Ex Baugruppen Teil 2

Außerdem fehle es häufig an notwendigen Informationen von Seiten der Hersteller, um eine umfassende und korrekte Bewertung durchführen zu können.

 Die richtige Arbeitsausführung bei der elektrischen und mechanischen Installation der Einzelteile ist entscheidend für die Sicherheit der kompletten Baugruppe.

Das Beispiel der europäischen ATEX – Richtlinie (siehe erster Teil dieser Artikelserie) zeige, wie hilfreich es ist, ein Brückendokument zu haben, das mögliche Sicherheitskonzepte für den Zusammenbau von Betriebsmitteln zu explosionsgeschützten Baugruppen vorgebe. In der Diskussion wurden zwei alternative Lösungsansätze diskutiert.

a) Innerhalb des IECEx-Systems gab es seit einigen Jahren das Scheme zur Zertifizierung von Dienstleistern für ausgewählte Tätigkeiten in Ex-Bereichen (IECEx Certified Service Facilities Scheme – IECEx SFC).  Bereits nach wenigen Jahren hatte sie dieses als anerkannte Größe bei der Bewertung von Reparaturbetrieben für explosions-geschützte Betriebsmittel etabliert. Die Idee war nun, Dienstleister für den korrekten Zusammenbau von Ex-Baugruppen zu zertifizieren.

b) Alternativ dazu sollte eine spezielle IEC-Norm oder zumindest Technische Spezifikation (IEC/TS) erarbeitet werden, die die wichtigsten Vorgaben für einen korrekten Zusammenbau von Ex-Baugruppen enthielte und so als Test- und Zertifizierungsgrundlage für ExCBs dienen würde.

Letzteres fand die Zustimmung der Mehrheit der IECEx-Executive Group und es wurde ein entsprechender Vorschlag (New Work Item Proposal) erarbeitet und dem Technical Committee TC 31 von IEC unterbreitet und von diesem angenommen. Die erste Sitzung des neuen Normenausschusses (Maintenance Team MT) fand im Frühjahr 2015 in Windsor in der Nähe von London statt. Die Beteiligung von mehr als 50 internationalen Experten an dieser Auftaktsitzung unterstrich genau wie das Rekordtempo der Fertigstellung des Dokumentes die Bedeutung und Dringlichkeit der Lösung. Bereits reichlich zwei Jahre nach der Auftaktsitzung wurde die IEC/TS als gültiges Dokument im Jahr 2017 veröffentlicht.

In der Einleitung heißt es da: „Diese technische Spezifikation enthält Anforderungen für die Planung, Konstruktion, Montage, Prüfung, Erstinspektion, Kennzeichnung, Dokumentation und Bewertung von Gerätegruppen, damit diese Ex-Geräte und die Verschaltung von Ex-Geräten eine Gerätegruppe bilden, die auch die Anforderungen anderer Teile der ISO 80079 und IEC 60079 Normenreihen erfüllen.

Aus dieser etwas holprigen deutschen Übersetzung kann man zunächst entnehmen, dass im IEC Sprachgebrauch nicht mehr wie im Geltungsbereich der ATEX-Richtlinie von Baugruppen und Bauteilen (welche Geräte, Schutzsysteme, Vorrichtungen und Komponenten sein können) sondern von Gerätegruppen und (Ex-)Geräten gesprochen wird. Auch in der englischen Ausgabe gibt es unterschiedliche Begrifflichkeiten: Im ATEX-Guide ist die Rede von „combined products (assemblies) und parts (equipment, protective systems, devices and components). Leider gelingt es also auch im Fall der Baugruppen nicht, einen einheitlichen Sprachgebrauch umzusetzen, was sicherlich sehr nutzerfreundlich gewesen wäre. Im weiteren Text dieses Artikels wird weiterhin der Begriff „Baugruppe“ verwendet. Nur bei konkreten Zitaten aus der Technischen Spezifikation behalten wir den Originalbegriff „Gerätegruppe“.

Richtig wäre außerdem gewesen, nicht nur von der Verschaltung von Ex-Geräten zu sprechen, denn das ist ja gerade die Besonderheit von Ex-Baugruppen, dass auch andere Bestandteile als Ex-Geräte wie z.B. mechanische und elektrische Verbindungselemente sicher integriert werden müssen. Im englischen Originaltext ist das zwar etwas glücklicher aber auch nicht eindeutig formuliert.

