Explosionsschutz
bei Taschenlampen '
(oder anderen Geräten)
Die folgenden Angaben sind ohne Gewähr und
geben nur Vorschriften bzw. Meinungen inhaltlich wieder
Infos zum Ex-Schutz |
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Erklärung der Ex-Kennzeichnung z.B. bei 4AA-ES1 in Zone 2 : |
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Wie sind die Zonen definiert ? |
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Sind die Lampen für die Feuerwehr zugelassen? Dürfen diese Lampen bei der Feuerwehr verwendet werden ? Solche Fragen werden nahezu täglich gestellt. Eine Zulassung für Taschenlampen für den Feuerwehreinsatz gibt es nicht. Es gibt derzeit keine Norm oder Vorschrift, nach der Taschenlampen für die Feuerwehr zugelassen werden könnten oder der diese Lampen entsprechen müssten. Aussagen wie “für die Feuerwehr zugelassen” oder “auch zulässig bei FW-Brandeinsätzen” sind mit Vorsicht zu genießen und beziehen sich nicht auf existierende Vorschriften. Einzige Quelle für einen möglichen Vergleich bietet die DIN 14642 (Handscheinwerfer). Dieser Vergleich beschränkt sich aber auf den Explosionsschutz. Diese DIN fordert für den dort beschriebenen Feuerwehrhandscheinwerfer eine Zulassung in Kategorie 2, Explosionsgruppe IIC und Temperaturklasse T4. Einzige hier entnehmbare Forderung wäre also die des Explosionsschutzes.
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Welche Vorraussetzungen
sind für eine Explosion notwendig?
Zunächst muss eine explosionfähige Atmosphäre
vorhanden sein. Explosionsfähige Atmosphäre entsteht aus der
Mischung von Luft (Sauerstoff) und brennbarem Stoff im richtigen, d.h.
zündfähigem Verhältnis. Explosionfähige Atmosphären könne durch
brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube entstehen. Weiterhin muss
eine Zündquelle vorhanden sein, die diese zündfähige Atmosphäre
entzünden kann. Dies können unter anderem sein: Offene Flammen,
mechanische oder elektrische Funken, statische Elektrizität, heiße
Oberflächen oder ionisierende Strahlung.
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Wie vermeidet man eine
Explosion ?
Entweder man beseitigt oder verhindert die Entstehung
einer explosiblen Atmosphäre oder man vermeidet deren Zündung. Das
Beseitigen ist meistens nicht, das Verhindern der Entstehung
einer explosiblen Atmosphäre ist nicht immer möglich. Also muss man
die Zündung dieses Gemisches vermeiden. Hierzu muss man Geräte die
eine mögliche Zündquelle sein könnten fernhalten oder aber diese
konstruktiv so ausbilden, dass eine Zündung nicht möglich bzw. nicht
wahrscheinlich ist. Hierraus ergibt sich die Notwendigkeit einer
Zulassung und Kennzeichung von Geräten, die gefahrlos in explosibler
Atmosphäre eingesetzt werden können.
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Ex-Schutz ist nicht gleich
Ex-Schutz
Grundlage für die Zulassung von Geräten für den
Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen ist die europäische ATEX-Norm,
die ab 2003 alle nationalen Normen ersetzt. Ist
ein Gerät Ex-geschützt darf es noch lange nicht immer und überall
eingesetzt werden. An Geräte für den Einsatz in explosionsgefährdeten
Bereichen werden verschieden hohe Anforderungen je nach Gefährdungspotential
gestellt. Hierzu gibt die ATEX verschiedene Kategorien und Gefährdungspotentiale
vor:
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Die Einteilung in
Kategorien
In der Industrie werden Bereiche in denen explosible
Atmosphäre auftreten kann in Zonen eingeteilt. Die ATEX teilt die Geräte
in Kategorien ein, die den Zonen entsprechen. Die Kategorien sind
unabhängig vom jeweiligen, die explosible Atmosphäre verursachenden
Stoff!
