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Risikobeurteilung Risiken beurteilen nach ATEX- und Maschinenrichtlinie

Autor / Redakteur: Dipl. Ing. (FH) Markus A. Boxleitner, Dr.-Ing. Sabrina Herbst, Roger Peters* / Jan Vollmuth

Maschinen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, fallen unter den Anwendungsbereich der Maschinen- und der ATEX-Richtlinie. Die korrekte Umsetzung der Anforderungen beider Richtlinien stellt in der Praxis jedoch oftmals eine Herausforderung dar.

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Maschinen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, etwa zum Abfüllen brennbare Medien wie Lacke, müssen ein sehr hohes Sicherheitsniveau erfüllen.
Maschinen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, etwa zum Abfüllen brennbare Medien wie Lacke, müssen ein sehr hohes Sicherheitsniveau erfüllen.
(Bild: AG INNOK/EAH JENA)

Maschinen und Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, wie z.B. bei der Abfüllung von brennbaren Medien wie Lacke, müssen ein sehr hohes Sicherheitsniveau erfüllen. Die Anforderungen an den sicheren Betrieb, die zu realisieren und gewährleisten sind, reichen von extremen Temperaturbereichen etwa in Offshore-Bereichen oder der Wüste bis hin zur Betriebssicherheit bei mehreren gleichzeitig auftretenden Fehlern. Diese Forderungen nach Sicherheit und Gesundheitsschutz sind in der Maschinenrichtlinie und der ATEX-Richtlinie verankert.

Risikobeurteilung ist zentrales Element

Durch die Maschinenrichtlinie werden in der EU die grundlegenden Anforderungen an die Sicherheit von Maschinen festgelegt. Ein zentrales, von der Maschinenrichtlinie gefordertes Element zur Einhaltung und Bewertung der Sicherheit einer Maschine, ist die Risikobeurteilung. Sie ist ein Teil des Konformitätsbewertungsverfahrens und somit zwingend erforderlich, um eine sichere Maschine in Verkehr zu bringen. Dies kann durch eine strukturierte Dokumentation transparent nachgewiesen werden.

Mithilfe der ATEX-Richtlinie erfolgt die Definition der Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. In der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU, die seit dem 20. April 2016 angewendet werden muss, wird nun auch eine Risikoanalyse und -bewertung gefordert. Für den Maschinenbauer stellt sich die Frage, wie diese Forderungen effizient und effektiv, ggf. in einem Prozess, umgesetzt werden können.

Stark strukturierte Vorgehensweise

Vorgehensweise bei der Risikobeurteilung in Anlehnung an EN ISO 12100.
Vorgehensweise bei der Risikobeurteilung in Anlehnung an EN ISO 12100.
(Bild: Structura)

Der Prozess der Risikobeurteilung nach der Maschinenrichtlinie ist durch eine stark strukturierte Vorgehensweise charakterisiert (siehe Grafik). Bei der Identifizierung der Gefährdungssituationen hilft es, Teilschritte (in EN ISO 12100 als „Aufgaben“) zu definieren. Diese Teilschritte können von den Lebensphasen wie Transport, Betrieb, Fehlersuche, Wartung ausgehen. Damit wird auch die Wahrscheinlichkeit reduziert, mögliche Gefahren zu übersehen.

Es folgt die Betrachtung der möglichen Gefährdungen für jede dieser maschinenspezifischen Teilschritte, die beim Durchführen dieser Aufgabe auftreten können. Bei zu hohen Gefährdungen sind Maßnahmen zur Risikominderung zwingend erforderlich. Vor allem bei diesem Schritt ist es von existenzieller Bedeutung, die auf die Maschine zutreffenden harmonisierten Normen anzuwenden. Somit besteht die sogenannte Konformitätsvermutung. Das Ergebnis der Risikobeurteilung ist eine sichere Maschine mit akzeptablen Restrisiko.

Alle Risiken müssen abgedeckt werden

Anhang III der ATEX-Richtlinie fordert als Teil der technischen Unterlagen „eine geeignete Risikoanalyse und -bewertung“, ohne dazu nähere Vorgaben zu machen. Es stellt sich die Frage, ob damit die bereits bestehende Zündgefahrenbewertung gemeint ist oder eine zusätzliche Bewertung durchzuführen ist. Die Publikation der Europäischen Kommission „Übergang von der Richtlinie 94/9/EG zur Richtlinie 2014/34/EU“ definiert diesen Aspekt detaillierter: Die Risikoanalyse und -bewertung muss alle Risiken abdecken – auch solche, die nicht für den Explosionsschutz typisch sind. Dazu gehören beispielsweise Risiken durch Spannung, Lärm oder bewegte Teile (vgl. Anhang II Ziffer 1.2.7 der Richtlinie 2014/34/EU).

