ATEX ist die gebräuchliche Bezeichnung für den EU-Rechtsrahmen für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen. Der Name leitet sich vom französischen ATmosphères EXplosibles ab. Der Rechtsrahmen besteht derzeit aus zwei Richtlinien:
- ATEX-Produktrichtlinie (2014/34/EU) – gilt für Hersteller, die Geräte, Schutzsysteme und Komponenten zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen auf dem EU-Markt in Verkehr bringen
- ATEX-Betriebsrichtlinie (1999/92/EG) – gilt für Arbeitgeber, die Arbeitsstätten betreiben, in denen explosionsgefährdete Bereiche auftreten können (Anforderungen an die Zoneneinteilung, Schulung der Arbeitnehmer)
Für Hardwarehersteller ist die Richtlinie 2014/34/EU relevant.
Anwendungsbereich von ATEX
ATEX gilt für alle Geräte, die zur Verwendung in einer Atmosphäre bestimmt sind, die explosionsgefährdet sein kann durch:
- Entzündbare Gase oder Dämpfe im Gemisch mit Luft (z. B. Wasserstoff, Methan, Propan in Chemieanlagen, Raffinerien, Gasverteilungsnetzen)
- Brennbare Stäube in der Luft (z. B. Getreidesilos, Mühlen, Holzverarbeitung, pharmazeutische Herstellung, Kohleumschlag)
- Brennbare Nebel (z. B. Hydrauliksysteme mit entzündbarer Hydraulikflüssigkeit)
ATEX gilt NICHT für:
- Medizinische Geräte zur bestimmungsgemäßen Verwendung in medizinischen Bereichen
- Geräte zur Verwendung in häuslicher und nichtkommerzieller Umgebung, in der eine explosionsfähige Atmosphäre nur selten und lediglich infolge eines unbeabsichtigten Brennstoffaustritts entstehen kann
- Persönliche Schutzausrüstungen, die unter die PSA-Rechtsvorschriften fallen
- Beförderungsmittel (Fahrzeuge, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden sollen, bleiben im Anwendungsbereich)
- Seeschiffe und bewegliche Offshore-Anlagen, einschließlich der Ausrüstungen an Bord
Gerätegruppen und -kategorien
ATEX unterteilt Geräte in zwei Gruppen je nach vorgesehener Umgebung:
Gruppe I – Bergbau (Untertagebau mit Gefahr durch Grubengas/Kohlenstaub):
| Kategorie | Schutzniveau | Standort des Benutzers |
|---|---|---|
| M1 | Sehr hoch (funktioniert auch in explosionsfähiger Atmosphäre weiter) | Anwesend, auch wenn eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht |
| M2 | Hoch (wird bei Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre abgeschaltet) | Anwesend, evakuiert aber bei Entstehung einer explosionsfähigen Atmosphäre |
Gruppe II – Alle anderen explosionsgefährdeten Bereiche (übertägige Industrie):
| Kategorie | Zonenklassifizierung | Beispielumgebung |
|---|---|---|
| 1G, 1D (Kat. 1) | Zone 0 (Gas) oder Zone 20 (Staub) – höchstes Risiko; auch in den Zonen 1/21 und 2/22 verwendbar | Ständig oder häufig explosionsfähige Atmosphäre |
| 2G, 2D (Kat. 2) | Zone 1 (Gas) oder Zone 21 (Staub) | Gelegentlich explosionsfähige Atmosphäre |
| 3G, 3D (Kat. 3) | Zone 2 (Gas) oder Zone 22 (Staub) | Selten explosionsfähige Atmosphäre (nur im Normalbetrieb) |
Das Suffix „G“ steht für den Schutz gegen Gas-/Dampfatmosphären, „D“ für Staubatmosphären. Viele Produkte benötigen eine Zertifizierung für beide Bereiche.
