Ob eine Freisetzung zu einer großen oder einer vernachlässigbaren Zone führt, entscheidet die Lüftung. Die EN IEC 60079-10-1 fasst ihre Wirkung in zwei Größen: den Verdünnungsgrad (wie stark verdünnt die Lüftung im Mittel?) und die Verfügbarkeit (wie zuverlässig steht sie zur Verfügung?). Beide gehen zusammen mit dem Freisetzungsgrad in die Zonentyp-Zuordnung ein; berechnen lassen sie sich mit dem Ex-Zonen-Rechner.
Verdünnungsgrad: stark, mittel, gering
Der Verdünnungsgrad beschreibt, wie wirksam die austretende Fahne verdünnt wird. Die Norm verwendet die Stufen stark, mittel und gering (im deutschen Normtext „starke/mittlere/geringe Verdünnung" — nicht „hoch"). Er ergibt sich in einem Diagramm (Bild C.1) als Zusammenspiel der Freisetzungscharakteristik Q_c mit der Lüftungsgeschwindigkeit u_w. Über dieses Diagramm legt die Norm mehrere Textregeln, die auch ohne das Diagramm gelten:
- Im Freien ohne wesentliche Strömungshindernisse tritt geringe Verdünnung in der Regel nicht auf — mindestens mittlere Verdünnung ist anzusetzen.
- Im Innenraum gilt bei einer Hintergrundkonzentration über 25 % der UEG generell geringe Verdünnung, unabhängig vom Diagramm.
- Bei eingeschränkter Strömung (Gruben, Wälle, umbaute Bereiche) wird der Ort wie ein geschlossener Raum behandelt.
Der Ex-Zonen-Rechner berechnet den Verdünnungsgrad aus Q_c und u_w und legt diese Regeln als Übersteuerung darüber. Weil die Norm in Grenzfällen Ermessen zulässt, bleibt der Wert überschreibbar — der berechnete Wert wird dabei weiter angezeigt, damit die Abweichung sichtbar bleibt.
Verfügbarkeit der Lüftung: gut, ausreichend, gering
Die Verfügbarkeit beschreibt, wie zuverlässig die Lüftung tatsächlich wirkt (C.3.7.1):
- gut — praktisch ständig vorhanden;
- ausreichend — im Normalbetrieb vorhanden, seltene kurze Unterbrechungen zulässig;
- gering — erfüllt weder „ausreichend" noch „gut", aber Unterbrechungen dauern nicht über lange Zeiträume an.
Ein wichtiger Hinweis der Norm: natürlich belüftete geschlossene Räume gelten üblicherweise nicht als „gut". Und ist die Lüftung schwächer, als für die Stufe „gering" gefordert, darf sie überhaupt nicht als Beitrag angesetzt werden — dann liegt geringe Verdünnung vor.
Hintergrundkonzentration und das 25-%-Kriterium
Im Innenraum reichert sich freigesetzter Stoff in der Grundluft an — die Hintergrundkonzentration X_b. Sie folgt aus dem Verhältnis von Freisetzungs- zu Frischluftvolumenstrom, wobei ein Unwirksamkeitsfaktor f (1 bis 5) eine unvollständige Durchmischung berücksichtigt. Überschreitet X_b ein Viertel der UEG, gilt die Verdünnung als gering. Diese Beziehung lässt sich umkehren: Der Rechner bestimmt daraus den erforderlichen Frischluftvolumenstrom, der die Hintergrundkonzentration unter der Schwelle hält — die fachlich korrekte Frage nach der „Mindestlüftung".
Warum der Sicherheitsfaktor k entfallen ist
Frühere Ausgaben der Norm (bis Ed. 2:2015) enthielten in der Lüftungsrechnung einen Sicherheitsfaktor k (0,25 bzw. 0,5). Mit Ed. 3 wurde er als wesentliche technische Änderung ersatzlos gestrichen (Vorwort, Einträge C2 und C7): Er sollte Unsicherheiten bei der Bestimmung der UEG abdecken, wurde aber angesichts der Herleitung der Diagramme als unnötig und verwirrend bewertet. An seine Stelle tritt die Betrachtung über die Hintergrundkonzentration. Der Ex-Zonen-Rechner rechnet konsequent k-frei — der bisherige Freisetzungs-/Lüftungsrechner mit k-Gleichung wird entsprechend abgelöst.