Um die ATEX-Richtlinie zu erfüllen, muss die Ausrüstung:

• ein CE-Zeichen tragen
• die notwendige Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereichen besitzen
• einen anerkannten Leistungsstandard, z. B. EN60079-29-1 Elektrische Geräte
für die Detektion und Messung brennbarer Gase, erfüllen (anwendung spezifisch).

Die Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche wurde in der ATEX-Richtlinie neu definier

ATEX-Richtlinie 1992/92/EG Artikel 137
Artikel 137 beschreibt die Verantwortlichkeiten des Arbeitgebers. Neue Anlagen müssen diese Anforderungen seit Juli 2003 erfüllen. Für bestehende Anlagen gilt dies ab Juli 2006. In Großbritannien wird diese Richtlinie von der HSE durch „The Dangerous Substances and Explosive Atmospheres Regulations 2002 (DSEAR)“ (Vorschriften für gefährliche Substanzen und explosionsfähige Atmosphären) erfüllt.

Die Richtlinie hat folgende Zielsetzungen:

Im Rahmen der Beurteilung von Explosionsrisiken hat der Arbeitgeber ein Explosionsschutzdokument zu erstellen, aus dem insbesondere hervorgeht:

• dass die Explosionsrisiken ermittelt und einer Bewertung unterzogen wurden
• dass angemessene Vorkehrungen werden, um die Ziele des Explosionsschutzes zu erreichen
• welche Bereiche in Zonen eingeteilt wurden
• für welche Bereiche die Mindestvorschriften gelten
• dass die Arbeitsstätte und die Arbeitsmittel sicher gestaltet sind und sicher betrieben und gewartet werden

Der Arbeitgeber kann bereits vorhandene Explosionsrisikoabschätzungen, Dokumente oder andere gleichwertige Berichte, die im Rahmen anderer gemeinschaftlicher Akte erstellt wurden, miteinander kombinieren. Dieses Dokument muss überarbeitet werden, wenn wesentliche Änderungen, Erweiterungen oder Umgestaltungen vorgenommen werden.

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Zoneneinteilung
Nicht alle Bereiche einer Industrieanlage oder eines Standorts sind in gleicher Weise als gefährdet anzusehen. Im Untertagebereich eines Kohlebergwerks, zum Beispiel herrscht jederzeit ein erhöhtes Risiko, da Methangas ständig vorliegen kann. In einer Fabrik andererseits, in der Methan gelegentlich vor Ort in Lagertanks gespeichert wird, wären nur die Bereiche um die Tanks sowie die Anschlussleitungen als explosionsgefährdet zu betrachten. In diesem Fall ist es nur erforderlich, Vorsichtsmaßnahmen in denjenigen Bereichen zu treffen, in denen möglicherweise Gasaustritte vorkommen können.

Von den Regulierungskörperschaften wurden für die Industrie bestimmte Bereiche (‘Zonen’) nach ihrem Gefährdungspotenzial festgelegt. Die drei Zonen sind folgendermaßen eingeteilt:

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

In Nordamerika beinhaltet die am häufigsten verwendete Einstufung (NEC 500) nur zwei Klassen, die als ‘Divisions’ bezeichnet werden.
Division 1 entspricht den beiden europäischen Zonen 0 und 1, während
Division 2 in etwa gleichbedeutend ist mit Zone 2.

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Schutzarten von Gehäusen
Der Schutzgrad von Gehäusen gegen das Einbringen von Flüssigkeiten und Fremdkörpern wird durch Kennzeichnungen angegeben. Diese Kennzeichnungen betreffen auch den Schutz von Personen gegen Berührung von spannungsführenden oder beweglichen Teilen im Inneren des Gehäuses. Diese Angaben erfolgen zusätzlich und ersetzen nicht die Schutzklassen für elektrische Betriebsmittel zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.

In Europa werden die Schutzarten durch die Buchstaben IP gefolgt von zwei Ziffern für den Schutzgrad angegeben. Die erste Ziffer kennzeichnet den Schutzgrad für den Berührungsschutz gegen spannungsführende oder bewegliche Teile im Inneren des Geräts sowie den Schutz gegen Eindringen von Fremdkörpern; die zweite Ziffer kennzeichnet den Schutz gegen Eindringen von Wasser. Ein Gehäuse mit der Schutzart IP65, zum Beispiel, bietet vollständigen Schutz gegen die Berührung spannungsführender oder beweglicher Teile, ist staubdicht und geschützt gegen das Eindringen von Spritz- oder Strahlwasser. Diese Schutzart wäre geeignet für Messausrüstung wie eine Gaswarnzentrale, wobei aber darauf geachtet werden muss, dass die Elektronik ausreichend gekühlt wird. In Großbritannien wird häufig nur die zweistellige Kurzform des IP-Codes verwendet. Die vollständige internationale Version hat drei Stellen nach den Buchstaben IP, z. B. „IP653“. Die dritte Stelle gibt den Stoßschutz an. Die Bedeutungen dieser Ziffern sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

