Dieser Rechner schließt die Zoneneinteilung nach EN IEC 60079-10-1 ab: Er bestimmt aus der Freisetzung die Freisetzungscharakteristik Q_c, daraus den Verdünnungsgrad, den Zonentyp nach Tabelle D.1 und die Zonenausdehnung nach Bild D.1. Er ergänzt den Freisetzungs-/Lüftungsrechner um genau die Zuordnung, die dort offenbleibt.
Ex-Zonen: Zonentyp, Verdünnung & Zonenausdehnung (EN IEC 60079-10-1)
Schließt die Zoneneinteilung nach EN IEC 60079-10-1 ab: aus der Freisetzung die Freisetzungscharakteristik Q_c, daraus Verdünnungsgrad, Zonentyp (Tabelle D.1) und Zonenausdehnung (Bild D.1). Felder, die der gewählte Rechenweg nicht braucht, sind ausgegraut und als nicht benötigt gekennzeichnet.
Freisetzungscharakteristik Q_c:
Verdünnungsgrad (berechnet):
Zonenausdehnung (Abstand):
Q_c = W / (ρ_g·UEG) · Zonentyp nach Tabelle D.1 ·
Ausdehnung d = a·Q_c^b (Anpassung an die Normkurven, Bild D.1,
±10 % Ableseunsicherheit, auf 0,1 m aufgerundet).
Hinweis: Das Ergebnis dient der ersten Orientierung und ersetzt keine sicherheitstechnische Beurteilung im Einzelfall; es ist kein Gutachten. Für verbindliche Aussagen sind die konkreten Stoff- und Betriebsdaten sowie die einschlägigen Regelwerke heranzuziehen.
Dokumentation & fachlicher Hintergrund
1. Freisetzungscharakteristik Q_c (k-frei)
Q_c ist die volumetrische Kenngröße der Freisetzung — die Größe, aus der sowohl der Verdünnungsgrad (Bild C.1) als auch die Zonenausdehnung (Bild D.1) folgen:
Q_c = W / (ρ_g · UEG) mit ρ_g = p_a · M / (R · T_a)
W ist die Freisetzungs- bzw. Verdunstungsrate [kg/s], ρ_g die Dampf-/Gasdichte bei Umgebungstemperatur T_a (nicht Fluidtemperatur!) und die UEG geht als Volumenanteil ein. Der mit Ed. 3 gestrichene Sicherheitsfaktor k kommt nicht vor. Die Verdunstungsrate einer Lache folgt aus Gl. (B.6); ihre Gültigkeit ist an u_w, den Dampfdruck und den Abstand zum Siedepunkt gebunden (im Rechner geprüft). Mehr: Freisetzungsquellen und Freisetzungsrate.
2. Verdünnungsgrad (stark / mittel / gering)
Der Verdünnungsgrad ergibt sich in Bild C.1 als Schnittpunkt von Q_c und der Lüftungsgeschwindigkeit u_w. Die hier verwendeten Grenzlinien sind eine Anpassung an die Normkurven (aus einer ACS-Arbeitsmappe, gegen die Rechenbeispiele in Anhang E validiert), keine Normangabe. Darüber liegen die Textregeln der Norm: im Freien tritt geringe Verdünnung in der Regel nicht auf; im Innenraum gilt bei einer Hintergrundkonzentration über 25 % der UEG generell geringe Verdünnung. Der berechnete Wert ist überschreibbar — die Norm lässt in Grenzfällen Ermessen zu. Mehr: Verdünnung und Verfügbarkeit der Lüftung.
3. Zonentyp nach Tabelle D.1
Der Zonentyp folgt aus Freisetzungsgrad (ständig / primär / sekundär) × Verdünnungsgrad × Verfügbarkeit der Lüftung (gut / ausreichend / gering). Besonderheiten, die der Rechner abbildet:
- bei mittlerer Verdünnung kann eine Zone von einer weiteren umgeben sein („Zone 1, umgeben von Zone 2");
- bei starker Verdünnung besteht an der Quelle zusätzlich eine Zone vernachlässigbarer Ausdehnung (NE) entsprechend dem Freisetzungsgrad;
- bei geringer Verdünnung ist die Zuordnung „Zone 1 oder Zone 0" eine Ermessensentscheidung — beide Möglichkeiten werden angezeigt, aufgelöst wird nicht automatisch.
Die Wenn-Dann-Logik gibt Tabelle D.1 wieder, ohne die Tabelle selbst zu reproduzieren. Der qualitative Einstieg steht im Wiki-Artikel Zoneneinteilung im Explosionsschutz.
4. Zonenausdehnung nach Bild D.1
Der gefährliche Abstand d wächst nur etwa mit der Wurzel aus Q_c:
d = a · Q_c^b (Strahl / diffusiv / Schwergas)
Die Koeffizienten sind eine Anpassung an die CFD-basierten Normkurven (Bild D.1), keine Normangabe; die Ergebnisse sind eine konservative Abschätzung, im kleinen Maßstab nicht belastbar und werden auf 0,1 m aufgerundet (reale Unsicherheit rund ±10 %). Außerhalb des Diagrammbereichs (Q_c 0,01–70 m³/s) wird nicht extrapoliert. Für Zonen vernachlässigbarer Ausdehnung gilt Bild D.1 nicht. Mehr: Zonenausdehnung abschätzen.
5. Annahmen & Grenzen
- Stoffkennwerte (M, UEG, γ, ρ_l, p_v) werden vorerst manuell eingegeben; die belegte Übernahme in die Stoffdatenbank erfolgt schrittweise. Mehr: Stoffkennwerte für Ex-Berechnungen.
- Lochquerschnitt S dominiert das Ergebnis und ist eine bewusste ingenieurmäßige Annahme — Anhaltswerte für sekundäre Freisetzung in Tabelle B.1 der Norm.
- Flüssigkeitsaustritt: Die Norm gibt bewusst keine Methode an, aus einer Flüssigkeitsfreisetzung die Dampfquellstärke zu bestimmen; abgedeckter Sonderfall ist die verdunstende Lache (Gl. B.6).
- Kein Ersatz einer Einzelfallbeurteilung. Der Rechner unterstützt die Zoneneinteilung, ersetzt aber nicht das Explosionsschutzdokument.
6. Quellen & Stand
EN IEC 60079-10-1:2021 „Explosionsgefährdete Bereiche — Teil 10-1: Einteilung der Bereiche — Gasexplosionsgefährdete Bereiche" (Ed. 3.0) als gültige Bezugsausgabe; die verwendeten Gleichungen und Tabellen sind inhaltlich mit dem Ed.-4-Entwurf identisch. Die Grenzlinien (Bild C.1) und Ausdehnungskurven (Bild D.1) sind eine Anpassung an die Normkurven aus einer ACS-Arbeitsmappe, gegen die Rechenbeispiele in Anhang E validiert — keine Normangabe.
Stand: 2026-07.