DGUV Information 213-001 - Arbeiten in engen Räumen (bisher: BGI 534)

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Abschnitt 5.5, 5.5 Explosionsschutz
Abschnitt 5.5
Arbeiten in engen Räumen (bisher: BGI 534)
Titel: Arbeiten in engen Räumen (bisher: BGI 534)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 213-001
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 5.5 – 5.5 Explosionsschutz

Bei Arbeiten an Innenflächen und Einbauten in engen Räumen können besondere Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich werden. Das ist der Fall, wenn sich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden kann. Problematisch sind immer Arbeiten, bei denen Tätigkeiten mit brennbaren Stoffen anfallen.

Dazu zählen insbesondere:

  1. 1.

    Reinigungsarbeiten, einschließlich Restmengenbeseitigung

  2. 2.

    Arbeiten zum Aufbringen von Beschichtungen, hierzu gehören auch Anstricharbeiten

  3. 3.

    Klebearbeiten

  4. 4.

    Nebenarbeiten (z.B. Trocknen der Oberflächen, Entfernen, Schleifen oder Polieren von Beschichtungen) im Zusammenhang mit Arbeiten nach Nummer 1 bis 3

Maßgebliche Rechtsvorschriften zum Explosionsschutz sind die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV), die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die Explosionsschutzverordnung (11. Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz).

Die arbeitsstoffbezogenen Maßnahmen zur Verhinderung oder Reduzierung der betriebsmäßigen Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre richten sich nach den Bestimmungen der GefStoffV und der TRGS 507. Ist dennoch mit dem Auftreten von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen und werden Arbeitsmittel (dazu zählen auch elektrische und nicht elektrische Geräte) verwendet, so ist die BetrSichV zu beachten. Die Beschaffenheitsanforderungen, die diese Arbeitsmittel erfüllen müssen, sind in der Explosionsschutzverordnung festgelegt.

Bild 5-17: Explosionsschutzrecht

Anmerkung:

Im Gegensatz zum früher in Deutschland üblichen Vorgehen, den Explosionsschutz ganzheitlich zu behandeln, unterscheidet das EU-Recht zwischen Anforderungen an die Beschaffenheit der einzelnen Arbeitsmittel und Anforderungen an den Betrieb, wenn mit gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre gerechnet werden muss.

Die Beschaffenheitsanforderungen basieren auf Art. 95 des EG-Vertrages. Diese dienen dem freien Warenverkehr in der EU und richten sich somit an den Hersteller.

Diese Richtlinien sind unverändert von den Mitgliedsstaaten der EU in nationales Recht umzusetzen.

Die betrieblichen Anforderungen basieren auf Art. 137 EG-Vertrag und definieren einen Mindeststandard. Dieser Mindeststandard ist ebenfalls ins nationale Recht umzusetzen. Jedes Mitgliedsland kann jedoch weiterführende, also schärfere Schutzmaßnahmen festlegen.

In Deutschland wurden die Beschaffenheitsanforderungen mit der 11. Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz - 11. GPSGV - Explosionsschutzverordnung (ExV) realisiert. Diese Verordnung ist sehr kurz gefasst und verweist im Wesentlichen auf die RL 94/9/EG, auch ATEX 95 genannt. Die betrieblichen Anforderungen des Explosionsschutzes (mit noch anderen Themengebieten) sind in der Betriebssicherheitsverordnung festgeschrieben.

5.5.1
Allgemeine Grundlagen und Erläuterungen zum Explosionsschutz

Arbeiten in engen Räumen finden unter atmosphärischen Bedingungen statt. Als atmosphärische Bedingungen gelten Drücke von 0,8 bar bis 1,1 bar und Temperaturen von - 20 C bis + 60 C. Alle nachfolgenden Ausführungen beziehen sich deswegen nur auf Umgebungsbedingungen mit normalem Luftdruck und normaler Umgebungstemperatur.

Vom Prinzip her ist eine Explosion nichts anderes als eine Verbrennung. Im Gegensatz zur Verbrennung verläuft die Explosion schlagartig unter Entstehung von Druck und Wärme. Physikalisch gesehen handelt es sich hierbei um einen Oxidationsprozess.

Eine Explosion kann sich jedoch nur dann ereignen, wenn ein brennbarer Stoff fein verteilt im Gemisch mit der Luft innerhalb der Explosionsgrenzen vorliegt und eine Zündquelle vorhanden ist.

Um sicherheitstechnische Überlegungen bezüglich des Explosionsschutzes nachvollziehen zu können, sind bestimmte Kenngrößen sowie Begriffsbestimmungen notwendig.

Bild 5-18: Voraussetzung für eine Explosion

Die wichtigsten sind:

Explosionsfähige Atmosphäre

Dies ist ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben, in dem sich der Verbrennungsvorgang nach erfolgter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch überträgt.

