ATEX-Zone

Die Bezeichnung ATEX-Zone kennzeichnet Bereiche, in denen sich unter bestimmten Bedingungen eine explosionsfähige Atmosphäre bilden kann. Für Arbeiten mit hydraulischen Abbruch- und Spaltwerkzeugen, wie sie die Darda GmbH in den Feldern Betonabbruch und Spezialrückbau, Entkernung und Schneiden, Felsabbruch und Tunnelbau, Natursteingewinnung sowie im Sondereinsatz einsetzt, ist das Verständnis der Zoneneinteilung und der daraus abgeleiteten Schutzmaßnahmen entscheidend. Insbesondere bei Arbeiten an Tankanlagen, in verfahrenstechnischen Anlagen, in Silos mit brennbaren Stäuben oder in schlecht belüfteten Hohlräumen kann der Ex-Schutz den Arbeitsablauf maßgeblich bestimmen. Die richtige Geräteauswahl und eine saubere Arbeitsorganisation reduzieren Zündquellen, ohne die Arbeitsleistung in den Vordergrund zu stellen.

ATEX leitet sich von ATmosphères EXplosibles ab und bildet den Rahmen für den Einsatz geeigneter Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen. In der Praxis werden die Anforderungen über ein Explosionsschutzdokument gebündelt, das Zoneneinteilung, Maßnahmen und Zuständigkeiten beschreibt und regelmäßig aktualisiert wird.

Definition: Was versteht man unter einer ATEX-Zone?

Eine ATEX-Zone ist ein räumlich definierter Bereich, in dem das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben zeitlich und örtlich vorhersehbar ist. Die Zoneneinteilung beschreibt die Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens:

• Gase/Dämpfe: Zone 0 (ständig oder lang anhaltend), Zone 1 (gelegentlich), Zone 2 (nur kurzzeitig, selten)
• Stäube: Zone 20 (ständig oder lang anhaltend), Zone 21 (gelegentlich), Zone 22 (nur kurzzeitig, selten)

Aus der Zoneneinteilung ergeben sich Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme (Gerätegruppen, Kategorien und Zündschutzarten). Für den oberirdischen Industrie- und Baubereich ist in der Regel die Gerätegruppe II (Gase) beziehungsweise III (Stäube) relevant. Ergänzend geben Temperaturklassen bzw. maximale Oberflächentemperaturen an, bis zu welcher Temperatur ein Gerät betrieben werden darf, ohne die umgebende Atmosphäre zu entzünden. Die Einordnung erfolgt auf Basis einer Gefährdungsbeurteilung, die Stoffdaten, Lüftungsverhältnisse, Betriebszustände und mögliche Zündquellen berücksichtigt.

In der Kennzeichnungspraxis findet sich ergänzend das Schutzniveau als Equipment Protection Level (EPL) wieder: Ga/Gb/Gc für Gase und Da/Db/Dc für Stäube. Es beschreibt, welches Sicherheitsniveau für die jeweilige Zone gefordert ist und erleichtert die eindeutige Zuordnung.

Zoneneinteilung und Gefährdungsbeurteilung in der Praxis

In der Praxis werden Zonen anhand der Stoffe (z. B. Kohlenwasserstoffe, Lösemittel, Alkohol-Dämpfe, Zucker- oder Mehlstaub), der Emissionsquellen (z. B. Entlüftungen, Flansche, Tankdomdeckel), der Lüftung und der Aufenthaltsdauer der Atmosphäre festgelegt. Eine Gefährdungsbeurteilung ermittelt:

1. Welche brennbaren Stoffe können freiwerden (Gas, Dampf, Nebel, Staub)?
2. Wie viel davon kann auftreten und wie häufig?
3. Wie wird die Atmosphäre verdünnt oder abgeführt (Lüftung, Inertisierung)?
4. Welche Zündquellen sind wahrscheinlich (heiße Oberflächen, Funken, statische Aufladung, elektrische Anlagen, mechanische Reibung)?
5. Welche Betriebszustände sind kritisch (An- und Abfahren, Störung, Reinigung, Instandhaltung)?

Die Einteilung wird dokumentiert und dient als Grundlage für die Auswahl geeigneter Arbeitsmittel und die Planung der Arbeitsweise. Sie ist dynamisch: Werden Anlagenzustand oder Verfahren geändert, kann sich die Zonenausdehnung ändern.

