Inhalt
	Verzeichnis der Beispiele
1	Anwendungsbereich
2	Begriffsbestimmungen
3	Elektrostatische Aufladungen von Gegenständen und Einrichtungen
3.1	Leitfähige und ableitfähige Materialien
3.2	Isolierende Materialien
3.3	Folien- und Papierbahnen
3.4	Fördergurte
3.5	Antriebsriemen
4	Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Flüssigkeiten
4.1	Einteilung von Flüssigkeiten
4.2	Verfahrenstechnische Maßnahmen
4.3	Große Behälter
4.4	Mittelgroße Behälter
4.5	Kleine Behälter
4.6	Hochviskose Flüssigkeiten
4.7	Siebeinsätze, Filter und Wasserabscheider
4.8	Maßnahmen beim Mesen und Probenehmen
4.9	Rohre und Schläuche
4.10	Spezielle Befüllverfahren
4.11	Rühren und Mischen von Flüssigkeiten
4.12	Reinigen von Behältern
4.13	Glasapparaturen
5	Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit gasförmigen Stoffen
5.1	Sandstrahlen
5.2	Feuerlöscher und Feuerlöschanlagen
5.3	Inertisieren
5.4	Unvorhergesehene Leckage von Druckgas
5.5	Spritzlackieren, Pulverbeschichten und Beflocken
5.6	Abluftsysteme
5.7	Staubsauger und Staubsauganlagen
6	Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Schüttgütern
6.1	Verfahrenstechnische Maßnahmen
6.2	Schüttgüter bei Abwesenheit brennbarer Gase und Dämpfe
6.3	Schüttgüter in Gegenwart brennbarer Gase oder Dämpfe
6.4	Flexible Schüttgutbehälter (FIBC)
7	Aufladung von Personen
7.1	Ableitfähiges Schuhwerk
7.2	Ableitfähige Fußböden
7.3	Kleidung
7.4	Handschuhe
7.5	Kopfschutz
8	Erdung und Potenzialausgleich
8.1	Ableitung statischer Elektrizität von leitfähigen Gegenständen
8.2	Ableitwiderstand von Fußböden
8.3	Erdung und Potenzialausgleich in besonderen Fällen
8.4	Kennzeichnung
8.5	Planung und Ausführung
8.6	Betriebsanweisung und Unterweisung
8.7	Prüfung

Anhang A:	Auf- und Entladungsvorgänge in der Elektrostatik
Anhang B:	Bauarten von FIBC
Anhang C:	Elektrischer Schlag
Anhang D:	Erdung und Potenzialausgleich
Anhang E:	Leitfähigkeiten und Relaxationszeiten ausgewählter Flüssigkeiten
Anhang F:	Mindestzündenergie und Mindestzündladung brennbarer Gase und Dämpfe
Anhang G:	Typische Widerstände von Fußböden und Fußbodenbelägen
Anhang H:	Veranschaulichung von Begriffen zur Beschreibung elektrostatischer Eigenschaften

 

Verzeichnis der Beispiele¹⁾

1	Beschichten und Bedrucken isolierender Folien
2	Befüllen mittelgroßer Behälter
3	Befüllen und Entleeren von Intermediate Bulk Containern (IBC) in Zone 1
4	Befüllen von Fässern in Zone 1
5	Befüllen kleiner Kunststoffkanister in Zone 1
6	Schläuche zum Transport von Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIA und IIB
7	Abluftsysteme in Bereichen der Zone 1
8a	Schläuche zum pneumatischen Transport nicht brennbarer Schüttgüter durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIA und IIB
8b	Schläuche zum pneumatischen Transport brennbarer Schüttgüter
9	Pneumatische Förderung brennbarer Schüttgüter
10	Funkenentladungen an einem isolierten Metalltrichter
11	Befüllen isolierender Kunststoffsäcke mit Schüttgut in Zone 21 oder 22
12	Erdung in Zone 1
13	Funkenentladungen
14	Büschelentladungen und Koronaentladungen
15	Gleitstielbüschelentladungen
16	Schüttkegelentladungen

 

Formel- zeichen	Bezeichnung	Einheit
t	Zeit, Verweilzeit	s
RE	Ableitwiderstand	Ω
RD	Durchgangswiderstand	Ω
d	Durchmesser	mm
UD	Durchschlagspannung	V
ε0	Elektrische Feldkonstante (8,852 · 10-12)	As/Vm
A	Fläche	m²
VF	Flüssigkeitsdurchsatz	l/s
N	Geometriefaktor	-
v	Geschwindigkeit	m/s
C	Kapazität	F
ρ	Ladungsdichte	C/m³
L	Länge	m, mm
K	Leitfähigkeit	S/m
E	maximale umgesetzte Energie	J
ESKE	maximale zu erwartende Äquivalentenergie einer Schüttkegelentladung	mJ
EGBE	maximale zu erwartende Energie einer Gleitstielbüschelentladung	J
Q	Menge der Ladung auf einem Leiter	C
MZE	Mindestzündenergie	mJ
MZQ	Mindestzündladung	nC
σ	Oberflächenladungsdichte	C/m²
RO	Oberflächenwiderstand	Ω
εr	Relative Permittivitätszahl (früher Dielektrizitätszahl)	1
τ	Relaxationszeit	s
D	Schichtdicke	mm, µm
vs	Schüttgeschwindigkeit	kg/s
R	spezifischer Oberflächenwiderstand	Ω
ρ	spezifischer Widerstand, spezifischer Durchgangswiderstand	Ωm
RST	Streifenwiderstand	Ω
I	Stromstärke	A
T	Temperatur	°C
V	Volumen	m³, Liter
s	Wandstärke	mm
R	Widerstand	Ω

Formelzeichen und Einheiten

 

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¹⁾ Symbollegende zum Verzeichnis der Beispiele siehe Begriffsbestimmungen in Nummer 2

 

1 Anwendungsbereich

(1) Diese Technische Regel gilt für die Beurteilung und die Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen in explosionsgefährdeten Bereichen und für die Auswahl und Durchführung von Schutzmaßnahmen zum Vermeiden dieser Gefahren.

Hinweis: Liegt auf Grund getroffener Maßnahmen, wie z. B. Inertisierung, keine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre vor, sind Maßnahmen nach dieser Technischen Regel nicht notwendig.

(2) Diese Technische Regel findet sinngemäß auch Anwendung auf die Beurteilung und die Vermeidung von Zündgefahren explosionsfähiger Gemische unter anderen als atmosphärischen Bedingungen oder mit anderen Reaktionspartnern als Luft sowie in anderen reaktionsfähigen Systemen.

Hinweis: Andere als atmosphärische Bedingungen sind z. B. erhöhter Druck, erhöhte Temperatur oder erhöhter Sauerstoffgehalt. Andere Reaktionspartner als Luft sind z. B. Chlor oder Stickoxide. Andere reaktionsfähige Systeme enthalten z. B. chemisch instabile Stoffe, wie Peroxide und Ethylenoxid. Sie benötigen keinen weiteren Reaktionspartner.

(3) Diese Technische Regel kann auch sinngemäß angewendet werden, um elektrische Ladungen als Zündursache für Brände zu vermeiden.

(4) Diese Technische Regel gilt auch für die Beurteilung der Bereiche, die durch explosionsgefährliche Stoffe gefährdet sind, soweit für diese keine Regelungen bestehen.

 

2 Begriffsbestimmungen

1. Stoffe sind Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe, mit denen im Betrieb umgegangen wird.
   
   Hinweis: Zu den Stoffen gehören z. B. Abluft, Treibstoffe und Lösemittel sowie Stäube.
   
   
2. Material ist die Bezeichnung für Werkstoffe, aus denen Gegenstände oder Einrichtungen bestehen.
   
   Hinweis: Zu den Materialien gehören z. B. Stahl, Glas, Kunststoffe, Holz, aber auch Beschichtungsmaterialien, wie z. B. Lacke, Folien, Gummierungen. Ausgenommen sind Verbundwerkstoffe.
   
   
3. Gegenstände oder Einrichtungen sind aus Materialien gefertigt und stehen in der Regel mit Stoffen in Kontakt.
   
   Hinweis: Zu den Gegenständen oder Einrichtungen gehören z. B. Rohrleitungen, Schläuche, Behälter, Ladetanks, Pumpen.
   
   
4. Durchgangswiderstand R ist der elektrische Widerstand eines Stoffes, Materials oder Gegenstandes ohne den Oberflächenwiderstand. Der Durchgangswiderstand und der spezifische Widerstand werden in Ω bzw. Ωm angegeben.
   
   
5. Spezifischer Widerstand ρ ist der elektrische Widerstand eines Stoffes oder Materials gemessen an einer Probe der Einheitslänge und der Einheitsquerschnittsfläche.
   
   Hinweis: Der spezifische Widerstand wird oft auch spezifischer Durchgangswiderstand genannt und in Ωm angegeben.
   
   
6. Oberflächenwiderstand R_O ist der elektrische Widerstand gemessen auf der Oberfläche eines Gegenstandes. Er wird zwischen zwei parallelen Elektroden geringer Breite und jeweils 100 mm Länge, die 10 mm auseinander liegen und mit der zu messenden Oberfläche Kontakt haben, gemessen. Die Messspannung beträgt 100 V. Der Oberflächenwiderstand wird in Ω angegeben.
   
   
   
   
7. Spezifischer Oberflächenwiderstand R ist der elektrische Widerstand gemessen auf der Oberfläche eines Gegenstandes. Die Messung erfolgt zwischen zwei parallelen Elektroden geringer Breite und der Länge L. Der Abstand A der Elektroden ist gleich ihrer Länge L (A = L). Der Messwert wird in Ω angegeben.
   
   
   
   Hinweis: In der angelsächsischen Literatur wird der spezifische Oberflächenwiderstand häufig mit Ω square oder Ω² bezeichnet. Der spezifische Oberflächenwiderstand beträgt etwa das Zehnfache des Oberflächenwiderstandes.
   
   
8. Ableitwiderstand R_E eines Gegenstandes ist sein elektrischer Widerstand gegen Erdpotenzial, oft Erde genannt. Der Ableitwiderstand wird in Ω angegeben.
   
   Hinweis: Die übliche Form der Messelektrode ist eine 20 cm² große Kreisfläche und hat mit der Oberfläche des zu messenden Gegenstandes Kontakt. Der Ableitwiderstand hängt unter anderem vom spezifischen Widerstand, vom – gegebenenfalls spezifischen – Oberflächenwiderstand der Materialien sowie vom Abstand zwischen den gewählten Messpunkten und Erde ab. Dieser Widerstand wird häufig auch Erdableitwiderstand R_E genannt.
   
   
9. Leitfähigkeit K ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes. Die Leitfähigkeit wird in S/m angegeben.
   
   
10. Leitfähig ist ein Stoff oder Material mit einem spezifischen Widerstand ρ ≤ 10⁴ Ωm. Leitfähig ist ein Stoff oder Material auch, wenn sein Oberflächenwiderstand R_O ≤ 10⁴ Ω beträgt.
    
    Hinweis 1: Für Flüssigkeiten, Schüttgüter oder bestimmte Gegenstände werden in den entsprechenden Abschnitten hinsichtlich der Grenzwerte spezielle Festlegungen getroffen. Zur Veranschaulichung der Begriffe siehe auch Anhang H . Leitfähige Materialien können nicht gefährlich aufgeladen werden, wenn sie geerdet sind. Der Oberflächenwiderstand leitfähig gemachter Kunststoffe weist oft einen großen Streubereich auf. Der Höchstwert darf 10⁵ Ω und der Mittelwert 10⁴ Ω nicht überschreiten.
    
    Hinweis 2: Als leitfähig werden auch Gegenstände und Einrichtungen bezeichnet, wenn sie aus leitfähigem Material bestehen.
    
    
11. Leiter sind Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigen Materialien.
    
    
12. Ableitfähig ist

• ein Stoff oder ein Material mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10⁴ Ωm und weniger als 10⁹ Ωm
  
  oder
  
  
• ein Gegenstand oder eine Einrichtung

• mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10⁴ Ω und 10⁹ Ω, gemessen bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte
  
  oder
  
  
• mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10⁴ Ω und 10¹¹ Ω, gemessen bei 23 °C und 30 % relativer Luftfeuchte.

Hinweis 1: Mit sinkender Luftfeuchte nimmt der Oberflächenwiderstand in der Regel beträchtlich zu.

Hinweis 2: Ableitfähige Stoffe oder Gegenstände und Einrichtungen aus ableitfähigen Materialien speichern keine gefährliche elektrische Ladung, wenn sie mit Erde in Kontakt stehen. Als ableitfähig werden auch Gegenstände und Einrichtungen bezeichnet, wenn sie aus ableitfähigen Materialien bestehen.

Hinweis 3: Für Flüssigkeiten, Schüttgüter oder bestimmte Gegenstände, wie z. B. ableitfähige Fußböden, werden in den entsprechenden Abschnitten hinsichtlich der Grenzwerte spezielle Festlegungen getroffen. Zur Veranschaulichung der Begriffe siehe auch Anhang H . Der umgangssprachliche Begriff "antistatisch" wird an verschiedenen Stellen unterschiedlich verwendet und deshalb in dieser Technischen Regel nicht definiert.

13. Isolierend sind Stoffe oder Materialien, die weder leitfähig noch ableitfähig sind.
    
    Hinweis 1: Als isolierend werden auch Gegenstände oder Einrichtungen aus isolierenden Materialien bezeichnet.
    
    Hinweis 2: Zur Veranschaulichung der Begriffe siehe auch Anhang H .
    
    Hinweis 3: Isolierende Stoffe sowie Gegenstände und Einrichtungen aus isolierenden Materialien werden mit Rücksicht auf ihre elektrostatischen Eigenschaften auch als "aufladbar" bezeichnet. Zu diesen Materialien gehören viele Polymere, wie z. B. Kunststoffe.
    
    
14. Geerdet im elektrostatischen Sinne sind leitfähige Gegenstände, Flüssigkeiten und Schüttgüter mit einem Ableitwiderstand R_E < 10⁶ Ω und Personen mit einem Ableitwiderstand R_E < 10⁸ Ω. Personen und kleine Gegenstände sind auch geerdet, wenn ihre Relaxationszeit τ < 10^-2 s ist.
    
    Hinweis: Zur Erdung siehe auch den Abschnitt mit der Nummer 8 .
    
    
15. Aufladbar sind isolierende Stoffe sowie Gegenstände und Einrichtungen aus isolierenden Materialien. Aufladbar sind auch nicht mit Erde verbundene leitfähige oder ableitfähige Gegenstände und Einrichtungen.
    
    
16. Leitfähiges Schuhwerk ist Schuhwerk mit einem Ableitwiderstand gegen Erde von weniger als 10⁵ Ω.
    
    
17. Ableitfähiges Schuhwerk ist Schuhwerk, welches ermöglicht, dass eine auf ableitfähigem Boden stehende Person einen Ableitwiderstand gegen Erde von höchstens 10⁸ Ω aufweist.
    
    
18. Gefährliche explosionsfähige Atmosphäre ist eine explosionsfähige Atmosphäre, die in einer solchen Menge (gefahrdrohende Menge) auftritt, dass besondere Schutzmaßnahmen für die Aufrechterhaltung des Schutzes, der Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer oder anderer erforderlich werden.
    
    Hinweis: Siehe auch § 2 Abs. 8 und 9 der Betriebssicherheitsverordnung.
    
    
19. Explosionsgefährdeter Bereich ist ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. Ein Bereich, in dem explosionsfähige Atmosphäre nicht in einer solchen Menge zu erwarten ist, dass besondere Schutzmaßnahmen erforderlich werden, gilt nicht als explosionsgefährdeter Bereich.
    
    Hinweis: Siehe auch § 2 Abs. 10 und Anhang 3 der Betriebssicherheitsverordnung.
    
    
20. Mindestzündenergie (MZE) ist die unter festgelegten Versuchsbedingungen ermittelte kleinste, in einem Kondensator gespeicherte elektrische Energie, die bei Entladung ausreicht, das zündwilligste Gemisch einer explosionsfähigen Atmosphäre zu entzünden.
    
    Hinweis: Die MZE wird in mJ angegeben.
    
    
21. Mindestzündladung (MZQ) ist die kleinste in einer Funken- oder Büschelentladung übertragene elektrische Ladungsmenge, die das zündwilligste Gemisch einer explosionsfähigen Atmosphäre entzünden kann.
    
    
22. Explosionsgruppen I und II unterscheiden Stoffe mit dem Ziel, geeignete Geräte und Einrichtungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen auszuwählen.
    
    Gruppe IIA: einige Gase und organische Flüssigkeiten, wie z. B. Aceton, Benzin, Toluol
    
    Gruppe IIB: z. B. Ethen, Ethylenoxid, Diethylether
    
    Gruppe IIC: z. B. Acetylen, Wasserstoff, Schwefelkohlenstoff
    
    Hinweis: Die Explosionsgruppe I gilt für explosionsgefährdete Bereiche, die durch Stoffe in Grubenbauen gebildet werden, die Explosionsgruppe II für solche, die durch alle übrigen gasförmigen und flüssigen Stoffe entstehen. Die Stoffe nach Explosionsgruppe II werden hinsichtlich ihrer Normspaltweite unterschieden.
    
    
23. Stark ladungserzeugender Prozess ist ein Vorgang, bei dem im Vergleich zur Ladungsableitung hohe Ladungsmengen pro Zeit erzeugt werden und sich ansammeln können.
    
    Hinweis: Typische Vorgänge sind z. B. laufende Antriebsriemen, pneumatische Förderung von Schüttgut oder schnelle Mehrphasenströmung von Flüssigkeiten. Ausschließlich manuelle Vorgänge sind erfahrungsgemäß nicht stark ladungserzeugend.
    
    
24. Gefährliche Aufladung ist eine elektrostatische Aufladung, die bei ihrer Entladung die zu erwartende explosionsfähige Atmosphäre entzünden kann.
    
    Hinweis: Die Entladungsformen Funkenentladung, Koronaentladung, Büschelentladung, Gleitstielbüschelentladung, gewitterblitzähnliche Entladung und Schüttkegelentladung werden im Anhang A Nummer A3 erläutert.
    
    
25. Relaxationszeit τ ist die Zeitspanne, in der eine elektrische Ladung, wie z. B. auf einer festen Oberfläche, im Innern einer Flüssigkeit, in einer Schüttung oder in einer Nebel- oder Staubwolke, auf 1/e (d. h. ungefähr 37 %) ihres ursprünglichen Wertes abnimmt.
    
    Hinweis: Die Relaxationszeit τ bei Entladung eines Kondensators der Kapazität C über einen Entladewiderstand R beträgt τ = R · C.
    
    
26. Schüttgut umfasst Teilchen von feinem Staub über Grieß und Granulat bis hin zu Spänen.
    
    Hinweis: Zum Schüttgut zählt auch grobes Gut, das Feinstaubanteile enthält, wie z. B. Abrieb von Kohle.

Symbollegende

 

3 Elektrostatische Aufladungen von Gegenständen und Einrichtungen

(1) Gegenstände oder Einrichtungen dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nicht gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis: Derartige Gegenstände oder Einrichtungen sind z. B. Rohre, Behälter, Folien, Anlagen- und Apparateteile, einschließlich eventueller Beschichtungen oder Auskleidungen, aber auch textile Gegenstände, wie z. B. Schlauchfilter.

(2) Andernfalls muss das Annähern eines Gegenstandes oder einer Person an gefährlich aufgeladene Oberflächen von Gegenständen oder Einrichtungen sicher vermieden werden. Stellt diese Annäherung die einzige Möglichkeit dar, eine zündwirksame Entladung auszulösen, kann in Zone 1 auf weitere Maßnahmen verzichtet werden, solange keine stark ladungserzeugenden Prozesse vorliegen.

Hinweis: Stark ladungserzeugende Prozesse führen zu so starken Aufladungen, dass spontane zündwirksame Entladungen auftreten können.

(3) Der Gebrauch von Gegenständen oder Einrichtungen aus isolierenden Materialien in explosionsgefährdeten Bereichen ist zu vermeiden.

Können Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigen oder ableitfähigen Materialien nicht eingesetzt werden, sind Maßnahmen gegen gefährliche Aufladungen zu treffen.

Hinweis: Mögliche Maßnahmen sind z. B. leitfähige oder ableitfähige Beschichtungen, leitfähige Fäden in Textilien, Oberflächenbegrenzungen oder auch sicher wirkende organisatorische Maßnahmen. Siehe auch Nummern 3.2 und 8 .

3.1 Leitfähige und ableitfähige Materialien

(1) In explosionsgefährdeten Bereichen sind grundsätzlich nur leitfähige oder ableitfähige Gegenstände oder Einrichtungen zu verwenden.

(2) Je nach Zündwahrscheinlichkeit sind alle Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigen Materialien zu erden und solche aus ableitfähigen Materialien sind mit Erdkontakt zu versehen. Die Erdung bzw. die Erdverbindung darf nur entfallen, wenn eine gefährliche Aufladung ausgeschlossen ist.

Hinweis 1: Geerdete leitfähige Gegenstände können nicht gefährlich aufgeladen werden. Sind sie jedoch von Erde isoliert, können Funkenentladungen auftreten.

Hinweis 2: Hinsichtlich Erdung siehe auch Nummer 8 .

(3) Hängt die Ableitfähigkeit eines Gegenstandes oder einer Einrichtung von Temperatur- oder Feuchteschwankungen der Luft ab, sind diese im Rahmen der zu erwartenden Betriebsbedingungen zu berücksichtigen.

Hinweis: Siehe auch Anhang A .

3.2 Isolierende Materialien

(1) Gegenstände aus isolierenden Materialien können durch Reiben oder infolge betrieblicher Vorgänge aufgeladen werden. Beim Umgang mit isolierenden Gegenständen oder Einrichtungen sind in explosionsgefährdeten Bereichen andere Explosionsschutzmaßnahmen, wie z. B. Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre, zu ergreifen.

• Isolierende Gegenstände oder Einrichtungen dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nur benutzt werden, wenn gefährliche Aufladungen vermieden sind:
  
  In den Zonen 0 und 20 auch bei seltenen Betriebsstörungen,
  
  in den Zonen 1 und 21 auch bei Betriebsstörungen, mit denen üblicherweise zu rechnen ist, oder bei Wartung und Reinigung,
  
  in den Zonen 2 und 22 bei bestimmungsgemäßem Betrieb.
  
  Hinweis: An der Oberfläche isolierenden Materials können Büschelentladungen auftreten. Deren Energien reichen zwar für eine Entzündung explosionsfähiger Gas/Luft- oder Dampf/Luft-Gemische aus, jedoch nicht für die Entzündung von Staub/Luft-Gemischen unter atmosphärischen Bedingungen. Siehe auch Nummer 6 "Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Schüttgütern".
• Werden isolierende Gegenstände oder Einrichtungen mit leitfähiger oder ableitfähiger Beschichtung eingesetzt, ist diese zu erden bzw. mit Erde zu verbinden.
• Leitfähige oder ableitfähige Beschichtungen isolierender Gegenstände oder Einrichtungen in den Zonen 0 und 1 erfordern einen Nachweis ihrer dauerhaften Wirksamkeit.
  
  Hinweis: Viele Materialien, die in der Vergangenheit als isolierend galten, wie z. B. Gummi oder Kunststoffe, sind mittlerweile in ableitfähigen Varianten erhältlich. Allerdings weisen diese Varianten in der Regel Additive auf, wie z. B. Ruß oder Graphit, welche die Eigenschaften des Ausgangsmaterials beeinträchtigen können.
• Bei textilen Gegenständen, in die leitfähige oder ableitfähige Fasern eingearbeitet sind, wie z. B. bei mit Kohlenstofffasern ausgerüsteten Filtergeweben, ist nach Reinigung oder nach besonderer Beanspruchung zu prüfen, ob die Leitfähigkeit bzw. ableitfähige Eigenschaft über das gesamte Gewebe erhalten geblieben ist. Andernfalls ist sie wieder herzustellen.

(2) Für die Auswahl geeigneter Gegenstände und Einrichtungen und für deren sicheren Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen sollen bevorzugt Maßnahmen in nachfolgender Reihenfolge gewählt werden:

• Zur Vermeidung von Büschelentladungen ist die Größe der Fläche isolierender Gegenstände gemäß den in Nummer 3.2.1 bzw. 3.2.2 aufgeführten Abmessungen zu begrenzen. Zur Vermeidung von Gleitstielbüschelentladungen sind isolierende Beschichtungen gemäß den in Nummer 3.2.3 angegebenen Bedingungen zu begrenzen.
• Können die vorgenannten Maßnahmen nicht umgesetzt werden, kann experimentell gemäß Nummer 3.2.4 nachgewiesen werden, dass gefährliche Aufladungen nicht zu erwarten sind.
• Können die objektbezogenen Maßnahmen nicht erfolgreich umgesetzt werden, müssen zur Vermeidung gefährlicher Aufladungen umgebungsbeeinflussende Maßnahmen gemäß den Nummern 3.2.5 und 3.2.6 angewendet werden.

3.2.1 Begrenzung der Abmessungen von Oberflächen isolierender Gegenstände und Einrichtungen

(1) Zündgefahren sind in den Zonen 0, 1 oder 2 nicht zu erwarten, wenn

• die Größe der Fläche eines Gegenstandes oder seine Abmessung auf die in den Tabellen 1a oder 1b aufgeführten Höchstwerte beschränkt ist,
• eine gefährliche Aufladung durch betriebliche Vorgänge nicht zu erwarten ist
  
  oder
  
  
• ein experimenteller Nachweis vorliegt, dass mit gefährlichen Aufladungen nicht zu rechnen ist.

(2) Maßnahmen nach den Tabellen 1a und 1b reichen unter Umständen nicht aus bei Vorgängen, die sehr hohe Aufladungen erzeugen, wie z. B. bei der Förderung isolierender Suspensionen oder von Stäuben durch Rohrleitungen.

Hinweis: An dünnen Gegenständen, wie z. B. Folien und Schichten aus isolierenden Materialien, können bei stark ladungserzeugenden Prozessen Gleitstielbüschelentladungen auftreten.

(3) Für Explosionsgruppe I beträgt die höchstzulässige Oberfläche 100 cm².

(4) Für Explosionsgruppe I beträgt die höchstzulässige Breite oder der höchstzulässige Durchmesser 3 cm.

Hinweis: Maßgeblich für isolierende Oberflächen:

• bei Gegenständen mit planen Oberflächen ist die größte freie Fläche (siehe auch Tabelle 1 a) heranzuziehen,
• bei Gegenständen mit gekrümmten Oberflächen ist die Projektion der größten Fläche (siehe auch Tabelle 1 a) zu Grunde zu legen,
• für lange, dünne Gegenstände, wie z. B. Kabel oder Rohrleitungen, tritt an die Stelle der Oberfläche die höchstzulässige Breite oder der höchstzulässige Durchmesser nach der Tabelle 1 b,
• ist der Gegenstand aufgewickelt, gelten jedoch die Werte wie für Gegenstände mit planen Oberflächen nach der Tabelle 1 a.

Zone	Oberfläche [cm2] in Explosionsgruppen
	IIA	IIB	IIC
0	50	25	4
1	100	100	20
2	Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten.

Tabelle 1 a: Höchstzulässige Oberflächen isolierender Gegenstände

Zone	Breite oder Durchmesser [cm] in Explosionsgruppen
	IIA	IIB	IIC
0	0,3	0,3	0,1
1	3,0	3,0	2,0
2	Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten.

Tabelle 1 b: Höchstzulässige Durchmesser oder Breiten langgestreckter isolierender Gegenstände

(5) Da die Entwicklung unter anderem zu isolierenden Werkstoffen – die sich dennoch nicht gefährlich aufladen lassen – geführt hat, kann an die Stelle des Flächenkriteriums auch der experimentelle Nachweis, dass der Gegenstand sich nicht gefährlich auflädt, treten. Ein solcher Nachweis erfordert eine fachkundige Prüfung.

Hinweis: Dieser Nachweis kann z. B. über die Bestimmung des Ladungstransfers erbracht werden.

(6) Für die Zonen 20, 21 und 22 sind vergleichbare Flächenkriterien nicht bekannt.

Hinweis 1: Da Staub/Luft-Gemische durch Büschelentladungen nicht entzündet werden können, sind erfahrungsgemäß Flächenbegrenzungen nicht erforderlich.

