezieht sich auf ein bestimmtes Produkt und eine definierte Konfiguration.

Deshalb müssen Hersteller Änderungen am Produkt sorgfältig kontrollieren.

16.4 IECEx vs. ATEX

ATEX und IECEx verwenden viele der gleichen technischen Normen, erfüllen jedoch unterschiedliche Funktionen.

ATEX	IECEx
EU-Rechtsrahmen	Internationales Zertifizierungssystem
Für Produkte innerhalb des Anwendungsbereichs beim Inverkehrbringen in der EU erforderlich	Unterstützt den internationalen Marktzugang
Basiert auf EU-Recht	Basiert hauptsächlich auf IEC-Normen
Verwendet europäische Konformitätsbewertungsverfahren	Verwendet IECEx-Zertifizierungsverfahren
CE + Ex-Kennzeichnung	IECEx-Zertifizierung / Ex-Kennzeichnung
Benannte Stelle, sofern erforderlich	IECEx Certification Body

Ein Produkt kann daher sowohl ATEX- als auch IECEx-zertifiziert sein.

Das ist besonders sinnvoll für Hersteller, die sowohl Europa als auch internationale Märkte bedienen.

16.5 IECEx Certification Bodies

Die IECEx-Zertifizierung wird durch zugelassene IECEx Certification Bodies (ExCBs) durchgeführt.

Die Prüfungen erfolgen durch anerkannte IECEx Testing Laboratories (ExTLs).

Der Zertifizierungsprozess kann daher beispielsweise folgendermaßen aussehen:

Hersteller

↓

Prüflabor / ExTL

↓

Zertifizierungsstelle / ExCB

↓

IECEx Certificate of Conformity

Der genaue Ablauf hängt vom Produkt und vom gewählten Zertifizierungsschema ab.

16.6 Bewertung der Produktion

IECEx bewertet nicht nur das Produktdesign.

Auch das Produktionssystem spielt eine wichtige Rolle.

Bei den entsprechenden Zertifizierungsschemata muss der Hersteller nachweisen, dass die Serienprodukte dauerhaft mit dem zertifizierten Design übereinstimmen.

Dies wird unter anderem über einen IECEx Quality Assessment Report (QAR) und die entsprechenden Qualitätsanforderungen abgedeckt.

Damit ist IECEx insbesondere für Hersteller relevant, die Ex-Produkte in Serie produzieren.

16.7 IECEx und globaler Marktzugang

Ein wesentlicher Vorteil von IECEx ist die internationale Anerkennung.

Länder und nationale Systeme können:

• IECEx-Zertifikate direkt akzeptieren,
• IECEx als Bestandteil ihres nationalen Zertifizierungsverfahrens verwenden,
• IECEx-Prüfberichte für eine nationale Zertifizierung nutzen,
• oder zusätzliche nationale Anforderungen verlangen.

Die konkrete Situation hängt vom jeweiligen Zielland ab.

Daher gilt:

IECEx vereinfacht die internationale Ex-Zertifizierung, ersetzt aber nicht automatisch jede nationale Zulassung.

Ein Hersteller, der dasselbe Produkt in Europa, den USA, Kanada, Australien oder anderen Märkten verkaufen möchte, muss deshalb weiterhin die jeweiligen nationalen Anforderungen prüfen.

16.8 IECEx bei der Produktentwicklung

IECEx kann bereits während der Produktentwicklung eine wichtige Rolle spielen.

Wenn ein Produkt von Anfang an entsprechend den relevanten IEC-60079-Anforderungen entwickelt wird, entsteht eine solide internationale technische Grundlage.

Für Hersteller mit mehreren Zielmärkten kann eine sinnvolle Strategie daher sein:

Entwicklung nach IEC 60079

↓

IECEx-Bewertung

↓

ATEX-Konformität für Europa

↓

Zusätzliche nationale Anforderungen, sofern erforderlich

Dadurch können doppelte Entwicklungs- und Prüfaufwände reduziert werden, verglichen mit einer vollständig unterschiedlichen Ex-Auslegung für jeden einzelnen Markt.

16.9 Wann sollte ein Hersteller IECEx in Betracht ziehen?

IECEx ist insbesondere interessant, wenn:

• das Produkt für mehrere internationale Märkte vorgesehen ist,
• Kunden ausdrücklich eine IECEx-Zertifizierung verlangen,
• das Produkt für internationale industrielle Anwendungen bestimmt ist,
• eine international anerkannte Ex-Zertifizierung benötigt wird,
• dasselbe Produkt sowohl in Europa als auch in anderen IECEx-orientierten Märkten verkauft werden soll.

Für ein Produkt, das ausschließlich für die EU bestimmt ist, kann ATEX ausreichend sein.

Für ein Produkt, das global vermarktet werden soll, sollte IECEx bereits bei der ursprünglichen Compliance-Strategie berücksichtigt werden.

Im nächsten Kapitel geht es um die Ex-Zertifizierungssysteme in den USA und Kanada, insbesondere UL, FM, CSA sowie die Class/Division- und Zone-Systeme.

17. Ex-Zertifizierung in den USA und Kanada – UL, FM und CSA

Für Hersteller, die Ex-Produkte in Nordamerika vermarkten möchten, reicht eine europäische ATEX- oder IECEx-Zertifizierung in der Regel nicht automatisch aus. Die USA und Kanada verfügen über eigene regulatorische Anforderungen, Klassifizierungssysteme und Zertifizierungswege.

Technisch bestehen jedoch enge Verbindungen zu den internationalen IEC-60079-Normen.

17.1 USA – Hazardous Locations

In den USA werden explosionsgefährdete Bereiche als Hazardous (Classified) Locations bezeichnet.

