# IEC 60079-10-2 — Einteilung der Bereiche: Explosionsfähige Staubatmosphären

> IEC 60079-10-2 definiert die Methodik zur Einteilung von Anlagenbereichen mit brennbarem Staub in Zone 20, 21 und 22. Unterscheidet sich von der Gasklassifizierung, weil Staub eine andere Physik hat: Er lagert sich in Schichten ab, kann sich ohne Wolkenbildung entzünden, und leitfähige Stäube können Isolierungen überbrücken.

- Quelle : https://industryhub.site/de/standards/iec-60079-10-2
- Herausgeber : IEC
- Familie : Explosionsgefährdete Bereiche
- Status : current
- Erstveröffentlichung : 2002
- Letzte Revision : 2015 (Ausgabe 2)
- Ausgabe : 2
- Nächste Revision : Ausgabe 3 in Entwicklung
- Zugang : Kostenpflichtig (IEC Webstore — ~210 CHF)
- Sprache : Deutsch

## Dokumentstruktur

- **IEC 60079-10-2:2015** — Einteilung der Bereiche — Explosionsfähige Staubatmosphären : Definiert Zone 20 / 21 / 22, das Konzept der Staubschicht vs. Staubwolke, eine an die Staubphysik angepasste Klassifizierungsmethodik (Quellen gefährlicher Stoffe, Ablagerungsrate, Haushaltsführung).

## Schlüsselbegriffe

- **Zone 20** : Dauerhafte Staubwolke (z. B. im Innern eines Mehlsilos, im Innern eines Kohlemühle). Strengste Zone. Rund > 1 000 Stunden/Jahr Staubwolke bei UEG.
- **Zone 21** : Staubwolke im Normalbetrieb wahrscheinlich (z. B. am Befüllstutzen eines Silos, am Auslass eines Schlauchfilters im Normalbetrieb). 10–1 000 Stunden/Jahr.
- **Zone 22** : Staubwolke im Normalbetrieb unwahrscheinlich, aber kurzzeitig möglich (z. B. an einer verschraubten Staubförderrohrleitungsverbindung). < 10 Stunden/Jahr.
- **Staubschichtzündung** : IM UNTERSCHIED zu Gasen: Auch ohne Wolke kann eine auf einer heißen Oberfläche abgelagerte Staubschicht bei Temperaturen weit unterhalb der gasäquivalenten Selbstzündungstemperatur entzündet werden. Eine 5 mm dicke Schicht auf einer 200°C-Oberfläche kann glimmen und sich entzünden. Daher umfasst die Temperaturklasse für Staub Schichtzündungsgrenzwerte.
- **Leitfähiger vs. nicht leitfähiger Staub** : Gruppe IIIA: brennbarer Flugstaub (Fasern). Gruppe IIIB: nicht leitfähiger Staub (Mehl, Zucker, Holz). Gruppe IIIC: leitfähiger Staub (Aluminium, Magnesium, Eisen, Kohle). Leitfähiger Staub kann Isolierungen in Geräten überbrücken — was die Aufrechterhaltung des IS-Schutzes erschwert.
- **Mindestzündtemperatur (MIT)** : Zwei Werte je Staub: MIT-Wolke (Wolkenzündtemperatur, typisch 400–600°C) und MIT-Schicht (5-mm-Schicht auf heißer Oberfläche, typisch 200–300°C, WESENTLICH niedriger). Die Temperaturklasse muss beide einhalten; die Schicht ist typischerweise maßgeblicher.

## Warum Staubgefahren systematisch unterschätzt werden

Die Geschichte ist voll von katastrophalen Staubexplosionen in Anlagen, die nicht als explosionsgefährdete Bereiche klassifiziert waren:
- **Imperial Sugar Raffinerie, Georgia (2008)**: 14 Tote, 36 Verletzte. Zuckerstaubablagerungen.
- **DeBruce Getreideelevator, Kansas (1998)**: 7 Tote. Getreidstaub.
- **West Pharmaceutical, North Carolina (2003)**: 6 Tote. Polyethylenstaub.
- **Hayes Lemmerz, Indiana (2003)**: 1 Toter. Aluminiumstaub.

Muster: Das Management hielt die Anlage für "risikoarm", weil keine explosiven Gase gehandhabt wurden. Staubablagerungen auf Geräten, in Leitungen und in Prozessbereichen wurden als Haushaltsführungsproblem behandelt, nicht als Sicherheitsproblem.

**Brennbarer Staub IST eine der Gasen gleichwertige Verpuffungsgefahr**. IEC 60079-10-2 existiert, um seine formale Klassifizierung zu erzwingen.

## Staubphysik ist anders

Im Vergleich zu Gasen (IEC 60079-10-1) hat Staub besondere Eigenschaften:

**1. Ablagerungen sind selbst eine Gefahr.** Eine Staubschicht auf einer heißen Oberfläche (Motorgehäuse bei 150°C, Leuchte bei 90°C) kann glimmen und sich entzünden, ohne je eine Wolke zu bilden. Das machen Gase nicht. Die MIT-Schicht (Mindestzündtemperatur der Schicht) des Staubes bestimmt die Temperaturklasse, auch wenn der Bereich normalerweise sauber ist.