Hinweis 2: Sicherheitstechnische Überlegungen zu Staub/Luft-Gemischen siehe auch Nummer 6 .

3.2.2 Begrenzung der isolierenden Oberfläche durch leitfähige Netze

Können die höchstzulässigen Abmessungen nach Nummer 3.2.1 nicht eingehalten werden, lassen sich gefährliche Aufladungen mit Hilfe geerdeter Metallnetze oder Metallrahmen vermeiden, die in das isolierende Material eingebaut sind oder dauerhaft die Oberfläche berühren. Sie sorgen für eine ausreichende Abschirmung, wenn die Größe der gebildeten Teilflächen eines der beiden folgenden Kriterien erfüllt:

1. Die von der Masche des Netzes oder vom Rahmen eingeschlossene Fläche überschreitet nicht das Vierfache der in der Tabelle 1a angegebenen Werte oder, wenn die Masche nicht vollständig aufliegt, das Zweifache der in der Tabelle 1a angegebenen Werte.
2. Die Stärke isolierenden Materials oberhalb eines eingebauten Metallnetzes überschreitet nicht den Wert nach Nummer 3.2.3.1 und stark ladungserzeugende Prozesse kommen nicht vor.

Hinweis: Ein eingebautes Netz oder ein eingebauter Metallrahmen bieten bei stark ladungserzeugenden Prozessen keinen Schutz gegen Gleitstielbüschelentladungen.

3.2.3 Begrenzung isolierender Beschichtungen leitfähiger oder ableitfähiger Gegenstände und Einrichtungen

3.2.3.1 Begrenzung der Beschichtungsstärke

Die Dicke isolierender Beschichtungen soll für

• von Stoffen der Explosionsgruppen IIA und IIB berührte Oberflächen 2 mm und
• von Stoffen der Explosionsgruppe IIC berührte Oberflächen 0,2 mm nicht überschreiten.

Der leitfähige oder ableitfähige Teil des Gegenstandes muss bei der Handhabung geerdet sein.

Hinweis: Durch diese Maßnahmen werden Büschelentladungen in der Regel verhindert. Bei stark ladungserzeugenden Prozessen können jedoch Gleitstielbüschelentladungen auftreten.

3.2.3.2 Begrenzung der Durchschlagspannung

(1) Soll zur Vermeidung von Gleitstielbüschelentladungen die Durchschlagspannung eines Gegenstandes begrenzt werden, darf sie 4 kV nicht überschreiten.

Hinweis: Beschichtungen mit einer ausreichend geringen Durchschlagspannung, wie z. B. Farbanstriche, werden elektrisch durchschlagen, bevor sich eine für eine Gleitstielbüschelentladung ausreichende Ladungsmenge ansammeln kann. Zur Begrenzung der Durchschlagspannung textiler Gewebe, wie z. B. FIBC, siehe auch Anhänge A 3.4 und B .

(2) Bei Gasen und Dämpfen der Explosionsgruppe IIC sind zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung von Entzündungen zu treffen, sofern ladungserzeugende Prozesse nicht ausgeschlossen sind.

3.2.3.3 Trennen isolierender Folien von festen Grundkörpern

(1) Das Abziehen isolierender Folien von festen Grundkörpern muss außerhalb der Zonen 0 und 1 erfolgen.

Hinweis: Bei Arbeitsprozessen, wie z. B. Abziehen von Schrumpffolien von Packmitteln, können gefährliche Aufladungen auftreten.

(2) In Zone 2 darf das Abziehen isolierender Folien nur dann erfolgen, wenn betriebsmäßig keine Entladungen auftreten.

3.2.4 Begrenzung der übertragenen Ladung

(1) Die von einem Gegenstand maximal übertragene Ladung darf die folgenden Werte nicht überschreiten:

60 nC für Explosionsgruppe I oder IIA,

30 nC für Explosionsgruppe IIB,

10 nC für Explosionsgruppe IIC.

Hinweis: Der Prüfgegenstand wird möglichst hoch aufgeladen und eine Entladung zu einer Kugelelektrode eines Coulombmeters provoziert.

(2) Folgende Maßnahmen können die von isolierenden Flächen übertragene Ladung reduzieren:

• grobe Strukturierung der Oberfläche; nur für die Explosionsgruppen I oder IIA,
• Einbau leitfähiger Koronaspitzen.

3.2.5 Befeuchtung der Luft

Durch Erhöhung der relativen Feuchte kann der Oberflächenwiderstand verringert werden. Eine Erhöhung der relativen Feuchte darf nicht als alleinige Maßnahme in Zone 0 angewendet werden.

Hinweis: In vielen Fällen reicht eine Erhöhung der relativen Feuchte auf 65 % – bei 23 °C – aus. Auch wenn feuchte Luft selbst isolierend ist, kann die Oberfläche vieler isolierender Materialien durch feuchte Luft ableitfähig werden. Während z. B. Glas oder Naturfasern diese Eigenschaft besitzen, trifft dies jedoch für viele andere Materialien, wie z. B. Polytetrafluorethylen oder Polyethylen, nicht zu.

3.2.6 Ionisierung der Luft

Eine gefährliche Aufladung isolierender Gegenstände kann manchmal lokal durch ionisierte Luft vermieden werden. Dieses Verfahren eignet sich z. B. zur Neutralisation elektrischer Ladungen auf Kunststoffplatten oder -schichten. Die Wirksamkeit der Ionisierungseinrichtungen ist regelmäßig zu prüfen.

3.2.6.1 Passive Ionisatoren

Passive Ionisatoren dürfen bei Stoffen der Explosionsgruppe IIC nicht angewendet werden. Sie sind allein keine ausreichende Maßnahme in Zone 0.

Hinweis: Passive Ionisatoren sind geerdete spitze Elektroden, wie z. B. feine Nadeln, dünne Drähte oder leitfähige Litzen. Sie neutralisieren durch Koronaentladung elektrische Ladungen auf der Oberfläche eines aufgeladenen Gegenstandes nur, solange die Anfangsfeldstärke überschritten ist. Stark verschmutzte passive Ionisatoren können zu Entzündungen führen.

3.2.6.2 Aktive Ionisatoren

(1) Aktive Ionisatoren eignen sich, lokale Ladungsansammlungen zu neutralisieren. Ihre Wirksamkeit hängt wesentlich von der richtigen Auswahl und Positionierung und von der regelmäßigen Reinigung der Ionisatoren ab.

Hinweis: Zur Wartung gehört auch die regelmäßige Reinigung der emittierenden Seite der Ionisatoren.

(2) Aktive Ionisatoren dürfen bei Stoffen der Explosionsgruppe IIC und darüber hinaus in Zone 0 nicht angewendet werden.

Hinweis: Bei einem aktiven Ionisator wird üblicherweise eine hohe Spannung an koronaerzeugende Spitzen angelegt. Handelsübliche Systeme verwenden in der Regel Wechselspannung in einem Bereich zwischen 5 und 15 kV.

3.2.6.3 Radioaktive Ionisatoren

(1) Die Dauer der Wirksamkeit radioaktiver Ionisatoren ist wegen der Halbwertszeit der radioaktiven Präparate begrenzt.

(2) Radioaktive Ionisatoren dürfen nicht in Zone 0 verwendet werden.

Hinweis: Radioaktive Stoffe ionisieren die umgebende Luft und können zur Ableitung elektrischer Ladungen von einem aufgeladenen Gegenstand eingesetzt werden.

3.2.6.4 Gebläse mit ionisierter Luft

Gebläse mit ionisierter Luft dürfen nicht in Zone 0 verwendet werden.

Hinweis: Zunächst wird die Luft mit einer der vorgenannten Methoden ionisiert und anschließend durch ein Gebläse an den Verwendungsort gebracht. Dieses Verfahren eignet sich zur Ableitung elektrischer Ladungen von Gegenständen mit kompliziert geformter Oberfläche. Innerhalb des Luftstromes ist die schnelle Abnahme der Ionenkonzentration zu berücksichtigen. Die Ionisation der Luft ist beim Transport über Distanzen von mehr als 10 cm oft schwer aufrecht zu erhalten.

3.3 Folien- und Papierbahnen

(1) Folien- und Papierbahnen können unter anderem beim Laufen über Walzen gefährlich aufgeladen werden.

(2) Diese Aufladung entsteht beim Abheben oder Trennen des isolierenden Trägermaterials von der Unterlage oder von den Führungs- und Druckelementen, wie z. B. beim Abwickeln von der Rolle bei Rollenmaschinen, beim Lauf des Trägermaterials über Führungs- und Leitwalzen, beim Austritt der bedruckten bzw. beschichteten Bahn aus dem Druck- bzw. Auftragswerk.

Hinweis: Erfahrungsgemäß ist an Tief- und Flexodruckmaschinen das bedruckte Trägermaterial nach seinem Austritt aus dem Druckwerk, d. h. in unmittelbarer Nähe des Farbkastens, insbesondere beim Einsatz elektrostatischer Druckhilfen am stärksten aufgeladen. Die Farbe selbst wird durch den in ihr rotierenden Zylinder beträchtlich aufgeladen, wozu ihre dispergierten Feststoffanteile stark beitragen.

(3) Die Aufladung beim Drucken und Beschichten ist so gering wie möglich zu halten. Folgende Parameter beeinflussen ihre Höhe:

• Art, Oberflächenbeschaffenheit und Leitfähigkeit der Folien- und Papierbahnen, wie z. B. durch die Feuchte des Trägermaterials,
• Art, Oberflächenbeschaffenheit und Leitfähigkeit der Führungs- und Druckelemente, wie Rollen, Walzen und Zylinder,
• die Verarbeitungsgeschwindigkeit,
• konstruktionsbedingte zusätzliche Reibung zwischen Materialbahn und Rollen, Walzen und Zylindern beim Anlauf oder bei Geschwindigkeitsänderung von Rollenmaschinen oder bei schwergängigen Umlenkwalzen,
• relative Luftfeuchte im Arbeitsraum.

(4) Aufladungen können durch folgende Maßnahmen vermieden werden:

• Erdung aller leitfähigen Teile,
• Einsatz ableitfähiger Materialien für Rollen, Walzen, Zylinder und Trägermaterial,
• Erhöhung der Leitfähigkeit für Farben, Lacke, Klebstoffe, Lösemittel oder Schmiermittel auf mindestens 1000 pS/m,
• Entladung der Papier- oder Folienbahnen auslaufseitig in der Mitte zwischen der Ablöselinie vom Presseur und der ersten Umlenkrolle und – falls notwendig – zusätzlich vor Eintritt in das Druck- oder Auftragswerk.

Hinweis: In vielen Fällen reichen die genannten Maßnahmen nicht aus und die explosionsfähige Atmosphäre ist z. B. durch technische Lüftung zu vermeiden.

Beispiel 1: Beschichten und Bedrucken isolierender Folien

3.4 Fördergurte

(1) Der kontinuierliche Trennvorgang zwischen den Trommeln und dem Fördergurt kann beträchtliche Ladungsmengen auf den bewegten Oberflächen und dabei gefährliche Aufladungen erzeugen. Die Aufladung hängt vom spezifischen Widerstand der verwendeten Werkstoffe ab. Sie steigt mit der Geschwindigkeit, der Zugspannung sowie der Breite der Berührungsfläche. Die vom Gurtband aufgenommene Ladung kann nur über die geerdeten ableitfähigen Rollen oder Trommeln sicher abgeleitet werden, wenn der Fördergurt ausreichend ableitfähig ist.

Hinweis: Normalerweise wird ein Fördergurt aus isolierendem Material gefertigt, wohingegen Antriebstrommel und Tragrollen aus leitfähigem Material bestehen.

(2) Ein Fördergurt heißt ableitfähig, wenn die Oberflächenwiderstände der Ober- und Unterseite des Bandes weniger als 3 · 10⁸ Ω betragen. Besteht der Gurt aus Schichten unterschiedlicher Materialien, wird er nur als ableitfähig betrachtet, solange sein Durchgangswiderstand 10⁹ Ω nicht überschreitet.

Hinweis: Die Widerstandsmessung erfolgt bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte.

(3) In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen nur ableitfähige Fördergurte eingesetzt werden. Diese sind über leitfähige, geerdete Rollen und Trommeln zu führen. Isolierende Fördergurte dürfen nur eingesetzt werden, wenn gefährliche Aufladungen ausgeschlossen sind.

(4) Gurtverbinder sind in Bereichen der Zone 0 nicht zulässig. Gleiches gilt in Zone 1 bei Gasen oder Dämpfen der Explosionsgruppe IIC.

(5) Reparaturen ableitfähiger Fördergurte dürfen den Widerstand nicht erhöhen. Es gelten die Höchstgeschwindigkeiten der Tabelle 2.

Zone	Höchstgeschwindigkeit [m/s] für Explosionsgruppen
	IIA	IIB	IIC
0	0,5	0,5	0,5
1	5	5	0,5
2	Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten.

Tabelle 2: Höchstgeschwindigkeiten für ableitfähige Fördergurte

(6) Für Explosionsgruppe I gelten die gleichen Werte wie für Explosionsgruppe IIA.

(7) Für Bandgeschwindigkeiten v > 5 m/s liegen keine Erfahrungen vor.

3.5 Antriebsriemen

(1) Der kontinuierliche Trennvorgang zwischen dem Antriebsriemen und der Riemenscheibe kann beträchtliche Ladungsmengen auf den bewegten Oberflächen und dabei gefährliche Aufladungen erzeugen. Die Aufladung hängt vom spezifischen Widerstand der verwendeten Werkstoffe ab. Sie steigt mit der Geschwindigkeit, der Zugspannung sowie der Breite der Berührungsflächen.

Hinweis: Antriebsriemen sind Keilriemen, Zahnriemen und Flachriemen, die rotierende Teile oder Maschinen antreiben. Die Materialien, aus denen der Riemen gefertigt ist, sind häufig isolierend, während die Riemenscheiben normalerweise aus Metall sind.

(2) Ein Antriebsriemen heißt ableitfähig, wenn für den Riemen gilt:

• R · B ≤ 105 Ωm
  mit	R	=	Widerstand des montierten Antriebsriemens gegen Erde. Die Messorte liegen jeweils auf der die Rollen berührenden Seite des Riemens und in der Mitte zwischen zwei Laufrollen.
  	B	=	Bei Flachriemen die Riemenbreite, bei Keilriemen die doppelte Flankenbreite.

(3) Besteht der Antriebsriemen aus Schichten unterschiedlicher Materialien, wird er nur dann als ableitfähig betrachtet, wenn zusätzlich sein Durchgangswiderstand senkrecht zu den Schichten den Wert von 10⁹ Ω nicht überschreitet.

Hinweis: Die Widerstandsmessung erfolgt bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte.

(4) In explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0 dürfen keine, in den Zonen 1 und 2 nur ableitfähige Antriebsriemen eingesetzt werden. Sie sind über leitfähige, geerdete Riemenscheiben zu führen. Isolierende Antriebsriemen dürfen nur dann eingesetzt werden, wenn gefährliche Aufladungen ausgeschlossen sind.

(5) Riemenverbinder sind nicht zulässig.

(6) Haftwachs oder isolierende Klebstoffe dürfen die ableitfähige Eigenschaft der Antriebsriemen nicht herabsetzen.

(7) Reparaturen ableitfähiger Antriebsriemen dürfen den Widerstand nicht erhöhen.

(8) Für Antriebsriemen gelten die Höchstgeschwindigkeiten der Tabelle 3.

(9) Für Explosionsgruppe I gelten die gleichen Werte wie für Explosionsgruppe IIA.

(10) Erfahrungen bei Antriebsriemengeschwindigkeiten v > 30 m/s liegen nicht vor.

Zone	Höchstgeschwindigkeit [m/s] für Explosionsgruppen
	IIA	IIB	IIC
0	0	0	0
1	30	30	0
2	Maßnahmen nur erforderlich, wenn erfahrungsgemäß zündwirksame Entladungen auftreten.

Tabelle 3: Höchstgeschwindigkeiten für ableitfähige Antriebsriemen

 

4 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Flüssigkeiten

Durch Füllen und Entleeren von Behältern mit Flüssigkeiten, durch Umpumpen, Rühren, Mischen und Versprühen von Flüssigkeiten, aber auch beim Messen und Probenehmen sowie durch Reinigungsarbeiten können sich Flüssigkeiten oder das Innere von Behältern gefährlich aufladen. Die entstehende Ladungsmenge und die Höhe der Aufladung hängen von den Eigenschaften der Flüssigkeit, ihrer Strömungsgeschwindigkeit, dem Arbeitsverfahren sowie von der Größe und Geometrie des Behälters und von den Behältermaterialien ab.

4.1 Einteilung von Flüssigkeiten

(1) Die entstehende Ladungsmenge einer Flüssigkeit nimmt mit der Größe vorhandener Grenzflächen, wie z. B. an Wandungen, und mit der Strömungsgeschwindigkeit zu. Eine zweite nicht mischbare Phase, wie z. B. in Dispersionen oder flüssig/flüssig-Mischungen, vergrößert die Aufladung erheblich. Da sich Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit stärker aufladen als solche hoher Leitfähigkeit, werden zur Wahl geeigneter Maßnahmen die Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit K wie folgt eingeteilt:

• niedrige Leitfähigkeit:			K	≤	50 pS/m
  mittlere Leitfähigkeit:	50 pS/m	<	K	≤	1000 pS/m
  hohe Leitfähigkeit:	1000 pS/m	<	K

Hinweis: Die Leitfähigkeit ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes, z. B. 1000 pS/m entsprechen 10⁹ Ωm. Die hier genannten Bereiche niedrige, mittlere oder hohe Leitfähigkeit, sind nicht identisch mit den in Nummer 2 Ziffern 10, 12 und 13 genannten Bereichen für leitfähig, ableitfähig und isolierend. Messungen der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit können unterschiedliche Werte ergeben, je nachdem, ob sie ruht oder nicht.

(2) Eine gefährliche Aufladung tritt besonders leicht bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit auf. Bei Flüssigkeiten mittlerer Leitfähigkeit ist beim Strömen durch Rohre und Filter sowie bei Rührprozessen eine gefährliche Aufladung auch noch möglich. Bei Flüssigkeiten hoher Leitfähigkeit ist mit gefährlichen Aufladungen nur bei stark ladungserzeugenden Prozessen, wie z. B. beim Versprühen oder wenn sie keinen Erdkontakt aufweisen, zu rechnen.

4.2 Verfahrenstechnische Maßnahmen

(1) Die folgenden Maßnahmen gelten für den Umgang mit Flüssigkeiten und organischen Lösemitteln der Explosionsgruppen IIA und IIB mit MZE ≥ 0,2 mJ sowie mit Mineralölprodukten, die explosionsfähige Atmosphäre bilden können. Sie gelten somit z. B. nicht für Schwefelkohlenstoff oder Diethylether.

(2) Alle leitfähigen Stoffe, Einrichtungen und Gegenstände sind zu erden und alle ableitfähigen mit Erde zu verbinden.

Hinweis: Hinsichtlich Erdung und Potenzialausgleich siehe auch Nummer 8 .

(3) Arbeitsschritte, wie z. B. Rühren, Umpumpen, Dispergieren, dürfen nur in leitfähigen Behältern durchgeführt werden, es sei denn, die Leitfähigkeit der homogenen Phase beträgt mehr als 1000 pS/m.

(4) Zur Vermeidung gefährlicher Ladungsansammlungen in Flüssigkeiten ist die Erhöhung der Leitfähigkeit durch Additive eine wirksame Maßnahme.

Hinweis: Mit speziellen Additiven kann die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit auf über 50 pS/m erhöht werden, wie z. B. bei Flugzeugkraftstoffen. Oft genügen bereits Konzentrationen im ppm-Bereich.

(5) Beim Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten muss oft die Erzeugung elektrostatischer Ladungen begrenzt werden.

Maßnahmen beim Rühren oder Schütteln können z. B. sein:

• das Begrenzen der Nennleistung des Rührwerks,
• das Vermeiden einer zweiten, nicht mischbaren Phase.

Maßnahmen beim Befüllen oder Entleeren eines Behälters können z. B. sein:

• das Begrenzen der Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung,
  
  Hinweis: Das Begrenzen der Strömungsgeschwindigkeit bezieht sich im Folgenden auf Flüssigkeiten im normalen Viskositätsbereich. Bei Flüssigkeiten hoher Viskosität, wie z. B. Schmierölen, sind darüber hinausgehende Maßnahmen erforderlich. Siehe auch Nummer 4.6 .
• eine ausreichende Verweilzeit hinter Pumpen und Filtern, z. B. durch Berücksichtigen einer Zeitspanne vom Mehrfachen der Relaxationszeit (siehe auch Anhang E ),
• das Vermeiden verspritzender Flüssigkeit, z. B. durch Unterspiegelabfüllung oder durch Füllrohrführung bis zum Boden bei der Kopfbefüllung oder mit Ablenkplatte bei der Bodenbefüllung,
• das Vermeiden von Gasblasen,
• das Vermeiden einer zweiten, nicht mischbaren Phase oder deren Aufwirbelung, z. B. von Wasser am Grund von Öltanks.

Maßnahmen beim Reinigen von Behältern mit Flüssigkeitsstrahler können z. B. sein:

• das Beschränken des Flüssigkeitsdruckes und -durchsatzes,
• das Vermeiden einer zweiten, nicht mischbaren Phase; insbesondere, wenn die Reinigungsflüssigkeit im Kreislauf geführt wird,
• das Vermeiden der Tankreinigung mit Dampfstrahl.

Maßnahmen beim Umgang mit Suspensionen können z. B. sein:

• das Verringern der Strömungsgeschwindigkeit.

Maßnahmen sind auch:

• das Vermeiden isolierter, leitfähiger Gegenstände im Behälter sowie
• die regelmäßige Kontrolle der Flüssigkeit auf schwimmende Gegenstände.

(6) Weitergehende Maßnahmen, insbesondere beim Befüllen oder Entleeren, sind abhängig von der Behältergröße. In dieser TRBS wird zwischen

• großen,
• mittelgroßen und
• kleinen

Behältern unterschieden.

4.3 Große Behälter

(1) Große Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einer Diagonalen L > 5 m oder einem Behälterinhalt V > 50 m³. Dazu gehören z. B. Lagertanks und auch Ladetanks von Schiffen.

(2) Behälter aus ausschließlich ableitfähigem Material werden wie Metallbehälter behandelt.

(3) Große Behälter aus ableitfähigem Kunststoff oder mit ableitfähigen Kunststoffbeschichtungen sind mit der Aufschrift "elektrostatisch ableitfähig" zu versehen.

(4) Ortsfeste große Behälter müssen Erdkontakt besitzen und ortsbewegliche müssen mit Erdungseinrichtungen ausgerüstet sein.

Hinweis: Große Behälter aus nichtmetallischen Werkstoffen erfordern eine gesonderte Beurteilung.

(5) Im Bereich großer ortsfester Behälter unterscheidet man Tanks mit Festdach und Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke.

4.3.1 Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit

(1) Für die sichere Befüllung großer Behälter kann eine Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit erforderlich sein.

(2) Die Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit hängt unter anderem von folgenden Randbedingungen ab:

• von der Verunreinigung der Flüssigkeit mit einer anderen, nicht mischbaren Phase,

Hinweis: Eine Flüssigkeit ist verunreinigt, wenn sie mehr als 0,5 Vol.-% freie, nicht mischbare Flüssigkeit, wie z. B. Wasser in Benzin, oder wenn sie mehr als 10 mg/l suspendierte Feststoffe enthält.

• der Füllvorgang befindet sich noch in der Anfangsphase.

Hinweis 1: Die Anfangsphase des Füllvorganges endet beim Tank mit Festdach, wenn der Auslauf des Füllrohres und alle weiteren Einbauteile am Boden des Tanks um mindestens das Zweifache des Füllrohrdurchmessers überdeckt sind.

Hinweis 2: Bei Tanks mit Schwimmdach oder inneren Schwimmdecken endet die Anfangsphase beim Aufschwimmen des Daches oder der Abdeckung.

Hinweis 3: Liegt Wasser in den Rohrleitungen vor, endet die Anfangsphase, nachdem das vorhandene Wasser vollständig beseitigt wurde.

Hinweis 4: Erfahrungsgemäß liegt kein Wasser in den Rohrleitungen mehr vor, nachdem das Zweifache des Rohrleitungsinhaltes in den Tank gelaufen ist oder die Befüllung bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit 30 Minuten angedauert hat.

(3) Die höchstzulässigen Strömungsgeschwindigkeiten für das Befüllen großer Metalltanks mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit zeigt die Tabelle 4.

Hinweis: Bei Strömungsgeschwindigkeiten v < 7 m/s ist erfahrungsgemäß nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.

(4) Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 4 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.

Randbedingung beim Befüllen	Tank mit Festdach	Tank mit Schwimmdach oder Schwimmdecke
In der Anfangsphase	v < 1 m/s	v < 1 m/s
danach ohne Verunreinigungen	v < 7 m/s	keine Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit
danach mit Verunreinigungen	v < 1 m/s

Tabelle 4: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v beim Befüllen großer Metalltanks mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit

4.3.2 Tanks mit Festdach

(1) Neben den Maßnahmen nach Nummer 4.2 sind alle leitfähigen Teile der Tanks und alle dazugehörenden leitfähigen Ausrüstungen, wie Rohre, Pumpen, Filtergehäuse, zu erden.

(2) Bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit sind folgende zusätzliche Maßnahmen erforderlich:

• Flüssigkeiten dürfen nicht in einen Tank eingefüllt werden, der bereits eine Flüssigkeit höherer Dichte als die der einzufüllenden Flüssigkeit enthält.
• Die einfließende Flüssigkeit darf keine gasförmige Phase enthalten, wie z. B. Luft- oder Dampfblasen.

Hinweis: Diese beiden Maßnahmen vermeiden den Auftrieb aufgeladener Flüssigkeiten an die Oberfläche und verringern das elektrische Potenzial im Totraum des Tanks.

• Hinter Einrichtungen, die Flüssigkeiten aufladen, wie z. B. Mikrofilter in der Einfüllleitung, ist eine angemessene Verweilzeit zwischen den ladungserzeugenden Bauteilen und dem Tankeinlass erforderlich.
  
  Hinweis: Damit wird die Ansammlung von Ladungen im Tank verringert.
• Die Befüllung ist so durchzuführen, dass Entladungen zwischen der Flüssigkeit und dem Füllrohr oder den Einbauteilen vermieden werden.
• Turbulenz der Flüssigkeiten ist zu vermeiden.
  
  Hinweis 1: Wichtige Parameter beim Befüllen und für das Vermeiden von Turbulenzen sind der Querschnitt des Füllrohres, die Strömungsgeschwindigkeit sowie die Steuerung des Füllrohres bei Unterspiegelbefüllung.
  
  Hinweis 2: Vermeiden von Turbulenz bewirkt, dass einfließende, aufgeladene Flüssigkeit eher am Boden des Tanks verbleibt und nicht an die Oberfläche gelangt. Abgesetzte, nicht mischbare Flüssigkeiten, wie z. B. Bodenwasser, Feststoffe oder Sedimente, werden ohne Turbulenz nicht aufgewirbelt.
• Strömungsgeschwindigkeiten und Durchmesser des Füllrohres sind so zu wählen, dass die Strömungsgeschwindigkeiten weder zu Beginn noch danach die höchstzulässigen Werte nach Nummer 4.3.1 überschreiten.

4.3.3 Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke

(1) Das Schwimmdach oder die Schwimmdecke müssen aus leitfähigem Material bestehen und geerdet sein, um Aufladungen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels zu vermeiden.

(2) Schwimmkörper, wie z. B. Schwimmkugeln, dürfen nur bei Flüssigkeiten mit ausreichender Leitfähigkeit eingesetzt werden und müssen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material bestehen sowie mit Erde verbunden sein.

Hinweis: Schwimmkörper werden eingesetzt, um die Verdunstung im Tank zu beschränken. Sie können sich gefährlich aufladen, wenn sie nicht mit Erde verbunden sind.

(3) Strömungsgeschwindigkeiten und Durchmesser des Füllrohres sind so zu wählen, dass die Strömungsgeschwindigkeiten weder zu Beginn noch danach die höchstzulässigen Werte nach Nummer 4.3.1 überschreiten.

