Die Zünd­schutzart Eigen­sicher­heit (Kennze­ichen: Ex i) gilt als die sich­er­ste und viel­seit­ig­ste Meth­ode, um elek­trische Betrieb­smit­tel in explo­sion­s­ge­fährde­ten Bere­ichen einzuset­zen. In diesem Beitrag erk­lären wir die grundle­gen­den Prinzip­i­en, Ein­satzbere­iche und Vorteile dieser Zünd­schutzart.

Was ist Eigensicherheit?

Eigen­sicher­heit ist eine Zünd­schutzart, bei der das elek­trische Betrieb­smit­tel so kon­stru­iert ist, dass wed­er im Nor­mal­be­trieb noch im Fehler­fall genug Energie freige­set­zt wird, um eine explo­sions­fähige Atmo­sphäre zu entzün­den. Das Grund­prinzip: Energie begren­zen statt kapseln.

Anders als bei anderen Zünd­schutzarten (z.B. druck­feste Kapselung) wird hier nicht ver­sucht, eine Explo­sion einzuschließen. Stattdessen wird sichergestellt, dass eine Entzün­dung erst gar nicht stat­tfind­en kann.

Die Schutzklassen: ia, ib und ic

Die Eigen­sicher­heit wird in drei Schutzk­lassen unterteilt:

Klasse	Sicher­heit­sniveau	Zone	Fehlerzahl
Ex ia	Sehr hoch	Zone 0/1/2	Sich­er bei 2 Fehlern
Ex ib	Hoch	Zone 1/2	Sich­er bei 1 Fehler
Ex ic	Nor­mal	Zone 2	Sich­er im Nor­mal­be­trieb

Ex ia ist die höch­ste Schutzk­lasse und darf sog­ar in Zone 0 (ständig vorhan­dene explo­sive Atmo­sphäre) einge­set­zt wer­den.

Wie funktioniert Eigensicherheit technisch?

Das Herzstück eigen­sicher­er Sys­teme sind Schutzschal­tun­gen, die Strom und Span­nung im sicheren Bere­ich hal­ten:

• Zen­er-Bar­ri­eren: Ein­fache, pas­sive Schal­tun­gen mit Zen­er­dio­den, die Span­nung und Strom begren­zen. Gün­stig und zuver­läs­sig, erfordern aber eine sorgfältige Erdung.
• Gal­vanis­che Trennkop­pler (Iso­la­toren): Tren­nen den sicheren vom gefährlichen Bere­ich gal­vanisch. Flex­i­bler ein­set­zbar, da keine Erdung im Ex-Bere­ich nötig.
• Inte­gri­erte eigen­sichere Geräte: Kom­pak­te Geräte wie Mes­sum­former oder Feldgeräte, die selb­st als eigen­sicheres Betrieb­smit­tel zuge­lassen sind.

Das eigensichere System: Nachweis der Gesamtsicherheit

Eigen­sicher­heit ist keine Eigen­schaft eines einzel­nen Geräts, son­dern eines Sys­tems. Der Nach­weis, dass das Gesamt­sys­tem eigen­sich­er ist, erfol­gt über den soge­nan­nten Eigen­sicher­heit­snach­weis:

• Max­i­mal­w­erte für Span­nung (Uo) und Strom (Io) des speisenden Geräts
• Max­i­mal­w­erte für Kapaz­ität (Co) und Induk­tiv­ität (Lo) im Ex-Bere­ich
• Diese Para­me­ter dür­fen die Ken­nwerte des Feldgeräts (Ci, Li) nicht über­schre­it­en

Nur wenn diese Bedin­gun­gen erfüllt sind, ist das Sys­tem als eigen­sich­er zu betra­cht­en und zer­ti­fizier­bar.

Vorteile der Eigensicherheit

• ✅ Wartung unter Span­nung möglich: Mes­sun­gen, Kalib­rierun­gen und Anschlus­sar­beit­en dür­fen bei Ex ia/ib im laufend­en Betrieb durchge­führt wer­den
• ✅ Leichte Geräte und Kabel: Keine aufwändi­gen Son­derk­a­bel oder schwere Gehäuse nötig
• ✅ Kostengün­stige Instal­la­tio­nen: Nor­males Instal­la­tion­s­ma­te­r­i­al oft ver­wend­bar
• ✅ Hohe Sys­tem­sicher­heit: Keine Explo­sion­s­ge­fahr durch das elek­trische Sys­tem selb­st
• ✅ Zone 0 möglich: Einzige Zünd­schutzart für Geräte in Zone 0 (mit Ex ia)

Typische Anwendungen

Eigen­sichere Sys­teme find­en sich über­all dort, wo Messtech­nik und Steuerung­stech­nik in explo­sion­s­ge­fährde­ten Bere­ichen einge­set­zt wer­den:

• Druckmes­sum­former in Rohrleitun­gen
• Tem­per­atursen­soren (Ther­moele­mente, PT100)
• Füll­standsmes­sung in Tanks
• Gaswar­nan­la­gen
• Posi­tion­ss­chal­ter und Näherungssen­soren
• HART-Kom­­mu­nika­­tion und Feld­bussys­teme

Normen und Zertifizierung

Die rel­e­van­ten Nor­men für eigen­sichere Geräte und Sys­teme sind:

• IEC 60079–11: Elek­trische Betrieb­smit­tel für explo­sion­s­ge­fährdete Bere­iche – Eigen­sicher­heit “i”
• IEC 60079–14: Pro­jek­tierung, Auswahl und Errich­tung elek­trisch­er Anla­gen
• IEC 60079–17: Prü­fung und Instand­hal­tung elek­trisch­er Anla­gen
• EN IEC 60079–25: Eigen­sichere elek­trische Sys­teme

Geräte benöti­gen eine Bau­muster­prüf­bescheini­gung ein­er benan­nten Stelle (Noti­fied Body) wie PTB, BVS oder TÜV. Sys­teme erfordern einen Eigen­sicher­heit­snach­weis, der vom Plan­er oder Errichter zu erstellen ist.

Fazit

Die Eigen­sicher­heit ist aus gutem Grund die am weitesten ver­bre­it­ete Zünd­schutzart in der Prozessin­dus­trie. Ihre Stärken – Wartung unter Betrieb, leichte Instal­la­tion und max­i­male Sicher­heit in Zone 0 – machen sie zur ersten Wahl für Mess- und Steuerung­stech­nik in explo­sion­s­ge­fährde­ten Bere­ichen.

Haben Sie Fra­gen zur Eigen­sicher­heit oder benöti­gen Sie Unter­stützung bei der Ausle­gung eigen­sicher­er Sys­teme? Kon­tak­tieren Sie mich – ich helfe Ihnen gerne weit­er.