Technik und BetriebErklärung
Explosionsgefährdete Bereiche in der Biogasanlage: wie die Zonen 0, 1 und 2 klassifiziert werden
Zone 0, 1 und 2 geben an, wie häufig eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Wir erläutern die Grundsätze der Klassifizierung, typische Orte in der Biogasanlage sowie die Rolle von Lüftung und Kennzeichnung.
Ein explosionsgefährdeter Bereich ist ein Raum, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann; seine Zonennummer gibt an, wie häufig und wie lange. Bei Gasen bedeutet Zone 0 eine explosionsfähige Atmosphäre, die ständig, häufig oder über lange Zeit vorhanden ist, Zone 1 — eine im Normalbetrieb wahrscheinliche und Zone 2 — eine normalerweise nicht auftretende, die, falls sie doch auftritt, nur kurz besteht. Für brennbare Stäube gelten entsprechend die Zonen 20, 21 und 22. Die Klassifizierung ergibt sich aus der Richtlinie 1999/92/EG und ist die Grundlage für die Auswahl der Geräte.
Wie klassifiziert wird
Das Verfahren in Kürze:
- Identifizierung brennbarer Stoffe — Biogas (Methan), gegebenenfalls H₂, Staub von getrocknetem Gärrest, Futtermittelstaub.
- Identifizierung der Freisetzungsquellen — Ventile, Dichtungen, Flansche, Entlüftungsöffnungen, Sicherheitsventile, Probenahmestellen.
- Freisetzungsgrad — ständig, erster (im Normalbetrieb zu erwarten), zweiter (nur im Störfall).
- Lüftung — natürlich oder mechanisch, ihre Wirksamkeit und Verfügbarkeit.
- Festlegung der Reichweite der Zone: Der Abstand von der Quelle hängt von der Gasmenge, dem Druck, der Geländeform und der Lüftung ab.
Dazu werden harmonisierte Normen und Branchenleitfäden herangezogen; deren Nummern und Anforderungen sollte ein befugter Planer kennen. Übernehmen Sie Zonenradien nicht „aus Internettabellen“, ohne sie für die konkrete Anlage zu überprüfen.
Typische Orte in der Biogasanlage (Richtwerte)
| Ort | Typische Klassifizierung (Richtwert) | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Innenraum des Behälters mit Biogas (über der Flüssigkeit) | abhängig von den Bedingungen — das Gas ist in der Regel sauerstofffrei, aber Anfahren oder Lufteintritt sind möglich | Analyse instationärer Zustände erforderlich |
| Raum zwischen den Membranen des Dachs | in der Regel Zone 1 oder 2 | je nach Konstruktion |
| Umgebung von Sicherheitsventilen und Entlüftungen | Zone 1 oder 2 in einem bestimmten Radius | Reichweite nach Berechnung |
| Raum der Gebläse und der Entschwefelungsanlage | Zone 2 oder 1 | abhängig von Lüftung und Dichtheit |
| BHKW-Container | in der Regel Raum ohne Zone mit Gasdetektion und Lüftung, der Gasanschluss erfordert jedoch eine Analyse | je nach Projekt |
| Fackel | Bereich um das Anfahrsystem | Reichweiten projektabhängig |
| Gärresttrocknung | Staubzonen 20/21/22 | gesonderte Analyse |
Die obigen Angaben sind ein Beispiel für Arten von Orten, keine fertige Klassifizierung. Über die Zone entscheidet die Dokumentation der Anlage.
Rolle der Lüftung
Die Lüftung verkürzt die Dauer des Auftretens einer explosionsfähigen Atmosphäre und verringert die Reichweite der Zone. Eine gute natürliche Lüftung (offene Räume, geeignete Öffnungen) kann die Klassifizierung von 1 auf 2 senken und erlaubt in manchen Fällen, den Bereich als zonenfrei einzustufen. Die mechanische Lüftung muss zuverlässig und abgesichert sein (z. B. Reservelüfter, Durchflussüberwachung); ihr Ausfall sollte einen Alarm und Schutzmaßnahmen auslösen.
