Roboterschutz in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX)
In der chemischen Industrie, der Lackierung, der Lebensmittelproduktion oder der Pharmazie laufen Industrieroboter regelmäßig in Zonen, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Stäube auftreten können. Außerdem reicht ein einziger Funke aus einem Motor, einem statischen Aufladungseffekt oder einem beschädigten Kabel, um eine Explosion auszulösen. Deshalb wird der Roboterschutz ATEX in diesen Bereichen zur sicherheitsrelevanten Komponente.
Die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU der Europäischen Union schreibt klare Vorgaben vor. Allerdings reicht eine Standard-Schutzhülle hier nicht aus, weder rechtlich noch technisch. In diesem Leitfaden zeigen wir, was eine ATEX-konforme Roboterschutzhülle ausmacht, welche Materialien zum Einsatz kommen und worauf Sie bei der Auswahl achten sollten.
In Kürze
Roboterschutz ATEX bedeutet eine Schutzhülle, die antistatisch, funkenfrei und vollständig dokumentiert ist. Sie unterliegt den Vorgaben der Richtlinie 2014/34/EU und wird je nach Einsatzzone als Kategorie 2 oder 3 eingestuft. Standardlösungen erfüllen diese Anforderungen praktisch nie. RCC ist seit 1998 in Toul ansässig: über 5 000 geschützte Roboter, mehr als 50 Industriemarken und 10+ abgedeckte Sektoren, mit Lösungen für Roboterschutz ATEX an Fanuc, ABB, KUKA, Yaskawa und Stäubli, jeweils mit Konformitätserklärung und Materialdokumentation.
Roboterschutz ATEX: Was die Richtlinie 2014/34/EU verlangt
Die Abkürzung ATEX steht für Atmosphères Explosibles. Die Richtlinie 2014/34/EU regelt seit 2014 die Anforderungen an Geräte und Schutzsysteme, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Sie löste die Vorgängerrichtlinie 94/9/EG ab und ist in allen EU-Mitgliedstaaten verbindlich.
Im Roboterumfeld bedeutet ATEX, dass jede Komponente, die in einer gefährdeten Zone betrieben wird, keine Zündquelle erzeugen darf. Das gilt für den Roboter selbst, für seine Schutzhülle, die Steuerung, die Sensorik und die Energiezuführung. Eine Hülle, die Schmutz oder Funken vom Roboter fernhält, in einer ATEX-Zone aber selbst statisch aufgeladen wird, wird zur Gefahrenquelle.
Zonen 1 und 2 (Gas und Dämpfe)
Zone 1 bezeichnet Bereiche, in denen explosionsfähige Gas-Luft-Gemische bei Normalbetrieb gelegentlich auftreten. Demgegenüber umfasst Zone 2 Bereiche, in denen solche Gemische nur selten und kurzzeitig auftreten. Lackierkabinen, Lösungsmittellager oder petrochemische Anlagen fallen typischerweise in eine dieser beiden Zonen.
Zonen 21 und 22 (brennbarer Staub)
Zone 21 umfasst Bereiche, in denen brennbarer Staub in der Luft bei Normalbetrieb gelegentlich auftritt. Hingegen ist Zone 22 die seltenere Variante. Darunter fallen Mehl-, Holz-, Aluminium-, Zucker- oder Kunststoffstäube. Außerdem arbeiten Bäckereien, Holzverarbeitung, Pulverlackierung und Pharmaproduktion oft in einer dieser Zonen.
Roboterschutz ATEX: Welche Risiken bestehen ohne Konformität?
Wer in einer explosionsgefährdeten Zone einen Roboter ohne zertifizierten Schutz betreibt, riskiert folglich auf drei Ebenen, weil ein einziger Vorfall sowohl Personen als auch Anlagen massiv gefährdet.
Die Risiken in der Praxis:
- Personenschaden und Sachschaden: Eine Explosion in einer Lackierkabine oder einer Pulverabfüllung kann Mitarbeitende verletzen, Anlagen zerstören und ganze Werkshallen außer Betrieb setzen.
