Welche Zone gilt, wenn ich keine Zonen einteile?

Ohne Zoneneinteilung sind grundsätzlich die Zündschutzanforderungen der Zone 0 (Kategorie 1G) bzw. Zone 20 zu erfüllen. So steht es in der DGUV Information 209-046 und, mit Verweis auf TRGS 723, 725 und 727, in der DGUV Information 213-106. Eine Zoneneinteilung ist laut 209-046 nur sinnvoll, wenn Explosionsgefährdungen ortsbezogen und zeitlich wiederkehrend zu erwarten sind.

Ab welcher Menge gilt ein explosionsfähiges Gemisch als gefahrdrohend?

Nach der DGUV Information 209-046 gilt es als gefahrdrohend, wenn das zusammenhängende Volumen mindestens 10 Liter beträgt, bei Räumen unter 100 m³ mindestens ein Zehntausendstel des Raumvolumens, oder wenn das Gemisch in unmittelbarer Nähe von Personen auftritt.

Wird die Zone innen und außen an einer Anlage getrennt betrachtet?

Ja. Bei Anlagen unter atmosphärischen Bedingungen ist die Zoneneinteilung für das Innere und die Umgebung von Anlagen und Apparaturen zu dokumentieren. Stoffe im Inneren einer Anlage können Auswirkungen auf die Zonen in der Umgebung haben (DGUV Information 213-106, Abschnitt 5.4.6.2.2).

Verändert eine Lüftungsanlage die Zone?

Bei der Festlegung der Bereiche dürfen Schutzmaßnahmen zur Vermeidung gefährlicher Gemische grundsätzlich nicht berücksichtigt werden; bei Absaug- und Lüftungsanlagen ist das in der Regel zu unterstellen (DGUV Information 213-106, Abschnitt 5.4.6.1.3). Für Lagerräume nennt die DGUV Information 209-046 in Tabelle 8 dagegen Zonen in Abhängigkeit vom Luftwechsel. Welche Regel für Ihren Fall gilt, klärt die Gefährdungsbeurteilung.

Gelten die Zahlen dieser Seite für meinen Betrieb?

Die Tabellen geben die Einteilung der genannten DGUV-Schriften wieder, die Rechenbeispiele sind Beispiele aus diesen Schriften bzw. gekennzeichnete Annahmen. Die Einteilung Ihrer Bereiche ergibt sich aus Ihrer Gefährdungsbeurteilung und muss fachkundig festgelegt werden.

Tabelle

Ex-Zonen-Tabelle: Zonen 0, 1, 2 und 20, 21, 22 im Überblick

Explosionsgefährdete Bereiche werden nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen eingeteilt: Gase, Dämpfe und Nebel in die Zonen 0, 1 und 2, Stäube in die Zonen 20, 21 und 22. Die Wahrscheinlichkeit steigt von 2 über 1 zu 0 bzw. von 22 über 21 zu 20. Die Tabelle zeigt je Zone, was daraus für Geräte und Zündquellen folgt.

Die Zonen im Überblick

Quellenkürzel in der ersten Spalte: a = DGUV Information 209-046, Abschnitt 7.2 · b = DGUV Information 213-106, Abb. 5 und Abschnitt 5.4.6.2.2 · c = DGUV Information 209-046, Anhang 3, Tabelle 9 · d = DGUV Information 213-106, Abschnitt 5.4.6.2.3 (nach TRGS 723).

Zone	Auftreten gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre	Gerätekategorie	Zu vermeidende wirksame Zündquellen
Zone 0 (Gas, Dampf, Nebel)Quellen: a, c, d	ständig, über lange Zeiträume oder häufig	nur Kategorie 1	ständig, häufig, gelegentlich und selten auftretende wirksame Zündquellen
Zone 1 (Gas, Dampf, Nebel)Quellen: a, c, d	bei Normalbetrieb gelegentlich	Kategorie 2 (oder 1)	ständig, häufig und gelegentlich auftretende, z. B. im vorhersehbaren Fehlerfall
Zone 2 (Gas, Dampf, Nebel)Quellen: a, c, d	bei Normalbetrieb nicht zu rechnen; wenn doch, nur kurzzeitig	Kategorie 3 (oder 2, 1)	ständig oder häufig auftretende, z. B. im Normalbetrieb
Zone 20 (Staub)Quellen: b, c, d	ständig, langzeitig oder häufig	nur Kategorie 1	wie Zone 0; auch die Entzündung abgelagerten Staubs berücksichtigen
Zone 21 (Staub)Quellen: b, c, d	gelegentlich	Kategorie 2 (oder 1)	wie Zone 1; auch die Entzündung abgelagerten Staubs berücksichtigen
Zone 22 (Staub)Quellen: b, c, d	selten und kurzzeitig	Kategorie 3 (oder 2, 1)	wie Zone 2; auch die Entzündung abgelagerten Staubs berücksichtigen

