# IEC 60079-10-1 — Einteilung der Bereiche: Explosionsfähige Gasatmosphären

> IEC 60079-10-1 definiert die Methodik zur Einteilung von Anlagenbereichen in Zone 0, Zone 1 und Zone 2 anhand der Wahrscheinlichkeit, mit der eine explosionsfähige Gasatmosphäre auftritt. Sie ist der ingenieurtechnische Ausgangspunkt für die Auswahl von Ex-Geräten nach dem Rest der IEC 60079-Reihe.

- Quelle : https://industryhub.site/de/standards/iec-60079-10-1
- Herausgeber : IEC
- Familie : Explosionsgefährdete Bereiche
- Status : current
- Erstveröffentlichung : 1979 (IEC 79-10)
- Letzte Revision : 2020 (Ausgabe 3)
- Ausgabe : 3
- Nächste Revision : Aktive Pflege
- Zugang : Kostenpflichtig (IEC Webstore — ~270 CHF)
- Sprache : Deutsch

## Dokumentstruktur

- **IEC 60079-10-1:2020** — Einteilung der Bereiche — Explosionsfähige Gasatmosphären : Einzeldokument. ~20 Abschnitte + umfangreiche Anhänge. Definiert Zonendefinitionen, das Konzept der Quellen gefährlicher Stoffe, den Freisetzungsgrad (kontinuierlich/primär/sekundär), die Lüftungswirksamkeit und die daraus resultierende Berechnung der Ausdehnung des gefährlichen Bereichs.

## Schlüsselbegriffe

- **Zone 0** : Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre ständig, über lange Zeiträume oder häufig vorhanden ist. Typisch: im Innern eines Kraftstofflagertanks, im Innern von Prozessrohrleitungen mit flüchtigen Flüssigkeiten im Normalbetrieb. Rund > 1 000 Stunden/Jahr Exposition.
- **Zone 1** : Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre im Normalbetrieb gelegentlich auftreten kann. Typisch: unmittelbar um Entlüftungsöffnungen, Probenahmestellen, Flansche und Verbindungen beim normalen Umgang. Rund 10–1 000 Stunden/Jahr Exposition.
- **Zone 2** : Bereich, in dem eine explosionsfähige Gasatmosphäre im Normalbetrieb nicht zu erwarten ist, aber falls sie auftritt, nur kurzzeitig bestehen bleibt. Typisch: um verschraubte Flansche in dichter Verrohrung (Freisetzung nur bei Leckage), um Gerätelagerräume. Rund < 10 Stunden/Jahr Exposition.
- **Quellen gefährlicher Stoffe** : Ein Punkt, an dem brennbares Gas, Dampf oder Nebel freigesetzt werden kann. Ausgangspunkt jeder Bereichseinteilungsstudie. Jede Quelle wird nach ihrem GRAD kategorisiert.
- **Freisetzungsgrad** : Kontinuierlich: dauerhaft oder über lange Zeiträume erwartet (z. B. offene Entlüftung eines Kraftstofftanks). Primär: periodisch oder gelegentlich im Normalbetrieb wahrscheinlich (z. B. Pumpenwellendichtung). Sekundär: im Normalbetrieb nicht zu erwarten, nur bei Ausfall (z. B. verschraubter Flansch, der undicht werden kann).
- **Lüftungswirksamkeit** : Hohe Lüftung (HV): reduziert die Ausdehnung des gefährlichen Bereichs erheblich. Mittlere Lüftung (MV): Standardsituation. Geringe Lüftung (LV): geschlossener Raum, gefährlicher Bereich kann sich erheblich ausdehnen. Quantifiziert durch Berechnung der Hintergrundkonzentration.
- **Lüftungsverfügbarkeit** : Gut (normale Verfügbarkeit), Ausreichend (selten unterbrochen), Schlecht (häufige Unterbrechungen). In Kombination mit der Wirksamkeit ergibt sich die resultierende Zone.
- **Ausdehnung der Zone** : Physischer Abstand von der Freisetzungsquelle, innerhalb dessen die explosionsfähige Atmosphäre in Konzentrationen über der UEG (untere Explosionsgrenze) bestehen bleibt. Berechnet aus Emissionsrate, Gaseigenschaften und Lüftung. Die Anhänge C-D-E der Norm stellen Berechnungsverfahren bereit.