Die Unterteilung in Kategorien (oder Zonen)
bezieht sich auf die zeitliche Präsenz (Häufigkeit) von
explosionsfähiger Atmosphäre (Gas/Dampf/Nebel-Luftgemisch im zündfähigem
Bereich).
Die Kategorien/Zonen haben mit der Konzentration nichts
zu tun !
Die Kategorie 1 (Zone 0) umfasst Orte an denen ständig oder für eine lange Zeit explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist (mehr als 1000h/Jahr) (Beispiel: das Innere von Tanks).
Die Kategorie 2 (Zone1) sind Orte an denen explosionsfähige Atmosphäre regelmäßig auftreten kann (10-1000h/Jahr)(Beispiel: Umfüllanlage).
Die Kategorie 3 (Zone 2) umfasst Orte an denen nur unregelmäßig oder für kurze Zeit explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann (bis 10h/Jahr)(Beispiel: Verkehrsunfall / defekte Gasleitung o.ä).
Die Kategorien geben somit das Auftreten einer explosiblen Atmophäre als Wahrscheinlichkeit wieder. Wichtig zu wissen ist: In allen Kategorien (Zonen) liegt bei Stoffaustritt, d.h. bei vorhandener explosibler Atmosphäre (gleicher Stoff und gleiche Konzentration), die gleiche momentane Gefährdung vor! (Beispiel: Zone 0 leerer, ungereinigter Benzintank Konzentration 20 Vol%; Zone 2 ausgelaufenes Benzin bei einem VU Konzentration 20Vol%). Liegt eine explosible Atmosphäre vor gibt es vom Gefährdungspotential keinen Unterschied zwischen den Zonen !
Nach welchen
Gesichtspunkten werden Geräte in die Kategorien eingeteilt?
Bei der Einteilung von Geräten in die Katagorien berücksichtigt
man die Wahrscheinlichkeit des vorhandenseins einer explosiblen
Atmosphäre und das gleichzeitige Auftreten eines Fehlers an dem
benutzten Gerät das zu einer Zündung führen könnte.
Geräte, die in die Kategorie 1 eingestuft werden, sind konstruktiv so zu gestalten, dass sie ein sehr hohes Maß an Sicherheit gewährleisten. Geräte dieser Kategorie müssen sogar bei selten auftretenden Störungen (Defekte am Gerät) das erfoderliche Maß an Sicherheit gewährleisten. Auch bei auftreten von zwei Fehlern (Defekten) am Gerät darf es nicht zu einer Zündung kommen.
Geräte, die in die Kategorie 2 eingestuft werden, sind konstruktiv so zu gestalten, dass sie ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten. Geräte dieser Kategorie müssen bei häufigen oder üblicherweise zu erwartenden Störungen (Defekte am Gerät) das erfoderliche Maß an Sicherheit gewährleisten und Zündquellen vermeiden.
Geräte, die in die Kategorie 3 eingestuft werden, sind konstruktiv so zu gestalten, dass sie ein normales Maß an Sicherheit gewährleisten. Geräte dieser Kategorie müssen bei vorhersehbaren Störungen (Defekte am Gerät) das erfoderliche Maß an Sicherheit gewährleisten und Zündquellen vermeiden.
Welchen Stellenwert hat die Kategorie
(Zone) eines Gerätes bei der Beurteilung der Sicherheit ?
Ein Gerät, das in die Kategorie 3 eingeteilt ist, und keinen
Defekt aufweist kann genauso wie ein Gerät der Kategorie 1 in der
Zone 0 (Kategorie 1) betrieben werden ohne eine Explosion auszulösen!
Die Einteilung in Kategorien berücksichtigt letztendlich nur die
Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer explosiblen Atmosphäre in
Kombination mit einem möglichen Defekt (Zündquelle) am Gerät.
