ESD und ATEX sind Schutzkonzepte im Zusammenhang mit dem Problem elektrostatischer Entladungen, die sich teilweise überlappen.

In unserem Beitrag erklären wir zunächst den Unterschied zwischen einer ESD-Zone und einer ATEX-Zone bzw. ATEX-Zonen. Dann erklären wir, was das Besondere an ATEX-Handschuhen ist.

Übersicht

Was ist der Unterschied zwischen ESD-Zone und ATEX-Zone?

Einer der Hauptunterschiede zwischen einer ESD-Zone und einer ATEX-Zone ist das jeweilige Schutzziel. Denn in einer ESD-Zone geht es um den Schutz von elektrostatisch empfindlichen Bauteilen vor unkontrollierter elektrostatischer Entladung. In einer ATEX-Zone hingegen geht es um den Schutz von Menschen, Anlagen und der Umgebung vor einer Explosion.

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Im Übrigen unterscheiden sich ESD-Zonen und ATEX-Zonen in der Umsetzung zur Erreichung ihrer Schutzziele.

ESD-Zone

Eine ESD-Zone – auch ESD-Schutzzone genannt – zeichnet sich dadurch aus, dass dort bestimmte ESD-Massnahmen nach einem ESD-Kontrollprogramm umgesetzt werden, um elektrostatisch gefährdete Bauteile vor unkontrollierten elektrostatischen Entladungen zu schützen.

In einer ESD-Schutzzone sollten bestimmte ESD-Verhaltensregeln befolgt werden, darunter:

  • Verfassung eines ESD-Kontrollprogramms
  • Markierung der ESD-Schutzzone
  • Erdung von Mitarbeitern, Vorgesetzten und Besuchern
  • Tägliche Überprüfung der Personenerdungsmassnahmen   
  • Nutzung von ESD-Mobiliar   
  • ESD-gefährdete Bauteile nicht auf Metall ablegen   
  • Isolierende Ablagen sind verboten in der EPA    
  • Aufladbare Materialien sollten in der EPA vermieden werden    
  • Nutzung ESD-geeigneter Reinigungsmittel und Pflegemittel   
  • Mitarbeiter-Schulungen bezüglich ESD-Schutz    
  • Nutzung von ESD-Verpackungen und ESD-Behältern 
  • Überwachung vom ESD-Schutzkonzept
  • Überprüfung der ESD-Schutzeinrichtung

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ATEX-Zone

Auch in einer ATEX-Zone werden bestimmte ESD-Massnahmen umgesetzt, die teilweise aber noch konkretere Anforderungen haben, etwa bei den ATEX-Handschuhen. Zunächst gilt es aber zu klären, was eine ATEX-Zone überhaupt ist.

ATEX steht für den französischen Begriff «atmosphères explosibles», was auf Deutsch übersetzt «explosionsfähige Atmosphären» bedeutet. In Artikel 2 der ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG findet sich eine Definition dieses Begriffes:

«Im Sinne dieser Richtlinie gilt als explosionsfähige Atmosphäre ein Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben unter atmosphärischen Bedingungen, in dem sich der Verbrennungsvorgang nach erfolgter Entzündung auf das gesamte unverbrannte Gemisch überträgt.»

Solche explosionsfähigen Atmosphären entstehen insbesondere in der Chemie-Industrie, in der Öl- und Gas-Industrie, auf Tankstellen oder etwa in der Getreideverarbeitung.

Aber warum spielt ESD hier eine Rolle? Elektrostatische Entladungen erfolgen häufig in Form von Funken. Um etwa ein Lösungsmittelgas zu entzünden, ist bereits eine funkenbildende Entladung von 1500 Volt ausreichend, die in dieser Grössenordnung für den Menschen unsichtbar ist.

In Bereichen mit Stoffen, die explosiv sind, kann eine funkenbildende Entladung also verheerende Folgen haben. Um diese explosionsgefährdeten Bereiche vor elektrostatischen Entladungen zu schützen, wurden sogenannte ATEX-Richtlinien erlassen. Die Hauptrichtlinien sind die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG und die ATEX-Produktrichtlinie 2014/34/EU.

In der ATEX-Produktrichtlinie wird geregelt, dass Hersteller Geräte und Systeme, welche in explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz kommen, zertifizieren lassen und kennzeichnen müssen.