(4) In der Anfangsphase ist Folgendes zu berücksichtigen:

• Hinter Einrichtungen, die Flüssigkeiten aufladen, wie z. B. Mikrofilter in der Einfüllleitung, ist eine angemessene Verweilzeit zwischen den ladungserzeugenden Bauteilen und dem Tankeinlass erforderlich.
• Eventuell vorhandenes Bodenwasser darf nicht aufgewirbelt werden.

Hinweis: Damit wird die Ansammlung von Ladungen im Tank verringert.

(5) Die einfließende Flüssigkeit darf keine gasförmige Phase, wie z. B. Luft oder Gasblasen, enthalten.

Hinweis: Unter dieser Bedingung liegt bei Tanks mit Schwimmdach oder innerer Schwimmdecke nach der Anfangsphase keine explosionsfähige Atmosphäre oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vor.

4.4 Mittelgroße Behälter

(1) Mittelgroße Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einer Diagonalen L ≤ 5 m oder einem Rauminhalt 1 m³ < V < 50 m³. Dazu gehören z. B. Reaktionsbehälter und die Behälter von Straßentank- oder Eisenbahnkesselwagen.

(2) Unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit sind die Maßnahmen zur Begrenzung der Ladungserzeugung nach Nummer 4.2 zu treffen.

(3) Rohrleitungen und Schläuche müssen aus ableitfähigem Material gefertigt sein oder den Anforderungen an Rohre und Schläuche entsprechen.

Hinweis: Siehe auch Nummer 4.9 .

(4) Die Leitungen dürfen mit Luft oder anderen Gasen nur dann gereinigt werden, wenn unterhalb der höchstzulässigen Strömungsgeschwindigkeit gearbeitet wird.

4.4.1 Begrenzung der Strömungsgeschwindigkeit

(1) Die Strömungsgeschwindigkeit ist zu begrenzen. Die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit hängt von Größe und Form des Behälters, der Füllmethode, wie z. B. Kopf- oder Bodenbefüllung, dem Durchmesser der Leitung zum Behälter und der Leitfähigkeit der Flüssigkeit ab und darf 7 m/s nicht überschreiten.

Hinweis: Beim Befüllen von quader- oder kugelförmigen Behältern von etwa 5 m³ Rauminhalt – das entspricht in etwa der Größe und Form eines Teilraums bei Straßentankwagen – kann es auf Grund ihrer Geometrie am ehesten zu gefährlichen Aufladungen kommen.

(2) Bei der Befüllung mit einer zwei- oder mehrphasigen Flüssigkeit ist die Strömungsgeschwindigkeit auf 1 m/s zu begrenzen. Gleiches gilt auch, wenn abgesetztes Bodenwasser im Behälter aufgewirbelt werden kann.

Hinweis: Die Strömungsgeschwindigkeit soll aber auch 1 m/s nicht wesentlich unterschreiten, da sich andernfalls Wasser an tiefen Punkten in der Rohrleitung absetzen kann.

Beispiel 2: Befüllen mittelgroßer Behälter

(3) Für höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten einphasiger Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit, wie z. B. gesättigte kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeiten ohne freies Wasser, gilt:

• v · d/N	=	0,38 m2/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
  v · d/N	=	0,50 m2/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
  mit  v	=	mittlere, lineare Strömungsgeschwindigkeit im Füllrohr [m/s]
  d	=	Füllrohrdurchmesser [m], bei mehreren Füllleitungen zwischen Tankkammern der kleinste Rohrdurchmesser im zu befüllenden Tank bzw. der Tankkammer [m]
  	Hinweis: An die Stelle des kleinsten Rohrdurchmessers tritt der nächstgrößere, wenn die Länge des kleinsten Rohres kürzer als 10 m ist und sein Durchmesser mindestens 2/3 des nächstgrößeren Durchmessers beträgt.
  N	=	Geometriefaktor des Tanks
  N	=	1 für L < 2,0 m wobei L Tankkammerlänge [m]
  N	=	√L/2 für 2,0 m ≤ L ≤ 4,5 m
  N	=	1,5 für 4,5 m < L

Hinweis: Bei der Kopfbefüllung wirkt das Füllrohr als zentraler Leiter und reduziert das maximale elektrische Potenzial im Tank. Zentraler Leiter ist ein in der Mitte des Behälters befindlicher geerdeter leitfähiger Gegenstand, wie z. B. ein Füllrohr oder ein Stahlseil.

(4) Bei der Bestimmung der Länge einer Tankkammer werden Schwallbleche nicht berücksichtigt.

(5) Liegt z. B. bei der Bodenbefüllung der Kammer eines Straßentankwagens kein zentraler Leiter vor, ist die Strömungsgeschwindigkeit nach der ersten Formel in Absatz 3 zu bestimmen, die um 25 % niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten ergibt.

(6) Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 5 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.

4.4.2 Straßentankwagen

Für Straßentankwagen gelten über die Anforderungen an mittelgroße Behälter hinaus folgende Maßnahmen:

1. Der Widerstand zwischen Fahrwerk, Tank und zugehörigen Ausrüstungen auf dem Tankwagen muss 10⁶ Ω unterschreiten.
2. Vor jeder Tätigkeit, wie z. B. dem Öffnen der Deckel, dem Anschließen der Rohre oder Schläuche, ist der Tankwagen mit einem Erdungskabel zu erden, so dass der Widerstand zwischen dem Tank und dem Boden oder gegebenenfalls einer Ladungsbrücke 10⁶ Ω unterschreitet. Es darf nicht vor Abschluss aller Tätigkeiten entfernt werden.
3. Verriegelungen, die eine Be- oder Entladung bei nicht angeschlossenem oder nicht wirksamem Erdungskabel verhindern, sind zweckmäßig.
4. Ist die Versiegelung des Untergrundes einer Füllstelle unumgänglich und wird die Füllstelle nur selten benutzt, kann ein isolierender Boden toleriert werden, wenn durch zusätzliche Maßnahmen sichergestellt ist, dass Personen in der Umgebung des Tankwagens geerdet sind oder nicht gefährlich aufgeladen werden.
5. Werden ein oder mehrere Straßentankwagen mit unterschiedlich großen Tankkammern am gleichen Beladungsort befüllt, darf nur mit der zulässigen Strömungsgeschwindigkeit für die kleinste Tankkammer (L < 2 m, d. h. N = 1) befüllt werden, um Fehler durch Verwechslung der Tankkammern zu vermeiden.
6. Beim Umgang mit Flüssigkeiten, die eine niedrige Leitfähigkeit aufweisen, gilt für die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit v:
   
   v · d/N = 0,38 m²/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
   
   v · d/N = 0,50 m²/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
   
   zu v, d und N siehe auch Nummer 4.4.1 (3)
   
   Hinweis: Zahlenbeispiele sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
7. Bei Kopfbefüllung ist das Tauchrohr bis auf den Grund des Tanks herabzusenken, bevor mit der Befüllung begonnen wird.
8. Straßentankwagen sollen unter freiem Himmel während eines Gewitters nicht ohne Blitzschutz mit brennbaren Flüssigkeiten befüllt werden.
9. Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 5 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.
10. Werden bei Wechselbeladung ("switch loading") schwefelarme Kraftstoffe eingesetzt, sind verringerte (v · d) Werte gemäß der Tabelle 6 anzuwenden.

Straßentankwagen (N = 1)
Füllrohr- durchmesser d [m]	Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter v · d/N = 0,50 m2/s		Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter v · d/N = 0,38 m2/s
	Strömungs- geschwindigkeit v [m/s]	Volumen- strom [m3/min]	Strömungs- geschwindigkeit v [m/s]	Volumen- strom [m3/min]
0,05	7,0*	0,83	7,0*	0,83
0,08	6,3	1,90	4,7	1,40
0,10	5,0	2,40	3,8	1,80
0,15	3,3	3,50	2,5	2,70
0,20	2,5	4,70	1,9	3,50
* Der errechnete Wert wird nach Nummer 4.4.1 auf 7,0 m/s begrenzt.

Tabelle 5: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v für das Befüllen von Straßentankwagen mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit (mit N = 1)

Schwefelgehalt [ppm]	Leitfähigkeit K [pS/m]
	K > 50	50 ≥ K > 10	K < 10 oder unbekannt
> 50	v · d < 0,5	v · d < 0,5	v · d < 0,38
≤ 50	v · d < 0,5	v · d < 0,38	v · d < 0,25

Tabelle 6: Höchstzulässige Werte für v · d von Kraftstoffen in Abhängigkeit von Schwefelgehalt und Leitfähigkeit (mit N = 1)

4.4.3 Eisenbahnkesselwagen

Für Eisenbahnkesselwagen gelten über die Anforderungen an mittelgroße Behälter hinaus folgende Maßnahmen:

1. Die Widerstände zwischen den beiden Schienen des Gleiskörpers untereinander sowie zwischen dem Gleiskörper und der Ladungsbrücke müssen 10⁶ Ω unterschreiten.
2. Entsprechendes gilt für den Widerstand zwischen den Rädern, dem Tank und dem übrigen Kesselwagen. Unter diesen Voraussetzungen ist eine Erdung des Kesselwagens selbst nicht erforderlich, da diese durch die Schienen erfolgt.
3. Wird, um Streuströme zu verhindern, ein Isolierflansch in die Füllleitung eingebaut, ist vor Füllbeginn das Füllventil mit dem Schienenfahrzeug elektrisch zu verbinden. Die Einrichtung, die für das Füllen des Kesselwagens verwendet wird, muss vom übrigen Gleiskörper isoliert sein, um Streuströme zu vermeiden. Die Isolierung durch den Isolierflansch darf bei diesem Verfahren nicht durch Gegenstände oder Eisenbahnwagen kurzgeschlossen werden.
4. Werden Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit verladen, gilt unabhängig von der Länge der Tankkammer (N = 1,5) für die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit v:
   
   v · d/N = 0,35 m²/s für Wechselbeladung schwefelarmer Kraftstoffe niedriger Leitfähigkeit
   
   v · d/N = 0,38 m²/s für Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter
   
   v · d/N = 0,50 m²/s für Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter
   
   Zu v, d und N siehe auch Nummer 4.4.1 (3) .
   
   Hinweis: Zahlenbeispiele sind in der Tabelle 7 aufgeführt.
5. Bei Kopfbefüllung ist das Tauchrohr bis auf den Grund des Tanks herabzusenken, bevor mit der Befüllung begonnen wird.
6. Eisenbahnkesselwagen sollen unter freiem Himmel während eines Gewitters nicht ohne Blitzschutz mit brennbaren Flüssigkeiten befüllt werden.

Eisenbahnkesselwagen (N = 1,5)
Füllrohr- durchmesser d [m]	Boden- oder Kopfbefüllung mit zentralem Leiter v · d/N = 0,50 m2/s		Bodenbefüllung ohne zentralen Leiter v · d/N = 0,38 m2/s
	Strömungs- geschwindigkeit v [m/s]	Volumen- strom [m3/min]	Strömungs- geschwindigkeit v [m/s]	Volumen- strom [m3/min]
0,10	7,0*	3,3	5,6	2,6
0,15	5,0	5,3	3,7	4,0
0,20	3,8	7,1	2,8	5,3
0,25	3,0	8,8	2,2	6,6
0,30	2,5	10,6	1,9	7,9
* Der errechnete Wert wird nach Nummer 4.4.1 auf 7,0 m/s begrenzt.

Tabelle 7: Höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeiten v für das Befüllen von Eisenbahnkesselwagen mit Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit (mit N = 1,5)

7. Da für mittlere Leitfähigkeiten von 50 pS/m bis 1000 pS/m nur geringe Erfahrungswerte vorliegen, ist es zweckmäßig, die Werte der Tabelle 7 auch für diese Flüssigkeiten anzuwenden.
8. Werden bei Wechselbeladung ("switch loading") schwefelarme Kraftstoffe eingesetzt, sind verringerte (v · d) Werte gemäß der Tabelle 6 anzuwenden.
9. Ist die Versiegelung des Untergrundes einer Füllstelle unumgänglich und wird die Füllstelle nur selten benutzt, kann ein isolierender Boden toleriert werden, wenn durch zusätzliche Maßnahmen sichergestellt ist, dass Personen in der Umgebung des Eisenbahnkesselwagens geerdet sind oder nicht gefährlich aufgeladen werden.

4.4.4 Ableitfähige Behälter

(1) Mittelgroße Behälter aus ausschließlich ableitfähigem Material werden wie Metallbehälter behandelt.

(2) Mittelgroße Behälter aus ableitfähigem Kunststoff oder mit ableitfähigen Kunststoffbeschichtungen sind mit der Aufschrift "elektrostatisch ableitfähig" zu versehen. Ortsfeste Behälter müssen Erdkontakt besitzen und ortsbewegliche mit Erdungseinrichtungen ausgerüstet sein.

4.4.5 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Innenbeschichtung

(1) Behälter mit isolierender Innenbeschichtung dürfen nicht mit Flüssigkeiten der Explosionsgruppen IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ befüllt werden.

(2) An Innenbeschichtungen können gefährliche Aufladungen auftreten, wie z. B. durch Reibung, Reinigung oder Kontakt mit aufgeladener Flüssigkeit. Diese Gefahr besteht nicht bei Beschichtungen von weniger als 2 mm Dicke, wie z. B. Farbschichten oder Epoxidbeschichtungen, solange der Behälter nur zum Befüllen, Entleeren, Transportieren und Lagern verwendet wird und nicht wiederholt schnell befüllt wird.

(3) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z. B. wiederholtes schnelles Befüllen, können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten erzeugen, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen. In diesen Fällen muss die Durchschlagspannung der Beschichtung U_D < 4 kV sein.

(4) Für innenbeschichtete Behälter gilt ferner:

• Die Beschichtung muss fest mit der Behälterwand verbunden sein; ein Ablösen oder Abblättern der Beschichtung darf nicht auftreten.
• Es muss eine elektrische Verbindung zwischen Flüssigkeit und Erde vorhanden sein.
  
  Hinweis: Diese kann z. B. durch ein geerdetes leitfähiges Steigrohr am Tankboden oder Fußventil bzw. eine geerdete Metallplatte am Tankboden realisiert werden.
• Personen sind beim Betreten eines Behälters zu erden.

4.4.6 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Außenbeschichtung

(1) Der Behälter einschließlich aller Bauteile ist zu erden bzw. mit Erde zu verbinden. Personen in der direkten Umgebung des Behälters dürfen nicht aufgeladen werden.

Hinweis: Es besteht leicht die Gefahr, dass die äußere Beschichtung eines Behälters aufgeladen wird und dass außen angebrachte Gegenstände isoliert sind.

(2) Bei Beschichtungsstärken D < 2 mm sind keine gefährlichen Aufladungen zu erwarten, solange nicht durch äußere Prozesse starke elektrostatische Aufladungen erzeugt werden, wie z. B. durch Sprühaufladung.

4.4.7 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit mehrfacher Beschichtung

(1) Über die Anforderungen der Nummern 4.4.5 und 4.4.6 hinaus ist bei Behältern mit mindestens einer leitfähigen Schicht, die zwischen zwei isolierenden Schichten liegt, zu beachten:

1. Der Erdungsanschluss der leitfähigen Schicht muss den zu erwartenden Belastungen standhalten.
2. Die Flüssigkeit und die leitfähigen Schichten sind elektrisch zu verbinden.
3. Besteht die leitfähige Schicht aus einem Netz oder Gitter, darf die Fläche der einzelnen Maschen nicht größer sein als der in der Tabelle 1a für Zone 0 angegebene Wert.

Hinweis: Siehe auch Nummer 3.2.1 .

(2) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z. B. wiederholtes schnelles Befüllen, können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten erzeugen, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen. In diesen Fällen muss die Durchschlagspannung der Beschichtung U_D < 4 kV sein.

4.4.8 Isolierende Behälter

Isolierende Behälter dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nicht eingesetzt werden, es sei denn, sie können nachweislich nicht gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis: Sie können z. B. von außen nicht gefährlich aufgeladen werden, wenn sie in der Erde vergraben sind. Durch Vergraben wird ein isolierender Behälter einem leitfähigen Tank mit isolierender Innenbeschichtung vergleichbar und kann für brennbare Flüssigkeiten gemäß Nummer 4.4.5 eingesetzt werden.

4.5 Kleine Behälter

(1) Kleine Behälter im Sinne dieser TRBS sind Behälter mit einem Volumen V ≤ 1 m³. Sie sind in der Regel aus Metall oder beschichtetem Metall, aus Kunststoffen oder umwehrten und ummantelten Kunststoffen oder aus Glas hergestellt.

Hinweis: Beispiele für diese Behälter sind Container, Fässer, Kanister, Flaschen. Glasbehälter siehe auch Nummer 4.13 .

(2) Gefährliche Aufladungen können durch Reibung, durch Flüssigkeitsströmung oder durch nicht geerdete Personen entstehen. In diesen Fällen muss mit gefährlichen Entladungen an isolierten Metallkomponenten, wie z. B. Griffen, Verschlüssen, Fasspumpen, sowie an festen oder flüssigen Oberflächen gerechnet werden.

4.5.1 Leitfähige oder ableitfähige Behälter

(1) Während des Befüllens und Entleerens des Behälters müssen alle leitfähigen oder ableitfähigen Teile des Systems elektrisch verbunden und geerdet sein.

Hinweis: Ein Metalltrichter darf nicht, wie z. B. durch eine Kunststoffmuffe, vom Behälter isoliert sein.

(2) Isolierende Teile, wie z. B. Kunststofftrichter, dürfen nicht eingesetzt werden. Ausnahmen siehe auch Nummern 4.5.5 und 4.8 .

(3) Beim Befüllen des Behälters mit Flüssigkeiten der Explosionsgruppen IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ oder mit mehrphasigen Flüssigkeiten, deren kontinuierliche Phase eine niedrige Leitfähigkeit aufweist, darf die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/s nicht überschritten werden.

4.5.2 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Innenbeschichtung

(1) Zur Vermeidung von Büschelentladungen dürfen Beschichtungsstärken 2 mm nicht überschreiten. Werden beschichtete Behälter für Stoffe der Explosionsgruppe IIC verwendet, dürfen nur Beschichtungsstärken D < 0,2 mm verwendet werden.

Hinweis: An Innenbeschichtungen können gefährliche Aufladungen, wie z. B. durch Reibung, Reinigung oder Kontakt mit aufgeladener Flüssigkeit, auftreten.

(2) Stark ladungserzeugende Prozesse, wie z. B. wiederholtes schnelles Befüllen, sind zu vermeiden, es sei denn, die Innenbeschichtung besitzt eine Durchschlagspannung U_D < 4 kV.

Hinweis: Andernfalls können auf der beschichteten Innenseite hohe Ladungsdichten auftreten, die zu zündwirksamen Gleitstielbüschelentladungen führen.

(3) Die Beschichtung muss fest mit der Behälterwand verbunden sein; Ablösen oder Abblättern der Beschichtung darf nicht auftreten.

(4) Sowohl bei Flüssigkeiten hoher als auch mittlerer Leitfähigkeit muss während des Befüllens oder Entleerens eine leitfähige Verbindung zwischen Flüssigkeit und Erde vorhanden sein. Dies ist über Unterspiegelbefüllung zu erreichen, wie z. B. durch ein bis zum Boden geführtes Tauchrohr.

4.5.3 Leitfähige oder ableitfähige Behälter mit isolierender Außenbeschichtung

Gegen die durch die Beschichtung zusätzlich auftretenden Gefahren sind die Maßnahmen für mittelgroße Behälter nach Nummer 4.4.6 zu treffen.

4.5.4 Isolierende Behälter mit leitfähiger Umhüllung

(1) Isolierende Behälter mit leitfähiger Umhüllung dürfen für brennbare Flüssigkeiten der Explosionsgruppe IIC und IIB mit MZE < 0,2 mJ nicht verwendet werden.

Hinweis: Ein entsprechender Nachweis kann z. B. durch eine fachkundige Prüfung erbracht werden.

(2) Für alle anderen als die in (1) genannten brennbaren Flüssigkeiten muss nachgewiesen sein, dass weder die Außen- und Innenflächen des Behälters noch die Flüssigkeit im Behälter gefährlich aufgeladen werden können.

Hinweis: Ein Beispiel isolierender Behälter mit leitfähiger Umhüllung ist der gitterummantelte oder außen leitfähig beschichtete, quaderförmige Kunststoffbehälter auf Palette, der so genannte "Intermediate Bulk Container" (IBC).

(3) Die Arbeitsschritte Befüllen, Transportieren, Lagern, Bereithalten vor Ort und Entleeren eines derartigen Behälters, wie z. B. IBC, gelten als sicher, wenn die nachfolgenden neun Mindestanforderungen erfüllt werden:

1. Die Behälterblase besitzt eine Wandstärke s ≤ 2 mm. Ausnahmen sind nur an Ecken und Kanten zu tolerieren.
2. Der Behälter ist bis auf kleine Flächen allseitig mit einer leitfähigen Umhüllung versehen. Im Falle eines Gitters
   • müssen die vom Gitter gebildeten Teilflächen A ≤ 100 cm² sein,
   • muss das Gitter an allen sechs Behälterseiten eng anliegen und die Kunststoffblase berühren und es darf nur an wenigen konstruktionsbedingten Stellen ein Abstand von höchstens 2 cm zwischen Kunststoffbehälter und Umhüllung auftreten,
     
     Hinweis: Konstruktionsbedingte Stellen sind z. B. Stutzen und Armaturenanschlüsse.
   • kann ein größerer Abstand nur an Ecken und Kanten toleriert werden.
     
     Hinweis: Ecken und Kanten der Behälterblase sind meist abgerundet, um Stoß- und Fallprüfung zu bestehen.
3. Kleine Flächen, wie z. B. Schraubdeckel, die nicht durch die Umhüllung geschützt sind, müssen die Anforderungen nach Nummer 3.2 erfüllen.
4. Zwischen der Flüssigkeit im Behälter und der Behälterumhüllung muss eine dauerhaft leitfähige Verbindung bestehen.
5. Alle leitfähigen Teile des Behälters müssen untereinander dauerhaft leitfähig verbunden sein.
6. Die Umhüllung des Behälters muss beim Befüllen und Entleeren geerdet sein. Siehe auch Nummer 8.3.3 .
   
   Hinweis: Der elektrische Widerstand zwischen Behälterumhüllung und anderen leitfähigen Teilen des Behälters sowie der Kontaktfläche zum Fußboden darf 10⁶ Ω nicht überschreiten.
7. Die Befüllung eines Behälters darf nicht in gefährlich aufgeladenem Zustand erfolgen. Intermittierendes Befüllen oder Entleeren sowie Befüllen und Entleeren in kürzeren Zeitabständen als 1 h ist zu vermeiden.
   
   Hinweis: Herstellungs- oder reinigungsbedingte gefährliche Aufladungen des Kunststoffbehälters sind erfahrungsgemäß nach ca. 24 h Wartezeit abgeklungen.
8. Die Entleerung, insbesondere die Obenentleerung, ist so durchzuführen, dass sich die Behälterblase nicht von der Umhüllung ablöst.
9. Das Befüllen mit warmen Flüssigkeiten ist so durchzuführen, dass sich die Behälterblase durch Kontraktion während der Abkühlung nicht von der Umhüllung ablöst.

(4) Für andere als die vorstehend genannten Arbeitsschritte reichen die Mindestanforderungen der Ziffern 1 bis 9 nicht aus; für sie ist die Verwendung isolierender Behälter mit leitfähiger Umhüllung ohne zusätzliche Maßnahmen ausgeschlossen.

Hinweis: Zu den ausgeschlossenen Arbeitsschritten gehören z. B. Rühren, Mischen, Reinigen sowie die Verwendung des Behälters als Reaktionsgefäß, Absetz- oder Sammelbehälter.

Beispiel 3: Befüllen und Entleeren von Intermediate Bulk Containern (IBC) in Zone 1

4.5.5 Isolierende Behälter

(1) Bei isolierenden Behältern ist die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Aufladungen höher einzuschätzen als bei anderen Behältern, da leitfähige oder ableitfähige Behälterwände nicht zur Verfügung stehen.

Hinweis: Insbesondere können Gefährdungen ausgehen von:

• isolierten leitfähigen oder ableitfähigen Gegenständen oder Stoffen, wie z. B. Metalltrichter, Werkzeuge, Abdeckungen und Ansammlungen von Flüssigkeiten,
• hohen Ladungsdichten auf Oberflächen im Innern, mit der Folge hoher Potenziale innerhalb und hoher elektrischer Feldstärken außerhalb des Behälters,
• Reibung oder Strömung an den Wänden,
• verminderter Ladungsrelaxation aufgeladener Flüssigkeit.

(2) In Zone 2 sind für den Umgang mit isolierenden Behältern folgende Maßnahmen zu treffen:

• Flüssigkeiten hoher oder mittlerer Leitfähigkeit sind mit Erde zu verbinden, wie z. B. durch ein geerdetes leitfähiges Einfüllrohr bei Unterspiegelabfüllung.
• Die Strömungsgeschwindigkeit darf bei mehrphasigen Flüssigkeiten 1 m/s nicht übersteigen.

(3) In Zone 1 beträgt die höchstzulässige Strömungsgeschwindigkeit 1 m/s. Das höchstzulässige Volumen beträgt 5 l.

Hinweis: Bei bestimmungsgemäßer Verwendung sind gefährliche Aufladungen durch Ein- und Ausströmen von Flüssigkeiten nicht zu erwarten, wie z. B. bei Kanistern für Otto-Kraftstoffe.

(4) In Zone 0 dürfen unabhängig von den Eigenschaften der Flüssigkeit isolierende Behälter nicht eingesetzt werden. Hiervon sind Behälter zur Probenahme nach Nummer 4.8 ausgenommen.

Beispiel 4: Befüllen von Fässern in Zone 1

Beispiel 5: Befüllen kleiner Kunststoffkanister in Zone 1

4.6 Hochviskose Flüssigkeiten

(1) Hochviskose Flüssigkeiten, wie z. B. Schmieröle, laden sich häufig schneller auf als niedrigviskose, wie z. B. Treibstoffe oder Lösemittel. Die schnelle Aufladung wird oft beim Strömen durch Rohrleitungen und Filter festgestellt.

(2) Da sichere Strömungsgrenzen für hochviskose Flüssigkeiten nicht bekannt sind, sind andere Maßnahmen des Explosionsschutzes, wie z. B. Inertisierung, zweckmäßig.

(3) Vor Produktwechsel von einer brennbaren Flüssigkeit geringer Dichte zu einer hochviskosen Flüssigkeit höherer Dichte ist der Behälter zu reinigen.

4.7 Siebeinsätze, Filter und Wasserabscheider

(1) Beim Durchströmen von Drahtnetzen oder Siebeinsätzen werden Flüssigkeiten nur geringfügig mehr aufgeladen als beim Durchströmen von Rohren. Mikrofilter und Wasserabscheider mit einer Poren-Nennweite von weniger als 10 µm erzeugen dagegen sehr hohe Ladungsdichten.

Hinweis: Typische Werte sind 10 µC/m³ im Rohrstrom, etwa 100 µC/m³ hinter verschmutzten Drahtnetzen und Siebeinsätzen sowie 5000 µC/m³ oder mehr hinter einem Mikrofilter.

(2) Drahtnetze und Siebeinsätze sind bei Verschmutzung zu reinigen oder auszutauschen.

Hinweis: Hierdurch werden die Strömungsgeschwindigkeiten im Filter und die damit verbundene Aufladung nicht unnötig erhöht. Die Verschmutzung des Siebeinsatzes lässt sich über den Druckabfall erkennen.

(3) Beim Ausbau und bei der Reinigung isolierender Filter ist damit zu rechnen, dass diese gefährlich aufgeladen sein können.

(4) Hinter Mikrofiltern oder Wasserabscheidern ist eine ausreichende Verweilzeit einzuhalten. Zu diesem Zweck können leitfähige Rohrleitungen hinter dem Filter oder ein zusätzlicher leitfähiger Relaxationsbehälter eingesetzt werden.

Hinweis: Die erforderliche Verweilzeit t [s] kann mit der Zahlenwertgleichung

t = 100/K

mit K = Leitfähigkeit [pS/m]

errechnet werden. Damit wird die aufgeladene Flüssigkeit auf ein sicheres Niveau entladen, bevor sie in einen Behälter eintritt.

