Abschätzung der Flammen- und Druckausbreitung im Außenbereich

Beim Entlastungsvorgang treten im Außenbereich Flammenausbreitung und Druckwirkungen auf. Ursache hierfür ist der Ausschub von unverbranntem Produkt mit anschließender Entzündung des im Außenbereich entstehenden Staub-Luft-Gemisches durch den aus der Entlastungsöffnung austretenden Flammen strahl. Der Flammenstrahl im Außenbereich kann bei Silos eine Länge bis etwa 60 m erreichen.

Die maximale Reichweite L_F und die Flammenbreite W_F der aus einem Behälter in den Außenbereich austretenden Flammen und der maximale Überdruck p_ext im Außenbereich sowie der Abstand des maximalen äußeren Überdruckes von der Entlastungseinrichtung lassen sich nach den empirischen Gleichungen aus DIN EN 14491 "Schutzsysteme zur Druckentlastung von Staubexplosionen" ermitteln.

In der Tabelle sind die Werte für die Flammen- und Druckausbreitung für Behälter (Silos, Filteranlagen) mit unterschiedlichen Volumina und L/D < 2 dargestellt. Dabei ist die Flammenausbreitung bei vertikal angebrachten Druckentlastungseinrichtungen geringer als bei horizontal angebrachten.

Bei praktisch ausgeführten Anlagen können sich geringere Flammenreichweiten ergeben:

• im Fall von Silos aufgrund der Art der Beschickung (siehe =>)
• im Fall von Filteranlagen aufgrund der eingebauten Filterschläuche und der Art der Druckentlastung

Angaben zu Flammenreichweiten müssen vom Hersteller angegeben werden (Stichwort: Restrisiko).

Flammenreduzierte Druckentlastungseinrichtung

Lässt es sich aufgrund örtlicher Gegebenheiten nicht vermeiden, dass im Explosionsfall Flammen und/oder Druckauswirkungen die Sicherheit von Verkehrswegen, benachbarten Gebäuden usw. beeinträchtigen, können Systeme Verwendung finden, welche Flammen und Hitze bei der Druckentlastung reduzieren. Solche Systeme bestehen aus mehrlagigen Edelstahl-Flammenabsorbern mit staubreduzierender Wirkung (siehe nachfolgende Beispiele). Sie können häufig auch problemlos nachgerüstet werden.

Explosionsdruckentlastung eines Spänesilos in der Spanplattenherstellung mit Q-Box

Explosionsdruckentlastung eines Silos mit Q-Box

Elektrische Ausrüstung

Im Inneren von Silos oder Filterkammern sollten elektrische Einrichtungen vermieden werden.

Im Inneren von Silos und im Rohluftbereich von Filteranlagen liegt in der Regel Zone 20 (bei kontinuierlicher Abreinigung) bzw. Zone 21 (bei diskontinuierlicher Abreinigung) vor. Elektrische Betriebsmittel, die in einem Anlagenbereich mit explosionsfähiger Atmosphäre eingebaut sind, müssen deshalb der Gruppe II, Gerätekategorie 1D bzw. 2D nach der Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) bzw. Explosionsschutzverordnung ( 11. GPSGV) entsprechen.

Falls keine Zone vorliegt (z.B. im Heizraum unterhalb der Austragung, im Reinluftbereich von Filteranlagen oder in Filteraufstellräumen), sollten elektrische Geräte mindestens Schutzart IP54 (staub- und spritzwassergeschützt) eingesetzt werden.

Elektrische Leuchten in Schutzart IP 54 müssen außerdem mit der Kennzeichnung für die zulässige Oberflächentemperatur versehen sein.

An Stellen, an denen mit Staubablagerungen zu rechnen ist, darf die Oberflächentemperatur 135°C nicht überschreiten (entsprechend Temperaturklasse mindestens T4). Dies ist insbesondere an Motorengehäusen zu beachten.

Freistehende Silos, im Freien aufgestellte Filteranlagen sowie Gebäude, in denen Lagerräume oder Filteranlagen eingebaut sind, müssen mit einer Blitzschutzanlage nach DIN EN 62305 "Blitzschutzanlage" ausgerüstet sein, wenn sie blitzschlaggefährdet sind. Zur Risikoorientierung siehe VdS 2010. Dann müssen auch alle anderen metallischen Anlageteile wie Treppen, Steigleitern, Geländer elektrisch leitend verbunden und geerdet werden. Näheres entscheidet die für die Baugenehmigung zuständige Behörde.

Gesetzliche Mindestanforderungen und Kennzeichnungen an elektrische/n und nicht elektrische/n Geräte/n und Komponenten nach Rechtsvorschriften

Schutz gegen Eindringen von Partikeln und Nässe (IP) nach DIN EN 60529

Spezifische Kennzeichnung von Geräten und Komponenten für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen nach EG-Richtlinie 94/9/EG

Kennzeichnung		Beschreibung
"Ex im Hexagon"		Spezielle Explosionsschutzkennzeichnung für Geräte, Schutzsysteme und Komponenten
Gerätegruppe	I	Für den Betrieb in Bergwerken
	II	Für den Betrieb in allen anderen Bereichen
Gerätekategorie	1	Für den Einsatz in Zone 0 oder 20
	2	Für den Einsatz in Zone 1 oder 21
	3	Für den Einsatz in Zone 2 oder 22
	G	für explosionsfähige Atmosphären, verursacht durch Gase, Dämpfe oder Nebel (G = Gas)
	D	für explosionsfähige Atmosphären, verursacht durch Staub (D = Dust)

Hinweis:
Geräte der Kategorie 1 D dürfen auch in Zone 21 und Zone 22 eingesetzt werden, Geräte der Kategorie 2 D auch in Zone 22.