In der ATEX-Betriebsrichtlinie hingegen wird geregelt, dass Arbeitgeber Sicherheitsmassnahmen zum Explosionsschutz vornehmen müssen und Dokumentationen erstellen müssen. Hier wird die Einteilung von ATEX-Zonen relevant, da über diese die erforderlichen Sicherheitsanforderungen festgelegt werden.

Welche ATEX-Zonen gibt es?

In Abhängigkeit von der Explosionsgefahr im Zusammenhang mit explosionsfähigen Atmosphären gibt es drei verschiedene ATEX-Zonen, auch EX-Schutzzonen genannt. Je nach ATEX-Zone gelten daher andere Sicherheitsanforderungen.

Zum Beispiel dürfen in einer ATEX-Zone nur ATEX-zertifizierte Geräte eingesetzt werden, wodurch das Explosionsrisiko reduziert werden soll, wobei es unterschiedliche Gerätekategorien gibt, die sich ebenfalls in den zu erfüllenden Sicherheitsanforderungen unterscheiden. Je nach ATEX-Zone dürfen dann nur Geräte der dazu passenden Gerätekategorie eingesetzt werden.

Bei der Einteilung der ATEX-Zonen, also der explosionsgefährdeten Bereiche, wird sowohl die Häufigkeit als auch die Dauer vom Auftreten der explosionsfähigen Atmosphäre berücksichtigt. Ausserdem sind die ATEX-Zonen noch in Gas-Ex-Zonen (Zonen 0, 1, 2)  und Staub-Ex-Zonen (Zonen 20, 21, 22) unterteilt.

In der ATEX-Betriebsrichtlinie werden die einzelnen ATEX-Zonen wie folgt definiert:

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

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

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

Zone 20: «Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist.»

Zone 21: «Bereich, in dem sich bei Normalbetrieb gelegentlich eine explosionsfähige Atmosphäre in Form einer Wolke aus in der Luft enthaltenem brennbaren Staub bilden kann.»

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

Die Festlegung von ATEX-Zonen etwa in einer bestimmten Betriebsstätte sollte durch Fachleute erfolgen.

ESD-Massnahmen in ATEX-Zonen

Um das Risiko von elektrostatischen Entladungen mit Funkenbildung in ATEX-Zonen zu reduzieren, werden unter anderem folgende Punkte empfohlen:

  • Elektrische Erdung von Personal, Anlagen und PSA durch Erdungskabel bzw. Handgelenkarmbänder
  • Tragen von leitfähigem Schuhwerk
  • Tragen von ATEX-kompatiblen ESD-Handschuhen nach der europäischen Norm EN 16350
  • Angemessene Schulung des Personals über die Gefahren statischer Elektrizität in ATEX-Zonen
  • Absolute Vermeidung des Verwendens oder Tragens von isolierenden Materialien

Was ist das Besondere an ATEX-Handschuhen?

Elektrostatisch-ableitfähige Handschuhe sind in ATEX-Zonen unverzichtbar. Hierbei muss es sich aber um ESD-Handschuhe handeln, die ATEX-kompatibel sind. Solche ATEX-Handschuhe müssen der europäischen Norm EN 16350 entsprechen, die spezielle Anforderungen für ESD-Handschuhe festlegt, welche in explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz kommen, also in ATEX-Zonen.

Das Besondere an ATEX-Handschuhen ist ihr Grenzwert für den vertikalen Widerstand, der darüber Auskunft gibt, wie gut eine Ladung durch das Material hindurch fliesst; also von der inneren Oberfläche des Handschuhs, die mit der Haut des Handschuhträgers im Kontakt ist, zur äusseren Oberfläche des Handschuhs. Denn das Ausmass des vertikalen Widerstands entscheidet über den Abbau von statischer Aufladung zwischen Handschuhträger und Umgebung.

Damit ESD-Handschuhe der Norm EN 16350 entsprechen und damit ATEX-kompatibel sind, müssen sie unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen einen vertikalen Widerstand von unter 1.0 x 10^8 Ohm aufweisen.

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Beratung zum Thema ESD und ATEX

Das Thema ESD und ATEX ist sehr komplex und bei der Auswahl der richtigen ATEX-Handschuhe bzw. ATEX-kompatiblen ESD-Handschuhe sollte man sich von Fachleuten beraten lassen, etwa vom Fachgrosshändler für ESD-Produkte abovo.

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Häufig gestellte Fragen (FAQs) zum Thema «ESD und ATEX»