- Rechtliche Konsequenzen: Bei einem Vorfall haftet der Betreiber, wenn die ATEX-Vorgaben nicht eingehalten wurden. Versicherungen prüfen die Konformitätserklärung sehr genau, bevor sie leisten.
Hinzu kommt zudem das Reputationsrisiko: ein Vorfall in einer ATEX-Zone macht überregional Schlagzeilen, denn die langfristigen Folgen für die Vertrauensstellung beim Kunden sind schwer kalkulierbar. Trotzdem bleibt eine zertifizierte Schutzhülle im Vergleich zu diesen Risiken eine vergleichsweise geringe Investition.
Roboterschutz ATEX: Anforderungen an die Schutzhülle
Eine ATEX-konforme Roboterschutzhülle muss mehrere technische Eigenschaften gleichzeitig erfüllen. Außerdem ist jede einzelne Pflicht, keine ist verzichtbar, weil schon ein fehlendes Detail die gesamte Konformität in Frage stellt.
Antistatische Materialien
Das Gewebe der Hülle muss antistatisch ausgerüstet sein, sodass keine elektrostatische Aufladung über den Schwellenwert hinaus entstehen kann. Deshalb kommen in der Praxis leitfähige Polyestergewebe, mit Kohlenstofffäden durchwirkte Aramide oder beschichtete Spezialfolien zum Einsatz. Außerdem muss der Oberflächenwiderstand gemessen, dokumentiert und für die Lebensdauer der Hülle stabil bleiben.
Funkenfreie Konstruktion
Alle Beschläge, Reißverschlüsse, Klettverschlüsse und Befestigungspunkte müssen so gewählt sein, dass keine mechanischen Funken entstehen können. Daher werden metallische Komponenten vermieden oder in Kunststoffvarianten ausgeführt. Zudem wird die Nahtkonstruktion angepasst: keine Bauteile, die durch Reibung an Achsen Funken erzeugen.
Zertifizierung und Dokumentation
Jede Hülle wird mit einer Konformitätserklärung gemäß ATEX 2014/34/EU geliefert. Außerdem werden die Kategorie (2 oder 3) und die Zonen-Zuordnung auf dem Produkt selbst und in der begleitenden Dokumentation ausgewiesen. Bei Audits durch BG, TÜV oder externen Prüfdienst müssen diese Dokumente folglich unverzüglich vorgelegt werden können.
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Damit Sie schnell entscheiden können, zeigt die folgende Übersicht die wichtigsten Unterschiede zwischen einer klassischen Schutzhülle und einer ATEX-konformen Lösung:
| Kriterium | Standardhülle | ATEX-zertifizierte Hülle RCC |
|---|---|---|
| Antistatik | nicht garantiert | gemessen und dokumentiert |
| Funkenfreie Konstruktion | nein | ja, alle Komponenten geprüft |
| Konformitätserklärung | nicht vorhanden | gemäß 2014/34/EU |
| Einsatz in Zonen 1, 2, 21, 22 | nicht zulässig | nach Kategorie zugelassen |
| Materialdokumentation | begrenzt | vollständig, mit Datenblatt |
| Audit-Bereitschaft | aufwändig | direkt verfügbar |
| Versicherungsanerkennung | kritisch | standardmäßig akzeptiert |
Die Mehrkosten einer ATEX-Lösung gegenüber einer Standardhülle bewegen sich typischerweise zwischen 30 und 60 Prozent. Allerdings ist diese Differenz im Verhältnis zum Risiko und zu den Folgekosten eines Vorfalls vernachlässigbar, weshalb sich die Investition in fast allen Fällen rechnet.
Praxisfall: ATEX-Lösung in der chemischen Industrie
Bei einem Hersteller von Spezialchemikalien war ein KUKA-Sechsachser in einer Zone 1 für die Befüllung reaktiver Lösungsmittel verantwortlich. Allerdings stammte die ursprüngliche Hülle aus einem Standardkatalog und wurde deshalb von einem internen Audit als nicht ATEX-konform eingestuft. Folglich musste die Anlage binnen weniger Wochen nachgerüstet werden, um den Betrieb fortsetzen zu können.