Beispiel einer Kennzeichnung

Instandhaltung

Maßnahmen gegen Brände bei Arbeiten mit Zündgefahr

Arbeiten mit Zündgefahr (z.B. Schweißen, Schleifen, Schneiden) erst beginnen, wenn sie vom Unternehmer oder einem Brandschutzbeauftragten schriftlich freigegeben sind (Erlaubnisscheinverfahren).

Muster eines Erlaubnisscheins siehe Anhang 2.

Maßnahmen gegen Brände durch heißgelaufene Antriebe

Brände durch heißgelaufene Antriebe (z.B. Lager, Keilriemen) entstehen überwiegend an technischen Einrichtungen, die sich außerhalb des von Personen beaufsichtigten Fertigungsbereiches befinden, wie z.B. Ventilatoren, Kompressoren. Ursächlich sind mangelhafte Wartung und vernachlässigte Entfernung von Staubablagerungen an diesen Einrichtungen.

Maßnahmen

• Sämtliche Antriebe regelmäßig prüfen (insbesondere Lagertemperatur, Keilriemenspannung).
• Späne- und Staubablagerungen regelmäßig entfernen, auch in Bereichen, die selten begangen werden.
  

Organisatorische Maßnahmen

Explosionsschutzdokument

Der Arbeitgeber hat nach Betriebssicherheitsverordnung unabhängig von der Zahl der Beschäftigten im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung ein Explosionsschutzdokument zu erstellen. Diese Forderung gilt für alle Bereiche, bei denen das Auftreten explosionsfähiger Atmosphäre nicht offensichtlich ausgeschlossen ist.

Im Bereich des Absaugens und Lagerns von Holzstaub und -spänen sind dies insbesondere:

• geschlossene Lagerstätten (z.B. Silos),
• Anlagen zur Beseitigung und Filterung von Holzstaub und -spänen (z.B. Absauganlagen) sowie
• Anlagen zum Abtransport des Materials (Förderanlagen).

In Einzelfällen kann diese Forderung auch andere Bereiche (z.B. Filteraufstellräume, Arbeitsräume, Heizräume) betreffen.

Mit diesem Dokument muss der Arbeitgeber belegen, dass er die von der zu beurteilenden Anlage ausgehenden Gefahren ermittelt und einer Bewertung unterzogen hat. Außerdem soll er mithilfe dieses Dokumentes nachweisen, mit welchen Maßnahmen sichergestellt ist, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Explosion minimiert wird und deren eventuelle Auswirkungen auf ein möglichst ungefährliches Maß reduziert werden.

Das Dokument ist vor Inbetriebnahme solcher Räume und Anlagen zu erstellen und bei organisatorischen oder technischen Änderungen anzupassen.

Muster-Explosionsschutzdokumente siehe Anhang 3 und www.bghm.de

Unterweisung

In angemessenen Zeitabständen, jedoch mindestens einmal jährlich, sollte eine ausreichende Anzahl von fachlich geeigneten Beschäftigten unter wiesen werden über das Löschen von Bränden in Silos bzw. Filteranlagen sowie die Funktion der Feuerlöscheinrichtung.

Wichtige Unterweisungspunkte:

Im Brandfall muss

• die weitere Zufuhr von Spänegut und
• das Abreinigen der Filteranlage verhindert werden und
• in Anlagen, bei denen das Abreinigen mit dem Stillsetzen der Ventilatoren gekoppelt ist, der Hauptschalter für die gesamte Absauganlage betätigt werden.

Die Beschäftigten sind auch hinsichtlich der Explosionsgefahren an der Anlage zu unterweisen.

Unterweisungspunkte:

• Bedeutung der Kennzeichnungen
• Verhalten im Brandfall
• Verbot von Feuerarbeiten
• Verhalten in explosionsgefährdeten Bereichen
• Aufenthalts- und Zugangsverbote

Muster-Betriebsanweisungen siehe Anhang 4.

Melden von Bränden und Explosionen

Brände und Explosionen in Silos und Filteranlagen müssen der Berufsgenossenschaft und der Aufsichtsbehörde unverzüglich angezeigt werden. Dies gilt auch für Fälle ohne Personenschaden.

Reinigungsplan

Ablagerungen von Holzstaub und -spänen erhöhen die Brand last im Betrieb. Es reichen bereits Ablagerungen mit einer Schichtdicke von etwa 1 mm aus, dass sich kleine Entstehungsbrände in kurzer Zeit zu einem unkontrollierbaren Brand aus weiten. Erfahrungen zeigen, dass in solchen Fällen Löschversuche erfolglos und dabei Personenschäden zu befürchten sind.

Große Staub-Schicht dicken wirken wärmeisolierend und können so die Kühlung von Motoren oder Antrieben beeinträchtigen, so dass sich diese stark erwärmen und zur Zündquelle für Glimmbrände werden können.

Um die genannten Risiken auszuschließen, müssen Staubablagerungen regelmäßig beseitigt werden (Vorschlag siehe Anhang 5). Dabei müssen auch schwer zugängliche Stellen (z.B. Leitungen, Kabelkanäle, Fensterbrüstungen, Decken- und Wandverkleidungen) einbezogen werden.

Die Reinigung darf nur durch Aufsaugen und muss in regelmäßigen Abständen erfolgen.

Muster-Reinigungsplan siehe Anhang 5.

Prüfung

Zur dauerhaften Aufrechterhaltung der für den Explosionsschutz getroffenen Schutzmaßnahmen ist ein Prüf- und Überwachungskonzept zu erstellen.
Dieses muss Festlegungen hinsichtlich Prüfart, Prüfumfang, Prüftiefe und Prüffrist beinhalten. Der Umfang des Prüf- und Überwachungskonzeptes ist im Rahmen des Explosionsschutzdokumentes zu beschreiben.

Ziel der Prüfungen von überwachungsbedürftigen Anlagen, z.B. Anlagen im Ex-Bereich, ist die Kontrolle des ordnungsgemäßen Zustandes vor Inbetriebnahme der Anlagen und der Arbeitsplätze sowie hinsichtlich Montage, Instandhaltung, Aufstellungsbedingungen und der sicheren Funktion.