Beispiel: Ein Arbeiter in einem Chemiewerk der täglich in einer möglichen
explosiblen Atmosphäre mit einem Gerät arbeitet könnte mit einer
wesentlich größeren Wahrscheinlichkeit eine Explosion auslösen als
z.B. eine Feuerwehrmann der nur sehr selten unter diesen Bedingungen
arbeitet, weil die Wahrscheinlichkeit, das eine zündfähige Atmospähre
und ein technischer Defekt am Gerät vorliegt bei dem
Arbeiter wesentlich größer ist.
Die Kategorie allein sagt somit über den sicheren Betrieb in der jeweiligen Situation noch gar nichts aus! Viel wichtiger und vor allen Dingen sicherheitsrelevanter sind die Explosiongruppe und die Temperaturklasse des jeweiligen Gerätes, da sich diese Angaben auf den vorhandenen Stoff beziehen!
> Welche Kategorie ist für
die Feuerwehr die richtige?
Diese Frage läßt sich nicht verallgemeinern. Die ATEX
definiert z.B. die Kategorie 3 (Zone 2) als Bereich, in dem explosible
Atmosphäre nur unregelmäßig auftritt (wenige Stunden im Jahr). Wenn
die Feuerwehr in der gleichen Größenordung (wenige Stunden im Jahr)
Einsätze mit möglicherweise explosibler Atmosphäre absolviert, ist
es angemessen und ausreichend Geräte der Kategorie 3 zu verwenden
(Die Meinung der Experten ist hier aber unterschiedlich).
Ist eine Feuerwehr, z.B. Werkfeuerwehr im chemischen Betrieb, oder
Feurwehr mit entsprechender Gefährdung (Chemische Industrie) im
Einzugsgebiet, häufig in solchen Anlagen oder Bereichen tätig,
sollten Geräte mit einer Zulassung in der Kategorie 2 (Zone 1)
eingesetzt werden.
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Die Einteilung in
Explosionsgruppen
Neben der Einteilung in Kategorien werden die Geräte
noch in Explosionsgruppen unterteilt. Die Explosionsgruppen werden
unterteilt in die Gruppen I und II . Die römische Ziffer I bedeutet
schlagwettergefährdete Grubenbaue (Untertageeinsatz), die Ziffer II
steht für alle anderen explosionsgefährdeten Bereiche. Die Gruppe II
wird unterteilt in die 3 Untergruppen IIA, IIB und IIC (siehe Tabelle
1). Der Buchstabe steht für die sogenannte Grenzspaltweite (Weite
eines Spaltes an einem Gerät, durch den eine Flamme oder Explosion
nicht übertragen werden kann) und ist abhängig vom jeweiligen Stoff,
der die explosible Atmosphäre verursachet. Die Gefährdung nimmt von
A nach C zu. Das heißt, das ein in der Gruppe IIC zugelassenes Gerät
einen maximalen Schutz bietet.
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Welchen Stellenwert hat
die Explosionsgruppe eines Gerätes bei der
Beurteilung der Sicherheit
?
Um den sicheren Einsatz eines Gerätes für eine
spezifische Situation beurteilen zu können ist die Explosionsgruppe
sehr wichtig! Geräte der Gruppe A dürfen nicht bei Gasen der
Gruppe B, die der Gruppe A+B nicht bei Vorhandensein von Gasen
der Gruppe C eingesetzt werden. Umgekehrt darf ein Gerät der Gruppe
IIC in der Gruppe IIA und IIB eingesetzt werden.
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Welche Explosionsgruppe
ist für die Feuerwehr die richtige?
