Aktuelle Fachinformationen zum Explosionsschutz im Maschinenbau
Mit unseren aktuellen Fachinformationen wollen wir Sie auf dem Laufenden halten – kompakt und übersichtlich. Profitieren Sie vom Know-how aus jahrzehntelanger Erfahrung in unterschiedlichen Anwendungsbereichen des Explosionsschutzes.
Hilfreiche Know-how-Quelle für Gerätegruppen
April 2023
Pumpen, Zentrifugen, Kompressoren, Mühlen werden in den meisten Fällen als Gerätegruppe, d.h. als funktionsfähiger Zusammenbau in Verkehr gebracht und in Betrieb genommen. Sowohl die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU als auch die IEC TS 60079-46 definiert diese vorgefertigten Kombinationen als Zusammenschaltung von elektrischen oder mechanischen Ex-Geräten zu einer funktionalen Einheit.
Für die Planung und Projektierung solcher Gerätekombinationen vermittelt die IEC TS 60079-46 hilfreiche Ansätze zur Bewertung, Konstruktion, Montage, Kennzeichnung und Dokumentation. Die Anforderungen aus den Zertifikaten und Nutzungsbedingungen der einzelnen Ex-Geräte müssen in Einklang gebracht werden. Zur Gesamtdokumentation der Gruppe gehören zudem Verdrahtungssysteme, Zeichnungen, Materialspezifikationen, Systemschnittstellen und -nachweise (Ex i), Zündgefahrbeurteilungen, Berechnungen, Prüfungspläne. Neben den allgemeinen Anforderungen an Elektroinstallationen gelten die Ex-Spezifika aus der IEC 60079-14.
Um systematisch und unaufwändig einen Überblick über den kleinsten gemeinsamen Nenner für die Konformitätsaussage einer Baugruppe zu bekommen, ist die Erstellung einer umfassenden Geräteliste mit allen wichtigen Ex-Parametern und besonderen Einsatzbedingungen unverzichtbar. Die IEC TS 60079-46 empfiehlt eine solche Ex-Geräteliste mit den Spezifikationen zum Explosionsschutz bzw. der Ex-Gerätekennzeichnung (z.B. Geräteschutzniveaus, Gerätekategorie, Zündschutzarten, Temperaturklasse, Ex-Untergruppe, Umgebungstemperaturbereich, IP-Schutzart und besondere Bedingungen für die sichere Nutzung) zu erstellen. Damit lassen sich ebenso die besonderen Nutzerbedingungen einfacher zusammenführen und an den Nutzer kommunizieren.
Bei komplexen Maschinen werden sehr oft vorzertifizierte elektrische und nicht-elektrische Einzelgeräte zu neuen Gerätegruppen kombiniert. Die Ex-Kennzeichnung der Einzelgeräte stehen zukünftig mehr und mehr digital über standardisierte Informationsstrukturen und Kommunikationstechnologien (Industrie 4.0) zur Verfügung. Diese strukturierten Produktdaten (Verwaltungsschale im sinne Industrie 4.0) stellen zudem eine praktische Schnittstelle für den Datenaustausch dar. Die Erstellung einer Ex-Geräteliste, die auch zur Ermittlung des kritischsten Ex-Parameters der Ex-Kennzeichnung der Gerätegruppe dient, kann mit Hilfe einer sogenannten digitalen Product-ID Card und den entsprechenden Produktdaten stark vereinfacht werden.
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Ex-Produkte für den Markteintritt in Großbritannien
Dezember 2022
Die britische Regierung kündigt am 14. November 2022 an, dass Unternehmen zwei weitere Jahre Zeit erhalten, um eine UKCA-Kennzeichnung an Ex-Produkten anzubringen.
Während Unternehmen bereits die UK Conformity Assessed (UKCA)-Kennzeichnung für ihre Produkte verwenden können, hat die britische Regierung erklärt, dass die CE-Kennzeichnung bis zum 31. Dezember 2024 weiterhin anerkannt wird.
