Was ist ATEX?

Was ist ATEX?

ATEX ist der europäische Rechtsrahmen, der definiert, wie Geräte in potenziell explosionsfähigen Atmosphären entwickelt, hergestellt und betrieben werden. ATEX steht für „Atmosphères Explosibles“ und gilt für alle Umgebungen, in denen sich brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube entzünden können. Für Elektronikhersteller legt ATEX verbindliche Anforderungen an Sicherheit, Dokumentation und Rückverfolgbarkeit fest, die Menschen, Anlagen und Produkte schützen.

Beide ATEX-Richtlinien helfen, Beschäftigte vor Explosionen an Arbeitsplätzen mit explosionsfähiger Atmosphäre zu schützen. Seit Juli 2003 müssen alle Geräte, die im Europäischen Wirtschaftsraum verkauft werden, der Richtlinie 94/9/EG entsprechen. Im April 2016 wurde sie durch 2014/34/EU ersetzt, um sie näher am New Legislative Framework auszurichten und dennoch strenge Pflichten für Hersteller und Betreiber beizubehalten.

Seit März 2010 hat Newmatik seine Qualitäts- und Dokumentationsprozesse an die ATEX-Anforderungen von Kunden für Leiterplattenbestückung (PCBA), Verguss und Vergießen angepasst. Wir begleiten regelmäßig kundengeführte ATEX-Audits und stellen sicher, dass Fertigungsnachweise, Fertigungsbegleit- unterlagen und Rückverfolgbarkeitsdaten den Erwartungen der Auditoren entsprechen.

ATEX-Richtlinien und rechtliche Verantwortlichkeiten

Zwei Richtlinien legen die ATEX-Verantwortlichkeiten entlang des gesamten Produktlebenszyklus fest:

• 2014/34/EU (ATEX-Geräterichtlinie): Gilt für Hersteller, Importeure und Händler von elektrischen und mechanischen Geräten für explosionsgefährdete Bereiche. Sie beschreibt Konformitätsbewertungsmodule, Qualitätsmanagement und Vorschriften für CE- und Ex-Kennzeichnung. Sie ersetzte 94/9/EG im Jahr 2016.
• 1999/92/EG (ATEX-Betriebsrichtlinie): Regelt die Pflichten von Arbeitgebern beim Betrieb von Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen. Im Fokus stehen Zoneneinteilung, Gefährdungsbeurteilung und vorbeugende Maßnahmen zur Begrenzung von Zündquellen.

Hersteller müssen eine verantwortliche Person benennen, eine technische Dokumentation erstellen, erforderliche Prüfungen durchführen oder beauftragen und Unterlagen mindestens zehn Jahre aufbewahren. Betreiber sind verpflichtet, das Explosionsschutzdokument aktuell zu halten, Mitarbeiterschulungen nachzuweisen und sicherzustellen, dass installiertes Equipment der genehmigten ATEX-Kategorie entspricht.

ATEX-Zonen und Gerätekategorien

ATEX verlangt, dass Unternehmen explosionsgefährdete Bereiche nach Häufigkeit und Dauer des Auftretens klassifizieren:

• Zone 0 / Zone 20: Explosionsfähige Gas- (0) bzw. Staubatmosphäre (20) ist permanent oder über einen langen Zeitraum vorhanden
• Zone 1 / Zone 21: Explosionsfähige Atmosphäre tritt im Normalbetrieb wahrscheinlich auf
• Zone 2 / Zone 22: Explosionsfähige Atmosphäre tritt im Normalbetrieb selten oder nur kurzzeitig auf

Geräte werden nach Einsatzumgebung und Schutzlevel gruppiert:

• Gruppe I: Untertage-Bergbau mit Schlagwetter oder brennbarem Staub (Kategorien M1 und M2)
• Gruppe II: Oberflächenindustrien wie Ölraffinerien, Chemieproduktion oder Lebensmittelverarbeitung mit brennbaren Stäuben (Kategorien 1, 2 und 3)

Kategorie-1-Geräte müssen auch bei zwei unabhängigen Fehlern sicher bleiben, Kategorie 2 deckt Fehler im Normalbetrieb ab und Kategorie 3 ist für Bereiche mit geringer Gefährdung vorgesehen. Die Wahl von Gruppe und Kategorie bestimmt die anzuwendenden Normen (EN/IEC 60079-Reihe) und Schutzkonzepte wie Eigensicherheit (Ex i), druckfeste Kapselung (Ex d) oder Verguss (Ex m).

Was ist eine ATEX-explosionsgefährdete Umgebung?

Eine potenziell explosionsfähige Umgebung enthält brennbare Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube, die sich unter bestimmten Bedingungen entzünden oder explodieren können. Solche Umgebungen sind gefährlich, weil sich eine Zündung schnell über die gesamte Atmosphäre ausbreitet.

Beispiele sind Benzin, Flüssiggas, Farben, Lacke, Lösungsmittel oder Staub. Eine Ölraffinerie gilt offensichtlich als explosionsgefährdet, aber auch eine Mehlabfüllanlage oder Mühle, in der feine Partikel in der Luft schweben. In diesen industriellen Szenarien muss Equipment davor geschützt werden, eine aktive Zündquelle zu werden.

Mit ATEX werden Arbeitsplätze gemäß ihrem relativen Explosionsrisiko in Zonen eingeteilt. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Kontrolle wirksamer Zündquellen wie Blitzschlag, mechanische Funken, elektrische Funken, hohe Oberflächentemperaturen, Strahlung und elektrostatische Entladung.

