5.9.1 Hinweise für die Gefährdungsbeurteilung
(1) Elektromagnetische Felder gehen von allen Anlagen aus, die hochfrequente elektrische Energie erzeugen und benutzen (Hochfrequenzanlagen). Dazu gehören beispielsweise Funksender, z. B. für Mobil- oder CB-Funk, oder medizinische, wissenschaftliche und industrielle Hochfrequenzgeneratoren zum Erwärmen, Trocknen, Härten und zum Schweißen oder Schneiden.
(2) Sämtliche im Strahlungsfeld befindlichen leitfähigen Teile wirken als Empfangsantenne, so genanntes Empfangsgebilde. Bei ausreichender Stärke des Feldes und genügender Größe des Empfangsgebildes kann eine explosionsfähige Atmosphäre entzündet werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die empfangene Hochfrequenzleistung dünne Drähte zum Glühen bringt oder dass bei Kontakt bzw. Unterbrechung leitfähiger Teile Funken erzeugt werden. Bei besonders starken elektromagnetischen Feldern, wie in der unmittelbaren Nähe von Hochfrequenzgeneratoren hoher Leistung, können sich sogar nicht leitfähige Materialien stark erwärmen und zur Zündquelle werden. Die vom Empfangsgebilde aufgenommene Energie, die zur Zündung führen kann, ist bei gegebener Frequenz und Sendeleistung in erster Linie abhängig vom Abstand Strahler – Empfangsgebilde und den Abmessungen des Empfangsgebildes.
5.9.2 Schutzmaßnahmen in explosionsgefährdeten Bereichen, in denen Maßnahmen zur Zündquellenvermeidung erforderlich sind
(1) Durch Begrenzung der eingesetzten Sendeleistung bzw. Strahlungsleistung sind Funkenbildungen innerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches entsprechend den nachstehenden Anforderungen für die entsprechenden Zonen zu vermeiden.
(2) Wenn sich die strahlungserzeugende Quelle (Sender oder Antenne) außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches befindet, ist das Vermeiden der Bildung wirksamer Zündquellen durch Einhaltung eines ausreichenden Sicherheitsabstandes zu erreichen.
(3) Als allgemeine Schutzmaßnahme gegen die Zündwirkung unbeabsichtigt einwirkender elektromagnetischer Felder ist nach allen Richtungen ein Sicherheitsabstand zwischen Sendeantenne und einem sich im explosionsgefährdeten Bereich befindlichen Empfangsgebilde zu beachten. Bei Sendeantennen mit Richtcharakteristik ist zu beachten, dass der Sicherheitsabstand richtungsabhängig sein kann. Der Sicherheitsabstand kann durch Berechnung oder Messung ermittelt werden. Kann ein ausreichender Sicherheitsabstand nicht eingehalten werden, sind geeignete sender- oder empfangsseitige Schutzmaßnahmen festzulegen.
(4) Die Zeit bis zum Einsetzen der selbständigen Flammenausbreitung ist die Zündinduktionszeit. Sie ist für verschiedene Stoffe unterschiedlich. In zündwilligster Zusammensetzung mit Luft beträgt die Zündinduktionszeit für Wasserstoff etwa 20 μs, für Propan und Ethylen etwa 100 μs. Die während der Zündinduktionszeit eingespeiste Energie kann praktisch als voll zündwirksam betrachtet werden. Eine spätere Energiezufuhr kann nicht mehr voll zündwirksam werden, da die für die Entzündung zur Verfügung stehende Energie bereits durch eintretende Wärmeverluste an das umgebende Gas gemindert wird. Bei kontinuierlicher Energiezufuhr stellt sich schließlich ein Zustand ein, bei dem sich Energiezufuhr und Verluste an die Umgebung die Waage halten. In diesem Fall ist die dem Funken zugeführte elektrische Leistung maßgeblich für die Entzündung. Bei einer einmaligen Energiezufuhr in Form eines kurzzeitigen Impulses, bei der die Impulsdauer kleiner als die Zündinduktionszeit des Gemisches ist, ist jedoch die im Impuls enthaltene Energie als die maßgebliche Größe für die Entzündung anzusehen.
(5) Für direkte Einwirkung des Strahlungsfeldes einer kontinuierlichen Hochfrequenzquelle mit einem Frequenzbereich von 9 x 103 Hz bis 3 x 1010 Hz auf eine explosionsfähige Atmosphäre der Zonen 1 und 2 gilt in Abhängigkeit von der Explosionsgruppe, dass bei einer eingestrahlten Spitzenleistung von nicht mehr als
| 1. |
2 W bei Explosionsgruppe IIC, gemittelt über 20 μs |
| 2. |
3,5 W bei Explosionsgruppe IIB, gemittelt über 80 μs und |
| 3. |
6 W bei Explosionsgruppe IIA, gemittelt über 100 μs |
eine Zündgefahr nicht zu erwarten ist. In der Zone 0 dürfen 80 % dieser Leistungen nicht überschritten werden. Sollte kontinuierliche elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich von 3 x 1010 Hz bis 3 x 1011 Hz nicht zu vermeiden sein, ist die Zündgefahr im Einzelfall zu bewerten.
(6) Bei explosionsfähigen Staub/Luft-Gemischen der Zonen 21 und 22 darf eine Leistung von maximal 6 W eingestrahlt werden, wenn dabei die Mindestzündenergie des explosionsfähigen Staub-/Luft-Gemisches größer oder gleich 1 mJ beträgt. In der Zone 20 dürfen 80 % dieser Leistung nicht überschritten werden. Die allgemeine Betriebserlaubnis, das Funkschutzzeichen des VDE, die Angabe des Funkentstörgrades oder die CE-Kennzeichnung nach EMV-Richtlinie enthalten keine Aussagen darüber, ob durch das Gerät oder sein Strahlungsfeld eine Zündgefahr besteht.
(7) Für gepulste elektromagnetische Felder mit einem Frequenzbereich von 9 x 103 Hz bis 3 x 1010 Hz, z. B. Radar, bei denen die Impulsdauer kürzer als die Hälfte der Zündinduktionszeit, die Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden Impulsen jedoch ...