Wir lieferten eine maßgeschneiderte Hülle aus antistatischem, lösungsmittelbeständigem Gewebe mit Kunststoffverschlüssen, vollständiger Konformitätserklärung und Materialdatenblatt. Die Installation erfolgte vor Ort durch unser Team, parallel zu einer Schulung der Wartungsmannschaft. Im darauffolgenden externen Audit wurde die Anlage ohne Beanstandung freigegeben, und der Hersteller konnte den ursprünglichen Produktionsplan halten.
Weitere Einsatzfelder von RCC
ATEX ist nur einer der über zehn Sektoren, in denen wir Industrieroboter schützen. Drei weitere Praxisfelder zeigen die Bandbreite unserer Lösungen.
Lebensmittelindustrie (Fanuc)
Roboter sind hier täglich aggressiven Reinigungsmitteln ausgesetzt. Deshalb schützen wir Fanuc-Anlagen mit beschichteten, lebensmittelkonformen Geweben, damit Käse- oder Wurstwaren ohne Risiko zur Auslieferung gelangen.
Automobilindustrie (Fanuc)
Eine französische Automobilfertigung setzt RCC-Hüllen ein, damit ihre Fanuc-Roboter ohne ungeplante Stillstände durchproduzieren können. Außerdem halten die Hüllen auch starker Schweißspritzer- und Hitzebelastung stand.
Luftfahrt (ABB IRB 4600)
Die französische Luftfahrtindustrie hat RCC ausgewählt, um die Fertigung von Triebwerks-Turbinen mit der ABB-Baureihe 4600 abzusichern. Folglich profitieren auch sicherheitskritische Programme von unserem dokumentierten Prozess.
Roboterschutz ATEX: Wie RCC die Schutzhüllen entwickelt
Roboterschutz ATEX entsteht nicht aus einem Katalog. Stattdessen wird jede Lösung auf Basis der konkreten Zone, der Roboterkinematik und der Produktionsbedingungen entwickelt.
Der Prozess folgt vier Schritten:
- Analyse der Zone: Wir prüfen die ATEX-Klassifizierung der Anlage, die Stoffe, die im Betrieb auftreten, und die Anforderungen an Reinigung und Wartung.
- Auswahl der Materialien: Antistatische Polyester, Aramide oder Spezialgewebe werden je nach chemischer und thermischer Belastung kombiniert.
Anschließend folgt die 3D-Modellierung der Hülle am realen Roboter, ein Prototypentest in der Anlage und schließlich die Serienreife mit vollständiger Dokumentation. Außerdem übernehmen wir auf Wunsch die Installation vor Ort und die regelmäßige Wartung, einschließlich Prüfung des Antistatik-Verhaltens nach längerer Nutzung.
Häufige Fehler bei der Auswahl einer ATEX-Lösung
In der Praxis sehen wir bei Audits regelmäßig dieselben Fehler. Allerdings lassen sich kostspielige Nachbesserungen leicht vermeiden, wenn man sie kennt.
Roboterschutz ATEX mit falscher Zonen-Kategorie
Eine Hülle der Kategorie 3 ist nicht für Zone 1 zugelassen. Daher riskiert ein Betreiber eine sofortige Stilllegung der Anlage durch das Audit, sobald die Zone falsch eingeschätzt oder die Kategorisierung nicht geprüft wird.
Fehlende Materialdokumentation
Eine Konformitätserklärung allein reicht nicht. Außerdem verlangen Auditoren das Datenblatt des Gewebes, die Messprotokolle des Oberflächenwiderstands und die Liste der Komponenten. Folglich gilt als nicht konform, wer diese Dokumente nicht parat hat.
Standardhülle als Übergangslösung
Eine Standardhülle in einer ATEX-Zone „nur für ein paar Wochen“ einzusetzen, ist nicht zulässig. Vielmehr muss auch eine Übergangslösung die Vorgaben erfüllen. Deshalb liefert RCC in dringenden Fällen schnell eine zertifizierte Mietlösung, bis die Maßanfertigung verfügbar ist.