## Warum die Bereichseinteilung VOR der Geräteauswahl erfolgt

Viele Ingenieure gehen Ex-Installationen an, indem sie zuerst Geräte auswählen ("wir nehmen Ex d-Motoren und Ex i-Instrumente") und erst danach über deren Aufstellungsort nachdenken. Das ist rückwärts. Die RICHTIGE Reihenfolge ist:

1. **Alle Quellen gefährlicher Stoffe identifizieren** (jeden Flansch, jede Pumpenwellendichtung, Entlüftung, Probenahmestelle, Geräteöffnung, die brennbare Stoffe freisetzen kann)
2. **Jede Quelle klassifizieren** (Grad kontinuierlich / primär / sekundär)
3. **Ausdehnung des gefährlichen Bereichs berechnen** um jede Quelle (auf Basis von Gaseigenschaften, Freisetzungsrate, Lüftungsbedingungen)
4. **Die resultierende Zone 0 / 1 / 2-Karte zeichnen** der Anlage
5. **Ex-Geräte auswählen** entsprechend der Zonenklassifizierung

Das Ergebnis ist das **Bereichseinteilungsdokument** — typischerweise ein Lageplan mit farbigen Zonen, Ausdehnungsangaben sowie einem umfassenden Quellenregister mit ihren Eigenschaften. Dieses Dokument ist **eine gesetzliche Anforderung** in ATEX-regulierten Anlagen und muss von einer sachkundigen Person genehmigt werden.

## Die Entscheidungslogik

Für jede Freisetzungsquelle folgt IEC 60079-10-1 diesem Entscheidungsbaum:

```
Welchen Grad hat die Quelle?
├── Kontinuierlich →  erzeugt Zone 0 in der Nähe
├── Primär         →  erzeugt Zone 1 in der Nähe
└── Sekundär       →  erzeugt Zone 2 in der Nähe

Wie ist die Lüftung?
├── Hoch  +  Gute Verfügbarkeit       →  Zonenausdehnung sehr begrenzt (oder "vernachlässigbare Ausdehnung")
├── Mittel + Gute Verfügbarkeit       →  Zonenausdehnung moderat (Standardfall)
└── Gering oder schlechte Verfügbarkeit →  Zonenausdehnung groß, ggf. Hochstufung auf höhere Zone
```

Beispiel: Ein verschraubter Flansch (sekundäre Quelle) im Freien mit gutem Wind (Hohe Lüftung, Gute Verfügbarkeit) erzeugt eine Zone 2 mit "vernachlässigbarer Ausdehnung" — de facto keine Zonenklassifizierung erforderlich. Derselbe Flansch in einem geschlossenen Innenraum mit schlechter Lüftung kann eine große Zone 1 erzeugen.

Deshalb ist **die Aufstellung von Geräten im Freien mit natürlicher Lüftung günstiger als innen** — Zonenklassifizierungen schrumpfen und Ex-Anforderungen verringern sich.

## Praktische Methoden (Anhänge)

Die Norm stellt mehrere quantitative Verfahren bereit:

**Anhang B**: Direktnachschlagetabellen für häufige Fälle (empfohlen für typische Geräte). Schnell.

**Anhang C**: Berechnungsbeispiele mit Formeln. Schritt für Schritt. Flexibler, aber langsamer.

**Anhang D**: Numerische Strömungsmechanik (CFD) für komplexe Geometrien. Am genauesten, aber aufwändig.

**Anhang E**: Beispiele (informativ). Zeigt ausgearbeitete Klassifizierungen für typische Anlagenkonfigurationen.

Die meisten Anlagen verwenden **Anhang B + C** als Grundlage und greifen nur bei schwierigen Fällen auf CFD zurück (z. B. komplexe geschlossene Räume mit mehreren Quellen).

## Häufige Fehler

**1. Vernachlässigung des Innen-/Außenunterschieds.** Außen mit natürlicher Lüftung ist grundlegend verschieden von innen. Eine Undichtigkeit in einem geschlossenen Gebäude kann die UEG viel schneller erreichen als dieselbe Undichtigkeit im Freien.

