ATEX-Absaugung: Brand- und Explosionsschutz für brennbare Stäube
Ein Funke aus dem Schleifprozess, eine Staubwolke bei der Abreinigung: Mehr braucht es nicht für einen Brand oder gar eine Explosion im Filter. Ein ATEX-Aufkleber macht noch keine explosionsgeschützte Absaugung. Das eigene ATEX-Team von Kappa plant das ganze System, von der Staubanalyse bis zur Inbetriebnahme.
# Eigenes ATEX-Team, das ausschließlich Ex-Anlagen plant und umsetzt
# Fachleute, die als befähigte Personen für den Explosionsschutz nach ÖNORM Z 2200 tätig sind
# Über 30 Jahre Erfahrung mit brand- und explosionsgeschützten lufttechnischen Anlagen
Eine ATEX-Absaugung erfasst brennbare Stäube dort, wo sie entstehen, und scheidet sie in einer explosionsgeschützten Filteranlage ab. Für Explosionsschutzbeauftragte und Instandhaltung zählt dabei nicht nur das zertifizierte Gerät. Entscheidend ist, ob Erfassung, Rohrleitung, Filter, Ventilator und Staubaustrag zu den Zonen und Explosionskenngrößen Ihres Betriebs passen. Hier erfahren Sie, worauf es ankommt.
Was regelt ATEX für Betreiber und Anlagenhersteller?
ATEX steht für Atmosphères Explosibles und bezeichnet zwei EU-Richtlinien:
- Die Betreiberrichtlinie 1999/92/EG verpflichtet Arbeitgeber, Explosionsgefahren zu beurteilen, Zonen festzulegen und ein Explosionsschutzdokument zu erstellen.
- Die Produktrichtlinie 2014/34/EU regelt, wie Geräte und Schutzsysteme für explosionsgefährdete Bereiche konstruiert, bewertet und gekennzeichnet werden.
In Österreich ist die Betreiberrichtlinie in der Verordnung explosionsfähige Atmosphären (VEXAT) umgesetzt, in Deutschland in der Betriebssicherheitsverordnung und der Gefahrstoffverordnung.
Für brennbare Stäube gilt folgende Zoneneinteilung, aus der sich die erforderliche Gerätekategorie ergibt:
- Zone 20: explosionsfähige Staubatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden; Gerätekategorie 1D
- Zone 21: explosionsfähige Staubatmosphäre gelegentlich im Normalbetrieb vorhanden; Gerätekategorie 1D oder 2D
- Zone 22: explosionsfähige Staubatmosphäre normalerweise nicht oder nur kurzzeitig vorhanden; Gerätekategorie 1D, 2D oder 3D
Das Explosionsschutzdokument verantwortet der Betreiber; es muss vor dem ersten Betrieb vorliegen, auch vor einem Probebetrieb. Der Anlagenhersteller baut darauf mit eigener Risikoanalyse und Konformitätsnachweis auf.
Wann wird eine Absaugung zum Explosionsrisiko?
Eine Absaugung wird zum Explosionsrisiko, sobald sie brennbaren Staub in explosionsfähiger Konzentration führt und eine wirksame Zündquelle hinzukommt. Im Filter ist diese Konzentration häufiger erreicht als in der Halle. Bei jeder Abreinigung entsteht im Rohgasraum kurzzeitig eine dichte Staubwolke.
Im Betrieb zeigt sich das an konkreten Stellen. Schleifprozesse tragen Funken in die Rohrleitung. Bei zu geringer Strömungsgeschwindigkeit lagert sich Staub im Kanal ab. Nach einem Produktwechsel ändern sich Korngröße und Zündempfindlichkeit. Und bei Wartung oder Filterwechsel arbeitet die Instandhaltung an einem Anlagenteil, in dem Zone 20 herrschen kann.
Wie hängen Brandschutz und Explosionsschutz in der Absaugung zusammen?