Explosionsgrenzen

Wenn die Konzentration eines brennbaren Stoffes in einem Gemisch von Gasen, Dämpfen, Nebeln und/oder Stäuben einen Mindestwert, die untere Explosionsgrenze (UEG) überschreitet, ist eine Explosion möglich. Die UEG ist der untere Grenzwert, bei der sich nach dem Zünden eine von der Zündquelle unabhängige Flamme gerade nicht mehr selbstständig fortpflanzen kann. Unterhalb dieser Grenze liegt Brennstoffmangel vor und es gelingt nicht, ein solches Gemisch zu entzünden. Eine Explosion kommt auch nicht mehr zustande, wenn die Konzentration einen maximalen Konzentrationswert (die obere Explosionsgrenze - OEG) überschreitet. Bei Arbeiten in engen Räumen ist nur die UEG von Bedeutung, da Tätigkeiten oberhalb der OEG praktisch nicht vorkommen.

Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre

Dies ist eine explosionsfähige Atmosphäre, die in einer solchen Menge (gefahrdrohende Menge) auftritt, dass besondere Schutzmaßnahmen erforderlich werden.

Explosionsgefährdeter Bereich

Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann.

Flammpunkt (FP)

Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der (unter festgelegten Versuchsbedingungen) über der brennbaren Flüssigkeit durch Entweichen der leichter flüchtigen Bestandteile ein brennbares Dampf-Luft-Gemisch entsteht, welches bei Annähern einer Zündflamme kurz aufflammt, ohne dass die brennbare Flüssigkeit selbst dadurch in Brand gerät.

Anmerkung:

Der Begriff brennbare Flüssigkeit ist eigentlich nicht zutreffend. Gemeint sind deren Dämpfe, denn nur diese sind brennbar.

Eine Flüssigkeit liegt immer in zwei Zuständen vor: als Flüssigkeit und als Dampf. Obwohl der Dampf rein physikalisch für sich betrachtet gasförmig ist, deutet man durch die Wortwahl Dampf an, dass hier noch eine Flüssigkeit existiert, d.h. eine Koexistenz mit der Flüssigkeit vorliegt und dass beide Zustände je nach Umgebungsbedingungen durch Kondensation oder Verdampfung ineinander übergehen können.

Erst oberhalb ihres Siedepunktes kann eine Flüssigkeit nicht mehr existieren. Sie hat sich vollständig verflüchtigt. Man hat es nun mit einem Gas zu tun.

Unterer Explosionspunkt (UEP)

Das ist die Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der die Konzentration des gesättigten Dampfes im Gemisch mit Luft (unter festgelegten Versuchsbedingungen) die untere Explosionsgrenze erreicht. Die Messung des unteren Explosionspunktes erfolgt in einem geschlossenen, homogenen, beheizten Gefäß. In dem Gefäß ist oberhalb der Flüssigphase eine Zündeinrichtung eingebracht. Bei der Flammpunktbestimmung wird die Zündvorrichtung von "außen" zugeführt. Durch die unterschiedlichen Versuchsanordnungen bedingt, liegt der Flammpunkt (FP) über dem unteren Explosionspunkt (UEP). Zu beachten ist, dass durch den unteren Explosionspunkt - jedoch nicht durch den Flammpunkt - die niedrigste Temperatur angegeben wird, ab der explosionsfähige Gemische in einem engen Raum möglich sind. Sofern der jeweilige untere Explosionspunkt nicht bekannt ist, kann er wie folgt abgeschätzt werden:

  • Bei reinen, nicht halogenierten Flüssigkeiten liegt der UEP 5 C unter dem Flammpunkt.

  • Bei anderen brennbaren Flüssigkeiten liegt der UEP 15 C unter dem Flammpunkt.

Brennbare Flüssigkeiten

Zu den brennbaren Flüssigkeiten zählen entzündliche, leicht und hoch entzündliche Flüssigkeiten sowie Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt > 55C.

Entzündbare Flüssigkeiten

Entzündbare Flüssigkeiten, insbesondere Beschichtungsstoffe und Reinigungsflüssigkeiten, sind Flüssigkeiten, die nur im versprühten Zustand durch Einwirkung einer Zündquelle entzündet werden und nach Entfernen der Zündquelle weiterbrennen oder im Gemisch mit Luft explosionsartig reagieren können.

Nicht entzündbare Flüssigkeiten

Nicht entzündbare Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, insbesondere Beschichtungsstoffe und Reinigungsflüssigkeiten, die in versprühtem Zustand durch Einwirkung einer Zündquelle nicht entzündet werden und im Gemisch mit Luft nicht explosionsartig reagieren.

5.5.2
Explosionsgefährdung beurteilen

Eine Beurteilung, ob Explosionsgefahr bei Arbeiten in engen Räumen herrscht, d.h. die Klärung der Frage, ob gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, muss sich auf den Einzelfall beziehen.

