Zone 2 ist eine Klassifizierung von explosionsgefährdeten Bereichen, die für Orte verwendet wird, an denen eine explosionsfähige Atmosphäre aus brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln im Normalbetrieb nicht zu erwarten ist und, wenn sie doch auftritt, nur für kurze Zeit bestehen bleibt. Es handelt sich um einen gasgefährdeten Bereich mit geringerem Risiko als Zone 0 und Zone 1, dennoch erfordert er eine kontrollierte Geräteauswahl, korrekte Installationspraktiken und disziplinierte Wartung.

In praktischer Hinsicht ist Zone 2 häufig in der Umgebung von Prozessanlagen, Übergabepunkten, Entlüftungsöffnungen, Pumpenbereichen, Räumen zur Lösemittelhandhabung, Kraftstoffsystemen und anderen Stellen anzutreffen, an denen eine Freisetzung im Rahmen des Routinebetriebs nicht erwartet wird, aber unter abnormalen oder seltenen Bedingungen auftreten kann. Da die Wahrscheinlichkeit und die Dauer einer explosionsfähigen Gasatmosphäre geringer sind, unterscheidet sich der Schutzansatz von dem in Bereichen mit höherem Risiko, unterliegt jedoch weiterhin strikten internationalen Normen und lokalen Gesetzen.

 

Was ist ein explosionsgefährdeter Bereich der Zone 2?

Ein explosionsgefährdeter Bereich der Zone 2 ist für Gas-, Dampf- oder Nebelatmosphären definiert. Er gilt nicht für Gefahren durch brennbare Stäube, die separat als Zonen 20, 21 und 22 klassifiziert werden. Der Schlüsselgedanke hinter Zone 2 ist Häufigkeit und Dauer. Es wird nicht erwartet, dass der Bereich während des normalen Betriebs eine explosionsfähige Gasatmosphäre enthält, aber wenn es zu einem Verlust der Rückhaltung, einer Störung oder einem ungewöhnlichen Prozessereignis kommt, kann ein brennbares Gemisch für kurze Zeit vorhanden sein.

Diese Definition ist wichtig, denn die Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche betrifft nicht nur die Frage, ob brennbare Stoffe an einem Standort vorhanden sind. Es geht darum, wie oft sie in der Luft eine zündfähige Atmosphäre bilden können, wie lange diese Atmosphäre bestehen bleiben kann und wie Geräte ausgewählt werden sollten, damit sie keine Zündquelle darstellen. Zone 2 stellt daher eine kontrollierte, aber dennoch gefährliche Umgebung dar, keinen allgemeinen Industriebereich.

Wie sich Zone 2 von Zone 0 und Zone 1 unterscheidet

Zone 0 ist die höchste Gasgefahrenstufe, bei der eine explosionsfähige Gasatmosphäre kontinuierlich, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist. Zone 1 ist ein Bereich, in dem im Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Gasatmosphäre auftreten kann. Zone 2 ist die am wenigsten schwere der Gaszonen, da die explosionsfähige Atmosphäre im Normalbetrieb nicht wahrscheinlich ist und, wenn sie doch auftritt, nur kurz anhält.

Auch wenn Zone 2 die niedrigste Gaszoneneinstufung ist, sollte sie niemals als ungefährlicher Bereich behandelt werden. Geräte benötigen weiterhin ein geeignetes Explosionsschutzniveau, und Entscheidungen über Gehäuse, Kabeleinführungen, Steckverbinder, Temperaturklasse, Gasgruppe und Prüfintervalle sind nach wie vor wichtig. In vielen Projekten treten Fehler auf, wenn angenommen wird, dass eine Zone mit geringer Wahrscheinlichkeit mit gewöhnlicher Industriehardware verwaltet werden kann. Das entspricht nicht der Absicht der Normen.

Wie Zone-2-Bereiche identifiziert werden

Die Einstufung in Zone 2 erfolgt durch eine Bewertung des explosionsgefährdeten Bereichs, nicht durch Schätzungen oder das Kopieren eines anderen Standorts. Ingenieure bewerten den brennbaren Stoff, die Freisetzungsquellen, die Freisetzungsstufe, die Lüftungsbedingungen, die Standortanordnung, die Behinderungen und die mögliche Ausbreitung von Gas oder Dampf. Dieser Prozess bestimmt, ob sich eine gefährliche Atmosphäre bilden kann und wie groß das klassifizierte Ausmaß sein sollte.