Der zentrale Installationsstandard ist der:

NFPA 70 – National Electrical Code (NEC)

Für Hazardous Locations sind insbesondere die Artikel 500 bis 506 relevant. (NFPA Document Information)

Das US-System kennt zwei wesentliche Ansätze:

• Class / Division
• Class / Zone

Class-System

Die drei grundlegenden Klassen sind:

Class	Gefahr
Class I	Brennbare Gase und Dämpfe
Class II	Brennbare Stäube
Class III	Entzündbare Fasern und Flusen

Zusätzlich wird zwischen:

• Division 1
• Division 2

unterschieden.

Vereinfacht bedeutet dies:

Division 1 → Gefahr ist im Normalbetrieb vorhanden oder kann häufig auftreten.

Division 2 → Gefahr tritt normalerweise nicht auf und entsteht hauptsächlich bei Leckagen, Störungen oder ungewöhnlichen Bedingungen.

17.2 Das Zone-System in den USA

Der NEC erlaubt zusätzlich ein Zone-System, das stärker an der internationalen IEC-Systematik orientiert ist.

Für Gasatmosphären werden beispielsweise verwendet:

• Zone 0
• Zone 1
• Zone 2

Für Staub:

• Zone 20
• Zone 21
• Zone 22

Das erleichtert die Verwendung internationaler Ex-Konzepte, bedeutet aber nicht, dass ATEX oder IECEx automatisch für den US-Markt ausreichen.

Auch das US-System legt spezifische Anforderungen an Kennzeichnung, Gruppen, Temperaturklassen und zulässige Schutzarten fest. (NFPA Document Information)

17.3 UL – Underwriters Laboratories

UL ist eine der wichtigsten Zertifizierungsorganisationen für den US-amerikanischen Markt.

Bei Ex-Produkten können je nach Produkt und Schutzkonzept unterschiedliche UL-Normen relevant sein.

Ein besonders wichtiger Standard ist:

UL 1203 – Explosion-Proof and Dust-Ignition-Proof Electrical Equipment for Use in Hazardous (Classified) Locations

Daneben gibt es unter anderem die UL-60079-Reihe, die auf den entsprechenden IEC-60079-Normen basiert. Für bestimmte Produkte kommen zusätzlich produktspezifische UL-Normen hinzu. (UL Solutions)

Wichtig ist daher:

Es gibt nicht den einen „UL-Ex-Standard“.

Welche UL-Norm verwendet wird, hängt vom Produkt, der Schutzart und der vorgesehenen Hazardous Location ab.

17.4 FM Approvals

Eine weitere wichtige Zertifizierungsorganisation in den USA ist FM Approvals.

FM zertifiziert unter anderem elektrische Geräte und Geräte für Hazardous Locations. (FM)

FM verwendet sowohl Division- als auch Zone-basierte Schutzkonzepte.

Beispiele für relevante FM-Standards sind:

• FM 3600 – Electrical Equipment for Use in Hazardous (Classified) Locations
• FM 3615 – Explosionproof Electrical Equipment
• FM 3611 – Nonincendive Electrical Equipment

Je nach Produkt können zusätzlich weitere FM-Standards relevant sein. (FM)

Damit sind UL und FM zwei wichtige, aber unterschiedliche Zertifizierungswege für den US-Markt.

17.5 Kanada – Canadian Electrical Code

Kanada verwendet ein eigenes regulatorisches System.

Der zentrale Installationsstandard ist der:

CSA C22.1 – Canadian Electrical Code (CE Code)

Für Hazardous Locations sind insbesondere Section 18 und Appendix J relevant. (UL Solutions)

Auch Kanada verwendet sowohl:

• Class / Division
• Zone-System

Die technischen Anforderungen sind stark an internationale IEC-Normen angelehnt.

17.6 CSA – Canadian Standards Association

Für die Produktzertifizierung ist CSA eine der wichtigsten Organisationen in Kanada.

Für Ex-Produkte sind insbesondere die CSA C22.2 No. 60079-Reihe und weitere kanadische Standards relevant.

Beispiele:

• CSA C22.2 No. 60079-0 – Allgemeine Anforderungen
• CSA C22.2 No. 60079-1 – Druckfeste Kapselung
• CSA C22.2 No. 60079-11 – Eigensicherheit

Je nach Produkt können zusätzlich produktspezifische CSA-Normen erforderlich sein.

17.7 C-UL und gemeinsame Zertifizierung

Für Hersteller ist besonders interessant, dass eine Zertifizierung für USA und Kanada unter Umständen kombiniert werden kann.

Produkte können beispielsweise mit einer UL- und C-UL-Kennzeichnung versehen werden, wenn sie sowohl die US-amerikanischen als auch die kanadischen Anforderungen erfüllen.

Dafür müssen jedoch die jeweiligen nationalen Anforderungen berücksichtigt werden.

UL beschreibt den nordamerikanischen Ansatz entsprechend als Bewertung sowohl nach US-amerikanischen als auch nach kanadischen Anforderungen. (UL Solutions)

17.8 ATEX / IECEx vs. UL / FM / CSA

Für einen Hersteller ergibt sich vereinfacht folgendes Bild:

Markt	Typischer regulatorischer / technischer Rahmen
EU	ATEX 2014/34/EU + EN IEC 60079
International	IECEx + IEC 60079
USA	NEC + UL / FM / ANSI/ISA
Kanada	Canadian Electrical Code + CSA

Dabei können IEC-60079-basierte Zertifizierungen eine wichtige Grundlage für mehrere Märkte bilden.

Trotzdem müssen die nationalen Anforderungen und Zertifizierungswege separat geprüft werden.