Zu unterscheiden sind für überwachungsbedürftige Anlagen gemäß BetrSichV die Prüfung vor Inbetriebnahme, nach Instandsetzung sowie die wiederkehrenden Prüfungen.

Für alle genannten Prüfungsarten ist die Prüfung durch eine befähigte Person ausreichend. Die Anforderungen an die befähigte Person sind in der TRBS 1203 enthalten.

Es ist dabei anzumerken, dass es nicht eine universelle befähigte Person zur Durchführung von Prüfungen von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen gibt. Vielmehr ist je nach der Prüfart und dem zu prüfenden Arbeitsmittel eine entsprechend geeignete befähigte Person mit der Prüfung zu beauftragen.

Dies bedeutet, dass z.B. elektrische Betriebsmittel durch eine Elektrofachkraft, ein Schutzsystem z.B. durch den Hersteller und bestimmte Geräte wie z.B. Austragschnecke durch Schlosser, die die weiteren Voraussetzungen wie Berufserfahrung oder zeitnahe berufliche Tätigkeit erfüllen, geprüft werden können.

Die nachfolgenden Arten von Prüfungen werden unterscheiden:

1. Prüfung vor Inbetriebnahme [ BetrSichV § 14 Abs. 1-3 bzw. Anhang Nr. 3.8]

Hierbei werden wiederum zwei Prüfungen unterschieden:

a) Die Prüfung der Explosionssicherheit von Arbeitsplätzen.
Diese Prüfung umfasst unter anderem folgende Aspekte:

• Prüfung des Explosionsschutzkonzeptes
• die Umsetzung und Verifizierung der vorbeugenden und konstruktiven Explosionsschutzmaßnahmen
• die Umsetzung des Zonenplans daraufhin, ob die explosionsgefährdeten Bereiche gemäß Zonenplan realisiert sind
• Prüfung der Geräte und Schutzsysteme daraufhin, ob sie für die Zonen, in denen sie verwendet werden sollen, auf Grund ihrer Klassifikation geeignet sind
• die Kennzeichnung der explosionsgefährdeten Bereiche.

Für diese Prüfungen ist eine befähigte Person mit einem einschlägigen Studium oder vergleichbarer Ausbildung erforderlich. Zudem muss sie umfassende Kenntnisse des Explosionsschutzes einschließlich des zugehörigen Regelwerkes vorweisen (siehe TRBS 1203 Teil 1).

b) Die Prüfung der Anlage

Die Anlage ist unter Berücksichtigung der vorgesehenen Betriebs weise durch eine befähigte Person auf ihren ordnungsgemäßen Zustand hinsichtlich der Montage, der Installation, den Aufstellungsbedingungen und der sicheren Funktion zu prüfen. Diese Anforderung ist analog nach einer wesentlichen Veränderung der Anlage zu erfüllen bzw. nach Änderungen soweit der Betrieb oder die Bauart der Anlage durch diese Änderung beeinflusst wird.

Die befähigte Person für diese Prüfungen muss eine technische Berufsausbildung abgeschlossen haben oder eine andere, für die vorgesehenen Prüfaufgaben ausreichende technische Qualifikation besitzen. Sie muss zudem über eine mindestens einjährige Erfahrung mit der Herstellung, dem Zusammenbau oder der Instandhaltung der Anlagen oder Anlagenkomponenten, die in explosionsgefährdeten Bereichen [im Sinne von § 1 Abs. 2 Nr. 3 BetrSichV] eingesetzt werden, verfügen (siehe TRBS 1203 Teil 1).

2. Prüfung nach Instandsetzung [ BetrSichV § 14 Abs. 6]

Nach der Instandsetzung eines Gerätes, eines Schutzsystems oder einer Sicherheits-, Kontroll- oder Regelvorrichtung im Sinne der Richtlinie 94/9/EG hinsichtlich eines Teils, von dem der Explosionsschutz abhängt, ist eine Prüfung durch eine befähigte Person durchzuführen. Die Prüfung darf auch durch den jeweiligen Hersteller durchgeführt werden. Der Hersteller hat in diesem Fall zu bestätigen, dass das Gerät, das Schutzsystem oder die Sicherheits-, Kontroll- oder Regelvorrichtung in den für den Explosionsschutz wesentlichen Merkmalen den Anforderungen der BetrSichV entspricht.

Anmerkung:

Routinemäßige Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten dienen zur Bewahrung des Sollzustandes und zur Sicherstellung der Anlagenverfügbarkeit. Sie werden durch Fachpersonal durchgeführt und gehören gemäß BetrSichV zum Betrieb der Anlage. Diese Arbeiten - auch vorbeugende Instandhaltungsmaßnahmen -, die nach betrieblichen Festlegungen dokumentiert sind, fallen nicht unter die Prüfverpflichtungen gem. § 14 (2) oder (6) und die Dokumentationsverpflichtungen gemäß § 19 BetrSichV, sofern die überwachungsbedürftige Anlage dadurch nicht geändert wird.

3. Wiederkehrende Prüfungen [ BetrSichV § 15 Abs. 15]

Die Festlegung der Prüffristen und der Prüfinhalte ergeben sich nach Maßgabe der Gefährdungsbeurteilung unter Berücksichtigung der Herstellerangaben und der Betriebsbedingungen. Die Prüfung muss mindestens alle 3 Jahre wiederholt werden.