Kategorien 1, 2 und 3 gelten für Gase (G) und Stäube (D). Nach Tabelle 9 ist Kategorie 1 für Zone 0, 1, 2 bzw. 20, 21, 22 einsetzbar, Kategorie 2 für Zone 1, 2 bzw. 21, 22 und Kategorie 3 für Zone 2 bzw. 22. Zum Lesen der Kennzeichnung: ATEX-Kennzeichnung.

Formel: Lüftung gegen explosionsfähige Atmosphäre

Für die Zonenzuordnung selbst gibt es keine Formel, sie folgt aus Häufigkeit und Dauer. Rechnen lässt sich, ob eine technische Lüftung die Lösemitteldämpfe so weit verdünnt, dass die untere Explosionsgrenze (UEG) sicher unterschritten bleibt. Die DGUV Information 209-046 zeigt das in Anhang 2 für einen Abdunst- und Trocknungsraum (Konzentrationskriterium):

V_min = f × M_max / C_zul
C_zul = 0,5 × UEG (so angesetzt im Beispiel)

V_min: Mindest-Abluftvolumenstrom in m³/h
M_max: maximaler Lösemitteleintrag in g/h
C_zul: zulässige Konzentration in g/m³
f: Sicherheitszuschlag; f = 2 bei „normalen“ Strömungsverhältnissen, f ≥ 3 bei „ungünstigen“

Rechenbeispiel (Annahmen der DGUV, Anhang 2, Beispiel 2)

Die folgenden Werte sind die Annahmen des Beispiels in der Schrift, nicht Ihre Betriebswerte: UEG des Lösemittels 40 g/m³, daraus C_zul = 0,5 × 40 = 20 g/m³; alle 20 Minuten wird ein Hordenwagen mit 0,6 kg Lösemittel getauscht, also 3 Hordenwagen pro Stunde; f = 2.

M_max = 3 × 0,6 kg/h = 1,8 kg/h = 1.800 g/h
V_min = 2 × 1.800 g/h / 20 g/m³ = 180 m³/h
Minimum-Kriterium der Schrift: 300 m³/(h·kg) × 1,8 kg/h = 540 m³/h, also die dreifache Mindestluftmenge. Die Schrift weist darauf hin, dass man mit dem Minimum-Kriterium in jedem Fall auf der sicheren Seite ist.

Weitere Hinweise zur Berechnung nennt die Schrift mit VDMA 24395. Das Beispiel gilt für Lösemitteldämpfe im Abdunstraum und ist keine Auslegungsrechnung für Ihre Anlage.

Gefahrdrohendes Volumen (Quelle: DGUV Information 209-046, Abschnitt 7.1)

Ein Gemisch gilt als gefahrdrohend ab 10 Litern zusammenhängendem Volumen, bei Räumen unter 100 m³ ab einem Zehntausendstel des Raumvolumens, oder wenn es in unmittelbarer Nähe von Personen auftritt. Annahme für ein Rechenbeispiel: Raum mit 40 m³. Dann gilt 40 m³ / 10.000 = 0,004 m³ = 4 Liter als Schwelle, nicht 10 Liter.

Beispiel Lagerräume: Zone nach Luftwechsel

Quelle aller Zeilen: DGUV Information 209-046, Tabelle 8 (Lagerung entzündbarer Flüssigkeiten in Behältern bis 1.000 l). Ein 0,4-facher Luftwechsel wird bei passiver Lagerung durch natürliche Lüftung in Räumen oberhalb Erdgleiche erreicht. Bei geschlossenen Gebäuden nach Gebäudeenergiegesetz kann davon nicht ausgegangen werden, der Luftwechsel liegt dort typischerweise deutlich niedriger (< 0,25-fach).