**2. Unterschätzung der Freisetzungsrate.** Eine Pumpenwellendichtung kann bei Ausfall zig Gramm Dampf pro Sekunde freisetzen und damit die typische Permeationsrechnung bei weitem übertreffen. Realistische Freisetzungsraten verwenden, nicht theoretische Minimalwerte.

**3. Auftrieb ignorieren.** Wasserstoff steigt schnell auf (geringe Dichte), sammelt sich an der Decke — Zone 1 muss sich ggf. 1–2 m nach oben erstrecken, auch bei guter Lüftung. Acetylen ähnlich. Propan ist schwerer als Luft, sammelt sich auf Bodenniveau — Zone kann sich nach unten, aber nicht nach oben erstrecken.

**4. Statische Klassifizierung auf dynamischen Anlagen.** Eine Anlage im Bau (Schweißarbeiten) hat andere Zonenangforderungen als dieselbe Anlage im Normalbetrieb. Arbeitserlaubnissysteme müssen dies berücksichtigen.

**5. Keine regelmäßige Überprüfung.** Die Bereichseinteilung muss aktualisiert werden bei: Einbau neuer Geräte, Prozessänderungen, Einführung neuer Stoffe, Änderungen am Lüftungssystem.

## Unterschied zu IEC 60079-10-2 (Staub)

Die Begleitnorm **IEC 60079-10-2** behandelt Staubatmosphären ähnlich, jedoch mit angepassten Konzepten:
- Zone 20 (kontinuierliche Staubwolke, z. B. im Innern eines Mehlsilos)
- Zone 21 (Staubwolke im Normalbetrieb wahrscheinlich)
- Zone 22 (Staubwolke nur bei Störung)

Die Staubklassifizierung fügt das Konzept der **Staubschicht** hinzu (auf heißen Oberflächen abgelagerter Staub kann sich auch ohne Wolke entzünden) — grundlegend andere Physik als bei Gasen. Gasklassifizierungsmethodik nicht einfach auf Staub anwenden.

## API RP 505 — die US-Alternative

In den USA wird **API Recommended Practice 505** in Öl & Gas manchmal anstelle von IEC 60079-10-1 verwendet. Sie nutzt das Rahmenwerk Class I Division 1 / Division 2 (NEC-Erbe). Konzeptuell ähnlich (Division 1 ≈ Zonen 0+1 kombiniert, Division 2 ≈ Zone 2), aber mit anderen Details. Moderne US-Öl-&-Gas-Anlagen übernehmen zunehmend das Zonensystem aus IEC 60079-10-1 für internationale Kompatibilität, aber Altanlagen und einige Nischenbereiche verwenden noch die Division-Klassifizierung.

## Einordnung in den übergreifenden Ex-Workflow

Die Bereichseinteilung fließt in **alle** Bereiche des Ex-Lebenszyklus ein:

```
IEC 60079-10-1 / -10-2  →  Zonenkarte  →  Geräteauswahl nach IEC 60079-0
                                         Installationsplanung nach IEC 60079-14
                                         Prüfregime nach IEC 60079-17
                                         Explosionsschutzdokument
                                         (Anforderung ATEX 99/92/EG)
```

Ohne ein aktuelles, genehmigtes Bereichseinteilungsdokument können keine der nachgelagerten Aktivitäten begründet werden. Es ist der **Ausgangspunkt** jedes Ex-Installationsprojekts.

## Betroffene Branchen

Öl & Gas (Upstream Offshore, Onshore, Midstream-Pipelines, Downstream-Raffinerien), Petrochemische und chemische Anlagen, LNG-Terminals und Regasifizierung, Wasserstoffproduktion und -speicherung, Farben- und Lackherstellung (Lösemittel), Brennereien und Brauereien (Ethanol), Pharmazeutische Industrie (organische Lösemittel)

## Referenzen & Vertiefung

- [IEC 60079-10-1:2020 — offiziell](https://webstore.iec.ch/publication/64166)
- [IGE/SR/25 — britische Gasindustrie-Klassifizierungsempfehlungen](https://www.igem.org.uk/)
- [API RP 505 — US-orientierte Bereichseinteilung](https://www.api.org/)