Bei der Beurteilung der Explosionsgefährdung wird davon ausgegangen, dass eine Entzündung stets möglich ist.

Die Beurteilung ist somit unabhängig von der Frage, ob Zündquellen vorhanden sind oder nicht.

Um dies zu beurteilen, sind zunächst folgende Fragen zu beantworten:

  1. 1.

    Sind im engen Raum brennbare Stoffe vorhanden oder werden brennbare Stoffe durch Arbeitsverfahren eingebracht?

  2. 2.

    Kann eine explosionsfähige Atmosphäre entstehen?

  3. 3.

    Ist die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre möglich?

  4. 4.

    Ist die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zuverlässig verhindert?

Frage 1

Sind im engen Raum brennbare Stoffe vorhanden oder werden brennbare Stoffe durch Arbeitsverfahren eingebracht?

Vor Beginn der Arbeiten ist zu ermitteln, welche Stoffe sich im engen Raum befinden oder befunden haben und ob diese Stoffe brennbar sind. Ferner ist abzuklären, ob brennbare Stoffe (durch Leckagen, Ventile) eindringen können und ob brennbare Stoffe durch Arbeitsverfahren eingebracht werden.

Weiterhin ist zu prüfen, ob durch Undichtigkeiten, wie Risse in der Behälterwand, brennbare Flüssigkeiten in Hohlräume etc. gelangen konnten.

Es sind alle brennbaren und entzündbaren Stoffe zu betrachten. Hierunter fallen auch die flüssigen Stoffe für Farb- und Korrosionsschutzanstriche sowie pastöse und zähflüssige Klebstoffe. Nähere Informationen sind dem Sicherheitsdatenblatt zu entnehmen.

Brennbare Staubablagerungen sind ebenfalls mit einzubeziehen.

Liegen keine brennbaren oder entzündbaren Stoffe vor, sind keine Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Frage 2

Kann sich eine explosionsfähige Atmosphäre bilden?

Diese Frage bezieht sich darauf, ob sich der brennbare oder entzündbare Stoff in der Luft genügend fein verteilen kann.

Bei der Restmengenbeseitigung von brennbaren Flüssigkeiten, wie Benzin, Dieselöl etc., ist der untere Explosionspunkt bzw. der Flammpunkt von entscheidender Bedeutung. Liegt die Raumtemperatur unter dem unteren Explosionspunkt, kann sich kein explosionsfähiges Gemisch bilden.

Schweres Heizöl hat einen Flammpunkt über 100 C. Um das Heizöl pumpen zu können, muss es erwärmt werden. Dies geschieht mit der Tankheizung.

Während das Erwärmen des Heizöls für den normalen Pumpenbetrieb recht ungefährlich ist, stellt es bei Entleerungsarbeiten im Rahmen der Tankreinigung eine große Gefahr dar. Die Tankheizung liegt im Bodenbereich und hat an ihrer Oberfläche eine Temperatur bis zu ca. 180 C.

Das Heizöl, das unmittelbar mit den Heizschlangen in Berührung kommt, verdampft. Solange über den Heizschlangen noch genügend Heizöl steht, gibt der Heizöldampf seine Wärme ab und kondensiert in der Flüssigkeit. Ist die gesamte Heizölmenge erwärmt, findet das Kondensieren nur noch in geringem Umfang statt. Es kann sich ein Polster explosionsfähiger Heizöldämpfe im Luftraum des Tanks ausbilden.

Diese Gefahr vergrößert sich, wenn zur Beseitigung der Restmenge schnell aufgeheizt wird. Tauchen die heißen Heizschlangen gar aus der Restmenge aus, bildet sich sehr schnell eine größere Menge brennbarer Dämpfe.

Bei Anstricharbeiten (Auftragen der Farbe mit dem Pinsel) und Klebearbeiten ist ebenfalls der untere Explosionspunkt bzw. der Flammpunkt von entscheidender Bedeutung. Liegt die Raumtemperatur unter dem UEP, kann sich kein explosionsfähiges Gemisch bilden. Das ist der Fall, wenn die Umgebungstemperatur stets genügend weit - etwa 15 C - unterhalb des Flammpunktes liegt.

Beim Farbspritzen wird die Farbe in Tröpfchen aufgeteilt und versprüht (ähnlich wie bei einem Zerstäubungsbrenner einer Ölheizung). Ist die Farbe brennbar bzw. entzündbar, ist auch bei Temperaturen unterhalb des UEP stets mit der Bildung von explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen.

Beim Schleifen von Beschichtungsstoffen bzw. organischen Isolierschichten entstehen Stäube. Oberhalb einer Konzentration von 20 bis 100 g/m3 liegt bei den meisten organischen Stäuben ein explosionsfähiges Gemisch vor. Bei Vorliegen dieser Konzentration ist die Sicht jedoch sehr eingeschränkt. Man kann praktisch nur 2 bis 3 m weit sehen.