Wiederkehrende Prüfungen sind durchzuführen für:

• elektrische Geräte, Schutzsysteme und die Sicherheits- und Kontroll- oder Regelvorrichtungen auf ihren ordnungsgemäßen Zustand und ihre ordnungsgemäße Zusammenschaltung
• Sicherheits- und Kontroll- oder Regelvorrichtungen außerhalb der explosionsgefährdeten Bereiche auf ihre ordnungsgemäße Funktion entsprechend der ausgeführten Kategorie
• eventuelle Wechselwirkungen von Geräten, Schutzsystemen und die Sicherheits- und Kontroll- oder Regelvorrichtungen und deren Verbindungselementen untereinander und mit anderen Anlagenteilen
• die Wirksamkeit von mechanischen Lüftungs- und Absauganlagen. Hier gilt eine maximale Prüffrist von 1 Jahr, siehe BGR 121.

Erfolgen die wiederkehrenden Prüfungen im Rahmen der Instandhaltung (instandhaltungsbegleitende Prüfung), gelten diese als technische Anlagenprüfung für diese Geräte und Anlagenteile innerhalb der maximalen dreijährigen Prüffrist.

Beispiele für Anlagenkomponenten bei wiederkehrender Prüfung:

• Sichtprüfung der Stauberfassungselemente an Maschinen auf Beschädigung
• Funktionsprüfung der Absperrschieber
• Sichtprüfung der Rohrleitungen und Flexschlauchübergänge auf Dichtigkeit und elektrostatisch leitfähige Verbindung
• Sichtprüfung der Ventilatoren auf Dichtigkeit, Unwucht und Geräusch
• Sichtprüfung von Laufrad und Einströmdüse von Ventilatoren auf Beschädigung und Abnutzung
• Sichtprüfung des Filtergehäuses auf Dichtigkeit, der Druckentlastungsflächen auf Beschädigung
• Prüfung des Filtermaterials auf Beschädigung und festen Sitz
• Funktionsprüfung der Filterabreinigungseinrichtung
• Funktionsprüfung der Brandschutz- und Rückschlagklappe
• Sichtprüfung der Zellenradschleusen z.B. auf Beschädigung der Dichtlippen
• Funktionsprüfung der Umschalteinrichtung Rückluft/Abluft
• Kontrolle auf Staubablagerung im Rückluftkanal
• Funktionsprüfung der Reststaubgehaltsüberwachungseinrichtung
• Prüfung der Funkenlöschanlage
• Sichtprüfung des Silos auf Dichtigkeit, der Druckentlastungseinrichtungen auf Beschädigung
• Sichtprüfung der Steigleitern und Podeste an Silos auf Beschädigung
• Funktionsprüfung der Zugänge auf Gängigkeit von Schlössern, Riegeln, Scharnieren und der Jalousiebretter
• Funktionsprüfung der elektrischen Verriegelungsschalter für die Austragseinrichtung
• Funktions- und Dichtigkeitsprüfung von Fördereinrichtungen zwischen Siloaustragung und Feuerungsanlage sowie der Brand erkennungs- und Löscheinrichtungen
• Prüfung der elektrischen und pneumatischen Komponenten

.

Wesentliche Forderungen für das sichere Errichten und Betreiben von Silos und Filteranlagen werden insbesondere gestellt in:

1. Gesetze/ Verordnungen, Technische Regeln

• Bauordnungen der Länder
• Geräte- und Produktsicherheitsgesetz mit 9. GPSGV (Maschinenverordnung) und 11. GPSGV (Explosionsschutzverordnung)
• Störfall-Verordnung mit TAA-GS-33 Leitfaden "Explosionsfähige Staub/Luft-Gemische und Störfallverordnung"
• Betriebssicherheitsverordnung
• TRBS 1201 Teil 1 (Prüfung von Anlagen und Überprüfung von Arbeitsplätzen in Ex-Bereichen)
• TRBS 1201 Teil 3 (Instandsetzung an Geräten usw. im Sinne 94/9/EG, Prüfnotwendigkeiten)
• TRBS 1203 (Befähigte Personen, besondere Anforderungen, Explosionsgefährdungen)
• TRBS 2152 (Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Allgemeines)
• TRBS 2152 Teil 1 (Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre - Beurteilung der Gefährdung)
• TRBS 2152 Teil 2 (Vermeidung oder Einschränkung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre)
• TRBS 2152 Teil 3 (Vermeidung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre)
• TRBS 2152 Teil 4 (Beschränkung der Auswirkung einer Explosion auf unbedenkliches Maß)
• TRBS 2153 (Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladung)
• Verordnung zur Auswurfbegrenzung von Holzstaub - 7. BImSchV
• TRD 414 Holzfeuerungen an Dampfkesseln, Ausgabe Juli 1985, zuletzt geändert am 31. Mai 1996

2. Europäische Richtlinien und Normen

3. Berufsgenossenschaftliche Richtlinien, Sicherheitsregeln, Merkblätter

4. DIN-Normen

5. Bestimmungen der Schadenversicherer

6. VDMA-Einheitsblätter

7. Literatur

.

Erlaubnis für Arbeiten mit Zündgefahr
(z.B. Schweißen, Schneiden, Schleifen)

Original: Ausführender nach 2
1. Kopie: Auftraggeber, 2. Kopie: Auftragnehmer

.

Erlaubnis für Arbeiten mit Zündgefahr
(z.B. Schweißen, Schneiden, Schleifen)

.

Formblatt 1

Allgemeine Angaben

Stand 10/2006
Blatt Nr. ... ...

Formblatt 3 - Seite 1

[1]-[9] siehe nachfolgende Erläuterungen
Stand 10/2006
Blatt Nr. ... ...

Formblatt 3 - Seite 2

[9]-[17] siehe nachfolgende Erläuterungen
Stand 10/2006
Blatt Nr. ... ...

Erläuterungen zum Formblatt 3

[1] Hier ist der brennbare Staub (Korngröße m 0,5 mm) zu nennen, der explosionstechnisch die kritischsten Stoffeigenschaften besitzt (z.B. niedrigste Zündtemperatur, niedrigste UEG).

