ATEX (ATmosphères EXplosibles) ist die europäische Richtlinie (2014/34/EU), die Anforderungen an elektrische Geräte stellt, die in Umgebungen verwendet werden, in denen Explosionsgefahr durch Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube auftreten kann. Für Elektromotoren bedeutet das in der Praxis: die richtige Zonenklassifizierung, die richtige Schutzart und die richtige Dokumentation. Dieser Artikel entwirrt die wichtigsten Entscheidungen.
Zonen erklärt: Gas (G) und Staub (D)
ATEX unterscheidet zwei Arten von Atmosphären: Gas (G) und Staub (D, von „dust"). Jede hat drei Zonen je nachdem, wie oft die explosive Atmosphäre vorhanden ist:
| Zone | Typ | Vorhandensein explosive Atmosphäre | Typischer Standort |
|---|---|---|---|
| Zone 0 | Gas | Ständig oder lange | In Tanks, Prozessbehältern |
| Zone 1 | Gas | Gelegentlich im Normalbetrieb | In der Nähe von Ventilflügeln, Ventilen, Dichtungen |
| Zone 2 | Gas | Selten und nur kurz | Im Bereich um Zone 1 |
| Zone 20 | Staub | Ständig oder lange | In Silos, Filteranlagen |
| Zone 21 | Staub | Gelegentlich | Um Maschinen, die Staub erzeugen (Mühlen, Siebe) |
| Zone 22 | Staub | Selten und kurz | Räume um Zone 21 |
Die Zoneneinteilung wird vom Anwender (zum Beispiel Ihrem Prozessingenieur oder Sicherheitsbeauftragten) auf der Grundlage einer Risikoanalyse festgelegt. Für Elektromotoren können Sie dies als gegeben betrachten und sich auf den richtigen Schutz konzentrieren.
Schutzarten (Ex-Codes)
Der Ex-Code auf dem Typenschild gibt an, wie der Motor zur Vermeidung von Explosionen ausgelegt ist. Für Standard-IEC-Motoren sind drei Methoden relevant:
Ex db (druckfeste Kapselung, früher Ex d)
Das Motorgehäuse ist so ausgelegt, dass es eine interne Gasexplosion aushalten kann, ohne dass Flammen oder heiße Gase nach außen entweichen können. Geeignet für Zone 1 und Zone 2.
- Höchstes Schutzniveau in Standard-IEC-Motoren.
- Schweres Gusseisengehäuse, spezifische Flansch-Toleranzen.
- Aufpreis gegenüber Standard-IEC: ungefähr 50-100%.
- Geeignet für Petrochemie, LNG-Tanker, Offshore-Öl & Gas.
Ex ec (erhöhte Sicherheit, früher Ex e und Ex eb)
Konstruktive Maßnahmen verhindern, dass e eine Zündquelle entsteht, höhere elektrische Sicherheit, bessere Isolierung, Reduzierung des Erwärmungsrisikos. Geeignet für trong>Zone 2.
- Leichter gebaut als Ex db, daher leichter im Gewicht und günstiger.
- Aufpreis gegenüber Standard-IEC: ungefähr 20-40%.
- Nicht geeignet für Zone 1, nur Zone 2 (selten explosive Atmosphäre)
- Geeignet für die meisten unkritischen Installationen in Petrochemie und Schiffsmaschinenräumen.
Ex tb (staubexplosionsgeschützt, Gehäuseschutz)
Das Gehäuse verhindert das Eindringen von Staub und das Entzünden von Staub durch heiße Oberflächen. Speziell für Staubatmosphären. Geeignet für Zone 21 und Zone 22.
- IP6X-Dichtung (vollständig staubdicht).
- Kontrollierte maximale Oberflächentemperatur.
- Aufpreis gegenüber Standard-IP55-Motor: 20-40%.
- Geeignet für Mehlmühlen, Zementindustrie, Zuckerraffinerien, Korntransport.
Gasgruppen: IIA, IIB, IIC
Neben der Zone muss der Motor auch für die in Ihrer Atmosphäre vorkommende Gasgruppe geeignet sein. Diese sagt etwas darüber aus, wie schnell ein Gas zündet:
| Gruppe | Beispielgase | Wo |
|---|---|---|
| IIA | Propan, Benzin, Diesel | Viel Petrochemie, LPG-Anlagen |
| IIB | Ethylen, Schwefelwasserstoff | Chemie, Kunststoffindustrie |
| IIC | Wasserstoff, Acetylen | Wasserstoffproduktion, Schweißen, Chemie |
Ein für IIC zertifizierter Motor ist auch für IIA und IIB geeignet. Für die meisten Öl- und Gasanwendungen reicht IIB. IIC ist nur bei Wasserstoff oder Acetylen erforderlich.
Temperaturklassen: T1 bis T6
Die Temperaturklasse gibt die maximale Oberflächentemperatur des Motors an. Diese muss niedriger sein als die Selbstentzündungstemperatur des Gases in der Atmosphäre:
| Klasse | Max. Oberflächentemperatur | Gas-Beispiele |
|---|---|---|
| T1 | 450 °C | Methan, Wasserstoff |
| T2 | 300 °C | Propan, Butan |
| T3 | 200 °C | Benzin, Diesel |
| T4 | 135 °C | Ethylenoxid, Acetaldehyd |
| T5 | 100 °C | Schwefelkohlenstoff (selten) |
| T6 | 85 °C | Ethylnitrit (selten) |
Beispiel: einen vollständigen Ex-Code lesen
Ein typischer ATEX-Code auf einem Typenschild sieht so aus: II 2G Ex db IIB T4 Gb. Aufgeschlüsselt:
- II = Geräte-Gruppe II (Industrie, nicht Bergbau).
- 2G = Kategorie 2 für Gas (Zone 1).
- Ex db = druckfeste Kapselung.
- IIB = Gasgruppe IIB.
- T4 = max. Oberflächentemperatur 135 °C.
- Gb = Schutzniveau b für Gas (entspricht Zone 1).
Kostenimplikationen und Lieferzeit
ATEX-Motoren sind teurer und haben längere Lieferzeiten als Standardmotoren. Typische Aufpreise und Lieferzeiten:
- Ex db: Aufpreis 50-100%, Lieferzeit 4-8 Wochen ab Werk.
- Ex ec: Aufpreis 20-40%, Lieferzeit 2-4 Wochen.
- Ex tb: Aufpreis 20-40%, Lieferzeit 2-4 Wochen.
- Aus Lager (M3JP/M3KP/M3GP) typisch 1-2 Wochen lieferbar bei Standardausführungen.
Praktische Checkliste vor der Bestellung
Vor der Bestellung eines ATEX-Motors prüfen wir mit Ihnen die folgenden Punkte:
- Korrekte Zone (1, 2, 21, 22) basierend auf Ihrem Zonenklassifizierungsdokument.
- Korrekte Gasgruppe (IIA/IIB/IIC) oder Staubgruppe (IIIA/IIIB/IIIC).
- Korrekte Temperaturklasse basierend auf der niedrigsten Selbstentzündungstemperatur in der Atmosphäre.
- Erforderliche IP-Schutzart (mindestens IP55, oft IP65 oder IP66 in feuchten Umgebungen).
- ATEX- und IECEx-Zertifikate vorhanden für den Standort (EU-Markt: ATEX erforderlich, Asien/Mittlerer Osten: IECEx).
- Korrekter Motorschutz: PTC-Sensoren, ggf. Lager-PT100 für Zustandsüberwachung.
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