Ein Arbeiten unter diesen Bedingungen ist quasi nicht mehr möglich.

Jedoch können Staubablagerungen problematisch sein. Werden diese aufgewirbelt, kann sich eine explosionsfähige Atmosphäre bilden.

Wenn keine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, sind keine Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Zu Frage 3

Ist die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre möglich?

Eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre liegt dann vor, wenn diese in gefahrdrohender Menge auftritt. Besondere Schutzmaßnahmen für die Aufrechterhaltung des Schutzes von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer oder anderer sind dann notwendig.

Bereits 10 l als zusammenhängende Menge müssen in geschlossenen Räumen unabhängig von der Raumgröße in der Regel als gefahrdrohend angesehen werden.

Überschlägig betrachtet führen 40 g einer verdampfenden brennbaren Flüssigkeit in einem ungelüfteten Raum von 1 m3 dazu, dass die UEG erreicht wird. In einem 10-Liter-Kanister wären dazu nur 0,4 g erforderlich.

Dieses Beispiel zeigt auf, dass die Bildung einer gefährlichen explosionsfähiger Atmosphäre möglich ist, wenn in einem engen Raum noch Reste einer brennbaren Flüssigkeit an den Wandungen haftet und die Raumtemperatur - bei unzureichender Lüftung - über den UEP steigt. Das gilt auch für Anstricharbeiten mit dem Pinsel und Klebearbeiten.

Wird eine entzündbare Flüssigkeit verspritzt oder versprüht (z.B. Farbspritzen), entstehen im Spritzbereich Aerosole. Diese bilden stets eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre.

Dies kann auch beim Aufwirbeln brennbarer Stäube der Fall sein. Beim Schleifen von Farben etc. sind der entstehende Staub und Staubablagerungen durch zündquellenfreie Staubsauger abzusaugen. Ein Abblasen der Ablagerungen ist unbedingt zu vermeiden.

Problematisch sind die nachgeschalteten Filter bzw. Abscheider von Staubsaugern oder Absauganlagen, da dort eine Staubanreicherung erfolgt und somit die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre möglich wird. Werden Schleifstäube abgesaugt, kann ein Schleiffunke mit hineingeraten und die Explosion auslösen. Aus diesem Grunde ist der Filter regelmäßig zu reinigen.

Wenn die Bildung von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nicht möglich ist, sind keine Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Zu Frage 4

Ist die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre verhindert?

Lässt sich der Umgang mit Stoffen, die explosionsfähige Atmosphäre bilden können, nicht vermeiden, so lässt sich ein sehr hohes Sicherheitsniveau durch geeignete Lüftungsmaßnahmen erreichen.

Sollten noch Reste einer brennbaren Flüssigkeit im engen Raum sein, ist dieser Raum zunächst durch geeignete Verfahren so weit wie möglich zu entleeren, um eine Belastung durch die mit der Lüftung abgeführten Gefahrstoffe zu vermeiden (z.B. durch Tankspülverfahren).

Bei Stäuben bieten Lüftungsmaßnahmen im Allgemeinen nur dann einen ausreichenden Schutz, wenn der Staub an der Entstehungsstelle abgesaugt und zusätzlich gefährliche Staubablagerungen verhindert werden.

Bedingt durch Konstruktion, Lage zur freien Außenluft und Einbauten ist eine ausreichend natürliche Belüftung der engen Räume nicht möglich. Behälter und enge Räume sind deshalb immer technisch zu belüften. Die technische Lüftung wird durch den Einsatz von Lüftern (Gebläsen, Ventilatoren) erzeugt. Die Luftströmung soll dabei möglichst alle Bereiche des Raumes erfassen. "Kurzschlussströme" infolge ungünstiger Platzierung der Lüfter sind zu vermeiden.

Nach der TRGS 507 ist z.B. bei Arbeiten zum Aufbringen von Beschichtungen (Anstricharbeiten und Klebearbeiten ohne Bildung von Aerosolen, z.B. Rollen, Streichen) gefährliche explosionsfähige Atmosphäre verhindert, wenn der Mindestvolumenstrom der technischen Lüftung

300 m3 Luft pro kg eingebrachte

Lösemittelmenge (bezogen auf die zum

Aufbringen erforderliche Zeit)

beträgt.