[2] Zündtemperatur (ZT): niedrigste Temperatur zum Entzünden eines Staub-Luftgemisches. Glimmtemperatur (GT): niedrigste Temperatur zum Entzünden einer Staubschicht von 5 mm Dicke.

Untere Explosionsgrenze (UEG): niedrigste Konzentration eines Stoffes in Luft, bei der durch Zündung eine Explosion ausgelöst werden kann.

Staubexplosionsklasse (St): Klasseneinteilung nach Explosionsfähigkeit (KSt-Wert).

Mindestzündenergie: Niedrigster Wert der kapazitiv gespeicherten Energie zum Entzünden eines Staub-Luftgemisches bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur.

Spezielle Stoffdaten von Stäuben können der "GESTIS-Staub-Ex" Datenbank im Internet und Stoffdaten von Holzstaub der BGI 739-2 entnommen werden.

[3] Hier ist die Kurzbeschreibung der Einrichtung/Anlage mit ihren wesentlichen Bestandteilen aufzuführen.

[4] Hier sind die jeweiligen Zonen für den Raum zu nennen:

• Zone 20 ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.
• Zone 21 ist ein Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub bilden kann.
• 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.

[5] Als weitere Beurteilungsgrundlage für die Zoneneinteilung können berufsgenossenschaftliche Regeln (z.B. BGR 104) und -Informationen, Normen und technische Regelwerke (z.B. VDI-Richtlinien) herangezogen werden.

[6] Die Verhinderung oder die Einschränkung der Bildung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Räumen kann z.B. durch die folgenden technischen Maßnahmen erreicht werden:

• Absaugung von Stäuben an der Entstehungsstelle
• Verhinderung von Staubaustritten und -ablagerungen. Hierbei kann die Leistung und Konzeption von Absauganlagen wesentlich dazu beitragen, dass Freisetzungen von Stäuben stark eingeschränkt bzw. vermieden werden (z.B. ausreichende Ventilatorleistungen, Betrieb der Anlagen im Unterdruck).
  Die Ventilatorleistungen können als ausreichend angesehen werden, wenn alle nach BGI 739-1 anzuschließenden Maschinen/ Absaugtische im Auslegungszustand der Anlage mit einer Luftgeschwindigkeit von mindestens 20 m/s abgesaugt werden.

[7] Wirksame Zündquellen zur Zündung explosionsfähiger Staub/Luftgemische können sein:

• Offenes Feuer, Rauchen, Glimmnester
• Mechanische Funken durch Werkzeuge
• Schlag- und Reibfunken durch Metallteile
• Funkenflug bei Schweiß- und Trennschleifarbeiten
• Heißgelaufene Antriebe / heiße Oberflächen
• Elektrostatische Entladungen mit hoher Energie
• Kurzschlüsse und Schaltfunken bei elektrischen Betriebsmitteln
• Blitzschlag.

Von den vorgenannten Zündquellen lassen sich durch technische Maßnahmen vermeiden:

• Schlag- und Reibfunken durch Metallteile: Ausscheiden der Metall teile z.B. durch Einsatz von Magnet- oder Schwerkraftabscheidern
• Elektrostatische Entladungen mit hoher Energie: durchgängige Erdung aller Anlagenteile
• Kurzschlüsse, Schaltfunken beim Benutzen elektrischer Betriebs mittel: richtige Auswahl der elektrischen Betriebsmittel hinsichtlich Schutzart / Ex-Schutz-Kategorie
• Blitzschlag: durch Blitzschutzeinrichtungen.

[8] Sind elektrische Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen vorhanden, müssen diese Geräte so beschaffen sein, dass sie keine wirksamen Zündquellen darstellen können. Handelt es sich um Geräte oder Komponenten, die bereits vor dem 30.06.2003 in Verkehr gebracht wurden, so muss die EG-Richtlinie 94/9/EG nicht rückwirkend auf diese Geräte angewandt werden. Es muss aber geprüft werden, ob die Geräte bzw. die Komponenten in der vorliegenden Zone sicher verwendet werden können. Elektrische Geräte, die ab dem 01.07.2003 in Verkehr gebracht wurden, müssen der RL 94/9/EG entsprechen und für den Einsatz in den jeweiligen Zonen geeignet sein (siehe Tabelle). Die Hersteller- bzw. Konformitätserklärungen müssen vorliegen und die Geräte müssen vollständig gekennzeichnet sein.

[9] Auch nichtelektrische Geräte (z.B. Druckluftabreinigungseinrichtungen, mechanische Fördereinrichtungen) und Werkzeuge können wirksame Zündquellen darstellen, z.B. durch mechanisch erzeugte Funken und heiße Oberflächen. Angaben hierzu können u.a. der Betriebsanleitung, sowie der technischen Dokumentation entnommen werden. Für nichtelektrische Geräte, die seit 01.07.2003 in Verkehr gebracht wurden, müssen wie bei elektrischen Geräten Hersteller- bzw. Konformitätserklärung und Betriebsanleitung im Sinne der Richtlinie 94/9/EG vorliegen. Alle Geräte müssen für den Einsatz in den jeweiligen Zonen geeignet (siehe Tabelle) und vollständig gekennzeichnet sein.

[10] Kann die Bildung explosionsfähiger Atmosphäre oder das Vorhandensein wirksamer Zündquellen in Anlagen und Bereichen nicht sicher ausgeschlossen werden, müssen konstruktive Maßnahmen getroffen sein, welche die Auswirkungen möglicher Explosionen auf ein unbedenkliches Maß reduzieren. Solche Maßnahmen sind:

• Explosionsfeste Bauweise von Behältern und Apparaturen.
• Explosionsunterdrückung durch schnelles Einblasen von Löschmitteln in Behälter und Apparaturen.
• Explosionsdruckentlastung von Behältern und Apparaturen durch Freigabe von definierten Querschnitten zur Abfuhr des Druckes und des Flammenstrahles in eine ungefährliche Richtung. Dabei sind auch gefährliche Flammen- und Druckauswirkungen im Außenbereich zu berücksichtigen (Gefahrbereich). Von Personen genutzte Gebäude und sicherheitsrelevante Anlagenteile dürfen sich im Gefahrbereich nicht befinden. Der Aufenthalt von Personen muss auf das unbedingt Notwendige begrenzt werden.
• Verhinderung der Flammen- und Explosionsübertragung in benachbarte Anlagenteile (Explosionstechnische Entkoppelung), z.B. durch mechanisches Schnellabsperren oder Ausschleusen.