17.9 Was bedeutet das für einen Hersteller?

Ein Hersteller sollte bereits bei der Produktentwicklung festlegen, welche Märkte abgedeckt werden sollen.

Beispielsweise:

EU only

→ ATEX

EU + internationale IECEx-Märkte

→ ATEX + IECEx

USA

→ US Hazardous Location requirements + passende UL/FM-Zertifizierung

Kanada

→ Canadian requirements + passende CSA-Zertifizierung

USA + Kanada

→ kombinierte nordamerikanische Zertifizierungsstrategie prüfen

Eine frühzeitige Festlegung ist wichtig, weil sich die Anforderungen auf das Produktdesign, die Komponenten, das Gehäuse, die Kennzeichnung und die Prüfungen auswirken können.

Gerade bei einem Produkt, das von Anfang an für Europa, USA und Kanada entwickelt wird, kann eine internationale Ex-Strategie erheblichen zusätzlichen Prüf- und Entwicklungsaufwand vermeiden.

18. Ex-Kennzeichnung – Ex-Produktkennzeichnungen richtig lesen

Die Ex-Kennzeichnung liefert wichtige Informationen darüber, wo und unter welchen Bedingungen ein Ex-Produkt eingesetzt werden darf.

Für Hersteller, Installateure und Betreiber ist die Kennzeichnung eine der schnellsten Möglichkeiten, zu beurteilen, ob ein Produkt für einen bestimmten explosionsgefährdeten Bereich geeignet ist.

Eine typische europäische Ex-Kennzeichnung kann beispielsweise lauten:

II 2G Ex db IIC T4 Gb

In dieser kurzen Kennzeichnung steckt eine große Menge an Informationen über Einsatzbereich und Schutzniveau.

18.1 Aufbau der ATEX-Kennzeichnung

Ein typisches ATEX-Produkt kann beispielsweise folgende Kennzeichnungen tragen:

CE 0123
II 2G Ex db IIC T4 Gb

Die einzelnen Bestandteile haben unterschiedliche Bedeutungen.

CE

Die CE-Kennzeichnung bestätigt die Konformität mit den jeweils geltenden EU-Rechtsvorschriften.

Bei ATEX-Produkten ist die CE-Kennzeichnung Bestandteil der gesamten Konformitätsbewertung.

0123

Die vierstellige Nummer bezeichnet die Benannte Stelle, die an der entsprechenden Konformitätsbewertung bzw. produktionsbezogenen Bewertung beteiligt ist.

Die Nummer ist daher keine Modell- oder Produktnummer.

II

Bezeichnet die ATEX-Gerätegruppe:

• I → Bergbau
• II → sonstige industrielle Anwendungen

Die meisten industriellen Ex-Produkte gehören daher zu Gruppe II.

2G

Bezeichnet Kategorie und Atmosphäre:

• 2 → Gerätekategorie 2
• G → Gasatmosphäre

Für Staub würde beispielsweise 2D verwendet.

18.2 Die Ex-Schutzkennzeichnung

Der folgende Teil beschreibt das technische Schutzkonzept:

Ex db IIC T4 Gb

Jedes Element liefert zusätzliche Informationen.

Ex

Kennzeichnet Geräte, die nach den geltenden Anforderungen für den Explosionsschutz ausgelegt sind.

db

Bezeichnet das verwendete Schutzkonzept.

Ex d steht für druckfeste Kapselung (Flameproof Enclosure).

Der zusätzliche Buchstabe b beschreibt das Schutzniveau innerhalb des jeweiligen Schutzkonzepts.

Weitere Beispiele:

• Ex eb → Erhöhte Sicherheit
• Ex ia / ib / ic → Eigensicherheit
• Ex p → Überdruckkapselung
• Ex mb → Vergusskapselung
• Ex t → Schutz durch Gehäuse für Staub

Welche Kennzeichnung verwendet wird, hängt vom jeweiligen Schutzkonzept ab.

18.3 Gas- und Staubgruppen

Die Kennzeichnung kann außerdem die Stoffgruppe angeben, für die das Gerät geeignet ist.

Für Gase werden unter anderem folgende Gruppen verwendet:

• IIA
• IIB
• IIC

IIC stellt dabei die anspruchsvollste dieser drei Gasgruppen dar.

Ein Produkt mit IIC kann grundsätzlich auch für Anwendungen der Gruppen IIA und IIB eingesetzt werden, sofern alle weiteren Anforderungen erfüllt sind.

Für Staub werden andere Gruppenbezeichnungen verwendet:

• IIIA
• IIIB
• IIIC

IIIC bezeichnet dabei leitfähige Stäube.

18.4 Temperaturklassen

Bei Gasatmosphären kann die Kennzeichnung eine Temperaturklasse enthalten:

• T1
• T2
• T3
• T4
• T5
• T6

Die Temperaturklasse gibt die maximal zulässige Oberflächentemperatur des Geräts unter den festgelegten Bedingungen an.

Von T1 nach T6 wird die zulässige maximale Oberflächentemperatur niedriger:

Temperaturklasse	Maximale Oberflächentemperatur
T1	450 °C
T2	300 °C
T3	200 °C
T4	135 °C
T5	100 °C
T6	85 °C

Die Temperaturklasse muss zu den Zündeigenschaften des in der Anlage vorhandenen Stoffes passen.

18.5 Equipment Protection Level – EPL

Moderne Ex-Kennzeichnungen können außerdem das Equipment Protection Level (EPL) enthalten.