RCC als Spezialist für Roboterschutz ATEX
RCC ist seit 1998 auf maßgeschneiderte Roboterschutzhüllen spezialisiert, mit einem dedizierten Bereich für ATEX-Anwendungen: über 5 000 geschützte Roboter, mehr als 50 anerkannte Industriemarken und 10+ abgedeckte Sektoren. Unser Werk in Toul fertigt für Kunden in Frankreich, Europa, Israel und Brasilien, in Branchen von der Chemie über die Lebensmittelproduktion bis zur Pulverlackierung und Luftfahrt.
Jede ATEX-Hülle wird im Bureau d’études entworfen, in unserem Werk in Frankreich gefertigt und mit vollständiger Konformitätsdokumentation geliefert. Außerdem decken wir Roboter von Fanuc, ABB, KUKA, Yaskawa, Stäubli und weiteren Marken ab, einschließlich Cobots und Sondermaschinen. Für eine Übersicht der gesamten Produktpalette empfehlen wir zudem unseren Leitfaden Roboterschutzhüllen: Der komplette Leitfaden zum Schutz Ihrer Industrieroboter.
Auf einen Blick
- ATEX-Pflicht: in Zonen 1, 2, 21 und 22 ist eine zertifizierte Schutzhülle vorgeschrieben.
- Anforderungen: antistatisch, funkenfrei, vollständig dokumentiert.
- Risiko ohne Konformität: Personenschaden, rechtliche Haftung, Versicherungsausschluss.
- Mehrkosten: 30 bis 60 Prozent gegenüber einer Standardhülle, vernachlässigbar im Verhältnis zum Risiko.
- RCC: französischer Hersteller seit 1998, Bureau d’études, Konformitätserklärung gemäß 2014/34/EU.
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Kostenloses Audit anfordern →In den Zonen 1 und 2 (Gas und Dämpfe) sowie 21 und 22 (Staub). Zone 0 ist für Roboter in der Praxis kaum relevant. In Bereichen ohne ATEX-Klassifizierung reicht eine Standardlösung, eine ATEX-Hülle ist dort aber nicht hinderlich, wenn die Anlage später erweitert wird.
Kategorie 2 ist für Zonen 1 und 21 zugelassen, Kategorie 3 für Zonen 2 und 22. Kategorie 2 erfüllt strengere Anforderungen an die Sicherheit auch bei Fehlfunktion und ist entsprechend aufwändiger zertifiziert. Wir empfehlen, im Zweifel die strengere Kategorie zu wählen, wenn die Zone nicht eindeutig klassifiziert ist.
Nein. Eine Konformitätserklärung gilt nur für die ursprüngliche Konstruktion und Materialwahl. Eine bestehende Standardhülle kann nicht im Nachhinein als ATEX-konform deklariert werden. Sie muss durch eine neu gefertigte ATEX-Hülle ersetzt werden.
Die Anforderungen variieren je nach Branche und betrieblicher Risikobeurteilung. In der Praxis empfehlen wir eine jährliche Prüfung des Antistatik-Verhaltens und eine Sichtprüfung auf Beschädigungen. Unser Wartungsservice übernimmt diese Prüfungen vor Ort.
Ja, in den meisten Fällen. Die Reinigungsmethode hängt vom Gewebe ab. Wir liefern eine Pflegeanleitung mit jeder Hülle und bieten in unserem Werk eine professionelle Reinigung an, die das Antistatik-Verhalten erhält.
Fanuc, ABB, KUKA, Yaskawa, Stäubli, Universal Robots und weitere. Auch Cobots und Sondermaschinen können wir mit ATEX-konformen Hüllen ausstatten, sofern die Roboterbasis selbst ATEX-zugelassen ist.
Eine Maßanfertigung mit vollständiger Konformitätserklärung dauert typischerweise vier bis sechs Wochen. In dringenden Fällen können wir mit einer zertifizierten Übergangslösung überbrücken, bis die endgültige Hülle ausgeliefert wird.