Die vorbeschriebenen konstruktiven Schutzmaßnahmen können nur in Bereichen eingesetzt werden, in denen sich bei bestimmungsgemäßem Betrieb (Normalbetrieb*) keine Personen aufhalten dürfen.

* Normalbetrieb ist der Zustand, in dem Anlagen und Geräte innerhalb ihrer Auslegungsparameter betrieben werden. Die Freisetzung geringer Mengen brennbarer Stoffe kann zum Normalbetrieb gehören, z.B. geringe Leckagen, Staubemissionen beim Sack- oder Behälterwechsel.
Nicht zum Normalbetrieb gehören Störungen, die die Abschaltung und Instandsetzung der Anlage erfordern.

[11] Als sonstige Maßnahmen zur Unterstützung der vorbeschriebenen Schutzmaßnahmen kann insbesondere die Prozessleittechnik/Konzentrationsüberwachung (z.B. Reststaubgehaltsmessung mit automatischer Anlagenabschaltung) zur Anwendung kommen. Alle Maßnahmen, die dem Explosionsschutz dienen, fallen in den Geltungsbereich der Richtlinie 94/9/EG.

[12] Zusätzliche technische Maß nahmen können z.B. der Einbau von Funkendetektions- und -löschanlagen in die Absaugleitungen sein.

[13] Zur Unterweisung der Beschäftigten, die in explosionsgefährdeten Bereichen tätig werden sollen, müssen schriftliche Betriebsanweisungen vorliegen. Darin sind Informationen zu den Explosionsgefahren, sowie Maßnahmen zu deren Abwendung aufzunehmen. Personen, die mit der Durchführung von Instandsetzungs-, Wartungs-, Umbau- und Reinigungsarbeiten beauftragt werden, müssen eine angemessene spezielle Unterweisung erhalten. Die Unterweisung ist zu protokollieren. Die Teilnehmer bestätigen durch Unterschrift die Teilnahme an der Unterweisung.

[14] Für gefährliche Arbeiten (z.B. Schweiß-, Schneid-, Trenn-, Schleif- und sonstige Feuerarbeiten) in explosionsgefährdeten Bereichen müssen schriftliche Arbeitsfreigaben (Erlaubnisscheinverfahren) eingeführt sein. Ein Muster für einen Erlaubnisschein kann der BGI 739-2 entnommen werden.

[15] An den Zugängen zu explosionsgefährdeten Bereichen muss folgende Kennzeichnung vorgenommen werden:

• Warnzeichen "Warnung vor explosionsfähiger Atmosphäre"
• Verbotszeichen "Feuer, offenes Licht und Rauchen verboten"
• Verbotszeichen "Zutritt für Unbefugte verboten".

[16] Staubablagerungen von brennbaren Stäuben in gefahrdrohender Menge (Schichtdicken > 1 mm) können zu Brandgefahren und im Falle der Aufwirbelung auch zu Explosionsgefahren führen. Um diese Gefahren zu unterbinden, müssen diese Ablagerungen regelmäßig entfernt werden. Umfang und Intervall der Reinigungsmaßnahmen müssen in der Betriebsanweisung festgelegt sein.

[17] Sind in explosionsgefährdeten Bereichen Einrichtungen oder Anlagen vorhanden, die wiederkehrende Prüfungen erfordern, muss der Betreiber die Prüffristen und die erforderliche Befähigung der Prüfer ermitteln und für eine fristgerechte Prüfung der Einrichtungen Sorge tragen. Die Prüfungen sind mit ihren Prüfergebnissen zu dokumentieren.

Formblatt 3

Geräteliste für Raum/ Bereich:
Bezeichnungen siehe Abschnitt "Elektrische und nichtelektrische Geräte und Komponenten - Kennzeichnung" dieser BGI 739-2
Mindestanforderungen entsprechend der ermittelten Ex-Zonen und der sicherheitstechnischen Kenngrößen	Ausführung nach ElexV*		Ausführung nach ATEX*
	J/N	Schutz- art IP ...	Geräte- gruppe	Geräte- kategorie	Explosions- gruppe	Tempera- turklasse
			II

Elektrische Geräte (z.B. elektrische Motoren, Schalter, Leuchten)
Bezeichnung	Ausführung nach ElexV		Ausführung nach ATEX*					Mindestanforderungen erfüllt J/N
	J/N	* Schutzart IP ...	Geräte- gruppe	Geräte- kategorie	Explosions- gruppe	Tempera- turklasse	Zünd- schutzart

Blatt Nr. ... ...

.

Bei dem nachfolgenden Muster und den unter www.bghm.de (Webcode: 425) veröffentlichten Mustern ausgefüllter Explosionsschutzdokumente handelt es sich um typische Konstellationen von Absauganlagen in handwerklichen Schreinerei-/Tischlereibetrieben. Abweichungen müssen sich zwangsläufig ergeben, wenn sich die geschilderte Situation von dem konkreten Einzelfall vor Ort unterscheidet. Es empfiehlt sich daher, vor der Erstellung eigener Explosionsschutzdokumente diese Musterbeispiele durchzuarbeiten und weitere Informationen aus der vorliegenden BGI zusammen zu tragen.

