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ATEX-HMI-Hardware für explosionsgefährdete Bereiche: Auswahl- und Freigabeleitfaden

JASPER EngineeringVeröffentlicht 31.08.202616 Min. Lesezeit

ATEX-HMI-Hardware für explosionsgefährdete Bereiche muss als Teil eines vollständigen Ex-Geräts oder einer bewerteten Baugruppe ausgelegt werden. Für OEMs reicht es nicht, ein Display mit IP65-Front, einen Touchsensor oder ein „Ex“-Einzelteil auszuwählen. Entscheidend sind Zoneneinteilung, Gas- oder Staubgruppe, zulässige Oberflächentemperatur, Zündschutzkonzept, Umgebungsprofil, Gehäuse- und Leitungsschnittstellen sowie die benannte Verantwortung für Konformitätsbewertung und technische Dokumentation. Bei kundenspezifischen HMI-Baugruppen sollte deshalb vor der Konstruktion feststehen, wer das Endprodukt in Verkehr bringt und welche Nachweise der Frontaufbau dafür liefern muss.

HMI-Baugruppen

Stand: 24. August 2026

Schnellentscheidung: Welche Angaben müssen vor der HMI-Auswahl feststehen?

Eine belastbare Vorauswahl ist erst möglich, wenn Betreiberklassifikation, Kennzeichnungsziel und Gerätearchitektur zusammenpassen. Die folgende Tabelle ist ein Startfilter, keine Konformitätserklärung.

Eingabe Mindestentscheidung Konsequenz für die HMI-Hardware Stoppsignal
Explosionsgefährdung Gas/Dampf/Nebel oder Staub; Zone 0/1/2 bzw. 20/21/22 Bestimmt zulässige Gerätekategorien und relevante Schutzkonzepte Nur „ATEX erforderlich“ im Lastenheft
Stoffdaten Gas- oder Staubgruppe, Zünd-/Glimmtemperatur, mögliche Ablagerung Begrenzt Oberflächentemperatur, Werkstoffe und Gehäuseauslegung Stoff oder Gruppe unbekannt
Einbauort Front, Rückraum, Schaltschrank, Schutzgehäuse, sichere Zone Definiert, welche Teile tatsächlich der Ex-Atmosphäre ausgesetzt sind „Panel sitzt im Schrank“ ohne Grenzzeichnung
Bedienprofil Handschuh, Nässe, Reinigung, Fehlberührung, erforderliche Notbedienung Steuert Touchprinzip, Deckglas, Tasten, Haptik und Prüfplan Touchtechnik allein nach Displaygröße gewählt
Konformitäts-Owner Verantwortlicher Hersteller/Integrator und ggf. benannte Stelle Legt Akte, Freigabe, Änderungsweg und Kennzeichnung fest Niemand besitzt die Gesamtbewertung

Eine hohe IP-Schutzart macht aus einem HMI noch kein ATEX-Gerät

Der IP-Code und der Explosionsschutz beantworten verschiedene Fragen. IEC 60529 klassifiziert den Schutz, den ein Gehäuse gegen Berührung, Fremdkörper und Wasser bietet. Die Richtlinie 2014/34/EU verlangt dagegen, dass ein Produkt die auf seine bestimmungsgemäße Verwendung anwendbaren Explosionsschutzanforderungen erfüllt und das passende Konformitätsbewertungsverfahren durchläuft. Eine IP65- oder IP66-Front kann deshalb ein sinnvoller Konstruktionsbaustein sein; sie belegt weder Temperaturklasse noch Gerätekategorie, Zündschutzart, Gas-/Staubgruppe oder sichere Schnittstellen.

Ebenso wenig überträgt sich ein Komponenten-Zertifikat automatisch auf die fertige Maschine. Deckglas, Klebstoff, Touchsensor, Display, Dichtung, Metallrahmen, Flexleitung, Steckverbinder und Umgehäuse wirken mechanisch, thermisch und elektrisch zusammen. Wird der Stack verändert, können Wärmeabfuhr, Dichtpressung, elektrostatisches Verhalten, Touchsignal oder Oberflächentemperatur mitwandern. Das ist der typische Fehlpfad: Einkauf prüft Einzelteile, während niemand die Kombination besitzt.