August 2022
Mit dem Vollzug des Brexits am 31. Dezember 2020 hat das Vereinigte Königreich (UK) den EU-Binnenmarkt verlassen. Seit dem gelten für den Markteintritt UK-spezifische Produktkonformitätsregeln. Nach einigen Verschiebungen werden ab dem 01. Januar 2023 nur noch Ex-Produkte akzeptiert, die ein UK-Type Examination-Zertifikat einer britischen zugelassenen Stelle (UKEX Approved Body, britisches Äquivalent eines ATEX-Notified Body) besitzen. ATEX-Zertifikate (EU) haben in UK keine Akzeptanz mehr. Ex-Produkte müssen eine UKCA-Kennzeichnung haben (obligatorisch), die CE-Kennzeichnung wird nicht mehr anerkannt. Bei zukünftigen Produktentwicklungen für den EU-Markt und für Großbritannien sollte der Hersteller berücksichtigen, dass der Konformitätsnachweis für jede Richtlinie (EU/UK) separat geführt werden muss.
Vergleich der Systeme
Das UKEX-System ist ähnlich dem ATEX-System aufgebaut. Die technischen Anforderungen des UKEX-Systems sind mit denen der ATEX-Richtlinie praktisch identisch. Dazu beigetragen hat sicherlich auch der langjährige Austausch der Prüfstellen und Aufsichtsbehörden in Europa im Bereich des Explosionsschutzes. Die Erkenntnisse der Fachleute in der EU und UK fließen nun auch in die praktische Umsetzung des UKEX-Systems ein. In beiden Richtlinien ist das Konformitätsverfahren und damit die Beauftragung einer zugelassenen Prüfstelle oder Herstellererklärung abhängig von der erforderlichen Produktkategorie (1, 2 oder 3). Nachfolgende Übersicht mit den wesentlichen Unterschieden und Gemeinsamkeiten soll bei der Umsetzung helfen.
| CE/ATEX (gültig in der EU) | UKCA/UKEX (gültig in UK) | |||
|---|---|---|---|---|
| Richtlinie | ATEX-Directive 2014/34/EU | SI 2016 No. 1107 (geändert in SI 2019 No. 696) | ||
| Normenbasis | Harmonisierte Normen (EN) | Designated Standards (EN, BSI) | ||
| Prüfstellen | Notified Body | Approved Body | ||
| Konformitätsverfahren | nach Gerätegruppe und -kategorie | nach Gerätegruppe und -kategorie | ||
| Bescheinigung durch Dritte (Prüfstellen) | EU-Baumusterprüfbescheinigung Gruppe II, Kat. 1, 2 elektrisch Gruppe II, Kat. 1 nicht-elektrisch | UK-Baumusterprüfbescheinigung Gruppe II, Kat. 1, 2 elektrisch Gruppe II, Kat. 1 other (nicht-elektrisch) | ||
| Selbsterklärung (Hersteller) | Gruppe II, Kat. 3 elektrisch Gruppe II, Kat. 2, 3 nicht-elektrisch | Gruppe II, Kat. 3 elektrisch Gruppe II, Kat. 2, 3 other (nicht-elektrisch) | ||
| Anerkanntes Qualitätsmanagement-System | QAN | UK QAN | ||
| Herstellererklärung | EU-Konformitätserklärung | Konformitätserklärung | ||
| Kennzeichnung | CE Marking (Ex-Zeichen) | UKCA Marking | ||
Umschreibung vorhandener Zertifikate
Die Anforderungen des UKCA-Konformitätsverfahren (SI 2016 No. 1107 geändert in SI 2019 No. 696) müssen vom Hersteller umgesetzt werden. Prüfstellen, die Akkreditierungen in der EU und in UK besitzen, werden die Umschreibung von ATEX-Produkten unterstützend begleiten können. Vorhandene Ex-Bewertungen (ATEX) und EU-Baumusterprüfbescheinigungen können dabei als Basis dienen, um entsprechende UKEX-Zertifikate (UK-Baumusterprüfbescheinigungen) für den britischen Markt vereinfacht auszustellen. Bei Gerätekombinationen oder bei integrierten Komponenten von Drittanbietern müssen alle Teile über ein UK-Type Examination-Zertifikat einer britischen zugelassenen Stelle verfügen.