Typischer Workflow der Zonenermittlung

1. Stoffidentifikation: Sicherheitsdatenblätter und Prozessrückstände erfassen, Mindestzündtemperaturen und Explosionsgrenzen bestimmen.
2. Emissionsanalyse: Quellen, Häufigkeit, Mengen und Leckage-Szenarien bewerten.
3. Lüftungsbewertung: Luftwechselraten, Strömungsrichtungen und Abschaltungen berücksichtigen.
4. Zonenfestlegung: Ausdehnung, Höhenlagen und Übergangsbereiche kartieren und grafisch dokumentieren.
5. Maßnahmenableitung: Gerätekategorien/EPL festlegen, organisatorische und technische Schutzmaßnahmen definieren.

Relevanz für hydraulische Abbruch- und Spalttechnik

Hydraulische Werkzeuge arbeiten ohne offene Flamme. Dennoch können Zündquellen entstehen, zum Beispiel durch heiße Oberflächen von Antrieben, mechanische Funken bei Metallkontakt, statische Aufladung oder Aerosole aus Hydraulikflüssigkeiten. Für Werkzeuge und Aggregate der Darda GmbH gilt daher im Ex-Bereich:

• Oberflächentemperaturen begrenzen: Die maximale Temperatur von Aggregaten und Werkzeugoberflächen sollte niedriger sein als die zulässige Temperaturklasse bzw. die Mindestzündtemperatur des Stoffes.
• Funken vermeiden: Bei schneidenden oder trennenden Arbeiten mit Stahlscheren, Kombischeren oder Multi Cutters mechanische Funkenbildung durch Metall-auf-Metall-Kontakt berücksichtigen. Funkenarme Verfahren sind in explosionsgefährdeten Bereichen bevorzugt.
• Hydraulik beachten: Leckagen können Nebel bilden. Dichtheit, Schlauchführung, Kupplungen und Druckbereiche sorgfältig planen.
• Elektrostatik minimieren: Potenzialausgleich und geerdete Komponenten reduzieren statische Aufladungen, insbesondere auf nichtleitfähigen Untergründen oder bei trockener Luft.
• Bedienkonzepte prüfen: Fernbedienungen und räumliche Trennung von Aggregat und Werkzeug können das Risiko in der eigentlichen Zone reduzieren, wenn die Eignung der Komponenten gewährleistet ist.

Kalt arbeitende Verfahren

Bei Arbeiten in der Nähe von Ex-Zonen sind kalt arbeitende Methoden vorteilhaft. Stein- und Betonspaltgeräte sowie Betonzangen erzeugen üblicherweise keine offenen Flammen; die Bearbeitung erfolgt über hydraulischen Druck bzw. mechanischen Bruch. Dadurch lassen sich Zündquellen oft reduzieren. Dies entbindet nicht von der Pflicht, Oberflächentemperaturen, Funkenbildung durch Reibung und die elektrische Erdung zu betrachten.

• Verringerte thermische Einwirkung: Geringe Eigenwärme im Arbeitsbereich unterstützt die Einhaltung von Temperaturklassen.
• Kontrollierte Prozessführung: Schnitt- und Spaltprozesse sind reproduzierbar und lassen sich an die Zonengrenzen anpassen.
• Geringere Emissionen: Keine Flamme und keine Schweißrauche, dennoch Staub und Aerosole gezielt managen.

Gerätemerkmale und Kennzeichnung im Ex-Bereich

Geräte, die in klassifizierten Zonen betrieben werden, benötigen je nach Zoneneinteilung eine geeignete Kategorie und Kennzeichnung. Übliche Elemente der Kennzeichnung sind u. a. Gerätegruppe (z. B. II oder III), Kategorie (1/2/3), Art der explosionsgefährdeten Atmosphäre (Gas G, Staub D), Gas- oder Staubgruppe und die zulässige Oberflächentemperatur bzw. Temperaturklasse. Beispielhaft steht eine Markierung für die Eignung in Gas- oder Staubzonen mit einem bestimmten Schutzniveau. Für die Auswahl sind im Einzelfall die Stoffdaten (z. B. Gruppe IIA/IIB/IIC, Staubkornklassen), die Temperaturgrenzen und die geforderte Schutzart maßgeblich.