Beispiele:

• Ga
• Gb
• Gc
• Da
• Db
• Dc

Für Gasatmosphären:

EPL	Allgemeines Schutzniveau
Ga	Sehr hoch
Gb	Hoch
Gc	Erhöht

Für Staub:

EPL	Allgemeines Schutzniveau
Da	Sehr hoch
Db	Hoch
Dc	Erhöht

Das EPL gibt damit direkt Aufschluss über das Schutzniveau des Geräts und steht in engem Zusammenhang mit dem vorgesehenen explosionsgefährdeten Bereich.

18.6 Das vollständige Beispiel

Betrachten wir:

II 2G Ex db IIC T4 Gb

Das bedeutet vereinfacht:

• II → Gerätegruppe II
• 2G → Kategorie 2, Gasatmosphäre
• Ex → explosionsgeschütztes Gerät
• db → druckfeste Kapselung mit entsprechendem Schutzniveau
• IIC → Gasgruppe IIC
• T4 → maximale Oberflächentemperatur 135 °C
• Gb → hohes Equipment Protection Level

Die Kennzeichnung stellt damit eine kompakte Zusammenfassung der vorgesehenen Ex-Anwendung dar.

18.7 Kennzeichnung ist nicht gleich Zertifizierung

Für Hersteller ist wichtig, die Kennzeichnung nicht isoliert zu betrachten.

Die vollständige Zertifizierungsdokumentation kann zusätzliche Informationen und Einschränkungen enthalten, beispielsweise:

• Besondere Bedingungen für die Verwendung
• Zulässiger Umgebungstemperaturbereich
• Spezifische Installationsanforderungen
• Zugelassene Kabelverschraubungen
• Elektrische Parameter
• Mechanische Einschränkungen
• Anforderungen an Batterien
• Einschränkungen beim Austausch von Komponenten

Daher gilt:

Die Ex-Kennzeichnung liefert eine schnelle Zusammenfassung – das Zertifikat und die technische Dokumentation legen die vollständigen Einsatzbedingungen fest.

Das ist insbesondere bei komplexen Produkten, Produktvarianten und Geräten mit zertifizierten Ex-Komponenten wichtig.

18.8 Nordamerikanische Kennzeichnungen

Die USA und Kanada verwenden teilweise andere Kennzeichnungssysteme.

Ein nordamerikanisches Produkt kann beispielsweise folgendermaßen gekennzeichnet sein:

Class I, Division 1, Groups C and D

oder eine Zone-basierte Kennzeichnung verwenden.

Die Kennzeichnung kann Angaben enthalten zu:

• Class
• Division oder Zone
• Gas- oder Staubgruppe
• Temperaturklasse
• Schutzart
• Zertifizierungsorganisation

Die genaue Kennzeichnung hängt vom Zertifizierungsstandard und der jeweiligen Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs ab.

Hersteller, die mehrere Märkte bedienen, sollten daher nicht einfach eine ATEX-Kennzeichnung auf ein nordamerikanisches Produkt übertragen.

18.9 Warum die Ex-Kennzeichnung für den Marktzugang wichtig ist

Die Kennzeichnung ist nicht nur ein administratives Label.

Sie zeigt unmittelbar, für welchen explosionsgefährdeten Bereich ein Produkt geeignet ist.

Ein Produkt kann beispielsweise über ein gültiges Ex-Zertifikat verfügen und trotzdem für eine konkrete Installation ungeeignet sein, wenn:

• eine andere Zone vorliegt,
• eine andere Gasgruppe erforderlich ist,
• andere Temperaturanforderungen gelten,
• die Umgebungstemperatur außerhalb des zertifizierten Bereichs liegt,
• die Installationsbedingungen nicht eingehalten werden.

Für Hersteller sollte die Ex-Kennzeichnung deshalb als komprimierte Darstellung der zertifizierten Produktkonfiguration und ihrer zulässigen Anwendung verstanden werden.

19. Explosionsschutzprüfungen – Was wird tatsächlich geprüft?

Eine Ex-Prüfung unterscheidet sich grundlegend von einer typischen EMV- oder elektrischen Sicherheitsprüfung.

Es geht nicht nur darum, nachzuweisen, dass das Produkt ordnungsgemäß funktioniert. Ziel ist vielmehr der Nachweis, dass das Gerät unter den vorgesehenen Bedingungen keine Zündquelle für eine explosionsfähige Atmosphäre darstellen kann.

Welche Prüfungen erforderlich sind, hängt unter anderem vom Produkt, dem Schutzkonzept, der Gas- oder Staubatmosphäre, der Temperaturklasse und den anzuwendenden Normen ab.

19.1 Was soll durch die Prüfung nachgewiesen werden?

Bei einer Ex-Bewertung werden mögliche Zündquellen betrachtet, beispielsweise:

• Elektrische Funken
• Heiße Oberflächen
• Lichtbögen
• Elektrostatische Entladungen
• Mechanisch erzeugte Funken
• Reibung
• Verdichtung
• Flammen
• Elektrische oder mechanische Fehler

Die zentrale Frage lautet:

Kann das Produkt unter den festgelegten Betriebs- und Fehlerbedingungen die umgebende explosionsfähige Atmosphäre entzünden?

Das muss für das jeweilige Schutzkonzept nachgewiesen werden.

19.2 Typische Prüfbereiche

Je nach Produkt können unter anderem folgende Prüfungen erforderlich sein.

Elektrische Prüfungen

Dabei können beispielsweise folgende Parameter bewertet werden:

• Spannung
• Strom
• Leistung
• Kapazität
• Induktivität
• Kriechstrecken
• Luftstrecken
• Elektrische Isolation

Bei eigensicheren Geräten sind diese Parameter besonders wichtig, da das Schutzkonzept auf der Begrenzung elektrischer und thermischer Energie basiert.