Direkte und hilfreiche Links
Designated standards: equipment for explosive atmospheres
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Gesamtheitliche Betrachtung der Ex-Maschine
Februar 2022
Explosionsschutz ist eine umfassende Aufgabe, die spezielles Know-how in allen Projektphasen erfordert: vom Vertrieb über das Engineering bis hin zum Einkauf und der Produktion. Es ist wichtig, das Produkt in Gänze zu betrachten.
Hersteller von Maschinen und Baugruppen sind für die Funktion, den wirtschaftlichen Erfolg eines Projektes, aber vor allem für die Sicherheit der kompletten Ex-Maschine verantwortlich. Für Geräte und Maschinen zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gelten in der EU mit der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU und EN Normen harmonisierte Sicherheitsanforderungen. Außerhalb Europas basieren die Explosionsschutzvorschriften hauptsächlich auf IEC/ISO-Normen und entsprechenden IECEx-Zertifikaten oder nationalen Vorschriften und Zertifikaten
Die beiden ContExt-Broschüren fassen die wichtigsten Informationen zur ATEX/IECEx-Kennzeichnung von elektrischen und nichtelektrischen explosionsgeschützten Betriebsmitteln zusammen. Sie bilden eine Einheit und dienen als kompakter Leitfaden für Maschinenhersteller:
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Geräte und Installationen im Ex-Bereich
November 2021
Im Sinne des Explosionsschutzes (ATEX, IECEx) werden Maschinen als Geräte oder als Kombination verschiedener Geräte (Gerätegruppen) betrachtet. Das Zusammenschalten rein elektrischer Ex-Geräten (Sensoren, Steuerungen, Aktoren, Motoren) dagegen wird als Installation gesehen.
Die nachfolgende Übersicht zeigt Definitionen und Zusammenhänge zu den Begriffen aus der ATEX-Richtlinie und den relevanten Normen.
Wertvolle Hinweise zur Umsetzung der Richtlinie 2014/34/EU findet man im Leitfaden (Guidelines) der Richtlinie.
| ATEX (nur EU) | Normen (DIN, EN, IEC) | |||
|---|---|---|---|---|
| Gerät | Als Geräte gelten sowohl in der Richtlinie als auch in der Norm Maschinen, Betriebsmittel, stationäre oder ortsbewegliche Vorrichtungen, deren Steuerungs- und Ausrüstungsteile sowie Warn- oder Schutzsysteme, die einzeln oder kombiniert zur Erzeugung, Übertragung, Speicherung, Messung, Regelung und Umwandlung von Energien und/oder zur Verarbeitung von Werkstoffen bestimmt sind, und die eigene potenzielle Zündquellen aufweisen und dadurch eine Explosion verursachen können. | |||
| Fällt in den Anwendungsbereich der Richtlinie 2014/34/EU. Die Richtlinie 2014/34/EU definiert Gerätekategorien (1G, 2G, 3G oder 1D, 2D, 3D) zum Einsatz in der Zone (0, 1, 2 oder 20, 21, 22). | DIN EN IEC 60079-0 definiert elektrische Geräte, die zum Anwenden von elektrischer Energie dienen. Die DIN EN ISO 80079-36 definiert nicht-elektrische Geräte mit mechanischer Funktion. Die DIN EN IEC bzw. ISO-Normen definieren Geräteschutzniveaus (Ga, Gb, Gc oder Da, Db, Dc) zum Einsatz in der Zone (0, 1, 2 oder 20, 21, 22). Nach DIN EN IEC 60079-14 wird zudem unterschieden: Fest installiert: Gerät, das an einer Halterung befestigt ist oder auf andere Weise an einem festgelegten Platz gesichert ist, wenn es unter Spannung steht. Transportabel: Gerät, das nicht für das Tragen durch eine Person, aber auch nicht für eine feste Installation vorgesehen ist und das unter Spannung bewegt werden kann. Tragbar: Gerät, das für das Tragen durch eine Person vorgesehen ist und das unter Spannung bewegt werden kann. Persönlich: Gerät, das dafür vorgesehen ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch am Körper einer Person getragen zu werden. | |||