Neben der ATEX-Kategorisierung hat sich die Angabe des EPL etabliert (Ga/Gb/Gc bzw. Da/Db/Dc). Für elektrische und nichtelektrische Betriebsmittel kommen unterschiedliche Zündschutzarten zur Anwendung, etwa d (druckfeste Kapselung), e (erhöhte Sicherheit), i (Eigensicherheit), t (Schutz durch Gehäuse und Temperaturüberwachung) oder c/b/k bei nichtelektrischen Geräten. Die vollständige Kennzeichnung muss konsistent zur Zonenvorgabe sein.

Hydraulikaggregate, Steuerungen und Zusatzausrüstung (z. B. Funkfernsteuerungen) müssen in Ex-Zonen gesondert betrachtet werden. Je nach Position des Aggregats außerhalb oder innerhalb der Zone können unterschiedliche Anforderungen gelten. Das gilt auch für Schlauchdurchführungen durch zonierte Bereiche.

Einsatzbereiche: ATEX-Bezug im Überblick

Betonabbruch und Spezialrückbau

In industriellen Anlagen oder ehemaligen Produktionsgebäuden sind Rückstände von Lösemitteln, Lacken, Ölen oder Prozesschemikalien möglich. Beim Öffnen von Leitungen, beim Entfernen von Tanks und beim Rückbau von Produktionsbereichen können Zonen 1/2 oder 21/22 vorliegen. Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte ermöglichen das Öffnen von Decken, Wänden oder Fundamenten ohne thermische Einwirkung; dennoch sind Erdung, Staubbindung und Temperaturkontrolle wichtig.

Entkernung und Schneiden

Beim Schneiden von Stahlträgern, Leitungen oder Behältern sind mechanische Funken und heiße Spanbildung zu berücksichtigen. Tankschneider und Stahlscheren kommen mit Gefahrenstoffen in Berührung, wenn Behälter nicht vollständig gereinigt oder entgast sind. Vor Beginn sind Freimessungen, geeignete Arbeitsfreigaben und gegebenenfalls Inertisierung üblich.

Felsabbruch und Tunnelbau

In geologischen Formationen können Gase in Hohlräumen auftreten. Auch Dieselabgase in schlecht belüfteten Bereichen spielen eine Rolle. Hydraulische Spaltzylinder und Betonzangen arbeiten ohne Flamme, dennoch sind Funken durch Metallkontakt an Einbauteilen oder Schienen zu vermeiden. Gute Lüftung und kontinuierliche Atmosphäreüberwachung sind in Tunneln zentral.

Natursteingewinnung

Im offenen Steinbruch ist das ATEX-Risiko für Gase meist gering; in geschlossenen Brech- und Siebanlagen können jedoch Staubwolken entstehen. Mineralische Stäube sind häufig nicht brennbar, jedoch gibt es Mischstäube (z. B. mit organischen Bestandteilen), die zu prüfen sind. Staubbindung mit Wasser und Absaugung sind gängige Methoden.

Sondereinsatz

Arbeiten an Tankfeldern, in Lagerbereichen für Lösemittel oder in der Prozessindustrie sind häufig von Zoneneinteilungen begleitet. Kalt schneidende Verfahren und abweichende Arbeitsmethoden sind oft erforderlich. Tankschneider können, je nach Konzept, Funkenflug stark begrenzen; die konkrete Eignung richtet sich nach der ausgearbeiteten Gefährdungsbeurteilung.

Über alle Einsatzfelder hinweg gilt: Zonengrenzen, Geräteeignung und Arbeitsweise sind als Einheit zu betrachten, um ein konsistentes Schutzniveau zu erreichen.

Typische Zündquellen bei hydraulischen Werkzeugen und Aggregaten

• Heiße Oberflächen: Motoren, Getriebe und Hydraulikaggregate erreichen Temperaturen, die mit der Mindestzündtemperatur des Mediums abgeglichen werden sollten.
• Mechanische Funken: Metallischer Kontakt (z. B. Stahlschere auf Profilstahl), fallende Teile oder Schlag auf oxidschichtfreie Metalle.
• Elektrostatische Aufladung: Nicht leitfähige Schlauchummantelungen, trockene Umgebung, isolierende Reifen oder Unterlagen.
• Elektrische Betriebsmittel: Schalter, Steckverbindungen, Steuerungen. Nur geeignete Geräte in Zonen verwenden.
• Nebel/Aerosole: Austretende Hydraulikflüssigkeit kann unter Umständen eine zündfähige Atmosphäre bilden.