(5) Neben der Erdung und der elektrischen Verbindung aller Teile sind folgende Bedingungen zu beachten:

1. Es ist sicherzustellen, dass das Filtergehäuse und der gegebenenfalls verwendete Relaxationsbehälter während des normalen Betriebs mit Flüssigkeit gefüllt sind, um eine explosionsfähige bzw. brennbare Atmosphäre zu verhindern.
2. Ist die Leitfähigkeit der ruhenden Flüssigkeit bekannt, beträgt die Verweilzeit mindestens das Dreifache ihrer Relaxationszeit.
   
   Hinweis: Relaxationszeit siehe auch Anhang E .
3. Ist die Leitfähigkeit nicht bekannt, beträgt die Verweilzeit hinter groben Filtern oder Siebeinsätzen mindestens 30 s und hinter Feinfiltern, Mikrofiltern oder Wasserabscheidern mindestens 100 s. Bei hochviskosen Flüssigkeiten müssen längere Verweilzeiten eingehalten werden.
4. Verschmutzte Filter sind wie Mikrofilter zu betrachten.
5. Kann die Verweilzeit nicht eingehalten werden, ist eine explosionsfähige Atmosphäre im aufnehmenden Behälter, wie z. B. durch Inertisierung, zu vermeiden.

4.8 Maßnahmen beim Messen und Probenehmen

(1) Alle beim Messen und Probenehmen verwendeten leitfähigen oder ableitfähigen Teile oder Geräte müssen geerdet bzw. mit Erde verbunden sein.

Hinweis: Zu den Geräten zählen z. B. Seile, Tauchstangen oder Becher.

(2) Die Verbindungen müssen durchgehend aus leitfähigem Material bestehen und dürfen nicht unterbrochen sein. Metallketten sind nicht einzusetzen.

(3) Bei Flüssigkeiten niedriger und mittlerer Leitfähigkeit sind Probenahmegefäße aus isolierendem Material mit einem Volumen V ≤ 1 Liter bevorzugt gegenüber leitfähigen Gefäßen gleichen Volumens einzusetzen.

(4) In Behältern mit explosionsfähiger Atmosphäre dürfen keine Messungen und Probenahmen oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche erfolgen, solange ladungserzeugende Prozesse stattfinden.

Hinweis: Zu solchen Prozessen zählen unter anderem das Pumpen von Flüssigkeiten mit geringer Leitfähigkeit (Leitfähigkeiten bis einschließlich 50 pS/m bei einphasigen Flüssigkeiten und 1000 pS/m bei mehrphasigen Flüssigkeiten) in einen anderen Tank sowie viele Reinigungsprozesse.

(5) Nach dem Ende eines ladungserzeugenden Prozesses darf mit Messen und Probenehmen erst begonnen werden, wenn die Abwesenheit gefährlicher Aufladungen sichergestellt ist. Dies kann durch eine ausreichend lange Wartezeit erreicht werden.

(6) Die Wartezeit nach einem Arbeitsprozess mit mehrphasigen Flüssigkeiten soll bei niedriger Leitfähigkeit der kontinuierlichen Phase mindestens 30 Minuten betragen.

Hinweis: z. B. wenn isolierende Flüssigkeiten mit aufgerührtem Wasser oder ungelösten Feststoffpartikeln in einen Behälter gepumpt wurden oder nach dem Rühren einer Suspension im Dissolver.

(7) Nach einem Mischvorgang mit Flüssigkeiten geringer Leitfähigkeit ist abzuwarten, bis sich alle Bestandteile der Mischung abgesetzt haben.

(8) Nach einem Reinigungsvorgang muss so lange gewartet werden, bis sich ein gegebenenfalls erzeugter aufgeladener Sprühnebel abgesetzt hat.

Hinweis: Das Absetzen kann mehrere Stunden in Anspruch nehmen.

(9) Wartezeiten können verkürzt werden, wenn durch ortsfeste Messgeräte, wie z. B. Feldstärkenmessgeräte, die Abwesenheit gefährlicher Aufladungen nachgewiesen ist.

Hinweis: Bei Gewittern, Schneestürmen, Hagel oder anderen atmosphärisch bedingten Störungen soll Messen und Probenehmen unter freiem Himmel nicht stattfinden.

4.9 Rohre und Schläuche

(1) Innerhalb eines Rohres oder Schlauches kann gefährliche explosionsfähige Atmosphäre vorliegen, insbesondere beim Leerlaufen. Außerhalb des Rohres ist zusätzlich auf gefährliche explosionsfähige Atmosphäre durch andere Stoffe zu achten.

Hinweis: Strömt eine Flüssigkeit durch ein Rohr, treten elektrische Ladungen entgegengesetzter Polarität an der inneren Rohrwand und der Flüssigkeit auf. Insbesondere der Oberflächenwiderstand des Rohres bzw. Schlauches, die Leitfähigkeit der Flüssigkeit und die Strömungsgeschwindigkeit beeinflussen die entstehende Ladungsmenge. Darüber hinaus ist es möglich, dass Metallteile, die durch isolierende Rohre oder Schläuche isoliert sind, aufgeladen werden.

(2) Von der Eignung eines Schlauches für den Transport brennbarer Flüssigkeiten darf nicht auf seine Eignung für den sicheren Transport von Stäuben geschlossen werden.

(3) Die Außenfläche des Rohres kann sich zusätzlich aufladen, wie z. B. durch Reibung.

(4) Im Inneren von Rohren und Schläuchen besteht keine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, wenn sie ständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.

4.9.1 Rohre aus leitfähigem oder ableitfähigem Material

Rohrleitungen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material sind untereinander leitfähig zu verbinden und zu erden.

Hinweis: Ableitfähige Rohre können bei der Verwendung für Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit sehr hoch aufgeladen werden.

4.9.2 Leitfähige Rohre mit isolierender oder ableitfähiger Auskleidung

(1) In der Regel sind Auskleidungen mit einem spezifischen Widerstand ρ < 10⁸ Ωm zu verwenden.

(2) Auskleidungen mit einem spezifischen Widerstand zwischen 10⁸ Ωm und 10¹¹ Ωm können sicher unter den untersuchten Bedingungen eingesetzt werden:

• Ladungsdichte der Flüssigkeit ρ ≤ 10^-3 C/m³,
• Rohrdurchmesser d ≤ 100 mm,
• Stärke der Auskleidung D ≤ 5 mm
  
  und
  
  
• Strömungsgeschwindigkeit v ≤ 2 m/s.

(3) Bei Auskleidungen mit einem spezifischen Widerstand ρ > 10¹¹ Ωm muss die Stärke der Auskleidung D < 2 mm sein.

Hinweis: Wird ein leitfähiges Rohr mit einer isolierenden Auskleidung verwendet, um eine Flüssigkeit geringer oder mittlerer Leitfähigkeit zu transportieren, treten elektrische Ladungen an der Innenfläche der Auskleidung auf. Gefährliche Entladungen treten bei dicken Auskleidungen, wie z. B. Kunststoffbuchsen, eher auf als bei dünnen, wie z. B. Epoxidbeschichtungen.

(4) Sollen dennoch leitfähige Rohre mit einem spezifischen Widerstand der Auskleidung ρ > 10¹¹ Ωm verwendet werden, müssen neben der Erdung aller leitfähigen Teile der Rohrleitung zusätzliche Maßnahmen getroffen werden. Z. B. müssen die Rohre während des Betriebes vollständig mit Flüssigkeit gefüllt bleiben. Beim Befüllen oder Entleeren darf die Austrittsgeschwindigkeit aus dem Rohr nicht mehr als 1 m/s betragen. Wird die ausströmende Flüssigkeit am Rohrende durch Mikrofilter geführt, können niedrigere Geschwindigkeiten erforderlich sein, die durch Bestimmen der Aufladung im Einzelfall festzulegen sind.

Hinweis: Entladungen können isolierende Auskleidungen durchschlagen und beschädigen, z. B. Korrosionsschäden verursachen. Ein spezifischer Widerstand ρ < 10⁸ Ωm oder eine Durchschlagspannung U_D > 100 kV vermeiden diese Schäden.

(5) Bei Flüssigkeiten mittlerer oder hoher Leitfähigkeit ist Erdkontakt zur Vermeidung von Ladungsansammlungen erforderlich.

4.9.3 Isolierende Rohre

(1) Das Strömen von Flüssigkeiten geringer Leitfähigkeit in isolierenden Rohren kann sehr hohe Ladungsdichten an den Oberflächen der Rohre erzeugen. Es sind daher zusätzliche Maßnahmen des Explosionsschutzes erforderlich, wie z. B. Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre.

(2) Verbleiben nach dem Verschweißen von Kunststoffrohren metallische Heizdrähte im Rohrinnern mit Kontakten nach außen, sind die verbleibenden Anschlüsse der Wicklung zu isolieren, wie z. B. mit gut sitzenden Plastikstopfen.

Hinweis: Spezielle Erdungsmaßnahmen sind an den Schweißstellen von Kunststoffrohren nicht notwendig, obwohl an diesen Stellen verfahrensbedingt isolierte elektrische Leiter vorhanden sein können.

(3) Außerdem soll die Durchschlagspannung U_D > 100 kV betragen, damit Perforationen des Rohres und dadurch Leckagen vermieden werden.

4.9.3.1 Oberirdisch verlegte isolierende Rohre

(1) In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen keine isolierenden Rohre eingesetzt werden; siehe auch Nummer 3.2.1 .

(2) Sollen dennoch Flüssigkeiten mit isolierenden Rohren transportiert werden, ist sicherzustellen, dass keine gefährlichen Aufladungen außerhalb des Rohres auftreten.

Hinweis: Starke elektrische Felder außerhalb des Rohres können zu zündwirksamen Büschelentladungen führen.

(3) Besitzt die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit K > 1000 pS/m, können isolierende Rohre eingesetzt werden, wenn die Flüssigkeit an mindestens einer Stelle vor den Rohrenden Erdkontakt über ein geerdetes leitfähiges Bauteil, wie z. B. einem Ventil oder Tank, besitzt.

(4) Besitzt die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit zwischen 50 und 1000 pS/m, dürfen isolierende Rohre nur dann eingesetzt werden, wenn über eine Einzelfallbetrachtung nachgewiesen ist, dass eine gefährliche Aufladung nicht zu erwarten ist.

(5) Beim Einsatz isolierender Rohre muss zusätzlich sichergestellt werden, dass keine gefährliche Aufladung von außen, wie z. B. durch Dampfstrahlen oder Reiben, erfolgt. Alle leitfähigen Bauteile, wie z. B. Flansche oder Ventile, sind nach Nummer 8 zu erden. Entsprechendes gilt auch für leitfähige Einrichtungen, die sich in der Nähe oberirdisch verlegter isolierender Rohre befinden.

Hinweis: Durch Influenz sind in der Nähe aufgeladener Rohre Funkenentladungen an isolierten Metallteilen möglich.

4.9.3.2 Unterirdisch verlegte isolierende Rohre

(1) Eingegrabene isolierende Rohre stellen in der Regel dann keine Zündgefahr dar, wenn ihre gesamte Oberfläche Kontakt mit Erde besitzt, die Flüssigkeit eine Leitfähigkeit K > 50 pS/m besitzt und an mindestens einer Stelle mit einem geerdeten leitfähigen Bauteil, wie z. B. Ventil, in Berührung steht.

(2) Beim Ausgraben eines Teils der Rohrleitung sind leitfähige oder ableitfähige Bauteile vor ihrem völligen Freilegen zu erden.

Hinweis 1: Das Erden eines bereits aufgeladenen Bauteils in einer potenziell explosionsfähigen Atmosphäre ist zu vermeiden.

Hinweis 2: Besteht die Gefahr einer explosionsfähigen Atmosphäre, sind zusätzlich alle leitfähigen Objekte in der näheren Umgebung, wie z. B. innerhalb der Baugrube, zu erden, da diese durch Influenz aufgeladen werden können.

4.9.4 Schläuche

(1) Im Sinne dieser Technischen Regel gilt als

• leitfähiger Schlauch ein Schlauch mit einem Widerstand von weniger als 10³ Ω/m,
• ableitfähiger Schlauch ein Schlauch mit einem Widerstand von mehr als 10³ Ω/m und weniger als 10⁶ Ω/m,
• isolierender Schlauch ein Schlauch mit einem Widerstand von mehr als 10⁶ Ω/m.

Hinweis: Ω/m ist die Einheit des Quotienten aus dem zwischen den beiden Schlauchenden gemessenen elektrischen Widerstand und der Länge des Schlauches.

(2) In explosionsgefährdeten Bereichen sollen leitfähige oder ableitfähige Schläuche eingesetzt werden, da isolierende Schläuche für den Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre nicht geeignet sind.

Hinweis: Isolierende Schläuche bestehen aus isolierendem Material und besitzen weder leitfähige Drähte noch Litzen. Sie leiten elektrische Ladungen nur ungenügend ab. Leitfähige Schläuche werden nach Bauformen unterschieden und als M-Schläuche oder Ω-Schläuche bezeichnet. Ein M-Schlauch besitzt elektrisch leitfähige Drahteinlagen, wie z. B. Metallwendel, die so eingebracht sind, dass sie sich regelmäßig überkreuzen. Die Einlage ermöglicht eine Ableitung durch Anschluss an den Flansch oder an die Schlauchkupplung. Bei der Prüfung darf der Widerstand von M-Schläuchen zwischen den Armaturen über die ganze Länge nicht mehr als 100 Ω betragen. Bei stark ladungserzeugenden Prozessen können gefährliche Aufladungen nicht ausgeschlossen werden. Ein Ω-Schlauch besteht aus leitfähigem oder ableitfähigem Material. Er kann zusätzlich mit Metalleinlagen ausgerüstet sein. Bei der Prüfung darf der Widerstand von Ω-Schläuchen zwischen den Armaturen über die ganze Länge nicht mehr als 10⁶ Ω betragen.

(3) Für Zapfschläuche an Tankstellen gilt ein höchstzulässiger Widerstand von 10⁶ Ω zwischen den Schlauchenden. Hier sind bevorzugt Ω-Schläuche einzusetzen.

(4) Leitfähige Schläuche erfordern regelmäßige elektrische Durchgangsprüfungen. Es muss außerdem darauf geachtet werden, dass alle inneren Metalleinlagen mit den Armaturen verbunden sind.

Hinweis: Auf Grund von gerissenen Verbindungsdrähten oder mangelhafter Konstruktion ist es möglich, dass leitfähige Komponenten des Schlauches, wie z. B. Schlauchkupplungen, Stützwendel oder Abschirmungen, elektrisch isoliert werden.

(5) Können Streuströme nicht ausgeschlossen werden, sollen leitfähige Schläuche nicht eingesetzt werden.

Hinweis: Die metallischen Einlagen oder Drähte können wegen ihres geringen Widerstandes Streuströme führen, die bei Unterbrechung eine Zündgefahr darstellen.

(6) Werden lange leitfähige Schläuche oder leitfähige Schlauchleitungen eingesetzt, sind abschnittsweise isolierende Flansche einzufügen, um Schutz gegen induktive Funken zu gewährleisten. In diesem Fall ist der Schlauch abschnittsweise zu erden.

Beispiel 6: Schläuche zum Transport von Flüssigkeiten mit niedriger Leitfähigkeit durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIA und IIB

4.10 Spezielle Befüllverfahren

Das Befüllen von Flugzeugtanks, Straßentankwagen oder das Betanken von Kraftfahrzeugen erfordert weitere Maßnahmen als die im Abschnitt über entsprechende Behälter angegebenen.

4.10.1 Flugzeugbetankung

(1) Bei jedem Betankungsfahrzeug, innerhalb jeden Hydrantentanksystems und innerhalb jeder Zapfsäule müssen sämtliche Metallteile einen guten elektrischen Kontakt untereinander aufweisen, damit ein einwandfreier, durchgängiger Stromverlauf gegeben ist.

(2) Bevor die Füllschläuche angeschlossen werden, ist zuerst eine elektrische Masseverbindung zwischen dem Flugzeug und dem Betankungsfahrzeug bzw. der Zapfsäule herzustellen. Sie muss fortbestehen, bis der Tankvorgang abgeschlossen ist und die Schläuche gelöst sind.

(3) Steht ein Erdungspunkt zur Verfügung, ist das Betankungsfahrzeug oder die Zapfsäule zunächst mit dem Erdungspunkt und dann mit dem Flugzeug zu verbinden.

(4) Erdungs- oder Potenzialausgleichsverbindungen müssen in ausreichendem Abstand zu den Betankungsschläuchen liegen, um der Gefahr einer Entzündung durch Funken beim Herstellen oder Lösen der Verbindungen zu begegnen.

(5) Die Betankung aus Fässern oder anderen Behältern erfordert die gleichen Erdungsmaßnahmen wie die Betankung mit Fahrzeugen. Die Fasspumpe ist sowohl mit dem Flugzeug als auch mit dem Fass über ein Massekabel zu verbinden.

(6) Da Flugzeugtanks üblicherweise eine flache Form aufweisen, ist abweichend von Nummer 4.4.1 bei Flugzeugkraftstoffen mit einer Leitfähigkeit K > 50 pS/m und beim Befüllen über einen Schlauch von 63 mm Durchmesser eine durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 7 m/s zulässig. Für Kraftstoffe ohne Leitfähigkeitsadditive dürfen 5 m/s nicht überschritten werden. Eine ausreichende Verweilzeit hinter den Filtern nach Nummer 4.7 muss sichergestellt werden.

4.10.2 Kraftstofflieferung mit Straßentankwagen

Folgende Maßnahmen sind zu berücksichtigen:

• Der Schlauch ist zunächst am Tankwagen anzuschließen.
• Noch bevor der Deckel des Füllrohrs geöffnet wird oder andere Verbindungen hergestellt werden, ist ein Potenzialausgleich herbeizuführen.

Hinweis: Der Potenzialausgleich kann im vorliegenden Fall z. B. durch Kontakt der Schlauchendkupplung mit dem Deckel oder einem anderen Metallteil des Tanks herbeigeführt werden, wenn keine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.

• Eine separate Masseverbindung ist bei leitfähigen oder ableitfähigen Schläuchen nicht erforderlich, weil der Schlauch selbst diese Verbindung herstellt.

4.10.3 Betanken von Kraftfahrzeugen

(1) Beim Betanken von Kraftfahrzeugen treten Benzindämpfe in der Nähe der Tanköffnung auf, die eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre bilden können.

(2) Folgende Maßnahmen sind durchzuführen bzw. erforderlich:

• Die Zapfsäule muss ordnungsgemäß geerdet sein.
• Es ist ein leitfähiger oder ableitfähiger Ω-Schlauch mit einem Widerstand R < 10⁶ Ω zwischen seinen Enden gemäß Nummer 4.9.4 zu benutzen, um das leitfähige Zapfventil mit der Zapfsäule zu verbinden.
• Die Oberflächen der Tankstellenfahrbahnen sowie die Autoreifen müssen einen Ableitwiderstand R_E < 10⁸ Ω gegen Erde aufweisen, um eine Erdung der Fahrzeuge über ihre Reifen zu ermöglichen.
• Es ist ein elektrischer Kontakt zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Zapfventil notwendig.

Hinweis: Diese Maßnahme stellt sicher, dass das Fahrzeug, das Zapfventil, die das Zapfventil berührende Person, der leitfähige oder ableitfähige Schlauch sowie die angeschlossenen Tankeinrichtungen während der Betankung auf gleichem Potenzial liegen und mit Erde verbunden sind. Die Erfahrung zeigt, dass der Erdkontakt ausreicht, die relativ geringen Mengen elektrischer Ladung über das Zapfventil und gegebenenfalls die Reifen während der Betankung abzuleiten. Ungeeignet versiegelte Böden und Reifen minderer Qualität können die Ableitung herabsetzen. Die Verwendung von Kunststofftanks in Fahrzeugen bewirkt keine zusätzlichen Gefahren. Die Auflage für das Zapfventil am Tankeinfüllstutzen und alle Metallteile müssen jedoch elektrisch leitfähig mit dem Fahrzeug verbunden sein.

4.11 Rühren und Mischen von Flüssigkeiten

(1) Rühren und Mischen verschiedener Flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten mit Feststoffen sind oft stark ladungserzeugende Prozesse, die leicht zu gefährlichen Aufladungen führen können.

Hinweis: Ladungen werden beim Rühren und Mischen erzeugt, wenn mindestens eine Flüssigkeit eine niedrige Leitfähigkeit aufweist. Die Ladungen werden in diesem Fall insbesondere auf den in der kontinuierlichen Phase suspendierten Flüssigkeiten oder Feststoffen sowie auf isolierten Metallgegenständen angesammelt.

(2) Für Gefäße, wie z. B. Mischbehälter oder Rührkessel, gelten die Maßnahmen der Nummern 4.1 bis 4.5 entsprechend.

(3) Werden ausschließlich vollständig mischbare Flüssigkeiten gemischt, muss die Leitfähigkeit der Hauptkomponente K > 50 pS/m betragen.

(4) Werden Stoffe so gemischt, dass Emulsionen oder Suspensionen entstehen, sind in der Regel höhere Leitfähigkeiten für einen sicheren Betrieb notwendig, wie z. B. 1000 pS/m. Gegebenenfalls ist die Nennleistung des Rührwerks entsprechend herabzusetzen.

Hinweis: Bei konservativer Betrachtung wird eine um den Faktor 10 höhere Mindestleitfähigkeit angesetzt, in vielen Fällen werden auch Inertisierungsmaßnahmen ergriffen. Die Leitfähigkeit der Hauptphase kann durch Absorption von Ionen durch die Nebenphase beträchtlich sinken. Durch Zugeben von Leitfähigkeitsadditiven kann die Leitfähigkeit erhöht werden.

(5) Wird mit Schnellmischern, wie z. B. Dissolvern, gearbeitet, ist mit so starken Aufladungen zu rechnen, dass weitere Explosionsschutzmaßnahmen in Betracht gezogen werden müssen.

4.11.1 Strahlmischverfahren

(1) Beim Strahlmischverfahren von Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeitsoberfläche nicht in Partikel zerfällt und deren Leitfähigkeit gegebenenfalls unter Zusatz von Leitfähigkeitsadditiven mit einer Leitfähigkeit K > 50 pS/m ist, ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.

(2) Weist eine Flüssigkeit eine Leitfähigkeit K < 50 pS/m auf und sind andere Explosionsschutzmaßnahmen nicht möglich, ist die Aufladung des Mischgutes zu beurteilen.

Hinweis: Zur Beurteilung können die Feldstärke gemessen und das Potenzial der Flüssigkeitsoberfläche abgeschätzt werden. Folgende Fakten beeinflussen das Oberflächenpotenzial:

• Vorspringende Kanten im Behälter in Richtung der Flüssigkeitsoberfläche,
• Vorliegen einer zweiten Phase, wie z. B. Wasser, am Boden des Behälters,
• Füllprozesse während des Mischvorgangs und
• die Relaxationszeit nach Beendigung des Füllvorgangs.

4.11.2 In-Line-Mischen

Beim In-Line-Mischen können hohe Aufladungen auftreten. Ausreichende Relaxationszeiten sind einzuhalten. Beim In-Line-Prozess besteht in der Regel keine explosionsfähige Atmosphäre. Die Strömungsgeschwindigkeit ist so zu wählen, dass sich kein Dampfraum bildet.

Hinweis: Bei diesem Verfahren erfolgt das Mischen in einem Rohr, durch das die verschiedenen Mischungskomponenten mit verfahrenstechnisch vorgeschriebenen Geschwindigkeiten gepumpt werden.

4.12 Reinigen von Behältern

(1) Im Gegensatz zum Fluten mit Wasser sind verschiedene Verfahren bekannt, mit Flüssig- oder Dampfstrahlen Behälter zu reinigen. Für alle Fälle geltende Erkenntnisse liegen nicht vor.

(2) Beim Reinigen von Behältern, insbesondere beim Strahlen, können hohe elektrostatische Aufladungen entstehen.

Hinweis: Die entstehende Ladungsmenge wird unter anderem beeinflusst von

• den Eigenschaften des Strahlmittels, wie z. B. Wasser,
• weiteren Zusatzstoffen zum Strahlmittel, wie z. B. Lösemittel,
• dem Phasenzustand des Strahlmittels, wie z. B. Dampf,
• dem Phasenzustand des verunreinigten Strahlmittels,
• dem Durchsatz beim Flüssigstrahlen,
• der Form und der Anzahl der Strahldüsen,
• dem Arbeitsdruck,
• der Größe und Geometrie des Behälters,
• den Flüssigkeitseigenschaften im Behälter, gegebenenfalls der Restflüssigkeit und dem Flüssigkeitsstand.

(3) Zündempfindliche Gemische, wie z. B. Schwefelkohlenstoff/Luft-Gemische, erfordern zusätzliche Maßnahmen.

(4) Aufprallende Reinigungsstrahlen bilden beim Zerteilen Tropfen oder Nebel, die normalerweise aufgeladen sind und elektrische Ladungen im Behälter erzeugen. Vorhandene Turbulenzen verteilen den aufgeladenen Nebel im gesamten Behälter und können so eine hohe Raumladungsdichte mit hohen Feldstärken erzeugen.

Hinweis 1: Das durch den Nebel erzeugte elektrische Potenzial besitzt seinen Maximalwert in der Mitte des Behälters und ist abhängig von der Art der Reinigungsflüssigkeit, wie z. B. Wasser oder Öl, oder dem Einsatz von Hilfsstoffen und den Parametern des verwendeten Flüssigkeitsstrahlers, wie z. B. Flüssigkeitsdruck, Durchsatz und Düsendurchmesser.

Hinweis 2: Darüber hinaus können isolierte Leiter gebildet werden, wenn mit einem Wasserstrahl gereinigt wird. Herunterfallende zusammenhängende Wassercluster können dabei durch Influenz auf das Potenzial in der Tankmitte aufgeladen werden. Zündwirksame Entladungen können entstehen, wenn sich die Wassercluster geerdeten leitfähigen Gegenständen oder dem Boden nähern.

4.12.1 Reinigen mit Wasserstrahlen von Drücken bis zu 12 bar

(1) Beim Reinigen von Behältern mit einem Rauminhalt bis zu 100 m³ durch Wasserstrahlen mit Drücken bis zu 12 bar ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen.

(2) Bei Behältern mit Rauminhalten V > 100 m³ sind auf Grundlage der Gefährdungsbeurteilung zusätzliche Explosionsschutzmaßnahmen festzulegen.

4.12.2 Reinigen mit Wasserstrahlen von Drücken über 12 bar

Beim Reinigen von mit Kohlenwasserstoffen benetzten metallischen Behältern mit Wasserstrahlen ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen, solange der Arbeitsdruck 500 bar unterschreitet, der Flüssigkeitsdurchsatz v_F < 5 l/s ist und der Behälterdurchmesser 3 m nicht überschreitet.

4.12.3 Reinigen mit isolierenden Lösemitteln von Drücken bis zu 12 bar

(1) Werden als Reinigungsmittel isolierende Flüssigkeiten, wie z. B. Lösemittel, verwendet, darf der Anteil einer zweiten Phase, wie z. B. Wasser oder Feststoff, 1 % nicht überschreiten.

(2) Reinigungsmittel dürfen im geschlossenen Kreislauf nur geführt werden, wenn die Verunreinigung unterhalb 1 % gehalten wird.

Hinweis 1: Das Ansammeln von Flüssigkeit im Behälter während der Reinigung ist zu vermeiden.

Hinweis 2: Isolierende Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe laden sich während des Versprühens weniger auf als Wasser, da sie nur eine geringe Konzentration dissoziierter Ionen enthalten. Das Versprühen von isolierenden Lösemitteln kann daher in den oben beschriebenen Fällen als sicher betrachtet werden.

4.12.4 Reinigen mit kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln

(1) Beim Reinigen metallischer Behälter mit kohlenwasserstoffhaltigen Lösemitteln ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen, solange der Arbeitsdruck 50 bar unterschreitet, der Flüssigkeitsdurchsatz kleiner 1 l/s ist und der Behälterdurchmesser 3 m nicht überschreitet.

(2) Die Reinigungsflüssigkeiten dürfen nicht mehr als 1 % flüssige oder feste Bestandteile enthalten, die eine zweite Phase bilden können. Sie sind während des Reinigens abzulassen.