ATEX-Anforderungen für die Elektronikfertigung

Entwickler und Hersteller von Leiterplattenbaugruppen müssen ATEX-Konformität über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg berücksichtigen:

• Frühzeitige Analyse potenzieller Zündquellen und Dokumentation von Annahmen zu Umgebungsbedingungen, Gasgruppen und maximalen Oberflächentemperaturen
• Abstimmung des Schaltungsdesigns auf Schutzkonzepte wie Eigensicherheit, druckfeste Kapselung oder erhöhte Sicherheit und Sicherstellung, dass Kriech- und Luftstrecken die Vorgaben aus EN 60079-11 bzw. EN 60079-7 erfüllen
• Lückenlose Rückverfolgbarkeit sicherheitskritischer Komponenten, Gehäusematerialien, Dichtungen und Vergussmassen inklusive Nachweis passender ATEX- oder IECEx-Zertifikate für Temperaturklasse und Gasgruppe
• Dokumentierte Fertigungsanweisungen zu Lötprofilen, Dicke der Konformalbeschichtung, Vergussverhältnissen und Anzugsdrehmomenten, um Hohlräume und mechanische Spannungen zu vermeiden, die den ATEX-Status gefährden könnten
• Validierung der fertigen Baugruppen durch Funktionstests, Spannungs- und Isolationsprüfungen, Leckstrommessungen sowie – falls erforderlich – Prüfungen durch ein benanntes Prüfinstitut

ATEX-Konformitätsworkflow mit Newmatik

Newmatik bietet einen End-to-End-Prozess, der Elektronikhersteller bei der Erlangung und Aufrechterhaltung der ATEX-Konformität unterstützt:

1. Machbarkeits- und DFM-Prüfung: Bewertung von Stücklisten, Layoutdaten und Zertifizierungszielen zur Bestätigung der ATEX-Kategorie und zur Identifikation von Lücken.
2. Prozessqualifizierung: Definition von Prozesskontrollen, Arbeitsanweisungen und Rückverfolgbarkeits-Checkpoints, die Auditoren in den ATEX- Qualitätsmodulen (Modul D, E oder F) erwarten.
3. Geregelte Fertigung: Jede Serie folgt freigegebenen Fertigungsunterlagen, MES-Kontrollpunkten und kalibrierten Werkzeugen, um Zündquellen im zulässigen Rahmen zu halten.
4. Dokumentationspaket: Zusammenstellung von Prüfberichten, Konformitätsbescheinigungen, Funktionsnachweisen und Serialisierungsdaten für das technische Dossier und das Explosionsschutzdokument.
5. Kontinuierliche Verbesserung: Nachlaufende Auswertungen liefern Korrekturmaßnahmen und Erfahrungswerte, damit künftige ATEX-Serien schneller und risikoärmer anlaufen.

ATEX und Komponenten in Elektronikbaugruppen

Während der Leiterplattenbestückung und beim Verguss in Gehäuse oder Beschichtungen müssen die Vorgaben des ATEX-Baumusterprüfzertifikats eingehalten werden. Verguss stellt sicher, dass Funken – insbesondere aus Relais in Hochspannungs- oder Hochstromkreisen – nicht nach außen dringen können.

Sicherheitskritische Komponenten benötigen eine ATEX-Zulassung. Das zugehörige Zertifikat bestätigt, dass die Komponente den Spezifikationen des Datenblatts entspricht, und dient als Nachweis im Schadensfall. In der Fertigung muss die korrekte Montage von Komponenten in eigensicheren Kreisen belegt werden; diese Komponenten sind im Baumusterprüfzertifikat aufgeführt.

ATEX-Dokumentations- und Prüfanforderungen

Jedes ATEX-Projekt benötigt eine aktuelle technische Dokumentation, die Entwicklungsdaten, Risikoanalysen und Fertigungsnachweise bündelt:

• Explosionsschutzdokument mit Zoneneinteilung, Zündquellenbewertung und Wartungsintervallen
• Stücklisten mit Herstellerteilenummern, ATEX-Zertifikaten, Temperaturklassifizierung und Rückverfolgung zu Wareneingangsprüfungen
• Detaillierte Fertigungszeichnungen, Verdrahtungspläne und Leiterplattenlayouts, die Kriechstrecken, Luftstrecken und Schutzbarrieren belegen
• Verifikations- und Validierungsberichte wie Spannungsfestigkeit, Temperaturanstieg, IP-Schutzartprüfungen sowie ggf. Funkenzündtests
• EU-Konformitätserklärung mit Verweis auf angewandte harmonisierte Normen (EN 60079-Reihe, EN ISO 80079-34) und Zertifikat des benannten Stelle

Die fortlaufende Pflege dieser Dokumente für jede Produktionscharge ist entscheidend für Re-Zertifizierungen, Änderungsmanagement und Marktüberwachung im Rahmen von ATEX.

Warum PCBA mit einem ATEX-erfahrenen EMS?

Wenn Ihre Produkte in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, müssen Sie nachweisen, dass sie den relevanten Richtlinien entsprechen. ATEX-Konformität ermöglicht den Vertrieb und Einsatz Ihrer Produkte in Europa. Die Zusammenarbeit mit einem ATEX-erfahrenen Elektronikfertigungsdienstleister bietet:

• Sicherheit, dass Anforderungen benannter Stellen in der Fertigung umgesetzt werden
• Teams mit Expertise in ATEX-Kennzeichnung, Beschriftung und Dokumentationsprozessen
• Rückverfolgbarkeit, die ATEX- und IECEx-Zertifizierungen gleichermaßen unterstützt
• Schnellere Markteinführung bei Produkten für explosionsgefährdete Bereiche