Wenn man bedenkt, das z.B. Acetylen in die Gruppe IIC
eingeteilt ist, dann ergibt sich daraus, das ein Gerät mit einer
Zulassung IIA oder IIB keinesfalls für den allgemeinen Einsatz bei
der Feuerwehr geeignet ist (Acetylen findet man in fast jedem
handwerklichen Betrieb! Acetylen hat einen gefährlich großen
Explosionsbereich. Die Explosionsgrenzen liegen zwischen 2,3 und 78,0
Vol%! ) Somit ergibt sich zwangsläufig, daß die
Feuerwehr nur Geräte der Explosionsgruppe IIC benutzen sollte (Die
DIN 14642 fordert ebenfalls IIC).
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Die Einteilung in
Temperaturklassen
Zusätzlich werden die Geräte noch in
Temperaturklassen (Tabelle 1) eingeteilt. Die Temperaturklassen berücksichtigen
die verschiedenen Zündpunkte der Gase und Dämpfe. Hier wird die Möglichkeit
berücksichtigt, daß eine heiße Oberfläche eine explosible Atmosphäre
entzünden kann. Ein Gerät , das z.B. in der Temperaturklasse T4
zugelassen ist, darf an seiner Oberfläche nicht heißer als 135C°
werden. Die Temperaturklassen gehen von T1 bis T6, wobei Stoffe die in
die Temperaturklasse T6 eingeteilt sind die größte Gefahr
darstellen.
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Welchen Stellenwert hat
die Temperaturklasse eines Gerätes bei der
Beurteilung der Sicherheit
?
Die Temperaturklasse ist neben der Explosionsgruppe
sehr wichtig um den sicheren Einsatz eines Gerätes beruteilen zu können.
Ein Gerät in der Temperatuklasse T2 (max. Oberflächentemperatur 300C°)
darf Beispielsweise nicht bei auslaufendem Benzin (erfordert
mindestens T3 !) eingesetzt werden.
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Welche Temperaturklasse
ist für die Feuerwehr die richtige?
Die Maximalanforderung T6 wäre unverhältnismaßig, da
der technische Aufwand enorm groß und bei vielen Geräten (z.B
Handscheinwerfer) kaum zu erreichen ist. Da in der Temperaturklasse T6
sowieso nur ein einziger Stoff (Schwefelkohlenstoff, sehr
selten), und in der Temperaurklasse T5 kein Stoff eingeordnet ist, ist
eine Zulassung T4 für die Feuerwehr ausreichend, da sie 99,9% aller
Stoffe abdeckt.
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Die Zündschutzarten
Um sicherzustellen, dass ein Gerät in einer
explosiblen Atmosphäre auch bei Auftreten von Fehlern keine Gefahr
darstellt gibt es verschiedene technische Möglichkeiten. Die Zündschutzart
muß bei der Kennzeichnung eines Ex-geschützten Gerätes zwar
angegeben werden, hat aber für die Beurteilung der Einsatzmöglichkeit
keine Bedeutung.
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Die Kennzeichnung von
Ex-geschützten Geräten nach ATEX
Die Atex schreibt genau vor, wie ein zugelassenes Gerät
gekennzeichnet werden muss. Auf jedem Gerät müssen folgende
Mindestangaben angebracht werden:
das Kennzeichen zur Verhütung von Explosionen, die
Gerätegruppe und die Kategorie, die Zündschutzart(en), die
Explosionsgruppe und die Temperaturklasse (siehe
Grafik 1).
Alle für den sicheren Bertrieb wichtigen Angaben oder Hinweise müssen auf der Lampe angegeben sein (dies muss nicht in deutscher Sprache sein(!), in der Betriebsanleitung müssen alle Angaben jedoch in Deutsch enthalten sein).
Handscheinwerfer oder Taschenlampen dürfen bei Einsatz in Ex-Bereichen nur mit den vom Hersteller angegebenen Akkus oder Batterien betrieben werden (Die Prüfung und Zulassung erfolgt immer Batteriebezogen und gilt nur bei Verwendung dieses Batterietyps!). Somit muss auf dem jeweiligen Gerät (und Betriebsanleitung) genau angegeben sein, welche Batterien welchen Herstellers verwendet werden dürfen. Eine allgemeine Angabe wie z.b. vier Stück Mignonzellen (4AA) ist nicht zulässig.