Hinweis: Über andere Rahmenbedingungen liegen bisher keine gesicherten Erkenntnisse vor.

4.12.5 Reinigen mit Dampfstrahlen

Beim Dampfstrahlen von mit Kohlenwasserstoffen benetzten metallischen Behältern mit einem Rauminhalt V < 100 m³ ist nicht mit gefährlichen Aufladungen zu rechnen. Es dürfen keine isolierten Metallteile im zu reinigenden Behälter vorhanden sein.

Hinweis: Falls möglich, sollen überhitzter Dampf verwendet und eine Kondensatbildung beim Entspannen verhindert werden. Dampfdüsen und andere leitfähige Teile des Strahlgerätes müssen geerdet sein.

4.12.6 Reinigen von Behältern durch Wasserfluten

Wasserfluten ist geeignet, explosionsfähige Atmosphäre zu unterdrücken und zu dispergieren. Wasserfluten arbeitet ohne Hochdruck und erzeugt in der Regel keine Wolken oder Nebel. Gefährliche Aufladungen sind nicht zu erwarten.

4.13 Glasapparaturen

(1) In Glasapparaturen verwendete Gläser weisen meist einen Oberflächenwiderstand von etwa 10¹¹ Ω gemessen bei 50 % relativer Feuchte und 23 °C auf. Unter diesen Bedingungen werden Glasapparaturen durch Vorgänge, wie z. B. Reiben, nicht gefährlich aufgeladen.

Hinweis: Der Oberflächenwiderstand von Glas steigt mit zunehmender Temperatur des Glases und mit abnehmender Luftfeuchte. Aufladbare Kunststoffbeschichtungen erhöhen den Oberflächenwiderstand erheblich.

(2) Isolierend beschichtete Glasapparaturen sind wie isolierende Einrichtungen zu behandeln.

(3) Glasapparaturen dürfen

• in Bereichen der Zone 0,
• in Bereichen der Zone 1 zündempfindlicher Stoffe, wie z. B. Stoffe der Explosionsgruppe IIC,
• bei Glasbauteilen mit einer Temperatur T > 50 °C

nur mit zusätzlichen Maßnahmen gegen gefährliche Aufladungen betrieben werden, wenn in ihrer Umgebung mit einer relativen Feuchte < 50 % zu rechnen ist. Die Glasoberflächen dürfen in den genannten Fällen nicht gerieben werden, wie z. B. beim Reinigen.

Hinweis 1: Zusätzliche Maßnahmen sind z. B. Erhöhen der Leitfähigkeit der Glasoberflächen und Erhöhen der Luftfeuchte.

Hinweis 2: Büschelentladungen können von Glasoberflächen nur bei einer niedrigen relativen Feuchte ausgehen, z. B. wenn die Oberflächentemperatur deutlich über der Umgebungstemperatur liegt.

Hinweis 3: Stark ladungserzeugende Prozesse werden oft in Glasapparaturen durchgeführt. Diese Prozesse führen entsprechend häufig zu gefährlichen Aufladungen, insbesondere bei Flüssigkeiten niedriger Leitfähigkeit,

• hinter Pumpen und Filtern oder Ähnlichem,
• beim Versprühen und Verdüsen, auch von Flüssigkeiten mittlerer oder hoher Leitfähigkeit,
• bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und
• beim Umgang mit Mehrphasengemischen.

Infolge dieser Prozesse auftretende elektrische Felder können bei Gläsern zum Felddurchgriff führen und Aufladungen außerhalb der Glasapparatur hervorrufen.

(4) Leitfähige Gegenstände und Einrichtungen an Glasapparaturen sind gemäß Nummer 8 zu erden und ableitfähige mit Erde zu verbinden.

Hinweis 1: Für Teile kleiner Kapazität siehe auch Nummer 8.3.5 .

Hinweis 2: Die Kapazität leitfähiger Teile an Glasapparaturen, wie z. B. Metallflansche, Schrauben, Anschlussstücke, Messeinrichtungen, hängt unter anderem von der Größe der Gegenstände, wie z. B. vom Nenndurchmesser, ab.

(5) Liegen zuverlässige Messwerte der Kapazität leitfähiger Teile an Glasapparaturen nicht vor, sind alle leitfähigen Gegenstände gemäß der Tabelle 8 zu erden und ableitfähige mit Erde zu verbinden.

Hinweis: Typische Metallflansche in Glasapparaturen besitzen häufig eine Kapazität C > 3 pF. Die Kapazität von Schrauben und Bolzen bis 150 mm Länge liegt meist unter 3 pF.

(6) Im Inneren von Glasapparaturen sind die gleichen Maßnahmen zu treffen wie in anderen ableitfähigen Einrichtungen.

Hinweis: Elektrostatische Aufladungen in Glasapparaturen treten hauptsächlich prozessbedingt durch Flüssigkeiten, Tropfen und Suspensionen oder durch Staub/Luft-Gemische geringer Leitfähigkeit auf.

Zone	Stoffe der Explosionsgruppen
	IIA, IIB	IIC
0	für alle DN	für alle DN
1	für DN ≥ 50	für alle DN
2	für DN ≥ 50	für DN ≥ 50

Tabelle 8: Erforderliche Erdung leitfähiger Teile an Glasapparaturen in Abhängigkeit des Nenndurchmessers DN bei Abwesenheit stark ladungserzeugender Prozesse

 

5 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit gasförmigen Stoffen

(1) Die Bewegung reiner Gase oder Gasgemische erzeugt keine oder nur eine geringe Aufladung. Enthält ein Gasstrom jedoch Feststoffpartikel oder Flüssigkeitströpfchen, können diese sowie alle betroffenen Anlagenteile und Gegenstände aufgeladen werden.

Hinweis: Prozesse, die zu beträchtlichen elektrostatischen Aufladungen führen können, sind der pneumatische Transport, das Freisetzen von Druckgas mit Partikeln, das Ausströmen von flüssigem Kohlendioxid, der Einsatz von industriellen Staubsaugern oder das Spritzlackieren.

(2) Solche Prozesse können zu zündwirksamen Funkenentladungen, Büschelentladungen, Gleitstielbüschelentladungen oder Schüttkegelentladungen führen.

Hinweis: Siehe auch Anhang A Nummer A3 .

(3) Die Aufladung der Partikel selbst kann nicht vermieden werden. Zusätzlich zur Vermeidung isolierender Materialien sind folgende Maßnahmen geeignet, gefährliche Aufladungen zu verhindern:

• Entfernung der Partikel oder Tröpfchen,
• Wahl ausreichend niedriger Strömungsgeschwindigkeiten,
• Wahl geeigneter Düsengeometrie zur Verringerung der Ladungsdichte,
• Verwendung leitfähiger Gegenstände oder Einrichtungen, die zu erden sind.

5.1 Sandstrahlen

Werden in explosionsgefährdeten Bereichen Sandstrahlarbeiten durchgeführt oder kann beim Sandstrahlen explosionsfähige Atmosphäre entstehen, dürfen nur leitfähige Sandstrahlgeräte benutzt werden. Alle leitfähigen Teile der Sandstrahlgeräte, insbesondere die am Ende des Schlauches befestigte Düse, müssen geerdet sein. Einzelne Anlagenteile, wie z. B. Schläuche, müssen mindestens ableitfähig und mit anderen geerdeten Anlagenteilen elektrisch verbunden sein.

Hinweis: Durch diese Maßnahmen werden Funkenentladungen sicher vermieden. Trotzdem kann sich verfahrensbedingt das Strahlmittel aufladen. Liegen Stoffe geringer Mindestzündenergie vor, sind – wegen möglicher Büschelentladungen – weitere Maßnahmen, wie z. B. Inertisieren, notwendig.

5.2 Feuerlöscher und Feuerlöschanlagen

(1) Feuerlöscher und Feuerlöschanlagen, deren Löschmittel sich beim Austritt aufladen können, dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nur dann zu Testzwecken ausgelöst werden, wenn sichergestellt ist, dass keine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist.

Hinweis: Z. B. können Wolken aus Löschpulver oder entspanntem Kohlendioxid gefährlich aufgeladen sein.

(2) Inertgasfeuerlöschanlagen, deren Gas, wie z. B. CO₂, sich beim Austritt auflädt, dürfen bei vorhandener explosionsfähiger Atmosphäre nicht ausgelöst werden.

Hinweis: Eine bereits vorhandene explosionsfähige Atmosphäre soll nicht durch vorbeugendes Einbringen des Löschmittels entzündet werden. Im Brandfall ist nicht mehr von einer explosionsfähigen Atmosphäre auszugehen.

5.3 Inertisieren

Zum Inertisieren bereits vorhandener explosionsfähiger Atmosphäre darf der Inertisierungsstoff nur so eingebracht werden, dass keine gefährlichen Aufladungen auftreten. Eine Bildung von Nebel oder Sublimat sowie das Aufwirbeln von Stäuben sind zu vermeiden.

Hinweis: Nassdampf oder CO₂ eignen sich in diesen Fällen nicht als Inertisierungsstoff. Inertgas soll feststofffrei und langsam durch möglichst große Öffnungen eingeleitet werden. Ein Mitreißen von Schmutz, Kondensat oder Anbackungen aus den Leitungen ist zu vermeiden.

5.4 Unvorhergesehene Leckage von Druckgas

(1) Gefährliche Aufladungen können entstehen, wenn Gase, die Flüssigkeitströpfchen oder feste Partikel oder einen hohen Dampfanteil enthalten, plötzlich entspannt oder schnell freigesetzt werden. Besteht die Möglichkeit, dass z. B. durch Leckagen in Systemen, die brennbare Gase führen, explosionsfähige Atmosphäre entsteht, sind alle leitfähigen Einrichtungen, wie z. B. Gefäße oder Rohre, die solche Gase enthalten, sowie alle benachbarten oder angrenzenden leitfähigen Teile zu erden.

(2) Personen, die einen solchen Bereich, z. B. zur Ausführung von Reparaturen, betreten, sowie die von ihnen mitgeführten leitfähigen Teile sind ebenfalls zu erden. Isolierende Teile sollen in einen solchen Bereich nicht eingebracht werden.

5.5 Spritzlackieren, Pulverbeschichten und Beflocken

(1) Beim Verspritzen oder Versprühen von Flüssiglacken oder Pulverlacken sowie beim Beflocken werden Sprühwolken von Tröpfchen oder Feststoffteilchen erzeugt, welche oft elektrostatisch aufgeladen sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Aufladung durch Hochspannung oder triboelektrisch bewusst erzeugt wird. Da die Sprühwolken oft brennbar sind, besteht Zündgefahr und die folgenden Maßnahmen sind erforderlich:

• Alle leitfähigen Gegenstände im Arbeitsbereich, wie z. B. Spritzpistolen, Werkstücke, Metallobjekte in der Nähe, sind zu erden.
• Der Lackierer muss während des Beschichtens und bei der Reinigung geerdet sein, wie z. B. über leitfähige geerdete Handgriffe der Lackierpistolen oder über ableitfähiges Schuhwerk in Verbindung mit ableitfähigen Fußböden. Werden Handschuhe verwendet, müssen diese mindestens ableitfähig sein. Weitere Personen, die sich im Arbeitsbereich aufhalten, müssen ebenfalls geerdet sein.
• Werden Werkstücke mittels einer Förderanlage transportiert, ist über leitfähige Aufnahmevorrichtungen, wie z. B. Haken, Ösen, Auflagen oder Mitnehmer, eine dauerhafte Erdung während des gesamten Transportes sicherzustellen, wie z. B. durch regelmäßiges Reinigen der Aufnahmevorrichtungen.
• Beim elektrostatischen Beschichten mit Flüssiglacken sollen nur Spritzkabinen, Spritzwände oder Spritzstände aus ableitfähigem oder geerdetem leitfähigen Material eingesetzt werden. Isolierende Materialien dürfen nur dann verwendet werden, wenn gefährliche Aufladungen, wie z. B. durch Wasserberieselung, ausgeschlossen sind.
• Beim Pulverbeschichten sollen leitfähig hinterlegte Kabinenwände aus isolierendem Material nur dann eingesetzt werden, wenn ihre Wandstärke s > 9 mm oder die Durchschlagspannung U_D < 4 kV ist.

(2) Beim Beflocken ohne brennbare Klebstoffe ist nicht mit einer Zündgefahr durch Aufladung zu rechnen.

5.6 Abluftsysteme

(1) Abluft- und Abgassammelsysteme sind in explosionsgefährdeten Bereichen so zu verlegen und zu betreiben, dass sie nicht gefährlich aufgeladen werden können. Systeme aus leitfähigen Materialien müssen geerdet sein; zusätzliche Maßnahmen sind in der Regel nicht erforderlich.

(2) Leitungen aus isolierendem Material sind

1. außerhalb des Arbeits- und Verkehrsbereiches zu verlegen,
2. so zu verlegen, dass Anspritzen aus undichten benachbarten Leitungen vermieden wird,
3. bei Reinigung nur mit Wasser abzuspülen oder mit wasserfeuchten Tüchern abzureiben und nicht mit Hochdruck- oder Dampfstrahlen zu reinigen,
4. von Partikeln und Tropfen freizuhalten, z. B. mittels Filter oder Abscheider im Luft- oder Gasstrom vor Eintritt in das Leitungssystem,
5. mit Abgasgeschwindigkeiten von nicht mehr als 20 m/s zu betreiben.

(3) Alle in einem isolierenden Leitungssystem befindlichen leitfähigen Teile, wie z. B. Ventile oder Rückschlagklappen, sind zu erden.

Beispiel 7: Abluftsysteme in Bereichen der Zone 1

5.7 Staubsauger und Staubsauganlagen

(1) Staubsauger und Staubsauganlagen können hohe Ladungsdichten erzeugen und selbst gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis: Als Staubsauger werden hier ortsbewegliche und als Staubsauganlagen ortsfeste Einrichtungen verstanden.

(2) Staubsauger und Staubsauganlagen sollen aus leitfähigen oder ableitfähigen Teilen bestehen. Die leitfähigen Teile sind zu erden, insbesondere leitfähige Saugdüsen. Alle ableitfähigen Teile müssen mit leitfähigen verbunden sein, so dass Erdkontakt besteht.

(3) Bei Stäuben mit einer MZE < 3 mJ ist die Verwendung ableitfähiger Filtergewebe erforderlich. Es ist sicherzustellen, dass der Staubsammelbehälter während des gesamten Betriebes, auch beim Entleeren, geerdet bleibt. Staubsauger und Staubsauganlagen dürfen nicht zum Aufnehmen lösemittelhaltiger Stäube eingesetzt werden oder wenn die Gefahr der Bildung brennbarer Gase besteht.

(4) Staubsauger, die nicht geerdet werden können oder keine leitfähige Verbindung zwischen Saugdüse und Sammelbehälter aufweisen, dürfen weder in explosionsgefährdeten Bereichen noch zum Aufsaugen brennbarer Stäube eingesetzt werden.

Hinweis: Staubsauger können mit Hilfe des Netzkabels oder über einen leitfähigen Druckluftschlauch geerdet werden.

 

6 Elektrostatische Aufladungen beim Umgang mit Schüttgütern

(1) Die Zündempfindlichkeit eines Schüttgutes, das von feinem Staub über Grieß und Granulat bis hin zu Spänen reichen kann, steigt erfahrungsgemäß mit abnehmender Korngröße, Mindestzündenergie (MZE) bzw. Mindestzündladung (MZQ) an.

(2) Für die Beurteilung der Zündempfindlichkeit ist die MZE der feinsten auftretenden Partikelfraktion zu Grunde zu legen.

Hinweis: Diese Fraktion erhält man in der Regel durch Sieben einer Probe durch ein 63 µm-Sieb.

(3) Beträgt die MZE mehr als 1 J und liegen keine brennbaren Gase und Dämpfe vor, sind besondere Maßnahmen zur Vermeidung der Zündgefahr infolge elektrostatischer Aufladungen nicht erforderlich.

Hinweis: Eventuell sind Maßnahmen zur Minderung der Gefahr eines elektrischen Schlags angezeigt; siehe auch Anhang C .

(4) Schüttgüter werden nach ihrem spezifischen Widerstand ρ in 3 Gruppen eingeteilt:

• niedriger spezifischer Widerstand:			ρ	≤	106 Ωm
  mittlerer spezifischer Widerstand:	106 Ωm	<	ρ	≤	1010 Ωm
  hoher spezifischer Widerstand:	1010 Ωm	<	ρ

Hinweis 1: Der spezifische Widerstand eines Schüttgutes wird in der Regel an einer Schüttung bekannter Höhe in einem zylindrischen Gefäß (Ø 50 bis 80 mm) mit isolierendem Mantel bestimmt. Der Boden und ein Stempel dienen als Elektroden. Der Stempel wiegt ca. 1 kg. Die Messspannung beträgt in der Regel 100 V.

Hinweis 2: Zur Veranschaulichung der Begriffe siehe auch Anhang H .

Hinweis 3: In der Praxis kommen Schüttgüter mit einem niedrigen spezifischen Widerstand selten vor. Selbst Metallpulver bleiben nicht sehr lange leitfähig, da sich Oxidschichten an der Oberfläche bilden, die den Widerstand erhöhen.

Hinweis 4: Beim Umgang mit Schüttgut muss erfahrungsgemäß mit elektrostatischen Aufladungen gerechnet werden. Neben Maßnahmen, gefährlich hohe Ladungsansammlungen zu vermeiden, sind gegebenenfalls zusätzliche Explosionsschutzmaßnahmen, wie z. B. Inertisierung, Explosionsunterdrückung oder Explosionsdruckentlastung, zu treffen oder es ist eine explosionsfeste Bauweise für den maximal zu erwartenden Explosionsdruck zu wählen.

6.1 Verfahrenstechnische Maßnahmen

Die Arbeitsparameter sind so zu wählen, dass keine gefährlichen elektrostatischen Aufladungen erzeugt werden. Dazu gehören:

• Erhöhen der Leitfähigkeit des Schüttgutes und der Anlagenteile, wie z. B. durch Coating oder Beschichtung,
• Erhöhen der Feuchte oder Ionisierung,
• Vermindern von Feinanteilen im Schüttgut, wie z. B. Abrieb,
• Beschränken des Dispersionsgrades, wie z. B. durch Wahl der Pfropfenförderung anstelle der Flugförderung,
• Verringern der Fördergeschwindigkeit, des Massendurchflusses oder der Luftgeschwindigkeit,
• Vermeiden großer Schüttguthaufen,
• Bevorzugen des Transportes mit Schwerkraft vor pneumatischem Transport,
• Einsatz von leitfähigen Schläuchen bei der pneumatischen Förderung von Schüttgut, um Gleitstielbüschelentladungen zu vermeiden.

6.1.1 Befeuchtung

(1) Wird die Befeuchtung als Maßnahme zum Ableiten der Ladungen von Schüttgut gewählt, werden in der Regel mindestens 70 % relative Feuchte bei 23 °C benötigt.

(2) Die Befeuchtung ist keine geeignete Maßnahme für das Ableiten von Ladungen bei stark ladungserzeugenden Prozessen – wie der Flugförderung – und keine bei warmen Produkten.

Hinweis: Luft ist ein schlechter Leiter für Elektrizität. Erhöhen der Luftfeuchte eignet sich nicht als Maßnahme zum Ableiten der Ladung aus einer Staubwolke. Eine hohe Feuchte verringert jedoch den spezifischen Widerstand vieler Schüttgüter, Polymere häufig ausgenommen, wodurch der Ladungsabbau in abgelagerten Schüttgütern beschleunigt werden kann.

6.1.2 Ionisierung

(1) Die Leitfähigkeit eines Staub/Luft-Gemisches lässt sich durch Ionisieren erhöhen. Ionisierung kann auch geeignet sein, gefährliche Staubablagerungen zu verringern.

(2) Ionisierung ist ungeeignet, gefährliche Aufladungen an größeren Schüttgutmengen oder großen Staubwolken zu vermeiden.

Hinweis: Es ist schwierig, die erforderliche Ionisierung für ein relativ großes Volumen von mehr als 100 l aufzubringen. Außerdem ist die zu neutralisierende Gesamtladung oft größer als die Ladung, die durch ein Ionisierungssystem abgegeben werden kann.

(3) Die elektrische Ladung bereits aufgeladener Staubwolken oder Schüttgutschüttungen kann durch geerdete Spitzen oder Drähte örtlich herabgesetzt werden, wenn die elektrische Feldstärke bereits nahe der Durchbruchfeldstärke liegt.

Hinweis: An der Auftreffstelle des Schüttgutes angeordnete Spitzen oder Drähte können die Energie einzelner Entladungen auf ein niedriges Niveau reduzieren. Sie können außerdem angesammelte Ladungen sicher zur Erde ableiten, wenn das Schüttgut in einen isolierenden Behälter eintritt.

(4) Die verwendeten Spitzen oder Drähte sind so zu wählen, dass weder sie noch Teile von ihnen abbrechen können.

Hinweis: Abgebrochene Teile können wie aufgeladene Kondensatoren wirken und Funkenentladungen verursachen.

6.2 Schüttgüter bei Abwesenheit brennbarer Gase und Dämpfe

Von Abwesenheit brennbarer Gase und Dämpfe wird im Sinne dieser Technischen Regel auch dann ausgegangen, wenn

• bei nichtbrennbaren Schüttgütern die Konzentration brennbarer Gase und Dämpfe sicher unterhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) liegt,
• bei brennbaren Schüttgütern die Konzentration brennbarer Gase und Dämpfe sicher unterhalb 20 % der UEG des Gases/Dampfes liegt.

Hinweis: Diese Bedingung ist oft erfüllt, wenn z. B. unmittelbar nach einem Trocknungsprozess der restliche Anteil eines brennbaren Lösemittels weniger als 0,5 Gew.-% des Schüttgutes beträgt.

6.2.1 Gegenstände und Einrichtungen aus leitfähigen und ableitfähigen Materialien

(1) In explosionsgefährdeten Bereichen sind alle Gegenstände und Einrichtungen, die aus leitfähigen und ableitfähigen Materialien gefertigt sind, gemäß Nummer 8 zu erden.

Hinweis: Hierzu zählen leitfähig kaschierte Packmittel und viele Arten ortsbeweglicher beschichteter Behälter, wie z. B. aluminiumbeschichtete.

(2) Unter den folgenden Umständen kann auf eine Erdung verzichtet werden:

• Gegenstände aus leitfähigem oder ableitfähigem Material werden während des bestimmungsgemäßen Betriebes einschließlich möglicher Störungen nachweislich nicht aufgeladen
  
  oder
  
  
• die auf den nicht geerdeten Gegenständen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material speicherbare Energie ist kleiner als die MZE des Schüttgutes.

Beispiel 8a: Schläuche zum pneumatischen Transport nicht brennbarer Schüttgüter durch Zone 1, die verursacht ist durch Stoffe der Explosionsgruppen IIA und IIB

Beispiel 8b: Schläuche zum pneumatischen Transport brennbarer Schüttgüter

Beispiel 9: Pneumatische Förderung brennbarer Schüttgüter

Beispiel 10: Funkenentladungen an einem isolierenden Metalltrichter

6.2.2 Gegenstände und Einrichtungen aus isolierenden Materialien

(1) Isolierende Gegenstände oder Einrichtungen sind nur zulässig, wenn keine gefährlichen Aufladungen zu erwarten sind.

(2) Werden Gegenstände oder Einrichtungen aus isolierenden Materialien verwendet, wie z. B. Rohre, Schläuche, Behälter, Folien, Beschichtungen oder Einstellsäcke, ist mit Aufladungen zu rechnen. Gefährliche Aufladungen können erfahrungsgemäß erst bei der Handhabung von Schüttgutmengen über 100 kg auftreten.

Hinweis 1: Solange ein ladungserzeugender Prozess andauert, wie z. B. während des pneumatischen Transports eines Schüttgutes durch ein isolierendes Rohr oder beim Füllen eines isolierenden Behälters mit aufgeladenem Schüttgut, kann sich an den Oberflächen Ladung aufbauen.

Hinweis 2: Aufladungen von isolierenden Oberflächen können zu Gleitstielbüschelentladungen mit typischen Energien von 1 J führen, wie z. B. an dünnen, isolierenden Schichten oder isolierend beschichteten leitfähigen Rohren oder Schläuchen. Werden isolierende Folien, Schichten oder Beschichtungen mit Durchschlagspannungen U_D < 4 kV verwendet, sind keine für Schüttgüter zündwirksame Aufladungen zu erwarten.

(3) Werden in einer Mischbauweise leitfähige, ableitfähige und isolierende Materialien verwendet, ist sicherzustellen, dass alle leitfähigen und ableitfähigen Teile geerdet bzw. mit Erde verbunden sind.

Hinweis: Aufladungen an isolierten Leitern können zu Funkenentladungen führen.

6.2.3 Staubabscheider

(1) Beim Abscheiden brennbarer Stäube dürfen isolierende Filtergewebe die Erdung von Teilen des Staubabscheiders aus leitfähigen oder ableitfähigen Materialien, insbesondere von Stützkörben, nicht unterbrechen.

(2) Bei Schüttgütern mit einer MZE < 3 mJ ist der Einsatz geerdeter ableitfähiger Filtergewebe mit einem Ableitwiderstand R_E ≤ 10⁸ Ω zweckmäßig.

Hinweis: Filtergewebe, die mit leitfähigen Fasern ausgerüstet sind, gelten als ableitfähig, wenn ihr Streifenwiderstand R_ST ≤ 10⁸ Ω beträgt.

6.2.4 Behälter

(1) Schüttgüter und Schüttgutbehälter sind so zu handhaben bzw. zu betreiben, dass gefährliche Aufladungen vermieden werden. Gefährliche Aufladungen können sowohl auf dem Schüttgut als auch auf dem Schüttgutbehälter angesammelt werden.

Hinweis: Als Schüttgutbehälter werden neben großen Behältern oder Silos auch ortsbewegliche Behälter, wie z. B. Gebinde, Fässer, Säcke, flexible Schüttgutbehälter (FIBC) oder andere Packmittel, verstanden. Zu FIBC siehe auch Nummer 6.4 und Anhang B .

(2) Anhand der Ablaufdiagramme 1 bis 3 auf den folgenden Seiten kann geprüft werden, ob das Schüttgut beim Befüllen von Behältern gefährlich aufgeladen werden kann. Gegebenenfalls sind Maßnahmen gegen Schüttkegelentladungen (SKE), gewitterblitzartige Entladungen oder Funkenentladungen zu treffen.

(3) Je nach spezifischem Widerstand ρ des Schüttgutes trifft eines der drei Ablaufdiagramme zu:

• Ablaufdiagramm 1:			ρ	≤	106 Ωm
  Ablaufdiagramm 2:	106 Ωm	<	ρ	≤	1010 Ωm
  Ablaufdiagramm 3:	1010 Ωm	<	ρ

Hinweis: In den Ablaufdiagrammen 2 und 3 bedeutet E_SKE die maximale zu erwartende Äquivalentenergie der Schüttkegelentladung. Siehe auch Anhang A Nummer A3.6 .

(4) Zur Beurteilung der Aufladung verschiedener Schüttgutbehälter sind zusätzlich die Nummern 6.2.4.1 bis 6.2.4.4 zu beachten.

(5) Beim Entleeren von Behältern sind bei Abwesenheit brennbarer Gase und Dämpfe in der Regel keine gefährlichen Aufladungen des Schüttgutes zu erwarten.

Hinweis: Siehe auch Nummer 6.3 . Zu beachten ist, dass jeder Entleervorgang für das schüttgutaufnehmende System einen Befüllvorgang darstellt, auf den die Beurteilungskriterien der Ablaufdiagramme 1 bis 3 anzuwenden sind.

(6) Leitfähige und ableitfähige Behälter müssen beim Befüllen und Entleeren geerdet bzw. mit Erde verbunden sein.

(7) Soll gemäß einem der Ablaufdiagramme 1 bis 3 die Zündgefahr auf Grund des Entscheidungsschrittes "Dokumentation der nachgewiesenen sicheren Betriebserfahrungen" ausgeschlossen werden, muss die Explosionsgefährdung ermittelt und einer Bewertung unterzogen worden sein. Die entsprechenden Begründungen sind im Explosionsschutzdokument darzulegen.

Hinweis: Zum Explosionsschutzdokument siehe auch § 6 der Betriebssicherheitsverordnung .