Ein Brand in der Absaugung ist häufiger als eine Explosion und oft ihr Auslöser. Funken aus Schleif- oder Trennprozessen entzünden abgelagerten Staub im Filter, es entstehen Glimmnester. Wird glimmender Staub bei der Abreinigung aufgewirbelt, trifft eine Zündquelle auf eine explosionsfähige Staubwolke. Deshalb plant das ATEX-Team von Kappa Brand- und Explosionsschutz gemeinsam: Funken werden erkannt oder abgeschieden, bevor sie den Filter erreichen, und Glutnester werden erkannt, bevor sie zur Zündquelle werden.
Welche Brandschutzanforderungen gelten für Absauganlagen?
Für den Brandschutz von Absauganlagen gibt es kein einzelnes Regelwerk. Die Anforderungen ergeben sich aus dem Baurecht (in Österreich die OIB-Richtlinien, in Deutschland die Lüftungsanlagen-Richtlinien der Länder), aus Normen etwa für Brandschutzklappen, aus dem Arbeitnehmerschutz, aus dem Genehmigungsbescheid der Betriebsanlage und häufig aus den Vorgaben des Versicherers, zum Beispiel zur Funkenerkennung und -löschung. Viele dieser Regeln sind für die Gebäudelüftung geschrieben. Bei staubbeladener Prozessluft passen Standardlösungen nicht immer. Das ATEX-Team von Kappa legt Brand- und Explosionsschutz deshalb gemeinsam und anlagenspezifisch fest, abgestimmt mit Brandschutzbeauftragten, Behörden und Versicherer.
Warum reicht ein ATEX-gekennzeichnetes Gerät allein nicht aus?
Eine ATEX-Kennzeichnung belegt, dass ein Gerät für eine bestimmte Kategorie bewertet wurde. Ob die Absaugung im Betrieb sicher ist, hängt zusätzlich von Rohrleitung, Entkopplung, Staubaustrag und den Eigenschaften Ihres Staubs ab.
Häufig wird eine ATEX-Absaugung als Produkt ausgewählt: passende Kennzeichnung, anschließen, fertig. Dabei bleiben Systemgrenzen offen. Ohne Entkopplung kann sich eine Explosion im Filter über die Rohrleitung zu angeschlossenen Maschinen oder in die Halle ausbreiten. Über Reingasleitungen kann eine Zone in Bereiche verschleppt werden, die dafür nicht ausgelegt sind. Und erst Explosionskenngrößen wie Mindestzündenergie, untere Explosionsgrenze oder Zündtemperatur zeigen, welche Schutzmaßnahmen überhaupt wirksam sind.
Das ATEX-Team von Kappa bewertet deshalb die gesamte Absaugung als System, von der Erfassungsstelle bis zum Staubbehälter. Schutzmaßnahmen werden dort eingesetzt, wo das Risiko entsteht. So entstehen weder Lücken im Schutzkonzept noch pauschal überdimensionierte Maßnahmen.
Wie plant Kappa eine brand- und explosionsgeschützte Absaugung?
Das ATEX-Team plant in der Rangfolge des Explosionsschutzes:
- Zuerst wird verhindert, dass eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht.
- Dann werden wirksame Zündquellen vermieden.
- Zuletzt werden die Auswirkungen einer möglichen Explosion auf ein beherrschbares Maß begrenzt.
Dabei handelt es sich um primäre, sekundäre und tertiäre Schutzmaßnahmen
- Primär: Erfassung, Luftführung und Strömungsgeschwindigkeit so auslegen, dass sich Staub in Rohrleitungen und Anlagenteilen möglichst nicht ablagert oder anreichert.
- Sekundär: Zündquellen vermeiden, etwa durch Funkenvorabscheidung vor dem Filter, antistatische Filtermedien, Erdung und Potentialausgleich sowie zündquellenfreie Ventilatoren und Austragsorgane.
- Tertiär: Auswirkungen begrenzen, etwa durch Druckentlastung, Explosionsunterdrückung und Entkopplung der Rohrleitungen.