In vielen Fällen tritt Zone 2 am Rande eines Bereichs mit höherem Risiko oder um Geräte herum auf, bei denen eine Freisetzung möglich, aber selten ist. Typische Beispiele sind die Umgebung von Lösemittel-Transferpumpen, Entlüftungsöffnungen an Lagersystemen, Verladeschlitten, Farbmischsystemen, Gasanalysatorhäuschen, Zusatzgeräten für LPG oder LNG, Kompressorpaketen und Teilen von Kraftstoffhandhabungssystemen. Die genaue Grenze hängt immer vom Prozess und der Lüftung ab, daher gibt es keinen universellen festen Abstand, der für jede Installation gilt.

Normen für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 2

Die Auslegung von Zone 2 und die Geräteauswahl werden in der Regel durch eine Kombination aus Normen zur Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche, Gerätebaunormen, Installationsregeln, Prüfpraktiken und gesetzlichen Richtlinien bestimmt. Der am häufigsten genannte Rahmen ist die Reihe IEC 60079, die oft direkt oder über regionale Normen übernommen wird. In Europa kommen durch die ATEX-Richtlinien zusätzliche Arbeitsplatz- und Produktverpflichtungen hinzu.

IEC 60079-10-1: Einteilung gasgefährdeter Bereiche

Die IEC 60079-10-1 ist die zentrale Norm für die Einteilung von Orten, an denen explosionsfähige Gasatmosphären vorhanden sein können. Sie liefert die formale Grundlage für die Identifizierung von Zone 0, Zone 1 und Zone 2 sowie für die Bewertung von Freisetzungseigenschaften und Lüftung. Wenn Ingenieure feststellen, dass ein Ort Zone 2 ist, stammt diese Einstufung in der Regel aus einer Bewertung, die dieser Norm oder einer regionalen Äquivalenz entspricht.

IEC 60079-0: Allgemeine Anforderungen für Ex-Geräte

Die IEC 60079-0 legt die allgemeinen Anforderungen für Geräte fest, die für explosionsgefährdete Atmosphären bestimmt sind. Sie umfasst Kennzeichnung, Konstruktionsprinzipien, Prüfgrundlagen und Kernregeln, die für mehrere Schutzarten gelten. Wenn Sie das Typenschild eines Produkts für explosionsgefährdete Bereiche lesen, sind viele der Kennzeichnungskonventionen an diesen allgemeinen Rahmen gebunden.

IEC 60079-14 und IEC 60079-17: Installation und Instandhaltung

Die Auswahl eines korrekt zertifizierten Geräts ist nur ein Teil der Konformität. Die IEC 60079-14 befasst sich mit der Auswahl und Installation, während die IEC 60079-17 die Inspektion und Instandhaltung behandelt. Diese Normen sind besonders wichtig bei Zone-2-Projekten, denn Kabelverschraubungen, Abdichtungsmethoden, Erdung, mechanischer Schutz, Gehäuseintegrität und Inspektionsroutinen können entscheiden, ob ein zertifiziertes Gerät im Betrieb sicher bleibt.

ATEX-Richtlinien in Europa

Im europäischen Rahmen befasst sich die Richtlinie 1999/92/EG mit dem Arbeitnehmerschutz und der Einteilung gefährlicher Arbeitsbereiche, während die Richtlinie 2014/34/EU Geräte und Schutzsysteme zur Verwendung in potenziell explosionsgefährdeten Atmosphären abdeckt. In der Praxis bedeutet dies, dass Arbeitgeber gefährdete Bereiche einteilen und das Arbeitsplatzrisiko managen müssen, während Hersteller sicherstellen müssen, dass die in Verkehr gebrachten Geräte für ihre vorgesehene gefährliche Umgebung geeignet sind.

 

Schutzarten und Kennzeichnungen für Zone-2-Geräte

Wenn über Zone-2-Schutzarten gesprochen wird, kann sich auf mehreres bezogen werden. Bei der Arbeit in explosionsgefährdeten Bereichen gehören zu den wichtigsten Schutzarten die Gerätekategorie oder EPL, die Gasgruppe, die Temperaturklasse und das spezifische, vom Gerät verwendete Schutzkonzept. In vielen Projekten wird auch die IP-Schutzart überprüft, da die Widerstandsfähigkeit des Gehäuses gegen Staub und Wasser die Zuverlässigkeit und langfristige Sicherheit beeinflusst, auch wenn die IP-Schutzart allein keinen Explosionsschutz darstellt.