Kennzeichnung und Dokumentation
Die Zugänge zu den Zonen sollten Warnzeichen (Dreieck „EX“) gemäß den Vorschriften tragen. Zonenzeichnungen mit den Reichweiten in drei Dimensionen sind Teil des Explosionsschutzdokuments. In der Praxis sind auch Lagepläne nützlich, die für den Service und die Feuerwehr zugänglich sind.
Folgen für die Ausrüstung
| Zone | Erforderliche Gerätekategorie (Gas) |
|---|---|
| 0 | Kategorie 1G |
| 1 | Kategorie 2G oder 1G |
| 2 | Kategorie 3G oder höher |
Elektrische und nichtelektrische Ausrüstung (z. B. mechanische Ventile mit funkenerzeugenden Elementen) muss der Kategorie entsprechen. Handwerkzeuge, Kleidung und Schuhe werden dagegen im Hinblick auf Funkenfreiheit und antistatische Eigenschaften ausgewählt.
Fehler und Fallstricke
- Übernahme der Klassifizierung einer anderen Anlage ohne Berücksichtigung der Unterschiede,
- fehlende Analyse instationärer Zustände (Anfahren, Instandsetzung, Ausfall der Lüftung),
- Unterschätzung des Staubs in der Trocknungsanlage,
- Änderung der Konfiguration (neues Ventil, neuer Anschluss) ohne Aktualisierung der Zonen,
- nicht gekennzeichnete Zonen an Orten, die für Außenstehende zugänglich sind.
Was nach einer Änderung der Anlage zu tun ist
Jede Modernisierung (zusätzlicher Fermenter, neue Entschwefelungsanlage, Änderung des Anschlusses) erfordert eine Überprüfung der Klassifizierung. Beauftragen Sie damit eine Person mit entsprechender Qualifikation und dokumentieren Sie Datum und Umfang der Änderungen. Eine Klassifizierung, die nicht der Wirklichkeit entspricht, ist schlechter als gar keine, da sie ein falsches Gefühl von Sicherheit vermittelt.
Beispiel einer Überlegung für ein Sicherheitsventil
Das Sicherheitsventil eines Membrandachs öffnet sich selten und nur kurz, daher ist der Freisetzungsgrad der zweite, und die Zone um das Ventil ist in der Regel Zone 2 mit einem bestimmten Radius; in unmittelbarer Nachbarschaft der Austrittsöffnung, aus der das Gas beim Ansprechen strömt, kann es Zone 1 sein. Ist die natürliche Lüftung gut (offener Raum, nach oben gerichteter Auslass), ist die Reichweite meist begrenzt. Dasselbe Gerät in einer Einhausung ohne Luftströmung kann dagegen eine weitergehende Klassifizierung erfordern. Dies zeigt, dass über die Zone nicht der Name des Geräts entscheidet, sondern sein Standort, der Druck, der Durchfluss und die Lüftung.
Wer klassifizieren darf
Die Klassifizierung sollte von einer Person durchgeführt werden, die über Kenntnisse im Explosionsschutz verfügt, am besten mit Erfahrung in Biogasanlagen. Der Betreiber trägt die Verantwortung für ihre Richtigkeit und Aktualität, auch wenn er externe Dienstleistungen in Anspruch nimmt.
Zonen und die tatsächliche Praxis
Eine gute Klassifizierung ist nur dann nützlich, wenn die Belegschaft sie versteht. Deshalb lohnt es sich, neben der Dokumentation eine einfache Karte mit Farben und Reichweiten vorzubereiten und sie im Leitstand und an den Zugängen auszuhängen. Zeigen Sie bei der Schulung vor Ort, wo die Zone endet, und erläutern Sie, was mitgeführt werden darf: Ex-Telefon, Ex-Taschenlampe, funkenfreies Werkzeug. Das erleichtert die Durchsetzung der Regeln ohne ständige Aufsicht.