Temperaturprüfungen

Das Produkt wird unter festgelegten Bedingungen betrieben, um die maximale Oberflächentemperatur zu bestimmen.

Dies ist insbesondere für die Bestimmung der Temperaturklasse bzw. der maximal zulässigen Oberflächentemperatur bei Staubanwendungen relevant.

Beispielsweise:

T4 → maximale Oberflächentemperatur 135 °C

Die gemessene Temperatur muss unter den festgelegten Betriebs- und Fehlerbedingungen innerhalb der zulässigen Grenzen bleiben.

19.3 Prüfung druckfester Kapselungen – Ex d

Bei Geräten mit Ex-d-Schutz durch druckfeste Kapselung ist das Gehäuse ein wesentlicher Bestandteil des Schutzkonzepts.

Mögliche Prüfungen betreffen:

• Innendruck
• Flammendurchschlag
• Festigkeit des Gehäuses
• Spaltmaße und Flammwege
• Gewindeverbindungen
• Schlagfestigkeit
• Temperaturanforderungen

Ziel ist der Nachweis, dass eine Explosion innerhalb des Gehäuses die umgebende explosionsfähige Atmosphäre nicht entzündet und das Gehäuse dem entstehenden Druck standhält.

Die Geometrie und Abmessungen der Flammwege sind deshalb besonders kritisch.

Eine Änderung des Gehäuses, Gewindes, der Verbindungsflächen oder des Materials kann die Zertifizierung beeinflussen.

19.4 Prüfung der Eigensicherheit – Ex i

Bei eigensicheren Geräten (Ex i) ist das Schutzprinzip grundsätzlich anders.

Die Konstruktion muss elektrische und thermische Energie so begrenzen, dass auch unter definierten Fehlerbedingungen keine Zündung entstehen kann.

Die Bewertung kann deshalb unter anderem umfassen:

• Maximale Spannung
• Maximaler Strom
• Leistung
• Gespeicherte Energie
• Kapazität
• Induktivität
• Eigenschaften von Transformatoren
• Halbleiterfehler
• Bauteilfehler
• Funkenzündprüfungen

Die Bewertung kann besonders anspruchsvoll sein, da das Produkt nicht nur im Normalbetrieb, sondern auch unter den vorgeschriebenen Fehlerbedingungen sicher bleiben muss.

19.5 Mechanische und nicht-elektrische Geräte

Ex-Prüfungen sind nicht auf elektrische Produkte beschränkt.

Bei nicht-elektrischen Geräten können mögliche mechanische Zündquellen bewertet werden, beispielsweise:

• Reibung
• Schlag
• Überhitzte Lager
• Mechanische Dichtungen
• Bewegliche Komponenten
• Elektrostatische Aufladung
• Heiße Oberflächen

Der Hersteller muss daher unter Umständen zusätzlich eine Zündgefahrenbewertung (Ignition Hazard Assessment) durchführen.

Dies ist beispielsweise relevant für:

• Pumpen
• Getriebe
• Ventilatoren
• Ventile
• Mechanische Antriebe
• Rührwerke

19.6 Prüfungen für Staubatmosphären

Staub stellt andere Risiken dar als Gase.

Bei Geräten für explosionsgefährdete Staubbereiche können beispielsweise geprüft werden:

• Gehäuseschutz
• Eindringen von Staub
• Oberflächentemperatur
• Thermisches Verhalten
• Druck- und Vakuumeffekte
• Mechanische Festigkeit

Bei einem Schutzkonzept wie Ex t muss das Gehäuse verhindern, dass gefährlicher Staub zu möglichen Zündquellen innerhalb des Geräts gelangt.

Das erforderliche Schutzniveau hängt unter anderem von der Staubgruppe und dem EPL ab.

19.7 Umwelt- und mechanische Prüfungen

Je nach Produkt und Zertifizierungsstandard können weitere Prüfungen erforderlich sein:

• Schlagprüfungen
• Fallprüfungen
• Temperaturzyklen
• Feuchtigkeit
• Korrosion
• UV-Beständigkeit
• Schutzart IP
• Vibration
• Prüfungen von Kabeleinführungen
• Materialverträglichkeit

Diese Prüfungen sind wichtig, weil der Ex-Schutz auch unter den vorgesehenen Umgebungsbedingungen erhalten bleiben muss.

Ein Gehäuse, das unter Laborbedingungen ausreichend schützt, ist nicht automatisch geeignet, wenn Vibrationen, Korrosion, Temperaturänderungen oder mechanische Beschädigungen den Schutz im späteren Betrieb beeinträchtigen können.

19.8 Bewertung von Komponenten

Viele Ex-Produkte enthalten bereits zertifizierte Komponenten.

Beispiele sind:

• Kabelverschraubungen
• Steckverbinder
• Schalter
• Relais
• Batterien
• Klemmen
• Gehäuse
• Sensoren

Ein vorhandenes Komponentenzertifikat bedeutet jedoch nicht automatisch, dass das komplette Produkt zertifiziert ist.

Die Komponente muss für die vorgesehene Anwendung geeignet sein und innerhalb der in ihrem Zertifikat festgelegten Bedingungen eingesetzt werden.

Das komplette Produkt muss weiterhin als Gesamtsystem bewertet werden.

19.9 Prüfungen unter Fehlerbedingungen

Ein wesentlicher Unterschied zu konventionellen Produktprüfungen ist die Betrachtung definierter Fehlerbedingungen.

Je nach Schutzkonzept können beispielsweise berücksichtigt werden:

• Kurzschlüsse
• Unterbrechungen
• Bauteilausfälle
• Ausfall der Kühlung
• Erhöhte Spannung
• Mechanische Blockierung
• Ausfall von Schutzfunktionen

Welche Fehler berücksichtigt werden müssen, ist in den jeweiligen Normen festgelegt.