Gerätekategorie und EPL

Nach der ATEX-Kennzeichnungspraxis werden Geräte für Zone-2-Gasbereiche üblicherweise der Gruppe II, Kategorie 3G zugeordnet. Bei der Kennzeichnung nach IECEx-Stil ist die entsprechende Geräteschutzstufe meist Gc. Dies weist auf eine Schutzstufe hin, die für Orte bestimmt ist, an denen eine explosionsfähige Gasatmosphäre im Normalbetrieb nicht zu erwarten ist und, falls sie auftritt, nur kurzzeitig besteht.

Ingenieure sollten bedenken, dass die Kennzeichnung mit der tatsächlichen Gefahr übereinstimmen muss. Ein Zone-2-Bereich mit Wasserstoff beispielsweise kann Geräte erfordern, die für die Gasgruppe IIC geeignet sind, während ein weniger anspruchsvoller Kohlenwasserstoffdienst in IIA oder IIB fallen kann. Die Bereichseignung kann nicht allein anhand der Zonennummer beurteilt werden.

Gasgruppen

Gasgruppen helfen zu definieren, wie leicht ein Gas gezündet werden kann und wie hoch das Zündrisiko sein kann. Für Industrien der Gruppe II werden Geräte oft mit IIA, IIB oder IIC gekennzeichnet. IIC stellt im Allgemeinen die anspruchsvollste Gasgruppe der drei dar. Ein für IIC gekennzeichnetes Gerät kann in der Regel auch für IIB- und IIA-Dienste eingesetzt werden, aber das Gegenteil ist nicht der Fall. Daher muss die Gaszusammensetzung früh im Auswahlprozess überprüft werden.

Temperaturklassen

Die Temperaturklasse begrenzt die maximale Oberflächentemperatur, die das Gerät erreichen kann. Übliche Klassen reichen von T1 bis T6, wobei die maximalen Temperaturen mit steigender Klassennummer niedriger werden. Die Übereinstimmung der Temperaturklasse mit der Zündtemperatur des Gases oder Dampfes ist entscheidend. Wenn ein Gerät heißer werden kann, als es die Atmosphäre erlaubt, kann es auch dann eine Zündquelle darstellen, wenn seine elektrische Konstruktion ansonsten geeignet ist.

Häufige Schutzkonzepte in Zone 2

Viele Zone-2-Geräte verwenden Schutzkonzepte, die für gefährliche Atmosphären mit geringerer Wahrscheinlichkeit bestimmt sind. Abhängig vom Gerätetyp und den geltenden Normen können die Kennzeichnungen Konzepte wie erhöhte Sicherheit, Eigensicherheit für niedrigere EPL-Nutzung oder andere auf Zone 2 ausgerichtete Methoden umfassen. Bei modernen Produkten sind Kennzeichnungen wie Ex ec oder Ex ic gängige Beispiele für geeignete Anwendungen. Ältere oder veraltete Geräte können je nach Zertifizierungsgrundlage und Betriebshistorie noch Kennzeichnungen vom Typ Ex n tragen.

Der wichtige Punkt ist, sich nicht allein auf die Kurzbezeichnung zu verlassen. Überprüfen Sie immer die gesamte Kennzeichnungszeichenfolge, den Umgebungstemperaturbereich, Installationsbeschränkungen und etwaige Zertifikatsbedingungen. Zwei Produkte können beide als für Zone 2 geeignet beschrieben sein, sich jedoch erheblich in Gasgruppe, Oberflächentemperatur, Gehäuseanforderungen oder Kabelanschlussbedingungen unterscheiden.

IP-Schutzarten und Gehäuseintegrität

Die durch IEC 60529 definierten IP-Schutzarten klassifizieren den Schutz von Gehäusen gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und Wasser. In Projekten für explosionsgefährdete Bereiche werden häufig Schutzarten wie IP65, IP66 oder IP67 festgelegt, um die Haltbarkeit in Umgebungen mit Abwaschung, im Freien, staubigen oder korrosiven Umgebungen zu verbessern. IP-Schutzart und Explosionsschutz sind jedoch nicht dasselbe. Ein Gehäuse mit hoher IP-Schutzart ist nützlich, macht das Gerät aber nicht allein zu einem geeigneten Zone-2-Gerät.

Diese Unterscheidung ist besonders wichtig bei technischen Überprüfungen. Ein Produkt kann robust und wetterbeständig sein, aber völlig ungeeignet für die Installation in einem gefährdeten Gasbereich, wenn ihm die erforderliche Ex-Zertifizierung und -Kennzeichnung fehlt. Umgekehrt benötigt ein zertifiziertes Zone-2-Gerät immer noch eine IP-Schutzart, die den Umgebungsbedingungen des Standorts entspricht.