Konformitätsbewertung für ATEX
Im Gegensatz zur EMV- oder Funkanlagenrichtlinie (RED) erfordert ATEX eine notifizierte Stelle für alle Geräte der Kategorien M1 und 1 sowie für elektrische Geräte und Motoren mit innerer Verbrennung der Kategorien M2 und 2; für die übrigen Geräte der Kategorien M2 und 2 wendet der Hersteller die interne Fertigungskontrolle an und übermittelt die technischen Unterlagen einer notifizierten Stelle:
| Gerät | Konformitätsbewertungsverfahren |
|---|---|
| Gruppe I, Kat. M1 | Modul B (EU-Baumusterprüfung) + Modul D oder Modul F; oder Modul G |
| Gruppe I, Kat. M2 | Elektrische Geräte und Motoren mit innerer Verbrennung: Modul B + Modul C1 oder Modul E; übrige Geräte: Modul A + Übermittlung der technischen Unterlagen an eine notifizierte Stelle; oder Modul G |
| Gruppe II, Kat. 1 | Modul B + Modul D oder Modul F; oder Modul G |
| Gruppe II, Kat. 2 | Elektrische Geräte und Motoren mit innerer Verbrennung: Modul B + Modul C1 oder Modul E; übrige Geräte: Modul A + Übermittlung der technischen Unterlagen an eine notifizierte Stelle; oder Modul G |
| Gruppe II, Kat. 3 | Modul A (Eigenbewertung) – keine notifizierte Stelle erforderlich |
Die EU-Baumusterprüfbescheinigung definiert den zertifizierten Gerätetyp, die spezifische explosionsgefährdete Atmosphäre, für die er ausgelegt ist, sowie besondere Bedingungen für die sichere Verwendung.
Wichtige ATEX-Normen (Reihe EN 60079)
Die Normenreihe EN 60079 stellt harmonisierte Normen für verschiedene Zündschutzarten bereit:
| Zündschutzart | Norm | Beschreibung |
|---|---|---|
| Ex d (Druckfeste Kapselung) | EN 60079-1 | Gehäuse hält einer inneren Explosion stand und verhindert die Zündung der äußeren Atmosphäre |
| Ex e (Erhöhte Sicherheit) | EN 60079-7 | Zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung von Funken und übermäßigen Temperaturen |
| Ex i (Eigensicherheit) | EN 60079-11 | Energie im Stromkreis ist so begrenzt, dass sie keine explosionsfähige Atmosphäre zünden kann – am häufigsten für Instrumentierung/Sensoren verwendet |
| Ex nC / nR (Zündschutzart „n“) | EN IEC 60079-15 | Abgedichtete oder nichtzündfähige Einrichtungen (nC) und schwadensichere Gehäuse (nR) – nur Zone 2; nichtfunkende Betriebsmittel fallen als erhöhte Sicherheit „ec“ unter EN IEC 60079-7 |
| Ex p (Überdruckkapselung) | EN 60079-2 | Gehäuse wird mit einem Schutzgas unter Überdruck gehalten, um das Eindringen der explosionsfähigen Atmosphäre zu verhindern |
| Ex tb/tc (Staubschutz durch Gehäuse) | EN 60079-31 | Schutz durch Gehäuse für staubexplosionsgefährdete Bereiche |
Für eingebettete Elektronik in ATEX-Produkten ist Ex i (Eigensicherheit) die gebräuchlichste Zündschutzart – der Stromkreis ist so ausgelegt, dass die elektrische Energie sowohl im Normalbetrieb als auch unter Fehlerbedingungen keine Zündung verursachen kann.
Praktische Auswirkungen auf die Hardwareentwicklung
Die Entwicklung für die ATEX-Konformität bringt erhebliche Einschränkungen für die Hardware mit sich:
- Begrenzung der Verlustleistung (um zu verhindern, dass heiße Oberflächen die Temperaturklasse überschreiten)
- Energiebudgets für Stromkreise (für Ex i – maximale Spannung, Stromstärke, Induktivität, Kapazität)
- Schutzart und mechanische Festigkeit des Gehäuses
- Materialbeschränkungen (Risiko elektrostatischer Entladung von nichtleitenden Oberflächen)
- Qualifizierung von Bauteilen (Kondensatoren, Induktivitäten, Zenerbarrieren müssen ATEX-qualifiziert sein)
ATEX-Projekte erfordern eine frühzeitige Zusammenarbeit mit der notifizierten Stelle, um die Zündschutzart und das Entwicklungskonzept abzustimmen – die notifizierte Stelle muss den Entwurf vor der Prüfphase und nicht erst am Ende prüfen und genehmigen.
Offizielle Referenzen
- Richtlinie 2014/34/EU (ATEX) – Volltext – EUR-Lex, Amtsblatt der Europäischen Union