Ziel ist der Nachweis, dass das erforderliche Schutzniveau auch unter diesen Bedingungen erhalten bleibt.

19.10 Prüfung ist nur ein Teil der Ex-Zertifizierung

Ein erfolgreiches Prüfergebnis allein macht ein Produkt noch nicht zu einem Ex-zertifizierten Produkt.

Die Gesamtbewertung kann beispielsweise umfassen:

Produktdesign

↓

Zündgefahrenbewertung

↓

Normenanalyse

↓

Laborprüfungen

↓

Bewertung der technischen Dokumentation

↓

Produktions-/Qualitätsbewertung

↓

Zertifizierung

Ex-Konformität sollte deshalb nicht lediglich als Prüfung im Labor verstanden werden.

Ein Produkt kann einzelne Prüfungen bestehen und trotzdem noch Konstruktionsänderungen, zusätzliche Dokumentation oder ein anderes Konformitätsbewertungsverfahren benötigen.

19.11 Warum Änderungen eine Neubewertung auslösen können

Der Ex-Schutz hängt häufig sehr stark von den Details der Produktkonstruktion ab.

Auch scheinbar kleine Änderungen können deshalb relevant sein, beispielsweise:

• Änderung des Gehäusematerials
• Änderung der Wandstärke
• Austausch eines Steckverbinders
• Austausch einer Batterie
• Änderung der Leiterplatte
• Änderung von Bauteilwerten
• Änderung von Kabelverschraubungen
• Änderung von Dichtungen
• Erhöhung der Betriebstemperatur
• Änderung der Stromversorgung

Vor einer solchen Änderung sollte der Hersteller prüfen, ob sie die zertifizierte Produktkonfiguration beeinflusst.

In bestimmten Fällen muss das Zertifikat bzw. die Bewertung aktualisiert werden, bevor das geänderte Produkt weiterhin als Ex-zertifiziert vermarktet werden darf.

Bei Ex-Produkten bestätigt die Prüfung ein konkretes Schutzkonzept und eine definierte Produktkonfiguration – nicht lediglich einen Produktnamen.

20. Dokumentation, Zertifikate und Produktänderungen

Bei Ex-Produkten endet die Konformitätsbewertung nicht mit der erfolgreichen Prüfung. Technische Dokumentation, Zertifikate, Fertigungskontrolle und der Umgang mit Änderungen sind wesentliche Bestandteile der Ex-Konformität.

Gerade bei bestehenden Produkten entstehen in der Praxis häufig Probleme, wenn Komponenten ausgetauscht, Lieferanten gewechselt oder technische Eigenschaften verändert werden, ohne die Auswirkungen auf die Ex-Zertifizierung zu bewerten.

20.1 Welche Dokumente werden benötigt?

Die konkrete Dokumentation hängt vom Produkt, Markt und Zertifizierungsverfahren ab.

Typischerweise gehören dazu:

• Technische Dokumentation
• Risiko- bzw. Zündgefahrenbewertung
• Angewandte Normen
• Prüfberichte
• Zertifikate
• Zeichnungen und Schaltpläne
• Stücklisten
• Spezifikationen kritischer Komponenten
• Betriebs- und Installationsanweisungen
• Kennzeichnungsinformationen
• Konformitätserklärung

Bei ATEX-Produkten kommt insbesondere die EU-Konformitätserklärung hinzu.

Bei IECEx ist beispielsweise das IECEx Certificate of Conformity ein zentrales Dokument.

Für die USA und Kanada können entsprechende Zertifikate von Organisationen wie UL, FM oder CSA erforderlich sein.

20.2 Das Zertifikat definiert den zertifizierten Umfang

Ein Ex-Zertifikat sollte nicht einfach als allgemeine Produktzulassung verstanden werden.

Es beschreibt einen konkreten zertifizierten Produkttyp und kann beispielsweise festlegen:

• Modellbezeichnung
• Varianten
• Schutzart
• Elektrische Parameter
• Temperaturbereich
• verwendete Komponenten
• Gehäuse
• Kabelverschraubungen
• besondere Bedingungen für die Verwendung

Ein Produkt darf daher nicht automatisch außerhalb dieser definierten Bedingungen eingesetzt oder verändert werden.

20.3 Special Conditions of Use

Ex-Zertifikate können besondere Bedingungen für die Verwendung enthalten.

Diese werden häufig mit „X“ gekennzeichnet.

Solche Bedingungen können beispielsweise Anforderungen an:

• Installation
• Erdung
• Kabelverschraubungen
• Umgebungstemperatur
• mechanische Belastung
• elektrostatische Eigenschaften
• Wartung
• Montage

enthalten.

Diese Bedingungen müssen in der späteren Installation und in der Produktdokumentation berücksichtigt werden.

20.4 Komponenten mit eigenen Zertifikaten

Ein Produkt kann aus zahlreichen bereits zertifizierten Ex-Komponenten bestehen.

Beispielsweise:

Ex-Gehäuse + Ex-Steckverbinder + Ex-Kabelverschraubung + Ex-Schalter + Ex-Sensor

Die einzelnen Zertifikate können die Integration erleichtern.

Sie ersetzen jedoch nicht die Bewertung des kompletten Produkts.

Entscheidend ist, ob die Komponenten:

1. für den vorgesehenen Einsatz geeignet sind,
2. innerhalb ihrer zertifizierten Parameter verwendet werden,
3. korrekt miteinander kombiniert werden,
4. und die Gesamtbaugruppe weiterhin die Anforderungen erfüllt.