Zusätzlich sind weitere, auf das Produkt zutreffende Harmonisierungsrechtsvorschriften zu berücksichtigen. Ursache dafür ist, dass die ATEX-Richtlinie nicht alle möglichen Risiken abdeckt, die von einem unter die ATEX-Richtlinie fallenden Produkt ausgehen können. Es ist ausreichend, für eine Maschine, die zwingend anzufertigende Risikobeurteilung um die Anforderungen aus der ATEX-Richtlinie zu ergänzen. Somit bildet die für den nicht-elektrischen Explosionsschutz durchzuführende Zündgefahrenbewertung eine wesentliche Grundlage.

Alle Zündquellen analysieren

Jegliche Zündquellen, die durch eine Maschine verursacht werden können, sind zu vermeiden. Aus diesem Grund müssen alle Zündquellen analysiert werden. Die Berücksichtigung der Zündquellen, die durch elektrische Geräte, Komponenten oder Baugruppen verursacht werden können, erfolgt üblicherweise durch den Zukauf von entsprechend bewerteter explosionsgeschützter Geräte und durch die normenkonforme Installation. Die Zündquellen, welche durch mechanische Baugruppen und Komponenten hervorgerufen werden können, müssen mithilfe einer Zündgefahrenanalyse und -bewertung erkannt und deren Gefahr eingeschätzt werden. Diese Vorgehensweise wird durch die seit Dezember 2016 gültige Norm ISO 80079-36 für nicht-elektrische Geräte gefordert.

Die Norm ISO 80079-36 legt als Grundnorm die Grundlagen und die Anforderungen für nicht-elektrische Geräte im Bereich des Explosionsschutzes fest. Die Zündschutzarten des nicht-elektrischen Explosionsschutzes werden u.a. in der Norm ISO 80079-37 dargestellt.

Vielfältige Lösungsmöglichkeiten

Bei mechanischen Baugruppen erfolgt häufig der Einsatz der Zündschutzart „Konstruktive Sicherheit“. Das Ziel bei diesem Einsatz ist die Vermeidung von potenziellen Zündquellen durch die Anwendung von konstruktiven Maßnahmen. Umgesetzt wird dies beispielsweise bei der Zündgefahr durch mechanisch erzeugte Funken durch die Auswahl von geeigneten Materialpaarungen oder der Erhöhung des Sicherheitsfaktors bei der Dimensionierung. Diese vielfältigen Lösungsmöglichkeiten führen zu einer Vielzahl an individuellen Sicherheitskonzepten.

Im Rahmen der Zündgefahrenanalyse und -bewertung müssen alle potenziellen Zündquellen betrachtet werden. Dies gelingt durch eine strukturierte Vorgehensweise. Das in der Norm ISO 80079-36 benannte Berichtsschema bietet dafür einen guten Ausgangspunkt. Mithilfe dieses Berichtsschemas ist die transparente und nachvollziehbare Analyse der Zündgefahr, der Bewertung der Auftretenshäufigkeit und Benennung von Maßnahmen gegen das Wirksamwerden der Zündquellen möglich. Demzufolge wird das Risiko der Zündgefahren mit der Zündgefahrenanalyse und -bewertung eingeschätzt.

Alles in einem Dokument

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Forderung einer Risikoanalyse und -bewertung nach ATEX-Richtlinie mit der Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie in einem Dokument untergebracht werden. Allerdings muss der Maschinenbauer zusätzliche Normen zum Explosionsschutz berücksichtigen. Die Zündgefahrenbewertung ist auch weiterhin ein eigenständiges Dokument, hat aber viele Schnittstellen zur Risikobeurteilung. Daher sollte der gesamte Prozess der Risikobeurteilung und -minderung aus einer ganzheitlichen Perspektive betrachtet und bearbeitet werden können. (jv)

* Dipl. Ing. (FH) Markus A. Boxleitner ist Geschäftsführer der Structura GmbH;

* Dr.-Ing. Sabrina Herbst ist wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Ernst-Abbe-Hochschule in Jena; Roger Peters ist Leiter Abteilung Training und Consulting bei R. Stahl GmbH

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