Typische Anwendungen von Zone-2-Explosionsschutzbereichen

Zone-2-Bereiche sind in Branchen üblich, die brennbare Gase, Dämpfe oder flüchtige Flüssigkeiten handhaben, aber keine kontinuierlich explosionsfähige Atmosphäre im klassifizierten Raum aufrechterhalten. Die folgenden Anwendungen sind typische Beispiele, wobei die genaue Zonierung immer von der tatsächlichen Prozessauslegung und den Lüftungsbedingungen abhängt.

Öl- und Gasanlagen

Auf Upstream-, Midstream- und Downstream-Standorten tritt Zone 2 häufig um Schlitten, Verteiler, Verladepunkte, Probenahmestellen, Ventilanordnungen, Kompressorhilfseinrichtungen und Versorgungsräume in der Nähe von Prozessanlagen auf. Dies sind Orte, an denen eine Gasfreisetzung unter normalen Bedingungen nicht erwartet wird, aber aufgrund von Undichtigkeiten, Wartungseingriffen oder abnormalem Betrieb kurzzeitig auftreten kann.

Chemische und petrochemische Anlagen

Lösemittelhandhabungsbereiche, Mischanlagen, Fassabfüllstationen, Reaktorunterstützungszonen, Transferpumpenbereiche und die Umgebung von Entlüftungsaustritten können als Zone 2 eingestuft werden. Die Einstufung hilft bei der Bestimmung geeigneter Motoren, Anschlussdosen, Signaleinrichtungen, Telefone, Kameras, Beleuchtung und Steuerungsschnittstellen.

Kraftstoffhandhabung und -lagerung

Tanklager, Kraftstoffsysteme, Verladebrücken, Abgabeschlitten und umschlossene Räume in der Nähe von Anlagen für flüchtige Flüssigkeiten umfassen oft Zone-2-Regionen. Das Ausmaß hängt vom Entlüftungsverhalten, der Produktflüchtigkeit, der Anordnung und der natürlichen oder erzwungenen Lüftung ab. Selbst wo das explosionsgefährdete Ausmaß begrenzt ist, bleibt die korrekte Gerätekennzeichnung notwendig.

Industrielle Versorgungseinrichtungen und spezielle Prozessräume

Batterieräume mit Wasserstofffreisetzungspotential, Gasanalysatorhäuschen, Biogasanlagen, Abfallbehandlungsanlagen und bestimmte Lösemittelbereiche in der Pharma- oder Lebensmittelverarbeitung können eine Zone-2-Einstufung aufweisen. In diesen Umgebungen können unterstützende Geräte wie Alarmsignalleuchten, Feldtelefone, Gegensprechendgeräte, Instrumentierung und Netzwerkgeräte alle einen angemessenen Schutz benötigen.

 

Auswahl von Geräten für Zone 2

Eine gute Geräteauswahl beginnt mit der Bereichseinstufungsdokumentation, den Gasdaten und den Umgebungsanforderungen des Standorts. Ziel ist es nicht, einfach ein Etikett mit der Aufschrift Zone 2 zu finden, sondern zu überprüfen, ob das Gerät der tatsächlichen Gefahr und den Betriebsbedingungen des Projekts entspricht.

• Bestätigen Sie, dass der Bereich für Gas, Dampf oder Nebel und nicht für brennbare Stäube eingestuft ist.

• Überprüfen Sie die erforderliche Gasgruppe wie IIA, IIB oder IIC.

• Ordnen Sie die Temperaturklasse der Zündtemperatur des gefährlichen Stoffs zu.

• Verifizieren Sie die vorgesehene EPL oder ATEX-Kategorie, üblicherweise Gc oder II 3G für Zone-2-Anwendungen.

• Überprüfen Sie die Umgebungstemperaturgrenzen, Zertifikatsbedingungen und Anforderungen an Kabeleinführungen.

• Wählen Sie eine IP-Schutzart und ein Gehäusematerial, das für Regen, Abwaschung, Korrosion, Staub oder Außenexposition geeignet ist.

• Stellen Sie sicher, dass Installations-, Inspektions- und Wartungspraktiken den einschlägigen Ex-Normen folgen.