Für diese Fälle lässt sich der Mindestluftvolumenstrom auch anhand der unteren Explosionsgrenze (UEG) des verwendeten Gefahrstoffes mit folgender Formel berechnen:

  
Vmin=erforderlicher Mindestvolumenstrom in m3/h
k=Verbrauch an brennbaren Gefahrstoffen in g/h
Czul=zulässige Konzentration an brennbaren Gefahrstoffen im Raum in g/m3 (Czul < 50 % der UEG des verwendeten brennbaren Gefahrstoffes oder, wenn die UEG nicht bekannt ist, < 20 g/m3)
f=Sicherheitszuschlag
f = 5 bei Räumen mit ungünstigen Strömungsverhältnissen, z.B. Schiffsräumen und Behältern mit Einbauen, Brückenträgern u.Ä.
f = 1 bei idealen Strömungsverhältnissen (z.B. Rohrleitungen)

Da beim Farbspritzen die Farbe jedoch in Tröpfchen zerteilt und mit der Farbpistole versprüht wird, aber nicht alle Tröpfchen auf das Objekt auftreffen, entsteht ein Overspray. Dieser Overspray kann ebenso wie die freigesetzten Lösemitteldämpfe gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden.

Daher sind beim Farbspritzen stets weitere Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre kann in besonderen Fällen durch Inertisierung (z.B. durch Einleitung von Stickstoff) verhindert werden. Die Inertisierung ist zu überwachen. Bei Anwendung der Inertisierung müssen wirksame Maßnahmen zur Vermeidung der Gefährdung durch Ersticken getroffen werden.

Muss in einem inertisierten engen Raum mit unabhängig von der Umgebungsatmosphäre wirkenden Atemschutzgeräten gearbeitet werden, ist zu bedenken, dass die ausgeatmete Luft ca. 17 Vol.-% Sauerstoff enthält. Die in den Raum entweichende Luft kann die Inertisierung aufheben.

Bild 5-19: Farbspritzen (mit Overspray)

Wenn die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre verhindert ist, sind keine weiteren Explosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Lässt sich die Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre nicht sicher verhindern, so ist die Entzündung dieser explosionsfähigen Atmosphäre zu vermeiden. Dies kann durch Schutzmaßnahmen erreicht werden, die das Auftreten von Zündquellen vermeiden oder die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens verringern.

Zur Festlegung wirksamer Schutzmaßnahmen müssen die verschiedenen Arten von Zündquellen und deren Wirkungsweise bekannt sein. Die Wahrscheinlichkeit des zeitlichen und räumlichen Zusammentreffens von gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre mit einer Zündquelle wird abgeschätzt und daraus der Umfang der Schutzmaßnahmen abgeleitet.

Basis hierfür ist das Zonenmodell (entsprechend Anhang 3 BetrSichV). Anhand dieser Zoneneinteilung wird ersichtlich, wo Zündquellen mit welchem Aufwand zu verhindern sind.

Zone 0 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.

Zone 1 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln bilden kann.

Zone 2 ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.

Die Zonen 20 und 21 werden nicht betrachtet, da Arbeiten in entsprechend belasteten Bereichen praktisch nicht durchführbar sind.

Zone 22 ist ein Bereich, in dem bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub normalerweise nicht oder aber nur kurzzeitig auftritt.

Damit Arbeitsmittel und Geräte in Bereichen mit explosionsfähiger Atmosphäre nicht zu Zündquellen werden, müssen diese einen entsprechenden Schutz gewährleisten. Nach der Betriebssicherheitsverordnung dürfen daher nur Arbeitsmittel und Geräte bestimmter Kategorien in den jeweiligen Bereichen eingesetzt werden.

Kategorie 1 umfasst Arbeitsmittel bzw. Geräte, die konstruktiv so gestaltet sind, dass sie ein sehr hohes Maß an Sicherheit gewährleisten.

Geräte dieser Kategorie sind zur Verwendung in Bereichen der Zone 0 geeignet. Arbeitsmittel und Geräte dieser Kategorie müssen selbst bei selten auftretenden Gerätestörungen das erforderliche Maß an Sicherheit gewährleisten und weisen daher Explosionsschutzmaßnahmen auf, sodass beim Versagen einer apparativen Schutzmaßnahme mindestens eine zweite unabhängige apparative Schutzmaßnahme die erforderliche Sicherheit gewährleistet bzw. beim Auftreten von zwei unabhängigen Fehlern die erforderliche Sicherheit gewährleistet wird.

Bild 5-20: Luftgetriebene Leuchte der Kategorie 1

Kategorie 2 umfasst Arbeitsmittel bzw. Geräte, die konstruktiv so gestaltet sind, dass sie ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten.

Geräte dieser Kategorie sind zur Verwendung in Bereichen der Zone 1 geeignet. Die apparativen Explosionsschutzmaßnahmen dieser Kategorie gewährleisten selbst bei häufigen Gerätestörungen oder Fehlerzuständen, die üblicherweise zu erwarten sind, das erforderliche Maß an Sicherheit.

Kategorie 3 umfasst Arbeitsmittel bzw. Geräte, die konstruktiv so gestaltet sind, dass sie ein Normalmaß an Sicherheit gewährleisten.

Geräte dieser Kategorie sind zur Verwendung in Bereichen der Zone 2 geeignet. Geräte dieser Kategorie gewährleisten beim Normalbetrieb das erforderliche Maß an Sicherheit.