* siehe auch Nummer 6.2.4 (7)

Ablaufdiagramm 1:
Beurteilung der Zündgefahr ausgehend von Schüttgütern mit ρ ≤ 10⁶ Ωm

 

* siehe auch Nummer 6.2.4 (7)

Ablaufdiagramm 2:
Beurteilung der Zündgefahr ausgehend von Schüttgütern mit 10⁶ Ωm < ρ ≤ 10¹⁰ Ωm

 

* siehe auch Nummer 6.2.4 (7)

Ablaufdiagramm 3:
Beurteilung der Zündgefahr ausgehend von Schüttgütern mit ρ > 10¹⁰ Ωm

 

Beispiel 11: Befüllen isolierender Kunststoffsäcke mit Schüttgut in Zone 21 oder 22

6.2.4.1 Leitfähige und ableitfähige Behälter mit leitfähigen oder ableitfähigen Einstellsäcken

(1) Zusätzlich zu den Maßnahmen nach Nummer 6.2.4 dürfen leitfähige und ableitfähige Einstellsäcke in explosionsgefährdeten Bereichen nur benutzt werden, wenn sie sicher geerdet sind und beim Einstellen und Herausnehmen geerdet bleiben, z. B. indem sie mit dem Behälter fest verbunden und beim Ein- und Ausstellen über die Person geerdet bleiben.

(2) Das Einstellen und Herausnehmen der Säcke muss anderenfalls außerhalb der Zone 21 erfolgen.

6.2.4.2 Leitfähige und ableitfähige Behälter mit einem isolierenden Einstellsack

(1) Isolierende Einstellsäcke sollen vermieden werden.

Hinweis: Gleitstielbüschelentladungen können je nach Dicke, spezifischem Widerstand des Einstellsacks, seiner Durchschlagspannung und den elektrischen Eigenschaften des Füllgutes auftreten.

(2) Isolierende Einstellsäcke können verwendet werden, wenn zusätzlich zu den Maßnahmen nach Nummer 6.2.4 mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

• Volumen V < 0,25 m³,
• Durchschlagspannung U_D < 4 kV,
• dokumentierter Nachweis, dass keine Gleitstielbüschelentladungen auftreten.

(3) Beträgt der spezifische Widerstand des Schüttguts weniger als 10⁶ Ωm, ist es zu erden.

Hinweis: Die Erdung kann z. B. durch eine oder mehrere vertikale Metallstange(n) oder ein in den Behälter führendes Metallfüllrohr erfolgen. Rohr und Stangen sind vor dem brennbaren Schüttgut und nicht nachträglich einzubringen.

6.2.4.3 Isolierende Behälter

(1) Isolierende Behälter sollen vermieden werden.

(2) Füllgut mit einem spezifischen Widerstand ρ < 10⁶ Ωm ist zu erden.

Hinweis: Die Erdung kann z. B. wie in Nummer 6.2.4.2 (3) beschrieben erfolgen.

(3) Isolierende Behälter können verwendet werden, wenn zusätzlich zu den Maßnahmen nach Nummer 6.2.4 mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

• Volumen < 0,25 m³,
• Durchschlagspannung U_D < 4 kV und U_D < 6 kV für textiles Gewebe, siehe auch Anhänge A3.4 und B für FIBC,
• dokumentierter Nachweis, dass keine Gleitstielbüschelentladungen auftreten.

6.2.4.4 Isolierende Behälter mit Einstellsäcken

(1) Leitfähige Einstellsäcke sollen in isolierenden Behältern vermieden werden. Ist ihr Einsatz unverzichtbar, sind sie sicher zu erden.

(2) Isolierende Einstellsäcke in isolierenden Behältern sind so zu beurteilen wie isolierende Behälter nach Nummer 6.2.4.3.

6.3 Schüttgüter in Gegenwart brennbarer Gase oder Dämpfe

Bei Anwesenheit brennbarer Gase oder Dämpfe muss je nach ihrer Konzentration mit der Entzündung einer explosionsfähigen Gas- oder Dampfatmosphäre oder mit der Entzündung eines so genannten hybriden Gemisches (Gemisch aus brennbaren Gasen oder Dämpfen und brennbaren Stäuben mit Luft) gerechnet werden. Die Mindestzündenergie (MZE) wird wesentlich durch anwesende gas- oder dampfförmige Komponenten bestimmt und liegt meist niedriger als die MZE des reinen Staubes.

Hinweis: Anstelle der Eigenschaften niedriger, mittlerer oder hoher spezifischer Widerstand von Schüttgütern genügt im Folgenden die Unterscheidung des spezifischen Widerstandes an der Grenze 10⁸ Ωm.

6.3.1 Maßnahmen bei spezifischem Widerstand ρ ≥ 10⁸ Ωm

(1) Die offene Handhabung von lösemittelfeuchten Schüttgütern mit einem spezifischen Widerstand ρ ≥ 10⁸ Ωm ist zu vermeiden.

Hinweis: Die Handhabung von Schüttgütern mit einem spezifischen Widerstand ρ ≥ 10⁸ Ωm erzeugt in der Regel hohe elektrostatische Aufladungen, so dass Büschelentladungen nicht sicher vermieden werden können. Die Entzündung des Gemisches ist deshalb möglich.

(2) In diesen Fällen sind zusätzliche Maßnahmen des Explosionsschutzes notwendig, wie z. B. Vermeiden des zündempfindlichen explosionsfähigen Gemisches durch Inertisieren oder Vermeiden des hybriden Gemisches. Weitere Maßnahmen sind Arbeiten im Vakuum oder in druckfesten Behältern oder Abkühlen deutlich unter die Temperatur des Flammpunktes.

6.3.2 Maßnahmen bei spezifischem Widerstand ρ < 10⁸ Ωm

Ist der spezifische Widerstand des Schüttgutes ρ < 10⁸ Ωm, wie z. B. bei Schüttgütern, die ein polares Lösemittel enthalten, muss die Handhabung in leitfähigen geerdeten Anlagen erfolgen.

Hinweis: Bei größeren Schüttgutmengen ist eine repräsentative Probenahme zur Beurteilung des spezifischen Widerstandes notwendig. Anstelle des spezifischen Widerstandes kann auch die Bestimmung der Feuchte im Schüttgut aussagefähig sein. Sowohl das Schüttgut als auch die brennbare Flüssigkeit können durch den Eintrag in den Behälter oder durch die Zugabe in die Flüssigkeit gefährlich aufgeladen werden.

6.3.3 Eintrag von Schüttgut in Behälter

(1) Der Eintrag von Schüttgut in einen Behälter, der brennbare Gase oder Dämpfe enthält, soll möglichst in einem geschlossenen System und unter Inertgas erfolgen. Der offene Eintrag von Schüttgut ist zu vermeiden.

Hinweis 1: Elektrostatische Aufladungen beim Eintrag von Schüttgut aus Metall- oder Kunststofffässern oder aus Kunststoffsäcken in brennbare Flüssigkeiten verursachten bislang zahlreiche Brände und Explosionen.

Hinweis 2: Elektrostatische Aufladungen werden erzeugt, wenn das Schüttgut aus einem Behälter geschüttet oder über eine Rutsche in den Sammelbehälter fließt.

Hinweis 3: Sofern keine Maßnahmen ergriffen werden, können sich gefährlich hohe Potenziale am Behälter während des Entleerens, an einem Einstellsack im Behälter, am Sammelbehälter, an der Laderutsche, am Schüttgutstrom, am Produkt im Sammelbehälter sowie an Personen, die mit der Handhabung und Bedienung befasst sind, aufbauen.

(2) Lässt sich der offene Eintrag von Schüttgut in eine explosionsfähige Atmosphäre nicht vermeiden, sind besondere Maßnahmen vorzusehen, welche die Aufladungen auf ein ungefährliches Maß begrenzen:

1. Schüttgutbehälter oder Packmittel müssen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material bestehen; während des Schüttens müssen leitfähige geerdet sein und ableitfähige Erdkontakt besitzen.
   
   Hinweis 1: Schüttgutbehälter oder Packmittel aus ableitfähigen Materialien können z. B. aus Metall, Papier oder ableitfähigen Verbundmaterialien bestehen. Zu ihnen zählen z. B. auch Packmittel aus kunststoffkaschiertem Papier.
   
   Hinweis 2: Bei Packmitteln aus ableitfähigen Materialien, wie z. B. Papiersäcken, kann ein ausreichender Erdkontakt über die Person durch Anfassen erreicht werden. Bei diesem Vorgehen ist unverzichtbar, dass die ableitfähige Eigenschaft des Fußbodens, des Schuhwerkes sowie der Handschuhe gegeben ist und nicht durch Verschmutzungen herabgesetzt wird.
   
   Hinweis 3: Bei der Lagerung ist zu beachten, dass die ableitfähige Eigenschaft der Verpackung nicht verloren geht, wie z. B. durch sehr trockene Lagerung.
2. Isolierende Einstellsäcke dürfen nicht verwendet werden.
3. Einstellsäcke aus leitfähigem oder ableitfähigem Material dürfen nur benutzt werden, wenn sichergestellt ist, dass sie mit dem Behälter fest verbunden sind und beim Einstellen und Herausnehmen geerdet bleiben. Andernfalls muss das Einstellen und Herausnehmen der Säcke außerhalb des explosionsgefährdeten Bereiches erfolgen. Während der Handhabung darf sich der eingestellte Sack nicht von der Behälterinnenwand ablösen.
4. Isolierend beschichtete oder mehrlagige Packmittel sollen möglichst vermieden werden.
5. Isolierend beschichtete Packmittel dürfen nur dann entleert werden, wenn
   • die Beschichtung bzw. die produktberührende Lage dünner als 2 mm ist,
   • die Beschichtung bzw. die produktberührende Lage beim Leeren mit dem Behälter verbunden bleibt
     
     und
     
     
   • das Packmittel Erdkontakt besitzt.
6. Eintragshilfen müssen leitfähig und geerdet sein.
   
   Hinweis: Eintragshilfen sind z. B. Schaufeln, Trichter oder Rutschen.
7. Die Erdung der beteiligten Personen ist sicherzustellen.
8. Begrenzung der Schüttgeschwindigkeit v_s < 1 kg/s.

(3) Entsteht durch Zugabe eines Schüttgutes in eine Vorlage eine Suspension oder Emulsion – eventuell auch nur kurzzeitig – so ist zu beachten, dass z. B. beim Rühren unabhängig vom eigentlichen Schüttvorgang eine gefährliche Aufladung im Gefäß erzeugt werden kann. In diesen Fällen ist Nummer 4.11 zu beachten.

Hinweis: Ein typisches Beispiel ist die Zugabe von Pigmenten bei der Herstellung einiger Farben und Lacke.

6.4 Flexible Schüttgutbehälter (FIBC)

(1) Flexible Schüttgutbehälter werden bei Lagerung und Transport sowie in Produktionsprozessen, wie z. B. zur Aufnahme von Schüttgütern, Granulaten, verwendet. Elektrische Ladungen können während des Füllens und Entleerens erzeugt werden und sich auf dem Schüttgut selbst oder auf der Oberfläche des FIBC ansammeln. Von aufgeladenen FIBC können durch Influenz Gegenstände oder Personen aufgeladen werden. Insbesondere können auf den FIBC abgelegte Werkzeuge oder nasse Stellen des Gewebes durch Influenz aufgeladen werden.

(2) Für unterschiedliche Einsatzbedingungen sind geeignete FIBC einzusetzen. Es werden die Typen A, B, C und D unterschieden. Typ A kann überwiegend nur in Bereichen ohne explosionsfähige Atmosphäre eingesetzt werden. Die Typen B, C und D vermeiden gefährliche Aufladungen durch Nutzung verschiedener physikalischer Prinzipien.

Hinweis: Eigenschaften einzelner Typen sind im Anhang B zusammengestellt.

(3) In Gegenwart brennbarer Gase, Dämpfe oder Stäube müssen FIBC des Typs C während des Befüllens oder Entleerens geerdet sein.

(4) In der Umgebung von FIBC Typ D müssen in Gegenwart brennbarer Gase, Dämpfe oder Stäube alle leitfähigen Gegenstände und Personen, die gefährlich aufgeladen werden können, geerdet werden.

Hinweis: Diese Forderung leitet sich aus dem physikalischen Wirkungsprinzip von FIBC des Typs D ab.

(5) Kommen Einstellsäcke in FIBC zum Einsatz, ist das Packmittel als Ganzes zu bewerten, da die Typeinteilung des Herstellers die Verwendung von Einstellsäcken in der Regel nicht mit abdeckt. Weiterhin dürfen Etiketten oder Dokumententaschen usw. keine zündwirksamen Entladungen verursachen.

In Bereichen mit explosionsfähiger Atmosphäre erfolgt der Einsatz der Typen B, C und D gemäß nachstehender Tabelle 9. Sie gibt Hinweise auf die geeignete Wahl von FIBC unter Berücksichtigung des zu handhabenden Schüttgutes und der Umgebungsbedingungen.

Mindestzündenergie (MZE) des Schüttgutes	Befüll- und Entleereinrichtung befindet sich im
	nicht explosions- gefährdeten Bereich	explosionsgefährdeten Bereich der
		Zone 21 oder 22	Zone 2	Zone 1
MZE > 1000 mJ oder nicht staubexplosionsfähig	keine Einschränkung	keine Einschränkung4	C, D	C1, D1
1000 mJ ≥ MZE > 3 mJ	B, C, D	B, C, D	C, D	C1, D1
3 mJ ≥ MZE	C, D	C, D	C, D	C1, D1
Staub mit brennbarem Lösemittelanteil3		C2, D2
1 beim Befüllen des FIBC nur in Verbindung mit zusätzlichen Maßnahmen, wie z. B. Spülen mit Luft 2 beim Befüllen und Entleeren des FIBC nur in Verbindung mit zusätzlichen Maßnahmen, wie z. B. Inertisierung 3 zur Konzentration der Lösemittelanteile siehe auch Nummer 6.2 4 sofern das Schüttgut die Zone bestimmt

Tabelle 9: Auswahl geeigneter FIBC-Typen in Abhängigkeit von Schüttgut und Einsatzbedingungen

 

7 Aufladung von Personen

(1) Personen, die in explosionsgefährdeten Bereichen tätig sind, dürfen nicht gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis: Personen können aufgeladen werden, wie z. B. beim Gehen, beim Aufstehen von einem Sitz, beim Kleiderwechsel, beim Umgang mit Kunststoffen, durch Schütt- oder Füllarbeiten oder durch Influenz beim Aufenthalt in der Nähe aufgeladener Gegenstände. Berührt eine aufgeladene Person einen leitfähigen Gegenstand, wie z. B. einen Türgriff, treten Funkenentladungen auf. Die Wahrnehmungsschwelle beträgt 0,5 mJ und kann bereits zündwirksam sein. Der typische Wert für die gespeicherte Energie einer Person beträgt 10 mJ und der höchste zu erwartende Wert 15 mJ. Beim Entladungsvorgang wird hier nur ein Teil dieser Energie zündwirksam.

(2) Personen, die ableitfähiges Schuhwerk auf ableitfähigen Fußböden tragen, laden sich nicht gefährlich auf, solange sie nicht einem stark ladungserzeugenden Prozess ausgesetzt sind. Haben Personen über den Fußboden keinen Erdkontakt, ist dafür zu sorgen, dass sie in explosionsgefährdeten Bereichen nicht gefährlich aufgeladen werden.

Hinweis: Diese Situation kann z. B. bei Höhenarbeiten bzw. bei Auf- oder Abseilverfahren oder dem Tragen von Überschuhen auftreten.

7.1 Ableitfähiges Schuhwerk

(1) In explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0, 1 und 20 ist ableitfähiges Schuhwerk mit einem Ableitwiderstand der Person gegen Erde von höchstens 10⁸ Ω zu tragen. Die gleiche Forderung gilt in Zone 21 bei Stoffen mit MZE < 10 mJ.

Hinweis: In der Regel sind Personen nicht in den Zonen 0 oder 20 tätig.

(2) In Bereichen, die durch explosionsgefährliche Stoffe gefährdet sind, ist ableitfähiges Schuhwerk zu benutzen.

(3) Ableitfähiges Schuhwerk darf nicht verändert werden, wenn hierdurch die ableitfähige Eigenschaft verloren geht.

Hinweis 1: Socken oder Strümpfe beeinträchtigen erfahrungsgemäß die Schutzwirkung der leitfähigen und ableitfähigen Schuhe nicht.

Hinweis 2: Handelsübliche Sicherheits-, Schutz- oder Berufsschuhe besitzen einen elektrischen Durchgangswiderstand zwischen 10⁵ und 10⁹ Ω. Liegt ihr Durchgangswiderstand zwischen 10⁸ und 10⁹ Ω, sind sie für den Einsatz in den oben genannten Bereichen nicht geeignet. Der Hersteller des Schuhs kann Auskunft über den elektrischen Durchgangswiderstand geben.

Hinweis 3: Schuheinlagen können die ableitfähige Eigenschaft von Schuhen beeinträchtigen. Die Forderung nach ableitfähigem Schuhwerk gilt auch für orthopädisch gefertigte oder veränderte Schuhe.

7.2 Ableitfähige Fußböden

Fußböden in explosionsgefährdeten Bereichen, in denen sich Personen aufhalten, müssen so ausgeführt sein, dass sich Personen beim Tragen ableitfähiger Schuhe nicht gefährlich aufladen.

Hinweis: Fußböden entsprechend Nummer 8.2 besitzen diese Eigenschaften.

7.3 Kleidung

(1) Arbeitskleidung oder Schutzkleidung darf in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0 und 1 nicht gewechselt, nicht aus- und nicht angezogen werden.

Hinweis: Handelsübliche Bekleidung sowie Schutzkleidung kann aufgeladen werden. Beim Tragen stellt sie jedoch im Allgemeinen keine Zündgefahr dar, sofern die Person z. B. durch geeignetes Schuhwerk und geeignete Fußböden geerdet ist. Trotzdem kann es im Einzelfall, wie z. B. bei PU-beschichteter Wetterschutzkleidung, zu gefährlichen Aufladungen kommen.

(2) In Bereichen der Zone 0 und in Bereichen, in denen mit einer Sauerstoffanreicherung oder mit dem Auftreten von Stoffen der Explosionsgruppe IIC zu rechnen ist, darf nur ableitfähige Kleidung getragen werden.

(3) Die ableitfähige Eigenschaft der Kleidung darf, wie z. B. durch Waschen, nicht beeinträchtigt werden; gegebenenfalls ist die Kleidung wieder neu zu behandeln.

Hinweis 1: Ableitfähige Kleidung oder Textilien besitzen einen spezifischen Oberflächenwiderstand R < 5 · 10¹⁰ Ω.

Hinweis 2: Die ableitfähige Eigenschaft der Kleidung kann durch spezielle nachträgliche Ausrüstung der Textilien erreicht werden.

Hinweis 3: Wird die ableitfähige Eigenschaft des Gewebes durch eingearbeitete leitfähige Fäden erreicht, ist sicherzustellen, dass diese Fäden während der Gebrauchsdauer nicht brechen.

7.4 Handschuhe

Werden in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0, 1 und 20 sowie in Zone 21 bei MZE < 10 mJ Handschuhe getragen, dürfen diese nicht isolierend sein.

Hinweis: Durch Handschuhe aus isolierendem Material werden in der Hand gehaltene Objekte von der Erde isoliert und können gefährlich aufgeladen werden. Zur Erdung von in der Hand gehaltenen Gegenständen soll der Durchgangswiderstand der Handschuhe weniger als 10⁸ Ω betragen.

7.5 Kopfschutz

(1) Ist das Tragen von Kopfschutz in Zone 1 erforderlich, soll er auch dann getragen werden, wenn nur solcher aus isolierenden Materialien verfügbar ist.

Hinweis: Erforderlicher Kopfschutz kann der Industrieschutzhelm oder die Industrie-Anstoßkappe sein.

(2) In Zone 0 soll nur Kopfschutz aus ableitfähigem Werkstoff getragen werden.

 

8 Erdung und Potenzialausgleich

(1) Zur Vermeidung gefährlicher Aufladungen in explosionsgefährdeten Bereichen sind Personen sowie Gegenstände oder Einrichtungen aus leitfähigem oder ableitfähigem Material nach Nummer 3.1 zu erden bzw. mit Erdkontakt zu versehen. Entsprechendes gilt auch für leitfähige oder ableitfähige Stoffe, wie z. B. Flüssigkeiten oder Schüttgüter.

Hinweis 1: Leitfähige Stoffe und Gegenstände können auf Grund ihres niedrigen Widerstandes geerdet werden.

Hinweis 2: Ableitfähige Stoffe und Gegenstände besitzen einen Ableitwiderstand R_E > 10⁶ Ω und liegen somit oberhalb des Definitionsbereiches "geerdet". Deshalb spricht man hier von "mit Erde verbinden".

Hinweis 3: Elektrostatische Aufladungen leitfähiger isolierter Gegenstände bilden eine wesentliche Gefahrenquelle, da die gespeicherte Energie in einer Entladung zur Erde oder auf einen anderen leitfähigen geerdeten Gegenstand übergehen kann. Für die Ableitung statischer Elektrizität gelten nachfolgende Kriterien; es können auch Maßnahmen zur Erdung und zum Potenzialausgleich aus der Blitzschutz-Technik angewendet werden.

(2) Bestehen Einrichtungen aus mehreren leitfähigen Komponenten, sind diese einzeln zu erden oder untereinander elektrisch zu verbinden und insgesamt zu erden.

8.1 Ableitung statischer Elektrizität von leitfähigen Gegenständen

(1) Im Allgemeinen soll der Ableitwiderstand 10⁶ Ω nicht überschreiten. Ein Ableitwiderstand R_E von 10⁸ Ω reicht jedoch aus, wenn z. B. die Ladestromstärke l < 10^-6 A und die Kapazität C < 100 pF betragen. Kleine Gegenstände gelten als elektrostatisch geerdet, wenn ihre Relaxationszeit 10^-2 s unterschreitet.

Hinweis 1: R_E ist der Ableitwiderstand eines Gegenstandes zur Erde. Er beeinflusst entscheidend die Aufladung eines Gegenstandes und die Relaxation seiner Ladungen.

Hinweis 2: Der Zusammenhang zwischen Potenzial, Ladestromstärke und Erdableitwiderstand wird in Anhang D erläutert.

Hinweis 3: Leitfähige Gegenstände werden aufgeladen, wenn die Geschwindigkeit der Ladungsaufnahme die der Ladungsableitung überschreitet. Eine gefährliche zündwirksame Entladung tritt auf, wenn die elektrische Feldstärke die Durchschlagspannung der Atmosphäre überschreitet und die in der Entladung freiwerdende Energie gleich oder größer der Mindestzündenergie des brennbaren Stoffes ist.

(2) In Bereichen, in denen mit besonders zünd- oder anzündempfindlichen Explosivstoffen umgegangen wird, darf der Ableitwiderstand von Gegenständen 10⁵ Ω nicht überschreiten.

(3) Die Erdung und der Potenzialausgleich müssen zuverlässig und dauerhaft sein und den zu erwartenden Beanspruchungen, insbesondere durch Korrosion, standhalten.

8.2 Ableitwiderstand von Fußböden

(1) Ein Fußboden ist ableitfähig, wenn er einen Ableitwiderstand von weniger als 10⁸ Ω aufweist. In explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0, 1, 20 sowie in Zone 21 bei Stoffen mit MZE < 10 mJ sind ableitfähige Fußböden erforderlich. Verschmutzungen, wie z. B. durch Farb- oder Ölreste oder ungewollte Isolierung, wie z. B. durch abgelegte Folien oder Leergut, sind zu vermeiden.

Hinweis: Da zur Bestimmung des Ableitwiderstandes von Fußböden unterschiedliche Prüfnormen mit entsprechenden Prüfverfahren angewendet werden können, soll bereits vor der Lieferung und Verlegung von Fußbodenbelägen in der Ausschreibung auf das in der Abnahme anzuwendende Prüfverfahren und die einzuhaltenden Höchstwerte hingewiesen werden. Tabelle 16 in Anhang G gibt typische Erfahrungswerte für verschiedene Fußböden wieder.

(2) Bei geklebten Fußbodenbelägen ist auf die ausreichende Leitfähigkeit der verwendeten Klebstoffe zu achten.

(3) Bei nicht ausreichender Ableitfähigkeit des Fußbodens ist durch besondere Maßnahmen, wie z. B. durch Feuchthalten, dafür zu sorgen, dass der Ableitwiderstand unter 10⁸ Ω bleibt.

(4) Durch Fußbodenpflegemittel darf der Widerstand nicht erhöht werden.

(5) In Bereichen, die durch explosionsgefährliche Stoffe gefährdet sind, darf der Ableitwiderstand des Fußbodens 10⁸ Ω nicht überschreiten.

8.3 Erdung und Potenzialausgleich in besonderen Fällen

(1) Meist wird mit der Energieversorgung eine Erdleitung verlegt. Darüber hinaus sind industrielle Anlagen normalerweise fest zusammengesetzt, wie z. B. durch Schraub- oder Schweißverbindungen, und der Ableitwiderstand beträgt bereits ohne zusätzliche Maßnahmen meist weniger als 10⁶ Ω.

(2) Nur wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, sind zusätzliche Erdungsleitungen notwendig.

8.3.1 Erdung eigensicherer Betriebsmittel

Eigensichere Betriebsmittel oder eigensichere Anlagen werden häufig betriebsbedingt erdfrei betrieben. In explosionsgefährdeten Bereichen sind dennoch leitfähige oder ableitfähig Gehäuse elektrostatisch zu erden. Können in explosionsgefährdeten Bereichen Teile der eigensicheren Schaltung, wie z. B. Sensorelektroden, berührt oder untereinander verbunden werden, wie z. B. über Steckverbindungen, ist die Schaltung elektrostatisch geerdet auszuführen. In diesem Fall genügt ein Ableitwiderstand R_E ≤ 10⁸ Ω.

Hinweis: Zum Bestehen der Isolationsprüfung mit 500 V muss ein eigensicheres Betriebsmittel oder eine eigensichere Anlage einen Widerstand R ≥ 15 kΩ gegen Erde aufweisen.

8.3.2 Leitfähige ortsfeste Einrichtungen

Anlagenteile, die nicht mit der Gesamtanlage elektrisch leitfähig verbunden sind, wie z. B. flexible oder schwingungsfähige Bauteile, sind getrennt zu erden.

Hinweis: Hierzu zählen z. B. Rohrleitungen mit isolierenden Zwischenstücken. Der Potenzialausgleich ist nur bei fehlendem metallischem Kontakt der einzelnen Rohrteile untereinander notwendig.

Beispiel 12: Erdung in Zone 1

8.3.3 Leitfähige ortsbewegliche Einrichtungen

Ortsbewegliche metallische Gegenstände und Einrichtungen, wie z. B. Fässer, Container, Trichter, Kannen, Karren, werden im Allgemeinen nicht über die Gesamtanlage geerdet. Ihre Erdung erfolgt über eigene Erdungsanschlüsse. Insbesondere beim Füllen und Entleeren ist ein Ableitwiderstand R_E < 10⁶ Ω zu gewährleisten. Gegebenenfalls erfolgt die Erdung kleiner Gegenstände über Personen und den Fußboden.

8.3.4 Leitfähige Einrichtungen mit isolierenden Komponenten

(1) Die Erdung einer Anlage kann durch isolierende Komponenten, wie z. B. Dichtungen, oder durch isolierende Betriebsstoffe, wie z. B. Schmierfette, beeinträchtigt werden. Erfahrungsgemäß zeigen Öle und Fette in normaler Schmierfilmdicke, wie z. B. an rotierenden Wellen, Übergangswiderstände von nicht mehr als 10³ Ω.

(2) Beim Einsatz isolierender Stoffe, wie z. B. Zwischenstücke aus Kunststoff mit hohem Widerstand, sind die verbleibenden leitfähigen Komponenten untereinander zu verbinden und zu erden.

(3) Alternativ kann jedes Anlagenteil für sich geerdet werden.