Die ATEX-Filteranlage: Entstauber Kappa IPR-ATEX
Im modular aufgebauten Entstauber Kappa IPR-ATEX trennt ein integrierter Vorabscheider (Integrated Separator Panel) grobe Stäube, Funken und glühende Partikel ab, bevor sie die Filterelemente erreichen. Dadurch gelangen weniger potenzielle Zündquellen in den Filterraum. Feinstaub wird an der Oberfläche der Filterelemente abgeschieden und per Druckluftimpuls automatisch abgereinigt.
Je nach Schutzkonzept reicht die Ausführung von antistatisch und zündquellenfrei bis zu Varianten mit Explosionsunterdrückung. Der Entstauber ist für Feinstaub, Grobstaub und hybride Gemische ausgelegt. Am Arbeitsplatz ergänzen Absaugkabinen, Absaugtische und Absaugarme die Erfassung.
So läuft ein ATEX-Projekt mit Kappa ab
Das ATEX-Team von Kappa begleitet die Anlage von der Datenaufnahme bis zur Servicierung im laufenden Betrieb.
- Datenaufnahme: Das Team erfasst Stoffdaten,
Staubanfall, Prozessablauf, Hallen- und Zonenplan sowie Ihr
Explosionsschutzdokument.
Fehlen Explosionskenngrößen, wird ihre Bestimmung veranlasst. - Schutzkonzept: Das Team bewertet mögliche
Zündquellen, die Mindestzündenergie und den Einfluss der Anlage auf die Zonen.
Daraus legt es organisatorische, primäre, sekundäre und tertiäre Maßnahmen fest, abgestimmt mit Ihrem Explosionsschutz- und Brandschutzbeauftragtem, Sachverständigen, Behörden und Ihrem Versicherer. - Auslegung und Konformität: Engineering,
Einstufung der Komponenten in Gerätekategorien, Konformitätsbewertung und
Kennzeichnung.
Sie erhalten die Anlagendokumentation für die Fortschreibung Ihres Explosionsschutzdokuments. - Montage und Inbetriebnahme: Kappa montiert die
Anlage und nimmt sie in Betrieb.
- Betrieb und Service: Servicierung nach den Ex-Abläufen des Kappa-Qualitätsmanagements.
Was bringt eine als System geplante ATEX-Absaugung?
In einer als System geplanten ATEX-Absaugung ist jede Schutzmaßnahme begründet, prüfbar und dokumentiert.
- Nachvollziehbares Schutzkonzept: Jede Maßnahme ist einer Zone, einer Zündquelle oder einer Explosionskenngröße zugeordnet. Das erleichtert Explosionsschutzbeauftragten die Fortschreibung des Explosionsschutzdokuments und die Abstimmung mit Sachverständigen.
- Klare Prüfpunkte für die Instandhaltung: Die Schutzfunktion jeder Komponente ist dokumentiert. So prüfen Instandhalter Erdung, Druckentlastungsflächen und Entkopplungsorgane gezielt und planen Filterwechsel im Ex-Bereich vorab.
- Weniger Ursachen für Stillstand: Ein Brand- oder Explosionsereignis in der Absaugung kann angeschlossene Produktionsbereiche stilllegen. Funkenvorabscheidung und Entkopplung setzen an zwei typischen Wegen an: Weniger Zündquellen gelangen in den Filter, und die Ausbreitung eines Ereignisses über die Rohrleitung wird begrenzt.
- Investition passend zum Risiko: Schutzmaßnahmen werden aus Stoffdaten und Zonen abgeleitet statt pauschal für den ungünstigsten Fall ausgelegt. Anschaffungs-, Wartungs- und Ersatzteilkosten fallen nur für Maßnahmen an, die Ihre Anlage benötigt.
Unsere Kappa ATEX Experten
Als Anbieter von ATEX Anlagen ist Explosionsschutz bei Kappa in einem eigenen Team und im Qualitätsmanagement verankert.
- Ein eigenes ATEX-Team, intern Ex-Kern genannt, widmet sich ausschließlich der Planung und Umsetzung von ATEX-Anlagen.
- Fachleute im Team sind als befähigte Personen für den Explosionsschutz nach ÖNORM Z 2200 tätig.