Holzstaubabsaugung über Entstauber

Situation

Eine Schreinerei mit 3 Werkstattmitarbeitern saugt 7 ihrer vorhandenen 11 Standard-Holzbearbeitungsmaschinen über einen neuwertigen, im Maschinenraum aufgestellten fahrbaren Entstauber ab. Eine Kantenanleimmaschine wird über einen weiteren Entstauber abgesaugt. Die bei der Bearbeitung mit Handmaschinen und die bei Handschleifarbeiten anfallenden Stäube werden über einen Absaugtisch erfasst. Protokollierte - und wegen der Neuwertigkeit der Anlage aktuelle - Messungen durch den Anlagenlieferanten belegen, dass die Mindestluftgeschwindigkeit von 20 m/s in allen wesentlichen Betriebszuständen eingehalten ist.

Die Entsorgung des im Absauggerät gesammelten Staub-/ Späne-Gemisches erfolgt durch wöchentliche Abgabe der gefüllten Spänesäcke an einen Tierhalter. Organisatorische Maßnahmen und Regelungen wurden von Seiten des Betreibers bisher noch nicht getroffen. Insbesondere gibt es bisher noch keine Vorgabe zur Reinigung der Werkstatt. Auch wurde die Anlage bisher noch nicht durch eine befähigte Person überprüft.

Beschreibung der Anlage

Das an den einzelnen Maschinen anfallende Staub-/Späne-Gemisch wird über ein zentrales Rohrsystem mit DN 250 mm in ein als fahrbarer Entstauber gestaltetes Absaugsystem bestehend aus

• einem reinluftseitig angeordneten Ventilator mit 5,5 KW Leistung,
• einer Filtereinheit mit 25 m2 Filterfläche und
• 4 staubdicht angeschlossenen Sammeltonnen mit insgesamt 0,5 m3 Fassungsvermögen zur Aufnahme des abgefilterten Spänematerials

abgesaugt.

Die Abreinigung der Filtereinheit erfolgt automatisch per Druckluft. Aus der Betriebsanleitung geht hervor, dass der Entstauber ein Prüfzeichen hat und in Arbeitsräumen betrieben werden darf. Dort ist auch beschrieben, dass das Gerät folgende Anforderungen erfüllt:

• Mindestdruckstoßfestigkeit 200 mbar
• rohluftseitige Rückschlagklappe sowie Steuerungs-Automatik für das Stillsetzen des Ventilator-Antriebes
• Unterdrückung der Filter-Abreinigungsfunktion und Auslösen der Feuerlöscheinrichtung im Brandfall

Die Anlagensteuerung stellt über automatische Schieber am Anschluss zu den Maschinen sicher, dass die Mindestluftgeschwindigkeit im System zur Vermeidung von Ablagerungen immer verfügbar bleibt.

Maschinenaufstellplan Fa. Klein-Mustermann GmbH

Bewertung

Gemäß Tabelle => dieser BGI erfüllt der vorhandene Entstauber die Anforderungen der DIN 8416 und die Zusatzanforderungen => dieser BGI. Nach => dieser BGI liegt dabei innerhalb des Entstaubers Zone 21 vor. Durch die kompakte Bauweise ist im Brandfalle nur mit raschem Abbrand im Inneren des Gerätes zu rechnen. Die Dabei auftretenden Drücke sind so gering, dass sie nicht zum Aufreißen des geschlossenen Gehäuses führen. Staubablagerungen in gefahrdrohender Menge in anderen Anlageteilen sind durch technische Maßnahmen ausgeschlossen, sodass davon ausgegangen werden kann, dass ein explosionsfähiges Staub-/ Luft-Gemisch in den Rohrleitungen und in Arbeitsräumen nicht vorhanden ist. In den Rohrleitungen wird dies durch Aufrechterhaltung und regelmäßige Überprüfung der Mindestluftgeschwindigkeiten gewährleistet.

Wenn im hier geschilderten Betrieb bis 20.01.2010 ein Reinigungsplan vorhanden sein wird und die Arbeitsräume und Geräte regelmäßig durch Aufsaugen von Staubablagerungen gereinigt werden, sodass Staubschichten auch an unzugänglichen Stellen vernachlässigbar bleiben (größere Staubablagerungen > 1 mm Schichtdicke dürfen dabei eine Arbeitsschicht nicht überdauern), kann davon ausgegangen werden, dass auch der Maschinenraum ein nichtexplosionsgefährdeter Bereich ist. Explosionen können deshalb auch bei gelegentlichem Vorhandensein wirksamer Zündquellen weitgehend ausgeschlossen werden.
Zusätzliche technische Maßnahmen zur Vermeidung betriebsmäßiger Zündquellen (Ausführung von elektrischen und nichtelektrischen Geräten in explosionsgeschützter Ausführung, konstruktive Schutzmaßnahmen) sind daher nicht erforderlich.

Um den sicheren Zustand auch auf Dauer zu gewährleisten, muss die Reinigung zuverlässig durchgeführt werden. Der sicherheitstechnische Zustand der Absauganlage muss durch Prüfungen der für den Explosionsschutz bedeutenden Anlagenteile (hier insbesondere die Absaugleistung, Staubdichtigkeit im Filter- und Absackbereich, Steuerungssicherheit des Entstaubers, Funktionsfähigkeit der Löscheinrichtung) durch eine im Explosionsschutz befähigte Person (z.B. Hersteller) in höchstens 1-jährigem Abstand erhalten werden. Das Ergebnis dieser Prüfung ist zu dokumentieren.

Die Beschäftigten sind über die erforderlichen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Anlagenleistung, zum staubarmen Wechsel der Spänesäcke und zur Beseitigung von Staubablagerungen zu unterweisen.

Für Arbeiten im Bereich der Absaugung und der Werkstatt, bei denen Zündgefahr besteht (z.B. Schneiden, Schweißen, Schleifen, Flexen) ist ein Arbeitsfreigabesystem vorhanden. Dieses legt die Bedingungen und Schutzmaßnahmen fest, welche im Zusammenhang mit der Durchführung dieser Arbeiten zu beachten sind, insbesondere auch die Verantwortlichkeiten. Umgesetzt ist dies durch die Ausstellung von Erlaubnisscheinen nach Anhang 2 dieser BGI in jedem einzelnen Bedarfsfall.