Weiterhin geht in der deutschen Übersetzung ein entscheidender Fakt unter: es geht nicht nur um eine „Verschaltung“ von Ex-Geräten, sondern es geht um den mechanischen Zusammenbau und die elektrische Verbindung der verschiedenen Bauteile, die zwar auch zertifizierte Ex-Geräte sein können aber es nicht in jedem Fall sein müssen. Durch den korrekten Zusammenbau und die elektrische Verbindungstechnik muss der Explosionsschutz der gesamten Baugruppe gewährleistet sein, d.h. es dürfen dadurch keine neuen Zündquellen erzeugt werden.

Wichtige Aussagen darüber, was nicht unter den Geltungsbereich der IEC/TS fällt, sind im Kapitel 1 Anwendungsbereich enthalten. Neben den bereits aus der Basisnorm IEC 60079 enthaltenen Ausnahmen wie medizinische Räume oder Blitzschutzanlagen fallen u.a. nicht unter den Geltungsbereich des Dokuments:

• Betriebsmittel, die in ihrer Gesamtheit einer oder mehreren in den Normenreihen IEC 60079 und IEC 80079 definierten Zündschutzarten entsprechen, wie z.B. Überdruckgekapselte und fremdbelüftete Räume nach IEC <avayaelement class="contentWrapper"><avayaelement callelement="+496007913" class="dcelink" id="dceLink-8" originaltext="60079-13">60079-13</avayaelement></avayaelement>
• Installationen beim Betreiber nach dem Anwendungsbereich der IEC <avayaelement class="contentWrapper"><avayaelement callelement="+496007914" class="dcelink" id="dceLink-9" originaltext="60079-14">60079-14</avayaelement></avayaelement>.

Letztere Aussage macht es erforderlich, eindeutige Unterscheidungsmerkmale zu definieren, um festzustellen, ob es sich tatsächlich um eine Baugruppe handelt. Hilfreich ist dafür die Begriffsdefinition unter 3.1 „Gerätegruppen: vorgefertigte Kombination von Ex-Geräten, die, fall notwendig mit anderen Teilen elektrisch oder mechanisch zusammengeschaltet sind um einen kompletten funktionsfähigen Zusammenbau zu bilden.

Diese Kombination wurde, bevor sie beim Endanwender in Betrieb genommen wird, zusammengebaut. Sie kann auch beim Endanwender zusammengebaut werden.“

Das entscheidende Unterscheidungsmerkmal gegenüber einer Anlageninstallation ist also die (beim Hersteller) vorgefertigte Kombination, die einen kompletten funktionsfähigen Zusammenbau bildet.

Im Abschnitt 4 werden die notwendigen Angaben für Gerätegruppen vorgegeben. Neben den üblichen Angaben zum Explosionsschutz wie dem EPL, der Explosionsschutz-Gruppe, den Temperaturklassen, Zündschutzarten sowie ggf. zu beachtenden besonderen Bedingungen gehören dazu die elektrischen Ein- und Ausgangsgrößen sowie die Umgebungsbedingungen. Leider erschwer auch hier die schlechte Übersetzungsqualität sowohl in Hinsicht auf die Grammatik als auch auf die verwendeten Begriffe das Verständnis des Textes.

Bei der Festlegung des EPLs der Baugruppe wird zunächst der vorgesehene Einsatzort (Ex-Zone) berücksichtigt. Für den besonderen Fall eigener Freisetzungsquellen innerhalb der Baugruppe müssen diese zusammen mit der verwendeten Bewertungsmethodik, die letztlich die gesamte Zonenklassifizierung bestimmt, dokumentiert werden.

Abschnitt 5 enthält Vorgaben zur Projektierung der Baugruppen. Ähnlich zur ATEX – Regelung können entweder separat zertifizierte Geräte oder solche ohne Zertifikat verwendet werden. Die Tauglichkeit der letzteren muss dann allerdings bei der Prüfung der gesamten Baugruppe nachgewiesen werden. Ex-Komponenten können entweder als Bestandteil zertifizierte Geräte (ohne weitere Prüfungen) oder als Teile der Baugruppe verwendet werden. Auch hier wird die Eignung der Ex-Komponenten im Rahmen der Prüfung der Baugruppe nachgewiesen.