Lagerbedingung	Explosionsgefährdeter Bereich	Geräte
passive Lagerung, Raum bis 100 m³, mindestens 0,4-facher Luftwechsel pro Stunde	raumhoch Zone 2	mindestens Gruppe II, Kategorie 3G
passive Lagerung, Raum über 100 m³, mindestens 0,4-facher Luftwechsel pro Stunde	bis 1,5 m Höhe Zone 2	mindestens Gruppe II, Kategorie 3G
passive Lagerung, Raum über 100 m³, mindestens 2-facher Luftwechsel pro Stunde	kein explosionsgefährdeter Bereich	bis 0,8 m über Erdgleiche fest installierte Geräte der Gruppe II, Kategorie 3G
aktive Lagerung (Abfüllen, Mischen, Umfüllen), ständig mindestens 5-facher Luftwechsel pro Stunde	1 m um die Abfüllstelle Zone 1, restlicher Raum Zone 2	Kategorie 2G bzw. 3G
reine Flüssigkeiten mit Flammpunkt über 35 °C oder Gemische über 45 °C, nicht über 30 °C erwärmt	nicht explosionsgefährdet	für den Explosionsschutz ist keine Lüftung erforderlich

Ausnahmen nennt die Schrift unter Verweis auf TRGS 510, z. B. bis 1,5 m Höhe Zone 2 bei zündempfindlichen Stoffen der Temperaturklasse T5 oder T6 sowie bei Diethylether.

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Einflussfaktoren auf die Einteilung

Freisetzung: Quellen und Mengen brennbarer Stoffe, auch durch Störungen; Verdampfen, Verspritzen oder Aufwirbeln von Staub (DGUV Information 213-106, Abschnitt 5.4.6.1.2).
Lüftung: Die Beurteilung des Auftretens gefährlicher Gemische geht von der Situation vor den Schutzmaßnahmen aus, auch wenn technische Lüftungsmaßnahmen schon vorhanden sind. Ausgenommen ist die natürliche Lüftung mit 0,4-facher Luftwechselrate (213-106, Abschnitt 5.4.6.1). Zu Lagerräumen siehe Tabelle oben.
Flammpunkt: Liegt der Flammpunkt nicht ausreichend über der maximalen Verarbeitungstemperatur, kann die untere Explosionsgrenze überschritten sein. Bei versprühten Flüssigkeiten (Aerosol, Nebel) ist grundsätzlich von einem explosionsfähigen Gemisch auszugehen; das Flammpunktkriterium ist dort nicht anwendbar (213-106, Abschnitt 5.4.6.1.1).
Korngröße bei Staub: Staub-Luft-Gemische mit Korngrößen über 1 mm sind in der Regel nicht explosionsfähig, können als Ablagerung aber entzündbar sein (TRGS 721, zitiert in 213-106, Fußnote 10). Andere Regelwerke nennen 500 µm; liegt der Medianwert dazwischen, sollte die fehlende Explosionsfähigkeit nachgewiesen werden.
Atmosphärische Bedingungen: Die Betrachtung gilt für −20 °C bis +60 °C und 0,8 bis 1,1 bar mit Luft als Oxidationsmittel. Bei Abweichungen ist eine Einzelfallbetrachtung nötig (213-106, Abschnitt 5.4.5 und 5.4.6.1.1).
Ablagerungen: In den Zonen 20, 21 und 22 ist auch die Entzündung abgelagerten Staubs zu berücksichtigen (213-106, Abb. 5).

Weiterführend

Explosionsschutzdokument Vorlage: Wohin die Zoneneinteilung im Dokument gehört (Feld 7.2)
ATEX-Zonen-Rechner: Vor-Klassifizierung der Zone
ATEX-Zonen-Klassifizierung im Detail

Quellen

DGUV Information 209-046 „Verarbeiten von flüssigen Beschichtungsstoffen – Brand- und Explosionsschutz“ und DGUV Information 213-106 „Explosionsschutzdokument“. Maßgeblich ist jeweils die aktuelle Fassung der Schrift.