Welche Arbeitsmittel bzw. Geräte in welchen Zonen einsetzbar sind, zeigt nachfolgende Übersicht:

 Verwendbare Arbeitsmittel der Kategorie
in Zone 01
in Zone 11 oder 2
in Zone 2 und Zone 221, 2 oder 3

Da jedoch bei den Arbeiten in engen Räumen mit einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre nur während der Dauer der Arbeiten zu rechnen ist, stößt die übliche, vorstehend angegebene Zoneneinteilung nach Wahrscheinlichkeit des Auftretens naturgemäß an ihre Grenzen.

Eine Zoneneinteilung gemäßBetrSichVist daher für Reinigungs-, Beschichtungs- und Klebearbeiten im Sinne derTRGS 507irreführend und stellt den Arbeitgeber vor unnötige Probleme.

Auch die Einteilung von zeitbefristeten Zonen, also die Festlegung von Zonen während der gefährdenden Tätigkeiten, ist nicht zweckmäßig.

Daher wurde im Anforderungstext der neuenTRGS 507bewusst keine Zoneneinteilung vorgenommen. Stattdessen sind darin Anforderungen an die in den gefährdeten Bereichen verwendeten Arbeitsmittel und Geräte in Form einer Festlegung von Kategorien gemäß der 11. Verordnung zum Geräte- und Produktsicherheitsgesetz -11. GPSGV- Explosionsschutzverordnung (ExV) formuliert.

Vom Hersteller sind die Arbeitsmittel und Geräte entsprechend den Vorgaben der RL 94/9/EG (ATEX 135) zu kennzeichnen.

Die Kennzeichnung besteht aus dem CE-Zeichen, und in Fällen, in denen zusätzlich eine EG-Baumusterprüfung vorgeschrieben ist, aus der Kennnummer der benannten Stelle, die das QS-System geprüft hat.

Weiterhin ist das charakteristische sechseckige Ex-Zeichen für Arbeitsmittel und Geräte zur Verwendung in explosionsfähiger Atmosphäre zusammen mit Angaben zur Gerätegruppe und Kategorie aufgeführt ("II" hinter dem Ex-Zeichen steht für Arbeiten über Tage geeignet, "I" hinter dem Ex-Zeichen würde auf "für Arbeiten im Bergbau geeignet" hinweisen).

Darüber hinaus ist ein G und/oder D angegeben. "G" steht für Gas/Dampf/Nebel geschützt. Ein "D" bedeutet Schutz gegen Staub. Ferner können weitere Daten, wie in nachfolgendem Bild zu sehen, aufgedruckt sein.

Bild 5-21: Kennzeichnung

Anhand der vorgeschriebenen Kennzeichnung kann der Benutzer sehen, ob er ein geeignetes Arbeitsmittel bzw. Gerät zur Verfügung hat.

Werden Arbeitsmittel und Geräte verwendet, die noch nach älteren Normen konstruiert und geprüft wurden, so haben diese weiterhin Bestandschutz.

Hinweis: Explosionsgeschützte Arbeitsmittel bzw. Geräte sind sehr teuer. Bevor solche zum Einsatz kommen, ist stets zu prüfen, ob diese außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches aufgestellt werden können.

5.5.3
Zündschutzmaßnahmen

Kann aus betriebs- oder verfahrenstechnischen Gründen das Vorhandensein einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre nicht verhindert werden, sind wirksame Maßnahmen zur Vermeidung von Zündquellen zu treffen.

Maßnahmen zur Zündquellenvermeidung sind z.B.:

  • Vermeidung von Reib- und Schlagfunken,

  • Vermeidung aluminiumhaltiger Teile (z.B. Leitern, PSA) in rostiger Umgebung,

  • Vermeidung elektrostatischer Aufladung von Personen, Arbeitsmitteln, PSA (z.B. Schutzanzüge) und Einbauten.

  • Auswahl geeigneter elektrischer und nicht elektrischer Geräte. Dies gilt auch für Ventilatorlaufräder, einschließlich Gehäuse und Lager, die außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche betrieben werden, aber Abluft fördern, die explosionsfähige Atmosphäre enthalten kann.

  • Sicherstellung der Spannungsfreiheit nicht explosionsgeschützter elektrischer Geräte und Installationen, soweit diese nicht aus den explosionsgefährdeten Bereichen entfernt werden können. Das Eindringen explosionsfähiger Atmosphäre in die Geräte und Installationen muss dabei verhindert sein.

In Räumen sowie oberhalb und unterhalb der Öffnungen von Räumen, an den Außenseiten der den Raum begrenzenden Wände und innerhalb eines horizontalen Sicherheitsabstandes von 10 m sind Arbeiten mit Zündgefahr und das Rauchen verboten, solange gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann.