**2. Sedimentation vs. Gasverteilung.** Staub setzt sich durch Schwerkraft auf jede horizontale Oberfläche ab. Eine kleine Undichtigkeit einer Prozessleitung erzeugt eine wachsende Ablagerung. Gas verteilt sich mit der Lüftung; eine Staubschicht erfordert aktive Reinigung zur Beseitigung.

**3. Primär- und Sekundärexplosionen.** Eine kleine initiale Staubwolkenexplosion **wirbelt zusätzlichen Staub** aus abgelagerten Schichten auf und löst damit wesentlich größere Sekundärexplosionen aus. Die Katastrophe bei Imperial Sugar war eine Sekundärexplosion durch auf Deckenträgern abgelagerten Zuckerstaub.

**4. Leitfähigkeit ist entscheidend.** Aluminium-, Magnesium-, Eisen- und Kohlestaub sind ELEKTRISCH LEITFÄHIG. Sie können Isolierungen in IS-Barrieren kurzschließen oder Spalte in druckfesten Gehäusen im Laufe der Zeit überbrücken. Standard-Ex-Schutzarten sind für IIIC-Staub möglicherweise nicht gültig.

## Praktische Klassifizierungsvorgehensweise

Für einen Prozess mit brennbaren Feststoffen:

1. **ALLE Staubaustragspunkte identifizieren**: Eintragsöffnungen, Austragsrutschen, Sackentleerungsstationen, Übergabepunkte, Entlüftungen, Leckagen durch Gerätevibration, Mannlöcher
2. **Freisetzungsgrad klassifizieren**: kontinuierlich (offener Silodeckel), primär (Übergabepunkte), sekundär (abgedichtete Verbindungen, die undicht werden können)
3. **Wolkenzonen bestimmen**: Zone 20 im Innern der Silos, Zone 21 unmittelbar um Freisetzungspunkte, Zone 22 innerhalb des Ablagerungsradius
4. **Schichtzonen ergänzen**: auch außerhalb der Wolkenzonen kann Staub auf horizontalen Flächen ablagern. Reinigungsanforderungen festlegen (maximale Schichtdicke, Reinigungshäufigkeit)
5. **Alles dokumentieren**: das Staubklassifizierungsdokument ist, wie das Gasdokument, eine gesetzliche Anforderung nach ATEX 99/92/EG (Arbeitsstättenrichtlinie)

## Temperaturklasse für Staub

Geräte in Staubbereichen müssen ZWEI Temperaturgrenzen einhalten:
- **Temperaturklasse für Wolkenzündung** (typisch T1–T3, ähnlich wie bei Gasen)
- **Temperaturklasse für Schichtzündung** (strenger, abhängig von der Schichtdicke)

Die Kennzeichnung gibt die maximale Oberflächentemperatur **bei vorhandener Staubschicht** an: `T 135°C` statt nur `T4`. Hersteller müssen beide Werte angeben.

## Geräteauswahl für Staubzonen

| Zone | EPL | Übliche Schutzarten |
|---|---|---|
| Zone 20 | Da | Ex tD (staubdichte Kapselung, IP 6X), Ex pD (Überdruckkapselung), Ex iaD (Eigensicherheit für Staub) |
| Zone 21 | Db | Ex tD mit IP 6X, Ex ibD, Ex pD (weniger streng als Da) |
| Zone 22 | Dc | Ex tD mit IP 6X, Ex icD, Ex pD basic |

Die dominierende Schutzart ist **Ex tD (staubdicht)** — Gehäuse mit IP 6X-Zertifizierung (vollständig staubdicht). Wesentlich verbreiteter als IS für Staub, weil staubverarbeitende Geräte häufig höhere Leistungen als Instrumente aufweisen.

## NFPA-Äquivalente in den USA

In Nordamerika verwenden die USA die **NFPA 654, 652, 484** (Normen für brennbare Stäube) parallel zu oder anstelle von IEC 60079-10-2. Die Methodik ist im Prinzip ähnlich. ATEX-zertifizierte Geräte werden in US-Staubanwendungen allgemein akzeptiert, wenn sie ordnungsgemäß querverwiesen werden.

Für multinationale Unternehmen ist die Harmonisierung der Staubklassifizierung zwischen EU- (ATEX) und US- (NFPA) Anlagen eine wiederkehrende Aufgabe. Die moderne Praxis besteht darin, die Methodik der IEC 60079-10-2 weltweit anzuwenden und die Ergebnisse dann den lokalen Regulierungsrahmen zuzuordnen.

## Betroffene Branchen

Getreideumschlag und -lagerung, Mehlmühlen und Bäckereien, Zuckerraffinierung, Kohlebergbau und -aufbereitung, Metallverarbeitung (Al-, Mg-Stäube), Pharmaindustrie (Pulverprozesse), Holzbearbeitung (Sägemehl), Kunststoffherstellung

## Referenzen & Vertiefung

- [IEC 60079-10-2:2015 — offiziell](https://webstore.iec.ch/publication/22171)
- [OSHA-Leitfaden zu Staubgefahren (USA)](https://www.osha.gov/combustible-dust)
- [NFPA 654 / 652 / 484 — US-Staubnormen (Querverweise)](https://www.nfpa.org/)