Wenn in den Einzel-Zertifikaten der Bestandteile der Baugruppe sowie im Zertifikat der Baugruppe selbst besondere Bedingungen vorgegeben werden muss der Hersteller der Baugruppe diese dokumentieren. Weiterhin muss er angeben, wie diese besonderen Bedingungen bei der Installation und beim Betrieb der Baugruppe weingehalten werden.

Als Bestandteil des Baugruppen-Zertifikates muss der Hersteller eine Liste aller eingesetzten zertifizierten Geräte und Komponenten erstellen, die die wichtigsten Angaben zur Identifikation und zum Explosionsschutz enthält.

Etwas verwirrend ist der Text in Abschnitt 5.2: Für „andere Elemente“, die für den Explosionsschutz relevant sind, sind als Detailinformationen die Beschreibung, Hersteller und Typ sowie die Explosionsrisiken und die getroffenen Maßnahmen zu deren Bewältigung anzugeben. Letzteres wird lediglich in der Aufzählung in einem Satz vorgegeben. In Anbetracht der Tatsache, dass gerade die Verwendung zusätzlicher, nicht durch eigene Zertifikate abgedeckte Teile wie Leitungen, nichtmetallische Gehäuse oder bewegliche Metallteile ein wesentliches Merkmal von Baugruppen darstellen und zahlreiche potenzielle Zündquellen aufweisen können, hätte man sich an dieser Stelle ausführlichere Informationen gewünscht.

Die folgende Anmerkung mit dem Hinweis auf die ISO 80079-36 und der darin enthaltenen Zündgefahrenbewertung ist zwar hilfreich, sorgt aber auch nicht für die angemessene Ausgewogenheit der Anforderungen.

Unverständlich ist, warum diese Anforderungen nicht in den Abschnitt 6.6: Zündgefahren-bewertung integriert wurde. Hier wird die zentrale Forderung in der angebrachten Ausführlichkeit beschrieben: „Der Hersteller hat für alle Zündgefahren, die durch die Kombination der Ex-Geräte entstehen können, eine Bewertung nach der ISO 80078-36 sowohl für nichtelektrische als auch elektrische Risiken durchzuführen und zu dokumentieren.“ Zweifellos gehören die in Abschnitt 5.2 erwähnten „anderen Elemente“ zu dieser Betrachtung dazu.

In zahlreichen weiteren Abschnitten wird direkt Bezug auf die IEC 60079-14 genommen.

So sind die Anschlüsse der Baugruppe so auszuführen, dass sie den in der Norm festgelegten elektrischen Installationsmethoden entsprechen. Die Erdung und der Potenzialausgleich sind normenkonform auszuführen und passen sich so in die Gesamtinstallation ein. Auch die Erstinspektion und Prüfung der Baugruppe sind nach IEC 60079-14 auszuführen.

Sehr ausführlich und informativ sind die Abschnitte 6.9, 6.10 und 8 der technischen Spezifikation gestaltet, die die Dokumentation der Baugruppe, die Inhalte der Betriebsanleitung und die Kennzeichnung betreffen. Hier erhält der Hersteller der die notwendigen Vorgaben, die letztendlich zum sichern Betrieb der Baugruppe führen.

Die eingangs geschilderte Problemstellung konnte mit der TS 60079-46 weitestgehend erfüllt werden. Dies wird nicht zuletzt durch die große Akzeptanz des Dokumentes von Seiten der Hersteller sehr unterschiedlicher Ex-Baugruppen und der ExCBs deutlich.

Wenige Jahre nach der Veröffentlichung des Dokumentes findet man bereits mehr als 300 IECEx-Zertifikate für Produkte von Herstellern aus 20 Länder in der Online-Datenbank (Stand April 2023).

Positiv zu bewerten ist die Tatsache, dass man bei IEC TC 31 im Maintenance Team 60079-46 bereits mitten in der Erstellung der neuen Ausgabe des Dokumentes ist, das diesmal als vollwertige IEC-Norm erscheinen wird. Der Committee Draft (CD) wurde Anfang 2023 veröffentlicht und befindet sich bis Ende April 2023 in der Kommentierungsphase. Viele der oben im Text benannten Mängel und Unzulänglichkeiten werden mit der Neuausgabe beseitigt. Es ist schließlich zu hoffen, dass man diesmal bei der deutschen Übersetzung sorgfältiger verfährt.