Arbeiten mit Zündgefahr können z.B. sein:

  • Schweiß-, Schleif- und Trennarbeiten

    und

  • Arbeiten mit offenen Flammen.

Schweißtechnische Arbeiten dürfen nur dann durchgeführt werden, wenn in engen Räumen eine explosionsfähige Atmosphäre ausgeschlossen ist.

Bei der Oberflächenbehandlung im engen Raum hängen die Zündschutzanforderungen an elektrische und nicht elektrische Geräte, Schutzsysteme, Sicherheits-, Kontroll- oder Regelvorrichtungen - anschließend nur Arbeitsmittel genannt - ab

  • vom Flammpunkt bzw. unteren Explosionspunkt der verwendeten bzw. vorhandenen Stoffe,

  • vom Verfahren (mit/ohne Verspritzen/Versprühen)

    und

  • von der gemessenen Konzentration (z.B. < 50 % der UEG).

Folgender Aufzählung ist zu entnehmen, welche Zündschutzanforderungen an Arbeitsmittel gestellt werden, um nachstehende Arbeiten sicher ausführen zu können (siehe auch TRGS 507, Entwurf Stand August 2008):

  1. 1.

    Reinigung mit Beseitigung der Restmenge einer brennbaren Flüssigkeit aus engen Räumen ohne Verspritzen oder Versprühen

    Waren oder sind in einem engen Raum (Tank, Behälter) brennbare Flüssigkeiten gelagert und sind darin Tätigkeiten durchzuführen, so ist zunächst die Flüssigkeit abzupumpen und anschließend der Tank bzw. Behälter zu reinigen.

    Bild 5-22: Raum- und Flüssigkeitstemperatur/UEP

    Hinsichtlich des Zündschutzes ist bei der Reinigung sowohl die Raum- als auch die Flüssigkeitstemperatur von ausschlaggebender Bedeutung.

    3 Fälle sind zu betrachten:

    Bei der Reinigung des Raumes mit der Beseitigung von Restmengen flüssiger brennbarer Stoffe, deren Temperatur

    • über dem UEP liegt oder wenn die Raum- oder Wandtemperatur über dem UEP des Stoffes liegt, müssen alle Arbeitsmittel im ganzen Raum grundsätzlich der Kategorie 1G entsprechen. Wenn über Messungen nachgewiesen ist, dass die Konzentration dieser Stoffe im ganzen Raum während der Arbeiten kleiner als 50 % der UEG ist, müssen dennoch alle Arbeitsmittel im ganzen Raum mindestens der Kategorie 2G entsprechen, da durch Messungen nicht ausgeschlossen werden kann, dass in einzelnen Bereichen des Raums die UEG überschritten ist.

    • unter dem UEP liegt und gleichzeitig die Raum- oder Wandtemperatur unter dem UEP des Stoffes liegt, müssen alle Arbeitsmittel im ganzen Raum der Kategorie 2G entsprechen. Dabei müssen temporäre Überschreitungen des UEP durch Temperaturschwankungen während der Arbeiten ausgeschlossen sein. Wenn über Messungen nachgewiesen ist, dass die Konzentration dieser Stoffe im ganzen Raum während der Arbeiten kleiner als 50 % der UEG ist, müssen dennoch alle Arbeitsmittel im ganzen Raum mindestens der Kategorie 3G entsprechen, da durch Messungen nicht ausgeschlossen werden kann, dass in einzelnen Bereichen des Raums die UEG überschritten ist.

    • mehr als 15 C unter dem UEP liegt und gleichzeitig die Raum- und Wandtemperatur mehr als 15 C unter dem UEP des Stoffes liegt, müssen alle elektrischen Geräte mindestens der Schutzart IP 54 entsprechen.

  2. 2.

    Reinigen und Beschichten unter Verwendung geringer Mengen brennbarer Flüssigkeiten ohne Verspritzen und Versprühen und ohne Lachenbildung

    Müssen z.B. Sachverständige Innenwände in leeren Tanks inspizieren, ist in der Regel der noch anhaftende Schmutz bzw. die Unsauberkeit zu beseitigen. Zum Reinigen werden die Oberflächen zumeist mit dem Lappen unter Verwendung einer geringen Menge brennbarer Reinigungsflüssigkeit abgewischt, ohne dass sich dabei Flüssigkeitslachen bilden.

    Dabei müssen die darin eingesetzten Arbeitsmittel nachfolgende Anforderungen erfüllen. Diese Anforderungen gelten auch, wenn Farbe mit dem Pinsel bzw. mit der Rolle aufgetragen wird.

    • Kategorie 3, wenn die Temperatur des Stoffes über dem UEP liegt.

    • Schutzart IP 54 für elektrische Geräte, wenn die Temperatur des Stoffes unter dem UEP liegt.

  3. 3.