Abschließend weist das Explosionsschutzdokument noch auf weitere Dokumente des Betriebes hin, die bei der Beurteilung und Dokumentation im vor - liegenden Fall hinzugezogen worden sind.

Der Unternehmer hat seine Verpflichtung, von dem ausgefüllten Explosionsschutzdokument Kenntnis zu nehmen, durch seine Unterschrift erfüllt. Der Ersteller / Verfasser des Dokumentes hat die sachliche Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben durch seine Unterschrift bestätigt.

Das Explosionsschutzdokument muss angepasst werden, wenn sich die Randbedingungen (z.B. technische Änderungen an der Anlage, veränderte Einsatzbedingungen der Anlage, veränderte Umgebungseinflüsse) im Betrieb ändern.

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Dieser Entwurf muss noch durch verfahrensspezifische Angaben ergänzt und vom Unternehmer unterschrieben werden.

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t = täglich, w = wöchentlich, m = monatlich, j = jährlich

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Im Unterschied zur bisherigen nationalen Klassifizierung nach DIN 4102 stellt das europäische Klassifizierungssystem nach DIN EN 13501 eine größere Vielfalt von Klassen und Kombinationen zur Verfügung. Zusätzlich zum Brandverhalten werden die Brandnebenerscheinungen wie Rauchentwicklung (s1 - s3) und brennendes Abtropfen (d0 - d2 ) in Klassen eingeteilt.

In der Bauregelliste erfolgt die Zuordnung der europäischen Klassen zu den bauaufsichtlichen Anforderungen an den Brandschutz. In Tabelle 1 sind die Klassen aufgeführt, welche zur Gewährleistung des in Deutschland geltenden Sicherheitsniveaus mindestens einzuhalten sind. Bei besonderen Anforderungen an die Rauchentwicklung ist die Klasse s1 einzuhalten. Wird ein Baustoff gefordert, der nicht brennend abtropfen oder abfallen darf, ist ein Baustoff der Klasse d0 zu verwenden.

Die wichtigsten Erläuterungen zum Anwendungsbereich sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Prüfungen und Klassifizierung des Feuerwiderstandes von Bauteilen und Bauarten wurden einheitlich für folgende Bauprodukte festgelegt:

• tragende Bauteile ohne raumabschliessende Funktion (Wände, Decken, Dächer, Balken, Stützen, Balkone, Treppen, usw.)
• tragende Bauteile mit raumabschliessender Funktion (Wände, Decken, Dächer, Doppelböden, usw.)
• Produkte und Systeme zum Schutz von tragenden Bauteilen oder Bauwerksteilen (Beschichtungen, Verkleidungen, usw.)
• nichttragende Bauteile oder Bauwerksteile mit oder ohne Verglasung (Feuerschutztüren, Rauchschutztüren, Förderanlagen, usw.)
• brandschutzwirksame Verkleidungen von Decken und Wänden
• Produkte haustechnischer Anlagen.

Europäisch gelten Brandschutzverglasungen nicht als eigenständige, feuerwiderstandsfähige Bauteile, sondern werden als Teil der Wände oder Decken, in denen sie verbaut sind, angesehen. Sie sind insofern nach den für diese Bauteile vorgesehenen Klassen (EI, EW, E) zu klassifizieren.

In Tabelle 3 sind die Feuerwiderstandsklassen nach DN 13501-2 und DIN EN 13501-3 und ihre Zuordnung zu den bauaufsichtlichen Benennungen (Klassifizierung nach DIN 4102) dargestellt.
Die in Deutschland verwendeten Klassen sind :

REI 30, 60, 90 sowie REI-M90.

Ein raumabschliessendes, tragendes Bauteil mit der Klassifizierung REI 30 muss der Beanspruchung während der Prüfung mindestens 30 Minuten standhalten und die Kriterien "E"-Raumabschluss und "I"- Wärmedämmung erfüllen, um die Übertragung von Feuer und Rauch in andere Nutzungseinheiten zu verhindern. Das Bauteil muss so widerstandsfähig sein, dass Flammen und Gase nicht durchtreten können. Die feuerabgekehrte Seite darf sich nicht derartig erwärmen, dass sich dort befindliche Materialien entzünden können. Das Kriterium "M" kennzeichnet die Fähigkeit des Bauteiles, einer Stoßbeanspruchung durch herabfallende andere Bauteile zu widerstehen.

Feuerschutzabschlüsse, Rauchschutztüren, Kabelabschottungen und Lüftungsleitungen sind in das europäische Klassifizierungssystem miteinbezogen. Türen und Tore, die nach DIN 4102 der Klasse T 30 bzw. T 60 entsprechen, werden europäisch

EI₂ 30-C bzw. EI₂ 60-C

klassifiziert. Selbstschließende Rauchschutztüren - nach DIN 4102 RS - erhalten die Klasse -CS₂₀₀

Tabelle 1: Klassifizierung des Brandverhaltens (ohne Bodenbeläge) nach DIN EN 13501-1

Tabelle 2: DIN EN 13501-1: Unterklassen zur Rauchentwicklung und zum brennenden Abtropfen/ Abfallen

Tabelle 3: Erläuterungen der Klassifizierungskriterien und der zusätzlichen Angaben zur Klassifizierung des Feuerwiderstandes nach DIN EN 13501-1 und DIN EN 13501-3

Tabelle 4: Klassifizierung des Feuerwiderstandes von Bauteilen nach DIN EN 13501-2/3 und ihre Zuordnung zu den bauaufsichtlichen Benennungen (Klassifizierung nach DIN 4102)

Bildnachweis

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