| Installation | In der ATEX Richtlinie wird eine Installation als eine Einheit, bestehend aus Teilen, die zuvor separat betrachtet wurden, die aber nur am Einsatzort zusammengestellt werden, bezeichnet. Die Installation derartiger Geräte auf dem Gelände des Endanwenders oder unter seiner Verantwortung unterliegt im Allgemeinen den rechtlichen Anforderungen der „Betriebsrichtlinie“ oder der innerstaatlichen Gesetzgebung der Mitgliedstaaten und fällt nicht in den Anwendungsbereich der Richtlinie 2014/34/EU. Sie wird in den Leitlinien zur Richtlinie 2014/34/EU definiert. | Die Norm DIN EN IEC 60079-14 liefert keine Definition für eine „Installation“ als Einheit, sondern ist ein fachli-cher Leitfaden für den Installateur. Sie definiert, dass eine installierte Anlage den Gerätedokumenten (Zertifikate und Anleitungen für die sichere Installation) sowie den Installationsanforderungen (DIN EN IEC 60079-14) und allen weiteren Anforderungen (mit Relevanz für die Anlage) entspricht. Für das Gesamtergebnis sind Nachweisunterlagen zu erarbeiten und an einer zugänglichen Stelle aufzubewahren. | ||
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ATEX und IECEx-Zertifizierung: eine sinnvolle Kombination für den Maschinenbau
August 2021
Die konsequente Standardisierung der Zündschutzarten im Bereich der elektrischen Geräte, die vor über 100 Jahren begonnen wurde, befindet sich heute auf einem sehr ausgefeilten IEC-Normenstand (EN IEC 60079-0 ff). Die Einführung internationaler ISO-Normen (EN ISO 80079-36, -37) für den Explosionsschutz nicht-elektrischer Geräte ergänzt die elektrischen Baubestimmungen. Sichtbare Kennzeichnung für nicht-elektrische Geräte ist die Zündschutzart Ex h und das Geräteschutzniveau (EPL). Das bewährte Prinzip der Graduierung explosionsgeschützter elektrischer Geräte in Geräteschutzniveaus für den Einsatz in Ex-Zonen wird nun auch auf die nicht-elektrischen Geräte angewandt.
Grundsätzlich wird die ganzheitliche Betrachtung der Maschine oder Anlage nach dem Stand der Sicherheitstechnik (Normen) sowohl innerhalb als auch außerhalb Europas gefordert. Wichtige Aufgaben des Herstellers sind die Zündgefahrenbewertung, Konstruktion, Festlegung von Zündschutzmaßnahmen, die Prüfung, Zertifizierung und die Konformitätsbetrachtung. Sowohl nach ATEX als auch nach IECEx müssen Prüfstellen eingebunden werden.
ATEX ist ein Rechtssystem (Richtlinie 2014/34/EU) der EU und regelt den Marktzugang von Produkten zum Einsatz in Ex-Bereichen innerhalb Europas. IEC ist ein internationales Normungssystem, z. B. für Geräte zum Einsatz in Ex-Bereichen. Das IECEx-System dient zum Nachweis der Konformität mit den IEC Normen und ist freiwillig.
Die nachfolgende Tabelle liefert einen Vergleich der beiden Systeme und enthält weiterführende Links.
Vergleich von ATEX- und IECEx-Zertifizierung
| ATEX | IECEx | ||
|---|---|---|---|
| Gültig | Gesetzlich erforderlich in der EU | Freiwillig in der EU Unterschiedliche Akzeptanz weltweit | |
| Richtlinien und Normen | RL 2014/34/EU EN IEC 60079-0 ff EN ISO 80079-36 und -37 | IEC 60079-0 ff ISO 80079-36 und -37 | |
| Konformität für elektrische Geräte | Kat. 1 und 2: Anerkanntes QS-System EU-Baumusterprüfung EU-Konformitätserklärung CE-Kennzeichnung | Kat. 3: Interne Fertigungskontrolle EU-Konformitätserklärung CE-Kennzeichnung | EPL a, b, c: Quality Assessment Report (QAR) Test Report (ExTR) Certificate of Conformity (CoC) Kennzeichnung |
| Konformität für nicht-elektrische Geräte | Kat. 1: Anerkanntes QS-System EU-Baumusterprüfung EU-Konformitätserklärung CE-Kennzeichnung | Kat. 2* und 3: Interne Fertigungskontrolle EU-Konformitätserklärung CE-Kennzeichnung *Hinterlegung der technischen Dokumentation bei notifizierten Stellen | EPL a, b, c: Quality Assessment Report (QAR) Test Report (ExTR) Certificate of Conformity (CoC) Wird ähnlich wie bei elektrischen Geräten angewandt (für alle EPLs) |
| Verfügbarkeit der Zertifikate | EU-Konformitätserklärung (Hersteller, oft online) EU-Baumusterprüfbescheinigung (Hersteller) | IEC Online Datenbank (transparent) mit IEC CoC Zertifikaten | |
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Projektierung und Installation elektrischer Ex-Geräte
Juni 2021
Standardisierte elektrische Geräte werden oft auf Basis spezifischer Kundenanforderungen individuell projektiert und installiert. Entscheidend für die Projektierung der Ex-Lösung ist daher, alle relevanten Aspekte frühzeitig unter die Lupe zu nehmen.