Falls ein Gerät der Explosionsgruppe IIA oder IIB eine größere Oberfläche als 100cm² aufweist, muss auf der Lampe (und Betriebsanleitung) ein Warnhinweis für die sichere Reinigung zur Vermeidung von elektrostatischer Aufladung angebracht sein (z.B. “Nur feucht reinigen”). Bei der Gerätegruppe IIC sind sogar zusätzlich besondere Maßnahmen zu treffen (bei Einsatz in Zone 1), die das Auftreten gefährlicher elektrostatischer Aufladung unwahrscheinlich machen.
Es gibt verschiedene Lampen auf dem Markt die augenscheinlich zwar zugelassen sind, aber die eben beschriebenen Hinweise und Warnungen nicht aufweisen (eine ordnungsgemäße Zulassung ist somit fragwürdig! ). Hier sollte jeder Benutzer vorsichtig sein und gegebenenfalls auf den Einsatz solcher Lampen verzichten.
Verf. HBM Jürgen Bui
Tabelle 1 mit Stoffbeispielen für Explosionsgruppen und Temperaturklassen |
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Explosions- |
Temperaturklassen |
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T1 (450°C) |
T2 (300°C) |
T3 (200°C) |
T4 (135°C) |
T5 (100°C) |
T6 (85°C) |
IIA
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Ammoniak Kohlenmonoxid Methan Benzol Aceton Toluol Ethan Propan Ethylacetat Methanol
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Ethylalkohol Trichlohäthylen Propylalkohol Amylacetat n-Butan Butylalkohol
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Benzin Dieselkraftstoff Heizöl Flugzeugkraftstoff n-Hexan
|
Acetaldehyd
|
|
|
IIB |
Stadtgas |
Ethylenoxid Ethylen |
Schwefelwasserstoff Ethylglykol |
Ethyläther |
|
|
IIC |
Wasserstoff |
Acetylen |
|
|
|
Schwefelkohlen |
Gefährdung nimmt zu
von T1 nach T6, bzw. von IIA nach IIC
Temperaturklasse |
Max. Temperatur |
T1 |
450 °C |
T2 |
300 °C |
T3 |
200 °C |
T4 |
135 °C |
T5 |
100 °C |
T6 |
85°C |
Gefährdung nimmt zu von T1 nach T6
Beispiele:
Gerät mit Ex-Zulassung EEx nC II T5
keine erlaubte Zulassung da Angabe der Gasgruppe (A,B oder C) fehlt !
Gerät mit Ex-Zulassung EEx ia IIB T2 Einsatz für die Feuerwehr nicht sinnvoll, da diese noch nicht einmal bei auslaufendem Bezin eingesetzt werden dürfen, da Benzin mindestens den Einsatz eines Gerätes mit der Zulassung in T3 bedarf !
Geräte mit Ex-Zulassung EEx ia IIB T4, Einsatz für die Feuerwehr nicht sinnvoll, da diese z.B. bei austretenden Acetylen (in fast jeder Werkstatt vorhanden!) nicht eingesetzt werden dürfen, da Acetylen mindestens den Einsatz eines Gerätes mit der Zulassung in der Gasgruppe IIC erfordert !
QUELLEN:
Richtlinie 94/9/EG /ATEX 100a
Richtlinie 1999/92/EG
EN 50014
Der “Geist” in der Flasche, Brandwacht, Autor Dipl. IngJörg
Liebetruth
Explosionsgefahr durch ex-geschützte Geräte bei der Anwesenheit von
Aceytlen, Der Feuerwehrmann (8/2000, Seite 213)
Epsilon Technical Services Ltd, England
Div. Herstellerangaben
ALLE ANGABEN OHNE GEWÄHR
VORANKÜNDIGUNG:
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FEUERWEHRMAGAZIN - HEFT MAI / 2003