20.5 Produktänderungen

Bei Ex-Produkten sollte jede technische Änderung auf ihre Auswirkungen auf die Zertifizierung geprüft werden.

Besonders relevant können Änderungen an sein:

• Gehäusen
• Materialien
• Dichtungen
• Leiterplatten
• Batterien
• Steckverbindern
• Kabelverschraubungen
• Motoren
• Sensoren
• elektrischen Parametern
• Software mit sicherheitsrelevanten Funktionen
• maximalen Temperaturen

Dabei ist nicht jede Änderung automatisch ein Problem.

Entscheidend ist, ob die Änderung eine für den Explosionsschutz relevante Eigenschaft beeinflusst.

20.6 Change Control

Hersteller sollten deshalb einen definierten Change-Control-Prozess besitzen.

Eine sinnvolle Vorgehensweise ist:

Technische Änderung

↓

Bewertung der Ex-Relevanz

↓

Prüfung des Zertifikats

↓

Prüfung der angewandten Normen

↓

Entscheidung: keine weitere Aktion / Dokumentationsupdate / erneute Prüfung / Zertifikatsänderung

↓

Freigabe der Änderung

Damit wird verhindert, dass eine scheinbar kleine technische Änderung unbemerkt die Gültigkeit der Ex-Bewertung beeinflusst.

20.7 Änderungen an Normen

Auch Änderungen an den zugrunde liegenden Normen müssen überwacht werden.

Dies ist besonders relevant, wenn:

• eine neue Ausgabe einer IEC-60079-Norm erscheint,
• harmonisierte europäische Normen geändert werden,
• Zertifizierungsstellen neue Anforderungen anwenden,
• nationale Anforderungen geändert werden.

Ein bestehendes Zertifikat wird dadurch nicht automatisch ungültig.

Allerdings muss geprüft werden, ob eine Übergangsfrist, eine Neubewertung oder eine Aktualisierung erforderlich ist.

20.8 Produktionsänderungen

Nicht nur das Produktdesign kann relevant sein.

Auch Änderungen in der Produktion können Auswirkungen haben, beispielsweise:

• Wechsel eines Lieferanten
• Änderung eines Materials
• Änderung eines Fertigungsprozesses
• Änderung eines Unterauftragnehmers
• Verlagerung der Produktion
• Änderung von Prüfverfahren

Bei zertifizierten Ex-Produkten muss deshalb sichergestellt werden, dass die Serienprodukte weiterhin der zertifizierten Konstruktion entsprechen.

20.9 Aufbewahrung und Nachweisführung

Hersteller müssen die relevanten Nachweise über die vorgeschriebenen Zeiträume aufbewahren.

Die Dokumentation sollte so organisiert sein, dass jederzeit nachvollziehbar ist:

• Welche Produktversion wurde bewertet?
• Welche Normen wurden angewendet?
• Welche Komponenten wurden verwendet?
• Welche Prüfungen wurden durchgeführt?
• Welches Zertifikat gehört zu welcher Version?
• Welche Änderungen wurden später vorgenommen?
• Welche Freigaben wurden erteilt?

Eine saubere Versions- und Zertifikatsverwaltung ist daher ein wichtiger Bestandteil des Ex-Compliance-Prozesses.

20.10 Der häufigste Fehler: Zertifikat vorhanden, aber Produkt geändert

Ein häufiger Fehler in der Praxis ist:

Produkt wird zertifiziert → Zertifikat wird abgelegt → Produkt wird später geändert.

Zum Beispiel wird eine Batterie durch ein neues Modell ersetzt, ein Gehäusematerial geändert oder ein Bauteil durch einen anderen Lieferanten ersetzt.

Das Produkt trägt weiterhin die ursprüngliche Ex-Kennzeichnung, obwohl die Änderung möglicherweise nie bewertet wurde.

Genau hier entsteht ein Compliance-Risiko.

Ein Ex-Zertifikat ist kein Freifahrtschein für zukünftige Produktvarianten.

Jede relevante Änderung sollte deshalb gegen die Zertifizierungsunterlagen und die zugrunde liegenden Anforderungen bewertet werden.

20.11 Dokumentation als Teil der Produktstrategie

Für Hersteller sollte Ex-Compliance daher nicht erst kurz vor der Zertifizierung beginnen.

Bereits während der Produktentwicklung sollte festgelegt werden:

• Welche Märkte sollen abgedeckt werden?
• Welche Ex-Schutzart wird verwendet?
• Welche Normen sind relevant?
• Welche Komponenten müssen zertifiziert sein?
• Welche Prüfungen sind erforderlich?
• Welche Zertifizierungsstelle kommt infrage?
• Welche Dokumentation muss erstellt werden?
• Wie werden spätere Änderungen kontrolliert?

So wird die Ex-Zertifizierung zu einem kontrollierten Produktprozess und nicht zu einem einmaligen Projekt am Ende der Entwicklung.

21. Praktische Compliance-Strategie für Hersteller

Für Hersteller ist Explosionsschutz am einfachsten zu beherrschen, wenn die Anforderungen nicht erst vor der Zertifizierung, sondern bereits bei der Produktentwicklung berücksichtigt werden.

Eine sinnvolle Strategie lässt sich auf wenige zentrale Schritte reduzieren.

21.1 Schritt 1 – Zielmärkte festlegen

Zuerst muss klar sein, wo das Produkt verkauft und eingesetzt werden soll.

Zum Beispiel:

• Europäische Union
• USA
• Kanada
• Internationale IECEx-Märkte

Diese Entscheidung beeinflusst die anzuwendenden gesetzlichen Anforderungen, Normen und Zertifizierungswege.