- Die Ex-Abläufe für Engineering, Auslegung, Ausführung, Montage und Servicierung sind im Kappa-Qualitätsmanagementsystem festgelegt.
- Seit Inkrafttreten der ATEX-Richtlinie arbeitet Kappa im Normungsausschuss mit.
- Kappa hat ATEX-Anlagen in unterschiedlichen Branchen umgesetzt.
Wissenswertes
FAQ
Folgende Stäube sind brennbar:
- Holz und Papier: Holzstaub, Schleifstaub, Zellulose
- Lebensmittel und Agrar: Mehl, Zucker, Stärke, Milchpulver, Kakao, Getreide, Futtermittel
- Kunststoffe: PE, PP, PVC, Pulverlacke, Toner
- Chemie und Pharma: viele Wirkstoffe, Farbstoffe, Schwefel
- Metalle: Aluminium, Magnesium, Titan, Zink, Eisenfeinstaub. Metallstäube sind oft besonders heftig (St3).
- Kohle und Brennstoffe: Kohlestaub, Ruß, Biomasse
Staubexplosionsklassen beschreiben, wie heftig ein Staub explodiert, also wie schnell der Druck bei einer Explosion ansteigt. Diese Staubklassen gibt es:
| Klasse | Kst (bar·m/s) | Heftigkeit | Beispiele |
|---|---|---|---|
| St 0 | 0 | nicht explosionsfähig | Sand, Zement |
| St 1 | > 0 bis 200 | schwach bis mittel | Holz, Zucker, Getreide |
| St 2 | 200 bis 300 | stark | manche Kunststoffe, Stärke, Pigmente |
| St 3 | > 300 | sehr stark | feines Aluminium, Magnesium |
Meist gelangen Funken oder glühende Partikel aus dem Prozess über die Rohrleitung in den Filter, etwa beim Schleifen, Trennen oder Schweißen. Dort entzünden sie abgelagerten Staub oder das Filtermedium. Weitere Ursachen sind Selbsterhitzung bestimmter Stäube, heiße Oberflächen, Reibung in Ventilator oder Austragsorgan sowie elektrostatische Entladungen. Staubablagerungen in Rohrleitung und Filter sowie Öl- oder Emulsionsanteile im Staub erhöhen das Risiko. Ein Vorabscheider wie im Entstauber Kappa IPR-ATEX trennt Funken und glühende Partikel ab, bevor sie die Filterelemente erreichen.
Ja. Ein Brand oder Glimmnest im Filter ist eine der häufigsten Zündquellen für eine Staubexplosion. Solange der Staub abgelagert ist, glimmt er oft unbemerkt. Wird er bei der Druckluftabreinigung, beim Anfahren der Anlage oder beim Öffnen des Filters aufgewirbelt, trifft die Glut auf eine explosionsfähige Staubwolke. Deshalb plant das ATEX-Team von Kappa Brand- und Explosionsschutz gemeinsam: Zündquellen sollen gar nicht erst in den Filter gelangen, und die Auswirkungen eines Ereignisses werden begrenzt.
Eine Staubexplosion entsteht, wenn brennbarer Staub fein verteilt in der Luft schwebt und auf eine wirksame Zündquelle trifft. Dafür müssen sechs Bedingungen zusammentreffen:
- Brennbarer Staub: organisch oder oxidierbares Metall.
- Feinheit: Kritisch sind Partikel unter ca. 500 µm, besonders gefährlich unter ca. 63 µm. Je feiner, desto reaktiver.
- Konzentration innerhalb der Explosionsgrenzen: Die untere Explosionsgrenze liegt bei vielen Stäuben grob bei 15 bis 60 g/m³. Das entspricht einer Staubwolke, in der man kaum noch die Hand vor Augen sieht.
- Sauerstoff
- Wirksame Zündquelle: z. B. Funken, heiße Oberflächen, elektrostatische Entladung oder Glimmnester.