Arbeitsorganisation und Schutzmaßnahmen

Die Reduktion des Explosionsrisikos beginnt vor Arbeitsbeginn. Übliche Bausteine sind:

• Freimessen und gegebenenfalls Reinigen, Entleeren, Inertisieren betroffener Anlagenteile
• Festlegung der Zonengrenzen und des Schutzkonzeptes (Lüftung, Absaugung, Arbeitsabstände)
• Erdung und Potenzialausgleich von Aggregaten, Werkzeugen und Bauteilen
• Staubbindung durch angepasste Bewässerung; Staubschichten auf heißen Oberflächen vermeiden
• Wahl kalt arbeitender Verfahren, soweit möglich; Funkenarme Arbeitsweise sicherstellen
• Geeignete persönliche Schutzausrüstung und Arbeitsfreigabeprozesse
• Bereithalten von Mitteln zur Gefahrenabwehr und definierte Notfallwege
• Kontinuierliche Atmosphäreüberwachung mit geeigneten Messgeräten und dokumentierten Alarmschwellen

Diese Maßnahmen sind in der Regel Teil eines betrieblichen Explosionsschutzdokuments oder einer projektspezifischen Arbeitsfreigabe. Die konkrete Ausgestaltung richtet sich nach der Beurteilung vor Ort.

Monitoring und Messstrategie

• Messtechnik: Ex-geeignete Gas- und Staubmessgeräte mit regelmäßiger Kalibrierung verwenden.
• Messpunkte: Emissionsquellen, Totzonen und bodennahe Bereiche (bei schweren Gasen) berücksichtigen.
• Schwellwerte: Alarme an Explosionsgrenzen (LEL/UEG) orientieren und Reaktionspläne hinterlegen.
• Protokollierung: Messwerte, Zeitpunkte und Maßnahmen nachvollziehbar dokumentieren.

Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte im ATEX-Kontext

Betonzangen zerkleinern Bauteile kontrolliert durch mechanischen Druck. Zündquellen entstehen dabei hauptsächlich durch Reibung an Armierungen oder durch Kontakt der Zangenmesser mit metallischen Einbauteilen. Eine zurückhaltende Fahrweise, saubere Schnittführung und die Vermeidung unnötiger Metallkontakte können Funkenflug begrenzen. Die Temperatur der Zangenköpfe und Anbauteile sollte überwacht werden.

Stein- und Betonspaltgeräte erzeugen kontrollierte Trennfugen ohne thermische Energiezufuhr. In Ex-Bereichen ist die Auswahl der Antriebseinheit (Hydraulikaggregat), die Schlauchführung sowie die Vermeidung von Leckagen wesentlich. Der Potenzialausgleich zwischen Aggregat, Werkzeug und Bauteil ist empfehlenswert, um statische Aufladung zu minimieren.

Hydraulikaggregate, Schläuche und Peripherie

Hydraulikaggregate liefern die Energie für die Werkzeuge. Für den Betrieb in oder an zonierten Bereichen gilt allgemein:

• Aggregat nach Möglichkeit außerhalb der Zone positionieren; Schlauchlängen und -wege entsprechend planen
• Oberflächentemperatur des Aggregats im zulässigen Bereich halten; Lüftung sicherstellen
• Schlauchleitungen so verlegen, dass Scheuern, Knicken und Erwärmung vermieden werden
• Dichtheit regelmäßig prüfen; Tropfleckagen sofort beheben
• Elektrische Komponenten (Start/Stopp, Steuerung) auf Eignung im vorgesehenen Bereich prüfen
• Durchführungen und Übergänge kennzeichnen und gegen unbeabsichtigtes Verschieben sichern

Anwendungsbeispiele aus der Praxis

Tanks und Behälter

Beim Öffnen oder Zerlegen von Tanks sind Innenseiten oft als Zone 0/20, der unmittelbare Umfeldbereich als Zone 1/21 oder 2/22 eingestuft. Tankschneider und Betonzangen kommen beim Öffnen von Fundamenten oder beim Abtrennen von Leitungswegen zum Einsatz. Vor Beginn sind Entleerung, Reinigung, Freimessung und ggf. Inertisierung üblich. Kalt arbeitende Verfahren verringern die Wahrscheinlichkeit einer Zündung.