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Sicherheits-Integritätsstufen
Die Zertifizierung befasste sich im Wesentlichen mit der Sicherheit eines Produkts in seiner Arbeitsumgebung, d. h., dass es für sich genommen keine Gefährdung darstellt. Der Zertifizierungsprozess ist (besonders in Europa mit der Einführung der ATEX-Norm für sicherheitsbezogene Geräte) jetzt weiter fortgeschritten und bezieht auch die Messung/physikalische Leistung des Produkts mit ein. Die SIL fügt eine weitere Dimension hinzu, indem sie sich mit der Sicherheit des Produkts in der Hinsicht befasst, ob es seine Sicherheitsfunktion ausführen kann, wenn dies notwendig ist (siehe: EN 61508 Anforderungen an den Hersteller). Dies wird in steigendem Maße gefordert, da die Entwickler und Betreiber von Installationen ihre sicherheitstechnischen Systeme aufbauen und dokumentieren müssen (siehe: EN 61511 Benutzeranforderungen).

Aus EN61508 werden individuelle Normen entwickelt, die für bestimmte Ausrüstungstypen gelten. Für Gaswarnsysteme gilt die Norm EN50402:2005+A1:2008 Elektrische Geräte für die Detektion und Messung von brennbaren oder toxischen Gasen und Dämpfen oder Sauerstoff.

Beim Sicherheitsmanagement geht es um die Verringerung von Risiken. In allen Prozessen gibt es einen Risikofaktor. Ziel ist es, das Risiko auf 0% zu senken. Realistisch ist dies nicht immer möglich, sodass ein akzeptables Risiko – ALARP = ‘As Low As Reasonably Practical’ (Minimierung auf ein Maß, das vernünftig und durchführbar ist) - festgelegt wird. Sicherer Aufbau und sichere Spezifikation von Anlagen sind Hauptfaktoren zur Risikoverminderung. Sichere Betriebsverfahren tragen ebenso wie ein umfassendes Wartungsprogramm zur Verringerung des Risikos bei. Das E/E/PES (elektrisches/elektronisches/programmierbares elektronisches System) ist die letzte Verteidigungslinie bei der Vermeidung von Unfällen. Die SIL ist eine Maßzahl der Sicherheitsfähigkeiten des E/E/PES. In typischen Anwendungen bezieht sich diese auf die Brandschutz- und Gaswarnsysteme, d. h. Detektoren, Logikfunktionen und Sicherheitssteuerungen/-meldungen.

Jede Ausrüstung birgt ein Ausfall- oder Versagensrisiko. Wichtig ist es zu erkennen, wann Ausfälle aufgetreten sind und die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen. In manchen Systemen kann Redundanz zur Aufrechterhaltung einer Funktion angewendet werden. In anderen Systemen können Selbsttestfunktionen die gleiche Wirkung haben. Das Hauptentwicklungsziel liegt darin, Situationen zu vermeiden, in denen Störungen, die ein System daran hindern, seine Sicherheitsfunktionen durchzuführen, nicht erkannt werden. Es besteht ein entscheidender Unterschied zwischen Zuverlässigkeit und Sicherheit. Ein Produkt, das zuverlässig erscheint, kann unerkannte Ausfälle aufweisen, während ein Ausrüstungsteil, dass eine größere Anzahl von Störungen anzeigt, sicherer sein kann, da es sich niemals bzw. selten in einem Zustand befindet, in dem es seine Funktion nicht ausführen kann oder seine Unfähigkeit, dies zu tun, nicht gemeldet hat.

Für Sicherheits-Integritätsstufen sind vier Werte definiert. Allgemein gilt, je größer der SIL-Wert ist, desto größer ist die Anzahl der beherrschten Störungen. Für Brandschutz- und Gaswarnsysteme sind die Stufen in Form einer „mittleren Ausfallwahrscheinlichkeit der Funktion im Anforderungsfall“ (PFDavg) definiert.

Viele der in Betrieb befindlichen Brandschutz- und Gaswarnprodukte wurden lange vor der Einführung der SIL entwickelt und können daher bei individueller Bewertung nur eine niedrige bzw. keine SIL-Einstufung erhalten. Dieses Problem lässt sich durch verschiedene Techniken lösen, z. B. indem die Testintervalle verkürzt oder Systeme mit verschiedenen Technologien (zur Vermeidung gleichzeitiger Ausfälle) kombiniert werden, um den effektiven SIL-Wert zu erhöhen.

Damit ein Sicherheitssystem eine vorgegebene SIL erreicht, muss die Summe der mittleren Ausfallwahrscheinlichkeiten (PFDavg) berücksichtigt werden.

Für SIL 2
PFD (Sensor) + PFD (Logik) + PFD (Aktor) < 1x10-2

Die Wahl der für die Installation geforderten SIL muss in Verbindung mit dem Niveau des Sicherheitsmanagements im Aufbau des Prozesses selbst getroffen werden. Das E/E/PES sollte nicht als wichtigster Sicherheitsaspekt gesehen werden. Gestaltung, Betrieb und Wartung sind von größter Bedeutung für die Sicherheit jedes industriellen Prozesses.

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