- Aufwirbelung bzw. Verteilung in der Luft
Brandschutz verhindert, dass Staub oder Filtermedium in Brand geraten, und begrenzt einen Brand, wenn er dennoch entsteht. Explosionsschutz richtet sich gegen die schlagartige Verbrennung von aufgewirbeltem Staub mit raschem Druckanstieg. Beide Bereiche greifen ineinander: Ein Brand kann eine Explosion auslösen, und Maßnahmen wie Funkenabscheidung oder Erdung wirken gegen beides. Für den Explosionsschutz gelten die ATEX-Richtlinien, für den Brandschutz zusätzlich baurechtliche Vorgaben und häufig Anforderungen des Versicherers. Ein wirksames Schutzkonzept betrachtet deshalb beides gemeinsam.
Explosionsschutz ist erforderlich, wenn die Absaugung
brennbare Stäube führt, die mit Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden
können. Typisch sind organische Stäube wie Holz-, Mehl- oder Kunststoffstaub,
metallische Stäube wie Aluminium sowie Lack- und Sprühstäube. Ob ein Staub
explosionsfähig ist, zeigen Stoffdatenbanken wie GESTIS-STAUB-EX oder eine
Laboranalyse. Die Einstufung ist Teil der Gefährdungsbeurteilung des
Betreibers.
Das hängt von Staubkonzentration und Abreinigung ab. Ist der Rohgasraum dauerhaft explosionsfähig oder läuft die Abreinigung überwiegend, wird er häufig als Zone 20 eingestuft, bei nur gelegentlicher Abreinigung als Zone 21. Der Reingasraum ist meist keiner Zone zugeordnet, solange keine Zonenverschleppung zu erwarten ist, sonst Zone 22. Die verbindliche Einteilung erfolgt projektspezifisch in der Gefährdungsbeurteilung.
Die ATEX-Filteranlage ist der Abscheider, in dem der Staub aus der Luft getrennt wird, etwa ein Entstauber mit Filterelementen. Die ATEX-Absaugung umfasst das gesamte System: Erfassungsstelle, Rohrleitung, Filteranlage, Ventilator, Staubaustrag und alle Schutzsysteme wie Entkopplung oder Druckentlastung. Für den Explosionsschutz ist das System entscheidend, weil sich Zonen und Explosionen über Anlagengrenzen hinweg ausbreiten können.
Das hängt vom Zustand der Anlage, den Stoffdaten und der Zoneneinteilung ab. Möglich sind zum Beispiel Entkopplungsorgane in der Rohrleitung, Druckentlastung, antistatische Filtermedien oder ein Vorabscheider für Funken. Wenn die Anlage dafür nicht geeignet ist, kann ein Ersatz wirtschaftlicher sein. Das ATEX-Team bewertet die Bestandsanlage und stellt beide Wege gegenüber.
Datenaufnahme und Planung laufen in der Regel parallel zum Betrieb. Ein Stillstand betrifft vor allem die Montage und die Einbindung in bestehende Rohrleitungen. Seine Dauer hängt vom Umfang der Anlage und von der Zugänglichkeit ab und wird im Schutzkonzept vorab festgelegt, damit Sie ihn mit Ihrer Produktionsplanung abstimmen können.
Das Explosionsschutzdokument erstellt der Betreiber, und er bleibt dafür verantwortlich. Das ATEX-Team von Kappa unterstützt bei der Zoneneinteilung von Betrieb und Anlage und liefert die Unterlagen zur Absauganlage: Risikoanalyse, bestimmungsgemäße Verwendung, Gerätekategorien und Kennzeichnung. Damit lässt sich das Dokument für die neue oder geänderte Anlage fortschreiben.
Einen Pauschalpreis gibt es nicht. Die Kosten hängen vor allem vom Luftvolumenstrom, von Staubart und Explosionskenngrößen, von der Zone und von den erforderlichen Schutzmaßnahmen ab. Eine Anlage mit Druckentlastung ins Freie ist anders aufgebaut als eine mit Explosionsunterdrückung im Gebäude. In der ATEX-Beratung klärt das Team, welche Maßnahmen Ihre Anlage braucht. Daraus ergibt sich ein belastbarer Kostenrahmen.