Die Spezifikationen sind, im Kontext des Explosionsschutzes, mit dem Kunden sorgfältig abzustimmen, d. h. die Ex-Parameter, z. B. Zoneneinteilung und Gerätekategorien sowie Ex-Kennzahlen brennbarer Stoffe (Gase, Dämpfe und Stäube) zu definieren. Basierend daraus werden die geeigneten Lieferanten für elektrische Geräte ausgewählt.
Die Projektierung, Installation und Erstprüfung der elektrischen Ex-Anlage soll fachgerecht umgesetzt werden. Für diesen Aufgaben-Mix findet der Planer und Elektriker in der DIN EN IEC 60079-14 umfassende
Informationen für die Auswahl und Errichtung elektrischer Geräte im Ex-Bereich.
Für elektrische Ex-Geräte liefert deren Kennzeichnung alle wesentlichen Informationen (PDF).
Elektrische Geräte zum Schalten, Steuern, Regeln, mobil oder stationär, finden heute selbstverständlich den Weg in sichere Ex-Anwendungen. Die Entwicklung international einheitlicher Schutzkonzepte und Normen (EN IEC 60079-0 ff) in der Elektrotechnik haben hierzu entscheidend beigetragen. Falls notwendig müssen die Ex-Technologien (Zündschutzarten) anhand der relevanten Normen intern umgesetzt werden.
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Konstruktion und Zertifizierung mechanischer Ex-Geräte
April 2021
Nicht-elektrische Geräte werden oft auf Basis spezifischer Kundenanforderungen individuell realisiert. Entscheidend für die Konstruktion des Ex-Gerätes ist die Spezifikation im Kontext des Explosionsschutzes (Zonen / Gerätekategorien,
Ex-Kennzahlen: Temperaturklasse, Ex-Gruppe). Diese muss mit dem Kunden sorgfältig und frühzeitig abgestimmt werden.
In der EU gibt es mit der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU schon immer eine rechtliche Basis für die Prüfung und Zertifizierung mechanischer Geräte und Baugruppen zum Einsatz in Ex-Bereichen. Das IECEx-System bietet seit etwa zwei Jahren auch außerhalb der EU einen ähnlichen Zertifizierungsrahmen für mechanische Geräte und Kombinationen.
Die systematische Zündquellenbeurteilung ist der Ausgangspunkt für die Festlegung und Umsetzung individueller Zündschutzmaßnahmen und Anwendung geeigneter Zündschutzarten (Ex h). Die internationalen Normen für nicht-elektrische Ex-Geräte (EN ISO 80079-36, -37) bieten hierzu die technische Grundlage und Hilfestellungen. Sie ergänzen die IEC-Normen und erweitern somit die Ex-Anforderungen an Prozessmaschinen.
Die neue Ex-Kennzeichnung für nicht-elektrische Geräte (PDF) mit dem Ex h (Zündschutzart) und dem Geräteschutzniveau Ga, Gb, Gc (Gase) oder Da, Db, Dc (Stäube) liefert alle wesentlichen Informationen für die sichere Verwendung in Ex-Zonen und sind deutliches Erkennungszeichen für die Umsetzung der neuen Normenanforderungen.
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Zur ARBAconsult
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Johannes Buhn
Geschäftsführer
Technik, Produkt- und Marktentwicklung
johannes.buhn(at)arbaconsult.de
Tel.: +49 931 46558-16
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