Leitungsrückbau in Produktionsbetrieben

Beim Ausbauen von Rohrbrücken und Leitungen kommen Stahlscheren, Kombischeren oder Multi Cutters zum Einsatz. Ventile und Flansche sind potenzielle Emissionsstellen. Eine enge Abstimmung mit Anlagenverantwortlichen, das Festlegen von Arbeitsabständen und das Unterbinden von Funkenflug sind zentrale Maßnahmen.

Betonfundamente in Ex-nahen Bereichen

Beim Rückbau von Fundamenten unterhalb von Tanks oder in der Nähe von Ex-Bereichen sind Stein- und Betonspaltgeräte sowie Betonzangen geeignete kalt arbeitende Lösungen. Die Positionierung des Aggregats außerhalb der Zone und eine überwachte Schlauchführung reduzieren das Risiko weiter.

Silos und Schüttgutanlagen

Beim Öffnen verkrusteter Anbackungen oder beim Freilegen von Einbauten in Silos können dichte Staubwolken entstehen. Geeignete Absaugung, Bewässerung zur Staubbindung und funkenarme Arbeitsmethoden sind hier besonders relevant.

Wartung und Instandhaltung im Ex-Umfeld

Regelmäßige Inspektionen und eine dokumentierte Instandhaltung unterstützen die Betriebssicherheit. Relevant sind:

• Prüfung von Verschleißteilen (Schneidmesser, Zangenbacken, Spaltkeile) auf Gratbildung und ungewollte Funkenquellen
• Kontrolle der Hydraulik auf Dichtheit und Temperatur, Zustand der Schläuche und Kupplungen
• Sauberkeit: Entfernen brennbarer Ablagerungen, Staubschichten und Ölfilme
• Überprüfung elektrischer Komponenten und des Potenzialausgleichs
• Festlegen und Einhalten von Prüffristen gemäß Gefährdungsbeurteilung, inklusive Kalibrierung eingesetzter Messgeräte

In zonierten Bereichen sollten Instandhaltungsarbeiten an die Zoneneinteilung angepasst und mit einer Arbeitsfreigabe koordiniert werden.

Abschätzung der Zone und Grenzen des Explosionsschutzes

Nicht jeder Bau- oder Rückbauarbeitsplatz ist ein Ex-Bereich. Mineralische Stäube sind häufig nicht brennbar; Mischstäube oder Rückstände aus Prozessen können jedoch explosionsfähig sein. Auch die beste Geräteauswahl ersetzt keine systematische Gefährdungsbeurteilung. Wo zweifelhaft, sollte die Atmosphäre gemessen und konservativ eingestuft werden. Wird der Prozess geändert (z. B. von Brechen auf Schneiden), ist die Zoneneinteilung zu überprüfen.

Technische, organisatorische und persönliche Maßnahmen sind nach dem STOP-Prinzip zu priorisieren. Substitution zündfähiger Medien, geeignete Lüftungskonzepte und klare Verantwortlichkeiten erhöhen die Robustheit des Schutzkonzepts.

Planung, Rollen und Dokumentation

Bei Arbeiten der Darda GmbH in potenziellen Ex-Zonen hat sich ein strukturiertes Vorgehen bewährt:

• Frühe Einbindung der Arbeitssicherheit und der Anlagenverantwortlichen
• Klare Zuordnung von Verantwortlichkeiten für Freimessen, Arbeitsfreigabe und Überwachung
• Dokumentation von Zonengrenzen, Schutzmaßnahmen und Betriebsparametern
• Kommunikation im Team, Einweisung vor Ort und laufende Beobachtung der Atmosphäre

Diese Punkte unterstützen die sichere Durchführung von Arbeiten mit Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräten sowie weiteren hydraulischen Werkzeugen in der Nähe explosionsfähiger Atmosphären.

Checkliste für die Geräteauswahl im Ex-Umfeld

• Zone und Medium: Gas oder Staub, Zonenklasse und Mindestzündtemperatur klären.
• Kategorie/EPL: Erforderliche Gerätekategorie bzw. EPL für den Einsatzort festlegen.
• Temperaturmanagement: Maximal zulässige Oberflächentemperatur verifizieren, Kühl- und Lüftungsbedarf prüfen.
• Zündschutzarten: Passende Zündschutzart für elektrische/nichtelektrische Komponenten sicherstellen.
• Peripherie: Schlauchführung, Kupplungen, Durchführungen, Erdung und Potenzialausgleich in das Konzept integrieren.
• Dokumentation: Kennzeichnungen, Nachweise und Prüfprotokolle vollständig beilegen und aktuell halten.