21.2 Schritt 2 – Anwendung und Einsatzbereich definieren

Anschließend muss festgelegt werden, für welche Anwendung das Produkt vorgesehen ist.

Wichtige Fragen sind:

• Wird das Produkt in einem explosionsgefährdeten Bereich eingesetzt?
• Gas, Dampf, Nebel oder Staub?
• Welche Zone bzw. Klassifizierung?
• Welche Stoffe können vorhanden sein?
• Welche Umgebungstemperaturen sind zu erwarten?
• Welche Betriebsbedingungen gelten?

Ohne diese Informationen lässt sich der erforderliche Ex-Schutz nicht zuverlässig bestimmen.

21.3 Schritt 3 – Mögliche Zündquellen identifizieren

Danach sollten alle potenziellen Zündquellen des Produkts betrachtet werden.

Dazu gehören beispielsweise:

• Elektrische Funken
• Lichtbögen
• Heiße Oberflächen
• Elektrostatische Entladungen
• Mechanische Reibung
• Mechanisch erzeugte Funken
• Überhitzung
• Gespeicherte elektrische Energie

Bei nicht-elektrischen Produkten ist die Zündgefahrenbewertung besonders wichtig.

21.4 Schritt 4 – Schutzkonzept auswählen

Auf Basis der identifizierten Zündgefahren wird das geeignete Schutzkonzept bestimmt.

Je nach Produkt können beispielsweise eingesetzt werden:

• Ex d – Flameproof Enclosure
• Ex e – Increased Safety
• Ex i – Intrinsic Safety
• Ex p – Pressurized Enclosure
• Ex m – Encapsulation
• Ex t – Protection by Enclosure

Das Schutzkonzept muss zur Anwendung, zur Zone und zu den Eigenschaften der gefährlichen Atmosphäre passen.

21.5 Schritt 5 – Normen und Zertifizierungsweg bestimmen

Erst jetzt sollte festgelegt werden, welche konkreten Normen und welches Konformitätsbewertungs- bzw. Zertifizierungsverfahren anzuwenden sind.

Beispielsweise:

EU

→ ATEX 2014/34/EU
→ relevante EN IEC 60079-Normen
→ ggf. Notified Body

International

→ IECEx
→ IEC 60079

USA

→ NEC / relevante US-Normen
→ beispielsweise UL oder FM

Kanada

→ Canadian Electrical Code
→ relevante CSA-Normen

Die Auswahl sollte immer produkt- und anwendungsbezogen erfolgen.

21.6 Schritt 6 – Zertifizierungsstrategie früh festlegen

Hersteller sollten bereits vor der Konstruktion entscheiden, ob beispielsweise:

ATEX

oder

ATEX + IECEx

oder

ATEX + IECEx + Nordamerika

benötigt wird.

Das kann erhebliche Auswirkungen auf das Produktdesign haben.

Ein Gehäuse, eine Kabelverschraubung oder ein Bauteil, das für einen Markt geeignet ist, kann für einen anderen Markt zusätzliche Anforderungen erfüllen müssen.

21.7 Schritt 7 – Prüfung und Zertifizierung

Erst nachdem Design, Schutzkonzept und Zertifizierungsstrategie festgelegt wurden, sollte die eigentliche Prüfung und Zertifizierung erfolgen.

Dabei werden je nach Produkt beispielsweise bewertet:

• Konstruktion
• Materialien
• elektrische Parameter
• Temperaturverhalten
• mechanische Eigenschaften
• Schutzkonzept
• Fehlerbedingungen
• Kennzeichnung
• Dokumentation

21.8 Schritt 8 – Änderungen kontrollieren

Nach der Zertifizierung beginnt die Compliance-Arbeit nicht von vorne – sie läuft weiter.

Jede relevante Produktänderung sollte darauf geprüft werden, ob sie die Ex-Zertifizierung beeinflusst.

Dazu gehören beispielsweise:

• neue Komponenten
• neue Lieferanten
• Änderungen am Gehäuse
• Änderungen an Leiterplatten
• Änderungen der Stromversorgung
• neue Batterien
• Änderungen der Betriebstemperatur
• Änderungen an Software oder sicherheitsrelevanten Funktionen

Ein strukturierter Change-Control-Prozess verhindert, dass zertifizierte Produkte schrittweise von der ursprünglich bewerteten Konstruktion abweichen.

21.9 Ein sinnvoller Workflow

Für Hersteller lässt sich der gesamte Prozess auf folgende Kette reduzieren:

Target Markets

↓

Intended Use

↓

Hazardous Area Classification

↓

Ignition Hazard Assessment

↓

Protection Concept

↓

Applicable Standards

↓

Testing & Certification

↓

Marking & Documentation

↓

Production Control

↓

Change Management

Dieser Ablauf hilft dabei, Ex-Anforderungen bereits vor der Produktentwicklung und vor dem Labortest richtig zu bestimmen.

21.10 Die wichtigste Erkenntnis

Explosionsschutz ist keine einzelne Prüfung und auch kein einzelnes Zertifikat.

Er ist eine Kombination aus:

Produkt + Umgebung + Schutzkonzept + Normen + Zertifizierung + laufender Kontrolle.

Für Hersteller bedeutet das:

Die beste Ex-Compliance-Strategie beginnt nicht im Prüflabor. Sie beginnt bei der Definition des Produkts und seiner Zielmärkte.

Wer diese Entscheidungen früh trifft, kann unnötige Designänderungen, zusätzliche Prüfungen und Zertifizierungskosten vermeiden – und gleichzeitig sicherstellen, dass das Produkt für die vorgesehenen Märkte und Einsatzbereiche tatsächlich geeignet ist.