Hinweis 1: In diesem Zusammenhang ist besonders auf von außen nicht sichtbare Teile zu achten, wie z. B. auf:

• Kugelventile mit isolierenden Dichtungen,
• Metalleinlagen in Dichtungen,
• Wellen und Durchführungen mit isolierenden Manschetten,
• hohe oder dicke Abstandsringe,
• Steckverbindungen aus Kunststoffen,
• metallische Düsen am Ende eines Rohres aus Kunststoff.

Hinweis 2: Bei zusammengesetzten Anlagenteilen ist gegebenenfalls eine Herstellerauskunft einzuholen.

8.3.5 Gegenstände geringer elektrischer Kapazität

(1) Leitfähige Gegenstände mit einer Kapazität C > 10 pF sind zu erden. Die Erdung darf nur entfallen, wenn gefährliche Aufladungen nicht auftreten. Darüber hinaus sind kleine leitfähige Gegenstände zu erden:

• unabhängig von ihrer Kapazität in der Nähe stark ladungserzeugender Prozesse,
• wenn ihre Kapazität C > 3 pF beträgt und sie sich in den Zonen 0 oder 1 besonders zündempfindlicher Stoffe, wie z. B. Stoffe der Explosionsgruppe IIC, befinden,
• wenn sie mit dem Produktstrom in einer Apparatur Berührung haben.

Hinweis 1: Zu den typischen kleinen Gegenständen zählen z. B. Schrauben und Muttern bis M8. Blechschrauben besitzen in der Regel eine Kapazität C < 3 pF.

Hinweis 2: Die Höhe der Kapazität leitfähiger Teile wird von ihrer unmittelbaren Umgebung beeinflusst.

(2) Zur Beurteilung der Kapazität kleiner Gegenstände ist ihre Kapazität im Einbauzustand, gegebenenfalls unter simulierten Bedingungen, zu bestimmen. Es gelten die Höchstwerte für Gegenstände und Einrichtungen nach der Tabelle 10. Für Glasapparaturen sind die Werte nach der Tabelle 8 in Nummer 4.13 heranzuziehen.

	Stoffe der Explosionsgruppe				Stäube*	Zusatzbedingung
	I	IIA	IIB	IIC
Zonen 0, 1	10 pF	10 pF	10 pF	3 pF		Keine stark ladungserzeugenden Prozesse
Zone 2	10 pF	10 pF	10 pF	10 pF		Nur bei Anwesenheit stark ladungserzeugender Prozesse
Zonen 20, 21					10 pF
Zone 22					10 pF	Nur bei Anwesenheit stark ladungserzeugender Prozesse
* gilt nur für Stäube mit MZE < 3 mJ

Tabelle 10: Höchstzulässige Kapazitäten kleiner Gegenstände

8.3.6 Medizinisch genutzte Räume mit explosionsgefährdeten Bereichen

(1) Wenn in medizinisch genutzten Räumen explosionsgefährdete Bereiche vorliegen, sind Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen erforderlich.

Hinweis 1: Die Zündempfindlichkeit von Stoffen wird durch Sauerstoffanreicherung der Umgebungsluft stark erhöht.

Hinweis 2: Explosionsgefährdete Bereiche können z. B. bei der Verwendung brennbarer Reinigungs- oder Desinfektionsmittel vorliegen.

(2) Zur Vermeidung von Aufladungen sollen Arbeitskleidung, Decken und Tücher unter den betriebsgemäß anzunehmenden Bedingungen ableitfähig sein.

(3) Decken, Tücher oder solche Gewebe und Gewirke, die nicht ableitfähig sind, sind auszuschließen, da sie bei Reibungs- und Trennungsvorgängen zu hohen Aufladungen führen können.

(4) Auch für typische Gegenstände und Einrichtungen in medizinischen Räumen, wie z. B. Gummitücher, -matratzen, -kopfkissen oder gepolsterte Sitze, gelten die Anforderungen der Nummer 3 . Ableitfähige Überzüge isolierender Gegenstände haben diese vollständig zu umschließen.

(5) Abweichend von Nummer 3 dürfen als Abdeckung des Operationstisches und fahrbarer Krankentragen sowie der Sitzflächen von Hockern nur Gummi oder Kunststoffe mit Oberflächenwiderständen zwischen 5 · 10⁴ Ω und 10⁶ Ω verwendet werden.

(6) Der Ableitwiderstand des Fußbodens darf höchstens 10⁸ Ω betragen. Bei Bodenbelägen, bei denen eine Erhöhung des Ableitwiderstandes während des Gebrauches nicht ausgeschlossen ist, darf der Ableitwiderstand im Neuzustand höchstens 10⁷ Ω und nach vier Jahren höchstens 10⁸ Ω betragen.

(7) Alle leitfähigen berührbaren Teile von Gegenständen oder Einrichtungen, auch die der ortsbeweglichen, müssen untereinander und mit dem Fußboden leitfähig verbunden und geerdet sein. Die Erdverbindung darf an keiner Stelle unterbrochen sein, wie z. B. durch isolierende Lackierung. Der Durchgangswiderstand von Reifen oder Rollen soll 10⁴ Ω nicht überschreiten.

Hinweis: Narkosegeräte, Hocker, Tritte, fahrbare Krankentragen und Ähnliches müssen durch Rollen bzw. Fußkappen aus leitfähigem Werkstoff mit dem Fußboden verbunden sein.

(8) In medizinisch genutzten Räumen mit explosionsgefährdeten Bereichen ist ableitfähiges Schuhwerk – einschließlich der Überschuhe – zu tragen. Jedoch soll ein Ableitwiderstand von 5 · 10⁴ Ω nicht unterschritten werden.

(9) Schläuche für die Fortleitung von medizinischen Gasen, auch von Sauerstoff, Lachgas, Anästhesiegasen, dürfen abweichend von Nummer 5.6 aus isolierenden Materialien bestehen. Sind sie dennoch leitfähig, dürfen sie nur auf metallische Schlauchtüllen ohne isolierende Lackierung aufgezogen sein. Im Verlaufe der Gasführungen, auch innerhalb von Geräten, dürfen keine isolierten leitfähigen Teile vorhanden sein.

(10) Für Atembeutel und Bälge von Anästhesiegeräten und Sauerstoffbeatmungsgeräten sind ausschließlich leitfähige Werkstoffe zu verwenden.

8.4 Kennzeichnung

Einrichtungen, die zur Erdung und zum Potenzialausgleich eingesetzt werden, dürfen nicht unterbrochen oder abgeschaltet werden. Sie sind eindeutig zu kennzeichnen, wie z. B. durch grün-/gelbgestreifte Farbgebung.

8.5 Planung und Ausführung

(1) Bereits in der Planungsphase einer Anlage oder einer Einrichtung sind Maßnahmen für die Erdung und für den Potenzialausgleich vorzusehen. Die Anzahl manuell zu handhabender Erdungsvorrichtungen, wie z. B. Erdungsklemmen, soll gering gehalten werden. Erdungsklemmen sind vor Arbeitsbeginn anzubringen und verbleiben am Ort, bis alle gefährlichen Aufladungen abgeleitet sind. Es sind Aufnahmevorrichtungen oder Ablagen für Erdungsklemmen vorzusehen.

(2) Einrichtungen zur Erdung und zum Potenzialausgleich sind so auszuführen und so zu erhalten, dass

• sie ihre Funktion erfüllen,
• Mängel schnell erkannt werden können,
• sie den elektrischen, mechanischen und korrosiven Beanspruchungen standhalten,
• sie – bei Verwendung von Klemmen – Lack-, Rostschichten oder auch Folien von Einstellsäcken durchdringen können,
• sie deutlich erkennbar gekennzeichnet sind
  und
• sie leicht gehandhabt werden können.

8.6 Betriebsanweisung und Unterweisung

(1) Für Arbeiten zur Erdung und zum Potenzialausgleich in explosionsgefährdeten Bereichen ist das Vorliegen einer eigenen Betriebsanweisung erforderlich.

Hinweis: Siehe auch § 9 Abs. 1 Ziffer 2 der Betriebssicherheitsverordnung .

(2) Nach § 9 Abs. 2 der Betriebssicherheitsverordnung müssen Personen, die in explosionsgefährdeten Bereichen arbeiten, über die Notwendigkeit von Maßnahmen zur Erdung und zum Potenzialausgleich unterwiesen werden.

Hinweis: Ziel der Unterweisung ist, dass die Beschäftigten, die zur Erdung und zum Potenzialausgleich vorgesehenen betrieblichen Einrichtungen kennen und bestimmungsgemäß anwenden können. Auf typische Erdungsfehler, wie z. B. nachträgliches Erden bereits aufgeladener Gegenstände oder Einrichtungen, ist besonders hinzuweisen.

8.7 Prüfung

(1) Die Prüfungen der Einrichtungen zur Erdung und zum Potenzialausgleich sind unabhängig von anderen elektrischen Prüfungen durchzuführen.

(2) Art, Umfang und Fristen der Prüfungen sind gemäß der Technischen Regel TRBS 1201 Teil 1 festzulegen. Dabei sind Anlagen- und Bauwerksteile zu berücksichtigen, die neben ihrer eigentlichen Funktion auch andere erden und in den Potenzialausgleich einbeziehen, wie z. B. Schlauch und Zapfventil.

(3) Die Prüfungen sind durch befähigte Personen gemäß TRBS 1203 und TRBS 1203 Teil 1 durchzuführen.

 

Anhang A: Auf- und Entladungsvorgänge in der Elektrostatik

A1 Elektrostatische Aufladungen

Häufigste Ursache elektrostatischer Aufladung ist die Kontaktaufladung. Kommen zwei zuvor ungeladene Gegenstände oder Stoffe in Berührung, erfolgt an ihrer gemeinsamen Grenzfläche ein Ladungsübergang. Bei der nachfolgenden Trennung der Oberflächen trägt jede Oberfläche einen Teil dieser Ladung, jeweils mit entgegengesetzter Polarität.

Kontaktaufladung kann an allen Grenzflächen zwischen festen oder flüssigen Phasen erfolgen. Gase können nicht aufgeladen werden, wohl aber in einem Gasstrom enthaltene Feststoffpartikel oder Flüssigkeitstropfen.

Leitfähige Gegenstände können auch durch Influenz aufgeladen werden, wenn sie sich in einem elektrischen Feld befinden. Eine weitere Möglichkeit der Aufladung besteht durch Ansammeln aufgeladener Partikel oder ionisierter Moleküle.

A1.1 Aufladung von Flüssigkeiten

Die Aufladung von Flüssigkeiten erfolgt im Wesentlichen über die Kontaktaufladung. Typische Beispiele sind der Strom einer Flüssigkeit entlang einer festen Wand, wie z. B. eines Rohres, einer Pumpe oder eines Filters oder das Rühren, Schütteln, Sprühen oder Zerstäuben von Flüssigkeit. Enthält die Flüssigkeit mindestens eine weitere Phase, wie z. B. in Form suspendierter Feststoffe oder dispergierter anderer Flüssigkeiten, wird die Aufladung erheblich verstärkt, da die Ausdehnung der Phasengrenzflächen deutlich zunimmt. Normalerweise entstehen gefährliche elektrostatische Aufladungen nur bei Flüssigkeiten geringer elektrischer Leitfähigkeit.

Werden Flüssigkeiten versprüht oder vernebelt siehe auch Nummer A1.3 .

A1.2 Flüssigkeiten in Rohren und Filtern

Turbulente Strömungen erzeugen mehr Ladungen als laminare Strömungen. Bei laminarer Strömung einphasiger Flüssigkeiten verhält sich der erzeugte elektrische Strom nahezu proportional zur Strömungsgeschwindigkeit, bei Turbulenz hingegen quadratisch. Turbulente Strömungsvorgänge sind bei industriellen Prozessen üblich. Tritt ungeladene Flüssigkeit in ein Rohr ein, nimmt die Ladungsdichte in der Flüssigkeit mit der Länge des Rohres zu und erreicht – sofern das Rohr ausreichend lang ist – einen konstanten Wert.

Erfahrungsgemäß erfolgt die Aufladung von Flüssigkeiten geringer Leitfähigkeit weitgehend unabhängig von ihrem exakten Wert, wie z. B. bei gesättigten Kohlenwasserstoffen:

• ρ∞ = 5 · v
  mit	ρ∞	=	Ladungsdichte der Flüssigkeit im unendlich langen Rohr [µC/m3]
  	v	=	Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Rohr [m/s]

Ein Rohr kann als unendlich lang betrachtet werden, wenn

• L ≥ 3 · v · τ
  mit	τ	=	εr · ε0/K
  	L	=	Länge des Rohres [m]
  	τ	=	Relaxationszeit der Flüssigkeit [s]
  	ε0	=	elektrische Feldkonstante [As/Vm]
  	εr	=	relative Permittivitätszahl (Dielektrizitätszahl) der Flüssigkeit
  	K	=	elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit [S/m]

Die Formeln können verwendet werden, um die Ladungsdichte einer Flüssigkeit abzuschätzen, die z. B. beim Befüllen eines Tanks aus dem Rohr austritt.

A1.3 Versprühen und Strahlen mit Flüssigkeiten

Die Zerteilung eines Flüssigkeitsstrahles in kleine Tropfen kann unabhängig von der Leitfähigkeit der Flüssigkeit stark aufgeladene Flüssigkeitsstrahlen oder Nebel erzeugen. Im Allgemeinen gilt: je leitfähiger die Flüssigkeit, umso stärker die Ladungserzeugung. So erzeugt ein Wasserstrahl mehr Ladungen als ein Ölstrahl. Noch stärkere Aufladungen bewirken mehrphasige Mischungen, wie z. B. aus Öl und Wasser.

A1.4 Aufladung von Schüttgütern

Kontaktaufladung tritt bei Schüttgütern sehr häufig auf. Die Aufladungseigenschaften werden sowohl durch Oberflächeneigenschaften der Partikel als auch durch die chemische Zusammensetzung des Schüttguts selbst bestimmt.

Die Höhe der Aufladung ist normalerweise nur schwer vorherzusehen. Die Aufladungshöhe hängt von der Menge entstehender Ladungen und der Kapazität der Anordnung ab. Mit Aufladungen ist immer dann zu rechnen, wenn Schüttgut von mittlerem bis hohem spezifischen Widerstand mit einer andersartigen Oberfläche in Berührung kommt. Dies ist z. B. beim Mischen, Mahlen, Sieben, Schütten, Mikronisieren und pneumatischen Transport der Fall. Beispiele für die Ladungsmenge, die ein Schüttgut aufnehmen kann, finden sich in der Tabelle 11.

Vorgang	Spezifische Aufladung [µC/kg]
Sieben	10-5 bis 10-3
Schütten	10-3 bis 1
Transport auf Schneckenförderer	10-2 bis 1
Mahlen	10-1 bis 1
Mikronisieren	10-1 bis 102
Pneumatischer Transport	10-1 bis 103

Tabelle 11: Aufladung von Schüttgütern mit mittlerem oder hohem spezifischen Widerstand

A2 Ladungsansammlung

Ladungen, die nicht rekombinieren, zur Erde abfließen oder auf andere Art und Weise abgeleitet werden, verbleiben auf der Oberfläche des aufgeladenen Materials. Ladungen auf isolierenden Materialien bleiben auf Grund des Widerstandes erhalten. Ladungen auf leitfähigen oder ableitfähigen Materialien und Gegenständen bleiben nur erhalten, wenn kein Kontakt zur Erde besteht. Unter normalen Bedingungen sind reine Gase Isolatoren. Sie isolieren Staubpartikel und Tröpfchen, so dass Wolken und Nebel ihre Ladung über längere Zeit behalten.

Häufig wird bei technischen Vorgängen ein Gleichgewicht zwischen der Relaxation von Ladungen und ihrer kontinuierlichen Erzeugung erreicht. Beispielsweise wird das elektrische Potenzial eines isolierten Metallbehälters, in den eine aufgeladene Flüssigkeit oder ein aufgeladenes Schüttgut hineingegeben wird, bestimmt durch die Geschwindigkeiten der Ladungszu- und Ladungsableitung. Die entstehende Potenzialdifferenz (Spannung) wird berechnet durch:

• U = I · R · (1 – e-t/τ)
  mit	U	=	elektrische Spannung des Behälters [V]
  	I	=	"elektrostatischer" Ladestrom [A]
  	R	=	Widerstand zur Erde [Ω]
  	t	=	Zeit [s]
  	τ	=	Relaxationszeit [s]

Zur Beurteilung einer gefährlichen elektrostatischen Aufladung wird die maximale Spannung herangezogen, welche nach obiger Formel bei großen Zeiten erreicht wird:

U_max = I · R

Ableitwiderstand und Kapazität lassen sich oft messen. Das Produkt

τ = R · C

mit   C = Kapazität [F]

kann zur Beurteilung der Aufladungshöhe benutzt werden.

A2.1 Ladungsrelaxation in Flüssigkeiten

Die Relaxation von Ladungen in einem leitfähigen oder ableitfähigen Behälter mit Flüssigkeit hängt wesentlich von der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit ab. Wird keine Ladung erzeugt, gilt für die Relaxationszeit:

• τ = εr · ε0/K
  mit	τ	=	Relaxationszeit der Flüssigkeit [s]
  	ε0	=	elektrische Feldkonstante [As/Vm]
  	εr	=	relative Permittivitätszahl (Dielektrizitätszahl) der Flüssigkeit
  	K	=	elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit [S/m]

Zum Beispiel beträgt die Relaxationszeit τ = 18 s für einen Kohlenwasserstoff mit einer Leitfähigkeit von K = 1 pS/m. Die Erfahrung zeigt, dass selbst bei geringen Leitfähigkeiten und sehr hohen Ladungsdichten Verweilzeiten von 100 s ausreichen, um gefährliche Aufladungen abzuleiten.

A2.2 Ladungsrelaxation in Schüttgütern

Erfahrungsgemäß liegt das elektrische Potenzial an der Grenze einer Staubwolke in Luft bei höchstens 3 · 10⁶ V. Ursächlich ist die Aufladung des Schüttgutes.

Die Ladung sammelt sich auf einem Schüttgut an, wenn die Geschwindigkeit der Ladungserzeugung die der Ladungsableitung übersteigt. Die Relaxationszeit wird bestimmt durch:

• τ = εr · ε0 · ρ
  mit	τ	=	Relaxationszeit des Schüttgutes [s]
  	ε0	=	elektrische Feldkonstante [As/Vm]
  	εr	=	relative Permittivitätszahl (Dielektrizitätszahl) des Schüttgutes
  	ρ	=	spezifischer Widerstand des Schüttgutes [Ωm]

Für ein Schüttgut mit ρ = 10¹⁰ Ωm und der Permittivität von 2 · 8,85 · 10^-12 F/m beträgt die Relaxationszeit τ, in der 2/3 der angesammelten Ladung zur Erde abgeleitet werden, 0,2 s. Verursacht ein Schüttgut eine Staubwolke, so ist von erheblich längeren Relaxationszeiten auszugehen, die sich nicht berechnen lassen.

A3 Entladungsarten in der Elektrostatik

Die verschiedenen elektrostatischen Entladungsarten unterscheiden sich erheblich in ihrer Fähigkeit, explosionsfähige Atmosphäre zu entzünden.

A3.1 Funkenentladung

Ein Funke ist eine Entladung zwischen zwei Leitern mit einem gut definierten leuchtenden Entladungskanal, durch den ein Strom hoher Dichte fließt. Im gesamten Kanal ist das Gas ionisiert. Die Entladung erfolgt sehr schnell und ist in der Regel deutlich wahrnehmbar. Sie erfolgt, wenn die Feldstärke zwischen den Leitern die elektrische Durchbruchfeldstärke der Atmosphäre übersteigt. Die erforderliche Potenzialdifferenz hängt von der Form und dem Abstand zwischen den Leitern ab. Als Richtwert für die Durchbruchfeldstärke werden 3 · 10⁶ V/m angenommen. Dieser Wert gilt erfahrungsgemäß für ebene Oberflächen oder Oberflächen mit großem Radius in Luft und 10 mm Mindestabstand. Die Durchbruchfeldstärke steigt mit abnehmendem Abstand.

Die Energie des Funkens zwischen einem leitfähigen und einem leitfähigen, geerdeten Gegenstand wird berechnet:

• E = 1/2 Q · U = 1/2 C · U2
  mit	E	=	maximale umgesetzte Energie [J]
  	Q	=	Menge der Ladung auf dem Leiter [C]
  	U	=	Potenzialdifferenz (Spannung) [V]
  	C	=	Kapazität [F]

Typische Werte der Kapazität von leitfähigen Gegenständen zeigt die Tabelle 12.

Aufgeladener Körper	Kapazität [pF]	Potenzial [kV]	Energie [mJ]
Flansch	10	10	0,5
Kleine Metallgegenstände, wie z. B. Schaufel, Schlauchdüse	10-20	10	0,5-1
Eimer	10	10	0,5
Kleinbehälter bis 50 l	50-100	8	2-3
Metallbehälter von 200 l bis 500 l	50-300	20	10-60
Person	100-200	12	7-15
Große Anlagenteile, von einer geerdeten Struktur unmittelbar umgeben	100-1000	15	11-120

Tabelle 12: Kapazitäten ausgewählter Körper mit beispielhafter Aufladung

Berechnungsbeispiel:

Ein nicht geerdetes Metallfass wird mit Schüttgut gefüllt. Der Ladestrom I kann 10^-7 A und der Ableitwiderstand R des Fasses zur Erde 10¹¹ Ω sowie seine Kapazität 50 pF betragen.

Danach ist mit einem maximalen Potenzial des Fasses von

U_max = I · R = 10 kV,

einer auf dem Fass gespeicherten maximalen Ladung Q_max von

Q_max = C · U_max = 500 nC

und einer maximalen Energie E_max des Entladungsfunkens von

E_max = ½ C · U²_max = 2,5 mJ

zu rechnen.

E_max ist mit der Mindestzündenergie des Schüttgutes zu vergleichen. Zur Beurteilung der Zündwirksamkeit von Funken kann auch die übertragene Ladung Q herangezogen werden.

Hinweis: Stoffbezogene Werte für MZE und MZQ siehe auch Tabelle 15 in Anhang F .

A3.2 Koronaentladung

Koronaentladungen entstehen an scharfen Spitzen oder Ecken von leitfähigen Gegenständen, allgemeiner formuliert, an Oberflächen mit einem kleinen Krümmungsradius. An scharfen Ecken oder Spitzen werden Feldstärken von über 3 MV/m erreicht. Da das elektrische Feld mit zunehmendem Abstand schnell abnimmt, ist der Bereich für die Koronaentladung nicht weit ausgedehnt. Die Koronaentladung kann sowohl vom spitzen Gegenstand weg als auch auf ihn zu gerichtet sein. Koronaentladungen sind schwer und oftmals nur bei Dunkelheit erkennbar. Ihre Energiedichte ist wesentlich geringer als die der Funken und in der Regel sind sie nicht zündwirksam. Beim Umgang mit großen Mengen Schüttgut von mittlerem oder hohem spezifischen Widerstand lassen sich Koronaentladungen nicht vermeiden.

A3.3 Büschelentladung

Büschelentladungen können auftreten, wenn geerdete Leiter auf geladene isolierende Gegenstände zu bewegt werden, wie z. B. zwischen dem Finger einer Person und einer Kunststoffoberfläche oder zwischen einem Metallgegenstand und der Oberfläche der Flüssigkeit in einem Tank. Sie lassen sich beim Umgang mit großen Schüttgutmengen von mittlerem oder hohem spezifischem Widerstand nicht vermeiden. Büschelentladungen sind gegenüber Koronaentladungen von kurzer Dauer und können sichtbar und hörbar sein. Obwohl Büschelentladungen normalerweise nur einen Bruchteil der Energie einer Funkenentladung besitzen, können sie die meisten brennbaren Gase und Dämpfe entzünden. Durch Büschelentladungen werden nach derzeitigem Kenntnisstand keine Stäube entzündet, solange keine brennbaren Gase oder Dämpfe vorliegen. Die Zündwirksamkeit von Büschelentladungen kann durch Messung der übertragenen Ladung Q beurteilt werden. Büschelentladungen sind nicht zündwirksam, wenn die übertragene Ladung Q kleiner als die Mindestzündladung MZQ ist.

Hinweis: Stoffbezogene Werte für MZE und MZQ siehe auch Tabelle 15 in Anhang F .

A3.4 Gleitstielbüschelentladung

Gleitstielbüschelentladungen sind in aller Regel für Gase oder brennbare Stäube zündwirksam und besitzen Energien von bis zu 1 J oder mehr. Erfahrungsgemäß treten die für Gleitstielbüschelentladungen notwendigen hohen Energiedichten unter besonderen Voraussetzungen auf:

• dünne isolierende Gegenstände oder Materialschichten,
  
  Hinweis: Gleitstielbüschelentladungen werden oft an isolierenden Platten, Folien oder an Beschichtungen beobachtet, weil diese Gegenstände beidseitig Ladungen speichern können.
  
  
• hohe Durchschlagspannung eines Materials,
  
  Hinweis: Die Durchschlagspannung bestimmt die Ladungsdichte auf den Oberflächen wesentlich mit.
  
  
• vorhandene starke ladungserzeugende Prozesse,
  
  Hinweis: Stark ladungserzeugende Prozesse sind z. B. pneumatischer Transport, Riemenantriebe.
  
  
• geringes Absprühen von Ladungen.
  
  Hinweis: Spitze Formen, Ecken und Kanten können Ladungen absprühen.

Die Gleitstielbüschelentladung hat häufig eine hell leuchtende, baumähnliche Struktur und wird von einem lauten Knall begleitet. Sie kann sowohl bei sich frei im Raum befindlichen bipolar geladenen Schichten, wie z. B. Verpackungsfolien, als auch bei Beschichtungen eines leitfähigen Grundkörpers auftreten.

Nach erfolgter Aufladung kann eine Gleitstielbüschelentladung ausgelöst werden durch

• mechanisches Durchstechen der Oberfläche,
• einen elektrischen Durchschlag im Inneren des Materials,
• gleichzeitige Annäherung beider Oberflächen über zwei elektrisch verbundene Elektroden, wie z. B. bei Dickenmessungen,
• Berühren der freien Oberfläche mit einem geerdeten Leiter, wenn die andere geerdet ist, wie z. B. durch Berührung der Oberfläche durch eine Person.

Die hohe Energie der Gleitstielbüschelentladung entstammt den bipolar aufgeladenen Oberflächen, die bei einem Funkendurchbruch entladen werden.

Erfahrungsgemäß sind folgende Voraussetzungen für eine Gleitstielbüschelentladung erforderlich:

• Schichtdicke D < 9 mm,
• Oberflächenladungsdichte σ > 2,5 · 10^-4 C/m²
  
  und
  
  
• Durchschlagspannung U_D > 4 kV und U_D > 6 kV bei textilem Gewebe, wie z. B. bei FIBC.

Gleitstielbüschelentladungen können explosionsfähige Atmosphäre aus Gasen, Dämpfen oder Stäuben entzünden. Ihre Energie kann wie folgt rechnerisch abgeschätzt werden:

• EGBE = (A · D · σ2)/(2 · εr · ε0)
  mit	EGBE	=	maximale zu erwartende Energie der Gleitstielbüschelentladung [J]
  	A	=	Fläche [m2]
  	D	=	Schichtdicke [µm]
  	σ	=	Oberflächenladungsdichte [C/m2]
  	ε0	=	elektrische Feldkonstante [As/Vm]
  	εr	=	relative Permittivitätszahl (Dielektrizitätszahl) der Schicht

An dünnen Farbschichten treten normalerweise keine Gleitstielbüschelentladungen auf.

A3.5 Gewitterblitzähnliche Entladung

Prinzipiell können gewitterblitzähnliche Entladungen in großen Staubwolken auftreten; sie wurden in Aschewolken bei Vulkanausbrüchen beobachtet, aber bei industriellen Prozessen noch nicht nachgewiesen. Bei experimentellen Untersuchungen konnten solche Entladungen in Silos mit einem Volumen V < 100 m³ oder in beliebig hohen Behältern mit Durchmesser d < 3 m nicht festgestellt werden. Theoretische Überlegungen lassen vermuten, dass in größeren Silos oder Behältern gewitterblitzähnliche Entladungen bei Feldstärken über 500 kV/m auftreten können.