    Reinigung und Beschichtung durch Verspritzen oder Versprühen entzündbarer Flüssigkeiten ohne Lachenbildung

    Bei diesen Arbeiten müssen alle Arbeitsmittel, die sich im Spritz- bzw. Sprühbereich des Beschichtungsstoffes bzw. der Reinigungsflüssigkeit befinden oder verwendet werden, der Kategorie 2G entsprechen. Im übrigen Raum müssen alle Arbeitsmittel mindestens der Kategorie 3G entsprechen. Lachenbildung bzw. die Bildung von Pfützen auf dem Boden muss verhindert sein. Die Verwendung elektrostatischer Sprüheinrichtungen ist in diesem Falle nicht zulässig. Wenn keine ausreichende technische Lüftung sichergestellt ist, ist stets mit der Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre zu rechnen. Entsprechend der TRGS 507 (Entwurf 08/2008) müssen dann alle Arbeitsmittel im ganzen Raum der Kategorie 1 entsprechen.

  4. 4.

    Reinigung und Beschichtung durch Verspritzen oder Versprühen nicht entzündbarer Flüssigkeiten

    In diesen Fällen müssen alle elektrischen Geräte mindestens der Schutzart IP 54 entsprechen.

  5. 5.

    Reinigen und Restmengenbeseitigung in Räumen, die brennbare Gase enthalten

    Beim Reinigen und der Restmengenbeseitigung in Räumen und Behältern, die brennbare Gase enthalten oder in denen brennbare Gase freigesetzt werden können, müssen alle Arbeitsmittel im ganzen Raum grundsätzlich der Kategorie 1G entsprechen. Wenn über Messungen nachgewiesen ist, dass die Konzentration brennbarer Gase im ganzen Raum während der Arbeiten kleiner als 50 % der UEG ist, müssen dennoch alle Arbeitsmittel im ganzen Raum mindestens der Kategorie 3G entsprechen, da durch die Messungen nicht ausgeschlossen werden kann, dass in einzelnen Bereichen des Raumes die UEG überschritten werden kann.

5.5.4
Kennzeichnung explosionsgefährdeter Räume und Bereiche

Explosionsgefährdete Räume und Bereiche sind auffällig zu kennzeichnen, um zu verhindern, dass

  • Zündquellen ein- oder herangebracht werden

    und

  • Unbefugte sich annähern.

Zur Kennzeichnung können verwendet werden:

  • Flatterleinen,

  • Verbots- und Warnschilder gemäß

    • Unfallverhütungsvorschrift "Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz" (BGV A8),

    • Warnschilder gemäß DIN 40012 Teil 3 "Explosionsschutz; Kennzeichnung von explosionsgefährdeten Bereichen, Schilder",

    • Bezeichnungen gemäß Gefahrstoffverordnung sowie

  • Kennzeichnungen an den Begrenzungsteilen bei Arbeiten in benachbarten Räumen.

Eine sichere Kennzeichnung kann mehrere Maßnahmen zugleich, insbesondere auch mehrsprachige Hinweisschilder, erforderlich machen.

Bild 5-23: Kennzeichnung explosionsgefährdeter Räume und Bereiche

5.5.5
Explosionsschutzdokument

Liegen explosionsgefährdete Bereiche vor, hat der Arbeitgeber nach der Betriebssicherheitsverordnung ein Explosionsschutzdokument zu erstellen und auf dem letzten Stand zu halten.

Aus dem Explosionsschutzdokument muss insbesondere hervorgehen,

  • dass die Explosionsgefährdungen ermittelt und einer Bewertung unterzogen worden sind,

  • dass angemessene Vorkehrungen getroffen werden, um die Ziele des Explosionsschutzes zu erreichen,

  • welche Bereiche in Zonen eingeteilt wurden

    und

  • für welche Bereiche die Mindestvorschriften gemäß Anhang 4 der BetrSichV gelten.

Das Explosionsschutzdokument ist vor Aufnahme der Arbeit zu erstellen. Anstelle des Explosionsschutzdokumentes können auch Dokumente, die aufgrund von Verpflichtungen nach anderen Rechtsvorschriften erstellt worden sind, verwendet werden.

Bei Arbeiten in engen Räumen ist mit einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre allerdings nur während der Dauer der Arbeiten zu rechnen.

Wie bereits zuvor beschrieben ist eine Zoneneinteilung nicht zielführend und damit auch die Erstellung eines gesonderten Explosionsschutzdokumentes nicht erforderlich.

Kann sich jedoch eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, ist vor Beginn der Arbeiten vom Arbeitgeber oder seinem Beauftragten ein Erlaubnisschein auszustellen. Darin sind alle erforderlichen Schutzmaßnahmen festzulegen. Das ist in der TRGS 507 sowie in der BGR 117-1 vorgeschrieben.

Dieser Erlaubnisschein erfüllt damit auch die an ein Explosionsschutzdokument gestellten Anforderungen.