Dass Gase Explosionsgefahren mit sich bringen, gehört im Food & Beverage-Sektor nicht zum Alltag. Doch sind entsprechende Risiken natürlich längst nicht nur bei der Herstellung hochprozentiger Spirituosen im Spiel. Sie treten auch dort auf, wo Wasserstoff und ähnlich sensible Prozessgase Verwendung finden, außerdem etwa in Lagerräumen, die zur Schädlingsbekämpfung mit Chemikalien wie Phosphin behandelt werden. Atex-gerechte Komponenten und Systeme sind in derartigen Bereichen Pflicht. Für Antriebe hat sich hier vor allem die Zündschutzart „Druckfeste Kapselung“ (Ex de) bewährt. Doch zu den sicheren und vielseitig einsetzbaren, aber auch schweren und kostspieligen Motoren dieser Schutzart gibt es eine günstigere und inzwischen ebenso praxistaugliche Alternative: Umrichtergespeiste Antriebe in „Erhöhter Sicherheit“ (Ex e). Anders als noch vor einigen Jahren ist der Betrieb von Ex e-Motoren an ein konkretes Frequenzumrichterfabrikat und -modell heute nicht mehr gebunden – es gibt mittlerweile einige Hersteller, die speziell zugelassene Produkte anbieten, bei denen diese Einschränkung nicht mehr gilt. Mit dieser neuen Freiheit muss man jedoch umzugehen wissen: In der zugehörigen EG-Baumusterprüfbescheinigung finden sich zahlreiche Vorgaben, die es zu beachten gilt.
Für die Zulassung eines Antriebs in der Zündschutzart „Erhöhte Sicherheit“ nach DIN EN 60079-7 ist es u. a. erforderlich, dass erstens weder im Inneren des Motors noch am Gehäuse zündfähige Entladungen auftreten können, und dass zweitens nirgends im und am Antrieb die Temperatur der spezifizierten Temperaturklasse überschritten wird. Bei frequenzgeregelten Antrieben fordert die Entwicklung besonders viel Know-how. Durch den Umrichterbetrieb kann zusätzliche Verlustwärme anfallen. Um Explosionen ausschließen zu können, muss deshalb der Nachweis erbracht werden, dass unter definierten Betriebsbedingungen ein sicheres Temperaturniveau beibehalten wird. Eine frequenzabhängige Strombegrenzung durch den Frequenzumrichter verhindert zusammen mit dem Temperaturfühler ein übermäßiges Moment, und damit eine unzulässige Erwärmung des Motors. Der hohe Aufwand für die Prüfungen zur Zulassung lohnt sich allerdings: Der erforderliche Materialeinsatz für einen Ex e-Getriebemotor fällt deutlich geringer aus als der für eine explosionsgeschützte Auslegung durch „Druckfeste Kapselung“. Das macht sie bis zu einem Viertel leichter als Ex de-Modelle. Systeme in „Erhöhter Sicherheit“, die die Einhaltung kritischer Temperaturgrenzwerte auch bei Betrieb am Umrichter rundum gewährleisten, sind daher in der Regel deutlich kostengünstiger. Seit die anwendungsunabhängige Zulassung eines Ex e-Motors für den Umrichterbetrieb möglich geworden ist, kommt dieser Kostenvorteil auch voll zum Tragen. Die bequeme Wartung und Reparatur, die nachträgliche Anpassung eines Antriebssystems an veränderte Bedingungen und Anwendungsanforderungen oder auch nur der Austausch eines Umrichters gegen ein direktes Nachfolgemodell sind nun möglich, ohne mit der veränderten Antriebskombination komplett eine erneute Prüfung durch eine benannte Stelle zu durchlaufen, um die „Erhöhte Sicherheit“ rezertifiziert zu bekommen. Unterm Strich können Ex e-Antriebe damit im Vergleich zu einem Ex de-System bis zu rund 40 % kostengünstiger angeboten werden. Die neue Flexibilität hat jedoch auch Grenzen. Wer eine funktional passgenaue Lösung finden und das volle Sparpotenzial ausschöpfen will, wird auf eine qualifizierte, anwendungsspezifische Beratung selten verzichten können. Einige Einschränkungen nämlich gilt es zu beachten.