A3.6 Schüttkegelentladung

Wird hoch aufgeladenes isolierendes Schüttgut in Silos oder große Behälter gefüllt, erzeugt es Bereiche innerhalb der Schüttung mit sehr hoher Ladungsdichte und führt zu starken elektrischen Feldern im oberen Teil der Schüttung. Daran können Schüttkegelentladungen auftreten. Sie wurden in seltenen Fällen in zylindrischen Behältern beobachtet und verliefen radial entlang der Oberfläche der Schüttung.

Beeinflussende Faktoren für Schüttkegelentladungen sind

• der spezifische Widerstand des Schüttgutes,
• der Förderstrom,
• das Volumen und die Geometrie des Behälters,
• die Korngröße des Schüttgutes.

Für metallische Silos mit einem Durchmesser zwischen 0,5 und 3 m und Schüttgütern mit Korngrößen zwischen 0,1 und 3,0 mm kann die Energie einer Schüttkegelentladung berechnet werden durch:

• ESKE = 5,22 · D3,36 · d1,46
  mit	ESKE	=	maximale zu erwartende Äquivalentenergie der Schüttkegelentladung [mJ]
  	D	=	Silodurchmesser [m]
  	d	=	Medianwert der Korngröße [mm]

Mit zunehmendem Medianwert der Korngröße, wie z. B. bei Granulat, steigt die Energie für Schüttkegelentladungen.

Besonders gefährlich sind Situationen, in denen die Zündenergie für Schüttkegelentladungen durch grobes Korn erzeugt wird und gleichzeitig Feinteile des Schüttgutes, wie z. B. Abrieb, mit niedriger Mindestzündenergie vorliegen.

Schüttkegelentladungen können sowohl brennbare Gas- und Dampf/Luft-Gemische als auch Staub/Luft-Gemische entzünden.

Beispiel 13: Funkenentladungen

 

Beispiel 14: Büschelentladungen und Koronaentladungen

 

Beispiel 15: Gleitstielbüschelentladungen

 

Beispiel 16: Schüttkegelentladungen

 

Anhang B: Bauarten von FIBC

FIBC des Typs A erfüllen keine Anforderungen zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen.

FIBC des Typs B erfüllen folgende Anforderungen:

• sie bestehen ausschließlich aus isolierendem Material
  
  und
  
  
• die Durchschlagspannung des Körpermaterials sowie des Ein- und Austragsschlauches sind kleiner 6 kV
  
  oder
  
  
• es liegt ein gesicherter Nachweis vor, dass keine Gleitstielbüschelentladungen auftreten.

Einstellsäcke können das Verhalten der FIBC Typ B verändern.

FIBC des Typs C erfüllen folgende Anforderungen:

• Das Körpermaterial sowie der Ein- und Austragsschlauch besitzen eine leitfähige oder ableitfähige Struktur mit einem Ableitwiderstand von weniger als 10⁸ Ω von jeder Stelle des FIBC zum Erdungspunkt.
• Die leitfähige oder ableitfähige Struktur kann nach einem der folgenden Prinzipien aufgebaut sein:
  
  
  • Großflächig eingearbeitete parallele leitfähige oder ableitfähige Bändchen oder Fäden, die in einem Abstand von weniger als 20 mm voneinander entfernt und mindestens an einer Stelle, vorzugsweise an einem Ende, miteinander elektrisch verbunden sind.
    
    Der Ableitwiderstand jedes leitfähigen Bändchens oder Fadens zum Erdungspunkt beträgt weniger als 10⁸ Ω.

  Oder alternativ:

  • Gitterförmig angeordnete, leitfähige oder ableitfähige Bändchen oder Fäden, die ein elektrisch verbundenes Netz mit einer Maschenweite von maximal 50 mm bilden. Der Ableitwiderstand jedes leitfähigen Bändchens oder Fadens zum Erdungspunkt beträgt weniger als 10⁸ Ω.
  • Der Ableitwiderstand der Hebeschlaufen zum Erdungspunkt am FIBC beträgt weniger als 10⁸ Ω.
  • Sofern der FIBC eine isolierende Innenbeschichtung aufweist, beträgt die Durchschlagspannung auf die leitfähige Struktur weniger als 4 kV.
  • Sofern der FIBC Teile aus isolierenden Materialien besitzt, entsprechen diese den Anforderungen nach Nummer 3.2 (ohne 3.2.5 und 3.2.6).
    
    Hinweis: Nicht fest und flächig mit dem Gewebe des FIBC-Körpers verbundene Etiketten oder Dokumententaschen aus isolierendem Material können sich gefährlich aufladen.
    
    
  • Am FIBC befindet sich ein gut sichtbarer Hinweis auf die Erdungspflicht.

Einstellsäcke können das Verhalten des FIBC des Typs C verändern.

FIBC des Typs D erfüllen die Anforderung der Begrenzung der Aufladung auf ein ungefährliches Maß nach dem Prinzip der Koronaentladung. Erdungseinrichtungen besitzt der Typ D nicht. Beim Einsatz des FIBC Typ D ist der Nachweis zu erbringen, dass keine gefährlichen Aufladungen auftreten.

Sofern der FIBC Teile aus isolierenden Materialien besitzt, entsprechen diese den Anforderungen nach Nummer 3.2 (ohne 3.2.5 und 3.2.6).

Einstellsäcke können das Verhalten des FIBC des Typs D verändern.

 

Anhang C: Elektrischer Schlag

Die Entladung statischer Elektrizität durch den menschlichen Körper kann einen elektrischen Schlag verursachen. Solche elektrischen Schläge verursachen selten unmittelbare Verletzungen, können jedoch Schmerzen verursachen und Schreckreaktionen auslösen.

Entladungen statischer Elektrizität sind von kurzer Dauer (t << 1 ms), haben hohe Spannungen (bis 100 kV) und werden als impulsartig wahrgenommen. Personen können die folgenden Entladungsarten wahrnehmen:

• Büschelentladungen
  können auftreten, wenn sich Personen in der Nähe einer hoch aufgeladenen isolierenden Oberfläche, wie z. B. eines Schüttgutbehälters, aufhalten oder diesen berühren. Sie verursachen oft ein hörbares Knistern.
• Funkenentladungen
  treten z. B. auf, wenn Personen mit einem aufgeladenen leitfähigen Gegenstand in Berührung kommen oder umgekehrt.
• Gleitstielbüschelentladungen
  können auftreten, wenn Personen mit beidseitig aufgeladenen Folien oder Platten bzw. mit aufgeladenen leitfähig beschichteten Folien oder Platten arbeiten oder hoch aufgeladenes Pulver oder Granulat in einem großen Kunststoffbehälter berühren.

Personen werden gefährdet, wenn die übertragene Ladung 50 µC oder die Energie 350 mJ überschreitet.

Die auf Trichtern, Kanistern oder Handwerkzeugen gespeicherten Energien liegen unter diesen Werten und sind für Personen ungefährlich.

Entladungen von großen Gegenständen oder Einrichtungen können jedoch die Energie von 1 J übersteigen und Personen schädigen.

Beim pneumatischen Transport sind neben der Erdung die folgenden Maßnahmen zu treffen:

• Eine Ansammlung von leitfähigem Material in einem isolierenden Rohr soll geerdet werden, bevor der Versuch gemacht wird, es zu entfernen.
  
  Hinweis: Eine Metallstange, die mit einem geerdeten Draht verbunden ist, eignet sich zu diesem Zweck.
  
  
• Sammeln sich pneumatisch transportierte leitfähige Gegenstände in einem isolierenden Behälter an, soll der Behälterboden mit einem geerdeten Kontakt ausgerüstet werden. Andernfalls dürfen Personen den Inhalt nicht berühren.
  
  
• Sammeln sich pneumatisch transportierte isolierende Schüttgüter in einem isolierenden Behälter V > 1 m³ an, soll der Zugriff durch Personen vermieden sein.

Maßnahmen zur Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen nach dieser Technischen Regel schließen gleichermaßen den Schutz von Personen mit ein, wie z. B. Schutz vor Entladung aufgeladener Schüttgüter oder aufgeladener Folien.

 

Anhang D: Erdung und Potenzialausgleich

Im Allgemeinen bestehen bei vorhandener explosionsfähiger Atmosphäre und bei Potenzialdifferenzen von U < 300 V bzw. von U < 100 V beim Umgang mit Explosivstoffen keine Zündgefahren. Messungen in Produktionsanlagen zeigten, dass Ladeströme I von 10^-11 A bis höchstens 10^-4 A auftreten. Wegen der Beziehung

U_max = R_E · I

kann man aus U_max und I die höchstzulässigen Erdableitwiderstände berechnen.

• RE	≤	100 V	=	106 Ω
  		10-4 A

Die zugehörigen Widerstände R_E betragen demnach hier höchstens 10⁶ Ω, sie können im Einzelfall bis 10¹³ Ω reichen.

Geerdete Leiter besitzen Erdableitwiderstände R_E < 10⁶ Ω.

 

Anhang E: Leitfähigkeiten und Relaxationszeiten ausgewählter Flüssigkeiten

Die nachfolgenden Tabellen 13 und 14 geben Leitfähigkeiten und Relaxationszeiten ausgewählter Flüssigkeiten wieder.

Flüssigkeit	Leitfähigkeit [S/m]	Relaxationszeit [s]
Niedrige Leitfähigkeit
Hochreine Paraffine	10-14	2000
Schmieröle	10-14–10-9	0,02–2000
Typische Paraffine	10-13–10-11	2–200
Gereinigte aromatische Verbindungen (z. B. Toluol, Xylol)	10-13–10-11	2–200
Petroleum	10-13–5 · 10-11	0,4–200
Benzin, abhängig vom Schwefelgehalt *	10-13–10-10	0,2–200
Weißöle	10-13–10-10	0,2–200
Ether	10-13–10-10	0,2–200
Gasöl	10-12–10-10	0,2–20
Aromatische Markenlösemittelgemische	10-12–10-9	0,02–20
Typische aromatische Verbindungen	5 · 10-12– 5 · 10-11	0,4–4
Erdgaskondensat ohne Korrosionsinhibitor	10-11–10-10	0,2–2
Mittlere Leitfähigkeit
Treibstoffe* und Öle mit leitfähigen Additiven	5 · 10-11–10-9	0,02–0,04
Schwere (schwarze) Heizöle	5 · 10-11–10-7	2 · 10-4–0,4
Ester	10-10–10-6	2 · 10-5–0,2
Hohe Leitfähigkeit
Rohöl	≥ 10-9	≤ 0,02
Erdgaskondensat mit Korrosionsinhibitor	≥ 10-9	≤ 0,02
Alkohole	10-6–10-4	2 · 10-7–2 · 10-5
Ketone	10-7–10-4	2 · 10-7–2 · 10-4
Wasser, nicht destilliert	≥ 10-4	≤ 2 · 10-7
Destilliertes Wasser	5 · 10-6	10-6
* Besonders hohe Aufladungen treten beim Einsatz schwefelarmer Kraftstoffe auf, wie z. B. bei Leitfähigkeiten < 50 pS/m und gleichzeitigem Schwefelgehalt < 50 ppm.

Tabelle 13: Leitfähigkeit ausgewählter Flüssigkeitsgruppen

Tabelle 14 enthält Leitfähigkeiten von Flüssigkeiten gemessen von verschiedenen Autoren, entnommen aus "Techniques of Chemistry Volume II, Oganic Solvents, Physical Properties and Methods of Purification." John A. Riddick und William B. Bunger, John Wiley & Sons, 4. Auflage 1986.

Die Werte hängen von Verunreinigungen der Flüssigkeit ab und sind daher als orientierend zu betrachten. Wird eine Flüssigkeit in reiner Form verwendet, muss mit geringeren Leitfähigkeiten gerechnet werden.

Kohlenwasserstoffe sind in reiner Form stets als isolierend anzusehen.

Flüssigkeit	Formel	Leitfähigkeit [S/m] (gemessen bei °C)
Acetaldehyd	CH3 CHO	1,20 · 10-4 (0 °C)
Acetamid	CH3CONH2	8,8 · 10-5 (83,2 °C)
Acetessigsäureethylester	CH3COCH2COOCH2CH3	4 · 10-6 (25 °C)
Aceton	CH3COCH3	4,9 · 10-7 (25 °C)
Acetonitril	CH3CN	6 · 10-8 (25 °C)
Acetophenon	C6H5COCH3	3,1 · 10-7 (25 °C)
Acrolein	CH2 = CHCHO	1,55 · 10-5 (– °C)
Allylamin	CH2 = CHCH2NH2	5,7 · 10-3 (25 °C)
Ameisensäure	HCOOH	6,08 · 10-3 (– °C)
Ameisensäureethylester	HCOOC2H5	1,45 · 10-7 (20 °C)
Ameisensäuremethylester	HCOOCH3	1,92 · 10-4 (17 °C)
Ameisensäurepropylester	HCOOCH2CH2CH3	5,5 · 10-3 (17 °C)
2-Aminoethanol	HOCH2CH2NH2	11,0 · 10-4 (25 °C)
Anilin	C6H5NH2	2,4 · 10-6 (25 °C)
Anisol	C6H5OCH3	1 · 10-11 (25 °C)
Benzin		ca. 1 · 10-13 (20 °C)
Benzoesäureethylester	C6H5COOCH2CH3	1 · 10-7 (25 °C)
Benzonitril	C6H5CN	0,5 · 10-5 (25 °C)
Bernsteinsäuredinitril	NCCH2CH2CN	5,64 · 10-2 (– °C)
Brombenzol	C6H5Br	1,2 · 10-9 (25 °C)
1-Bromnaphthalin	C10H7Br	3,66 · 10-9 (25 °C)
Bromoform	CHBr3	< 2 · 10-6 (25 °C)
Butanol-(1)	CH3CH2CH2 CH2OH	9,12 · 10-7 (– °C)
Butanol-(2)	CH3CH2CHOHCH3	< 1,0 · 10-5 (– °C)
tert. Butanol	(CH3)3COH	2,66 · 10-6 (27 °C)
Buntanon-(2)	CH3CH2COCH3	3,6 · 10-7 (– °C)
2-Butoxyethanol	CH3CH2CH2CH2OCH2CH2OH	4,32 · 10-5 (20 °C)
Caprylsäure	CH3(CH2)5CH2COOH	< 3,7 · 10-11 (– °C)
Chinolin	C9H7N	2,2 · 10-6 (25 °C)
Chlorethan	CH3CH2Cl	< 3 · 10-7 (0 °C)
Chlorbenzol	C6H5Cl	7 · 10-9 (25 °C)
1-Chlorbutan	CH3CH2CH2CH2Cl	1 · 10-8 (30 °C)
2-Chlorbutan	CH3CH2CHClCH3	1 · 10-8 (30 °C)
1-Chlor-2-methylpropan	(CH3)2CHCH2Cl	1 · 10-8 (30 °C)
2-Chlor-2-methylpropan	(CH3)3CCl	1 · 10-8 (30 °C)
Chloroform	CHCl3	< 1 · 10-8 (25 °C)
Cyanessigsäureethylester	NCCH2COOCH2CH3	6,9 · 10-5 (25 °C)
Cyanessigsäuremethylester	NCCH2COOCH3	4,49 · 10-5 (25 °C)
Cyclohexanon	CH2CH2CH2CH2CH2CO	5 · 10-6 (25 °C)
Diethylenglykol	HOCH2CH2OCH2CH2OH	5,86 · 10-5 (20 °C)
1,2-Dibromethan	CH2BrCH2Br	< 2 · 10-8 (19 °C)
1,1-Dichlorethan	CH3CHCl2	2,0 · 10-7 (– °C)
1,2-Dichlorethan	CH2ClCH2Cl	4,0 · 10-9 (25 °C)
cis-1,2-Dichlorethylen	CHClCHCl	8,5 · 10-7 (25 °C)
o-Dichlorbenzol	o-C6H4Cl2	3 · 10-9 (25 °C)
Dichlormethan	CH2Cl2	4,3 · 10-9 (25 °C)
Dieselöl (technisch rein)		ca. 1 · 10-13 (20 °C)
N,N-Dimethylformamid	HCON(CH3)2	6 · 10-6 (25 °C)
Dimethylsulfoxid	(CH3)2SO	2 · 10-7 (25 °C)
p-Dioxan	C4H8O2	5 · 10-13 (25 °C)
Epichlorhydrin	C3H5OCl	3,4 · 10-6 (25 °C)
Essigsäure	CH3COOH	6 · 10-7 (25 °C)
Essigsäureethylester	CH3COOCH2CH3	< 1 · 10-7 (- °C)
Essigsäureamylester	CH3COOCH2(CH2)3CH3	1,6 · 10-7 (25 °C)
Essigsäureisobutylester	CH3COOCH2CH(CH3)2	2,55 · 10-2 (19 °C)
Essigsäuremethylester	CH3COOCH3	3,4 · 10-4 (20 °C)
Essigsäurepropylester	CH3COOCH2CH2CH3	2,2 · 10-5 (17 °C)
Ethanol	CH3CH2OH	1,35 · 10-7 (25 °C)
2-Ethoxyethanol	CH3CH2OCH2CH2OH	9,3 · 10-6 (– °C)
Ethylbromid	CH3CH2Br	< 2 · 10-6 (25 °C)
Ethylchlorid	CH3CH2Cl	< 3 · 10-7 (0 °C)
Ethylendiamin	H2NCH2CH2NH2	9 · 10-6 (25 °C)
Ethylenglykol	(CH2OH)2	1,16 · 10-4 (25 °C)
Ethylenimin	(CH2CH2)NH	8 · 10-4 (25 °C)
Formamid	HCONH2	< 2 · 10-5 (– °C)
Glycerin	HOCH2CH(OH)CH2OH	ca. 0,6 · 10-5 (25 °C)
Isoamylalkohol	(CH3)2CHCH2CH2OH	1,4 · 10-7 (25 °C)
Isobutanol	(CH3)2CHCH2OH	1,6 · 10-6 (25 °C)
Isovaleriansäure	(CH3)2CHCH2COOH	< 4 · 10-11 (80 °C)
Kohlensäureethylenester	C3H4O3	1 · 10-5 (– °C)
Kohlensäurediethylester	(CH3CH2O)2CO	9,1 · 10-8 (25 °C)
m-Kresol	m-CH3C6H4OH	1,397 · 10-6 (25 °C)
o-Kresol	o-CH3C6H4OH	1,27 · 10-7 (25 °C)
p-Kresol	p-CH3C6H4OH	1,378 · 10-6 (25 °C)
Metatoluidin	m-CH3C6H4NH2	5,5 · 10-8 (25 °C)
Methanol	CH3OH	1,5 · 10-7 (25 °C)
N-Methylacetamid	CH3CONH(CH3)	2 · 10-5 (40 °C)
N-Methylformamid	HCONCH(CH3)	8 · 10-5 (25 °C)
4-Methyl-2-pentanon	(CH3)2CHCH2COCH3	< 5,2 · 10-6 (35 °C)
N-Methyl-2-pyrrolidon	C5H9ON	2 · 10-6 (25 °C)
2-Metoxyethanol	CH3OCH2CH2OH	1,09 · 10-4 (20 °C)
Milchsäureethylester	CH3CH(OH)COOCH2CH3	1,0 · 10-4 (25 °C)
Nitroethan	CH3CH2NO2	5 · 10-5 (30 °C)
Nitrobenzol	C6H5NO2	2,05 · 10-8 (25 °C)
Nitromethan	CH3NO2	5 · 10-7 (25 °C)
1-Nitropropan	CH3CH2CH2NO2	3,3 · 10-5 (35 °C)
2-Nitropropan	CH3CH(NO2)CH3	5 · 10-5 (30 °C)
Octanol-(1)	CH3(CH2)6CH2OH	1,39 · 10-5 (23 °C)
Oxalsäurediethylester	(COOCH2CH3)2	7,12 · 10-5 (25 °C)
Phenetol	C6H5OC2H5	< 1,7 · 10-6 (25 °C)
Phenol	C6H5OH	(1-3) · 10-6 (50 °C)
Phthalsäuredibutylester	1,2-C6H4(COOCH2CH2CH2CH3)2	1,8 · 10-7 (30 °C)
Propanol-(1)	CH3CH2CH2OH	9,17 · 10-7 (18 °C)
Propanol-(2)	CH3CHOHCH3	5,8 · 10-6 (25 °C)
Propionaldehyd	CH3CH2CHO	1 · 10-2 (25 °C)
Propionitril	CH3CH2CN	8,51 · 10-6 (25 °C)
Propionsäure	CH3CH2COOH	< 1 · 10-7 (25 °C)
Propionsäureethylester	CH3CH2COOCH2CH3	8,33 · 10-2 (17 °C)
Pyridin	C5H5N	4,0 · 10-6 (25 °C)
Salicylaldehyd	C7H6O2	1,64 · 10-5 (25 °C)
Sebacinsäuredibutylester	C4H9OOC(CH2)8COOC4H9	1,7 · 10-9 (30 °C)
Stearinsäurebutylester	CH3(CH2)16 COOCH2CH2CH2CH3	2,1 · 10-11 (30 °C)
Sulfolan	C4H8O2S	< 2 · 10-6 (30 °C)
Tetrachlorethylen	CCl2 = CCl2	5,55 · 10-2 (20 °C)
Tetrachlorkohlenstoff	CCl4	4 · 10-16 (18 °C)
1,1,2,2-Tetramethyl-harnstoff N, N, N', N'-"	(CH3)2NCON(CH3)2	< 6 · 10-6 (– °C)
o-Toluidin	o-CH3C6H4NH2	3,792 · 10-5 (25 °C)
p-Toluidin	p-CH3C6H4NH2	6,2 · 10-6 (100 °C)
o-Tolunitril	C6H5CH2CN	< 0,5 · 10-5 (25 °C)
Toluol (Methylbenzol)	C6H5CH3	8 · 10-14 (– °C)
Triethylenglykol	HOCH2CH2OCH2CH2 OCH2CH2OH	8,4 · 10-6 (20 °C)
1,1,1-Trichlorethan	CH3CCl3	7,3 · 10-7 (– °C)
Trichlorethylen	CHCl = CCl2	8 · 10-10 (– °C)
Valeriansäurenitrill	CH3CH2CH2CH2CN	1,2 · 10-6 (– °C)
Waschbenzin (techn. rein)	siehe Benzin
o-Xylol	C6H4(CH3)2	6,7 · 10-14 (25 °C)
m-Xylol	C6H4(CH3)2	8,6 · 10-14 (25 °C)
p-Xylol	C6H4(CH3)2	7,6 · 10-14 (25 °C)

Tabelle 14: Leitfähigkeit von Flüssigkeiten nach John A. Riddick und William B. Bunger

 

Anhang F: Mindestzündenergie und Mindestzündladung brennbarer Gase und Dämpfe

Tabelle 15 enthält Angaben zur Mindestzündenergie (MZE), zur Mindestzündladung (MZQ) und zum zündwilligsten Gemisch. Sie beruht auf Angaben der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig. Die angegebenen Werte beziehen sich auf atmosphärische Bedingungen im Gemisch mit Luft.

Substanz	MZE [mJ]	MZQ [nC]	Zündwilligstes Gemisch [Vol.-%]	Explosionsgruppe nach IEC 60079-0
Acetaldehyd	0,38	–	–	IIA
Aceton	0,55	127	6,5	IIA
Acrylnitril	0,16	–	9,0	IIB
Ammoniak	14	1500	20	IIA
Benzol	0,20	45	4,7	IIA
1,3-Butadien	0,13	–	5,2	IIB
Butan	0,25	60	4,7	IIA
2-Butanon	0,27	–	5,3	IIA
Cyclohexan	0,22	–	3,8	IIA
Cyclopropan	0,17	–	6,3	IIB
1,2-Dichlorethan	1,0	–	10,5	IIA
Dichlormethan	9300	880 000	18	IIA
Diethylether	0,19	40	5,1	IIB
2,2-Dimethylbutan	0,25	70	3,4	IIA
Essigsäureethylester	0,46	120	5,2	IIA
Ethan	0,25	70	6,5	IIA
Ethanol	0,28	60	6,4	IIB
Ethen	0,082	32	8,0	IIB
Ethin	0,019	–	7,7	IIC
Ethylenoxid	0,061	–	10,8	IIB
Heptan	0,24	60	3,4	IIA
Hexan	0,24	60	3,8	IIA
Methan	0,28	70	8,5	IIA
Methanol	0,20	50	14,7	IIA
2-Methylbutan	0,21	63	3,8	IIA
Methylcyclohexan	0,27	70	3,5	IIA
Pentan	0,28	63	3,3	IIA
cis-2-Penten	0,18	–	4,4	IIB
trans-2-Penten	0,18	–	4,4	IIB
Propan	0,25	70	5,2	IIA
1-Propin	0,11	–	6,5	IIB
Propylenoxid	0,13	–	7,5	IIB
Schwefelkohlenstoff	0,009	–	7,8	IIC
Tetrafluoroethen	4,1	–	–	IIA
Tetrahydro-2H-pyran	0,22	60	4,7	IIA
1,1,1-Trichlorethan	4800	700 000	12	IIA
Trichlorethen	510	150 000	26	IIA
Wasserstoff	0,016	12	22	IIC

Tabelle 15: MZE und MZQ brennbarer Gase und Dämpfe

 

Anhang G: Typische Widerstände von Fußböden und Fußbodenbelägen

Die Prüfung des Ableitwiderstandes soll am verlegten Bodenbelag vorgenommen werden, auch wenn für den unverlegten Belag Prüfzeugnisse vorliegen.

Beläge für den Wohnbereich unterschreiten meist nicht den geforderten Grenzwert, auch wenn sie als "antistatisch" oder "elektrostatisch nicht aufladbar" bezeichnet werden.

Hinweis: Isolierende Dichtungsfolien zwischen Betondecke und Estrich vermindern beispielsweise die Ableitung des Belages bei zusammenhängenden Flächen über 10 m² nicht mehr.

	Material	Ableitwiderstand [Ω]
1	Stahl
1.1	Stahl, verzinkt	<< 108
1.2	Stahl, nicht rostend	<< 108
1.3	Stahl, pulverbeschichtet oder lackiert	1011–1013
2	Aluminium, blank	<< 108
3	Beton
3.1	Beton, ohne Kunststoffzusatz	104–108
3.2	Beton, mit z. B. abriebverminderndem Kunststoffzusatz	109–1013
3.3	Beton, mit üblicher Betonfarbe gestrichen	1012–1014
3.4	Beton, mit ableitfähiger Epoxidharzbeschichtung	105–108
3.5	Polymerbeton (Sand und Polyester)	1014
4	Fliesen
4.1	säurefeste Fliesen	108–1010
4.2	säurefeste Fliesen, mindestens einmal wöchentlich mit Wasser ohne (Wachs)zusätze gereinigt	104–108
5	PVC
5.1	PVC-Belag mit leitfähigem Kleber verlegt	1010–1014
5.2	PVC-Belag mit isolierendem Kleber verlegt	1014
6	Asphalt	1012–1015

Quelle: nach Mitteilungen aus der Industrie und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Tabelle 16: Widerstände verschiedener Fußböden oder Fußbodenbeläge in Abhängigkeit des Materials

 

Anhang H: Veranschaulichung von Begriffen zur Beschreibung elektrostatischer Eigenschaften

Elektrostatische Eigenschaften sind einer direkten Messung nicht zugänglich. Die vorliegende Technische Regel benutzt Begriffe und Messverfahren der Elektrotechnik, um Maßnahmen zur Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen zu formulieren.

Die nachfolgende Übersicht ordnet verschiedene geeignete elektrische Widerstands- bzw. Leitfähigkeitsgrößen den jeweils betrachteten Objekten, wie z. B. Schüttgut, zu. Mit der jeweiligen Größe werden festgelegte Messverfahren angewendet, die den Phasenzustand bzw. die Form des betrachteten Objektes berücksichtigen.

Feste Stoffe und Schüttgut	Flüssige Stoffe	Feste Materialien, Gegenstände und Einrichtungen
Spezifischer Widerstand ρ [Ωm]	Leitfähigkeit K [S/m] = 1/ρ	spezifischer Widerstand ρ [Ωm] Oberflächenwiderstand RO [Ω] Durchgangswiderstand RD [Ω]

Die jeweiligen Grenzen zwischen den Bereichen leitfähig, ableitfähig und isolierend hängen von den einzelnen Messverfahren und Geometrien ab und besitzen deshalb unterschiedlich große Zahlenwerte.

 

Webcode: M436-1

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