Bei Feldgeräten wie Industrietelefonen, Lautsprechern, Signalgeräten, Netzwerkkameras und Bedienstationen spielt auch die mechanische Haltbarkeit eine Rolle. Offshore-, Marine- und chemische Umgebungen benötigen möglicherweise zusätzlich zur Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche korrosionsbeständige Gehäuse, stabile Dichtungen und eine robuste Kabelverwaltung. Hier passieren oft Spezifikationsfehler: Die Ex-Kennzeichnung ist korrekt, aber das Umgebungsschutzniveau ist für den tatsächlichen Standort zu niedrig.

Häufige Missverständnisse über Zone 2

1. Zone 2 bedeutet nicht sicher für gewöhnliche Geräte. Es ist immer noch ein explosionsgefährdeter Bereich und erfordert geeignete zertifizierte oder entsprechend zugelassene Geräte.

2. IP66 ist kein Ersatz für die Ex-Zertifizierung. IP betrifft den Schutz gegen Eindringen, nicht die Kontrolle des Zündrisikos.

3. Ein Zone-2-Zertifikat passt nicht für jeden Gasdienst. Gasgruppe und Temperaturklasse müssen dennoch überprüft werden.

4. Bereichsgrenzen sind nicht universell. Die Größe eines Zone-2-Bereichs hängt von den Freisetzungseigenschaften, Prozessbedingungen und der Lüftung ab.

5. Die Installationsqualität ist genauso wichtig wie die Typenschildkennzeichnung. Schlechte Kabeleinführungen, beschädigte Dichtungen oder falsche Wartung können eine konforme Auslegung untergraben.

FAQ

Ist Zone 2 dasselbe wie Zone 22?

Nein. Zone 2 wird für Atmosphären mit brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln verwendet. Zone 22 wird für Atmosphären mit brennbaren Stäuben verwendet. Sie unterliegen verwandten, aber unterschiedlichen Klassifizierungsansätzen und Gerätekennzeichnungen.

Können gewöhnliche Industrieanlagen in Zone 2 verwendet werden?

Nicht als allgemeine Regel. Zone 2 ist immer noch ein explosionsgefährdeter Bereich. Geräte sollten speziell für diese klassifizierte Umgebung geeignet und gemäß den einschlägigen Normen und örtlichen Vorschriften installiert sein.

Welche Kennzeichnung ist auf Zone-2-Geräten üblich?

In vielen Anwendungen werden Zone-2-Geräte typischerweise mit ATEX Gruppe II Kategorie 3G und IECEx EPL Gc sowie der entsprechenden Gasgruppe und Temperaturklasse assoziiert. Die vollständige Kennzeichnung muss immer überprüft werden, anstatt sich auf ein einzelnes Element zu verlassen.

Bedeutet eine höhere IP-Schutzart einen besseren Explosionsschutz?

Nein. Eine höhere IP-Schutzart kann die Umgebungsabdichtung gegen Staub und Wasser verbessern, ersetzt aber nicht das für explosionsgefährdete Bereiche erforderliche Explosionsschutzkonzept, die Zertifizierung, die Gasgruppe oder die Temperaturklasse.

Wer sollte bestimmen, ob ein Bereich Zone 2 ist?

Die Einstufung sollte durch eine formelle Bewertung des explosionsgefährdeten Bereichs durch kompetente Fachleute unter Verwendung der geltenden Normen, Prozessdaten und standortspezifischen Bedingungen bestimmt werden. Sie sollte niemals auf Annahmen beruhen oder ohne Überprüfung kopiert werden.

Fazit

Zone-2-Explosionsschutzbereiche sind Gasgefahrenbereiche mit geringerer Wahrscheinlichkeit, dennoch erfordern sie eine disziplinierte Ingenieurarbeit. Die Einstufung gilt dort, wo explosionsfähige Gasatmosphären im Normalbetrieb nicht zu erwarten sind und, falls sie doch auftreten, nur kurz bestehen. Aus Projektsicht bedeutet dies, dass die Normen, Kennzeichnungen, Gasgruppe, Temperaturklasse, Installationsmethode und der Umgebungsschutzgrad alle übereinstimmen müssen.

Wenn Zone 2 richtig verstanden wird, wird es einfacher, praktische und konforme Geräte für reale Industrieanwendungen auszuwählen – von Prozessanlagen und Kraftstoffsystemen bis hin zu Versorgungsräumen und Außenschlitten. Der sicherste Ansatz ist es immer, das Konzept auf Artikelebene mit der tatsächlichen Standortbewertung zu verbinden: den Bereich korrekt einstufen, die Kennzeichnung sorgfältig prüfen und die Geräte genau so installieren, wie es die relevanten Ex-Normen verlangen.