Wer den grundlegenden Aufbau zuerst einordnen möchte, findet ihn unter Was ist ein HMI-Panel? Hardwareaufbau. Für das Ex-Projekt kommt eine zusätzliche Ebene hinzu: Jede Schnittstelle muss in das Schutzkonzept und die Konfigurationsakte des Endprodukts passen.

Der ATEX-Rahmen trennt Betreiberklassifikation und Herstellerkonformität

Der Betreiber klassifiziert den Einsatzbereich; der Hersteller verantwortet das konkrete Produkt. In Deutschland verlangt § 6 Absatz 9 der Gefahrstoffverordnung, Explosionsgefährdungen im Explosionsschutzdokument auszuweisen. Darin müssen unter anderem Bewertung, Schutzkonzept, Zoneneinteilung, Maßnahmen und Prüfungen erkennbar sein. Dieser Betreiberinput darf nicht durch eine Vermutung des HMI-Lieferanten ersetzt werden.

Die Richtlinie 1999/92/EG definiert Zone 0, 1 und 2 für Gas, Dampf oder Nebel sowie Zone 20, 21 und 22 für brennbaren Staub anhand von Häufigkeit und Dauer des Auftretens. Sofern das Explosionsschutzdokument nichts anderes bestimmt, ordnet sie die Gerätekategorien wie folgt zu:

Bereich Auftreten der explosionsfähigen Atmosphäre Grundsätzliche Kategorieauswahl nach 1999/92/EG*
Zone 0 / 20 ständig, über lange Zeiträume oder häufig Kategorie 1
Zone 1 / 21 im Normalbetrieb gelegentlich Kategorie 1 oder 2
Zone 2 / 22 im Normalbetrieb normalerweise nicht; wenn doch, nur kurzzeitig Kategorie 1, 2 oder 3

* Das Gerät muss zusätzlich für die betreffende Gas-, Dampf-, Nebel- oder Staubgefahr geeignet sein. Die Tabelle ersetzt weder Stoffdaten noch Explosionsschutzdokument.

Für die Produktseite gilt die Richtlinie 2014/34/EU. Sie verpflichtet den Hersteller zu Auslegung, technischer Dokumentation, zutreffendem Konformitätsverfahren und – bei einem vollständigen konformen Produkt – EU-Konformitätserklärung und CE-Kennzeichnung. Der ATEX-Leitfaden der Europäischen Kommission, 6. Ausgabe erläutert Rollen, Komponenten und Baugruppen; rechtlich bindend bleibt der umgesetzte Richtlinientext.

Der HMI-Frontstack ist eine gekoppelte mechanische, thermische und elektrische Baugruppe

Ein Ex-HMI wird nicht Schicht für Schicht isoliert freigegeben. Der vollständige Stack muss seine Funktion und seine Schutzgrenzen in der vorgesehenen Einbausituation behalten.

Ebene Typische Funktion Ex-relevante Schnittstelle Erwarteter Konstruktionsnachweis
Overlay oder Deckglas Bedienoberfläche, Symbolik, Chemikalienkontakt Oberflächenladung, Schlag, Reinigung, Temperatur Werkstoff-/Beschichtungsspezifikation, Zeichnung, Reinigungsmedien
Touchsensor Eingabeerfassung Overlaydicke, Feuchte, Handschuh, Massebezug, Störfelder Freigegebener Stack, Controller-Parameter, Funktionsprüfplan
Optische Klebe- oder Luftschicht Optik und mechanische Kopplung Alterung, Blasen, Wärmeweg, Spannungen Materialfreigabe, Prozessfenster, Sicht-/Haftprüfung
Display und Backlight Anzeige Verlustleistung, Hotspots, Blickwinkel, Sonnenlast Datenblatt, Leistungszustände, thermisches Modell/Messplan
Träger, Rahmen und Dichtung Lastpfad und Abdichtung Dichtpressung, Toleranz, Potentialausgleich, Korrosion GD&T, Drehmoment-/Pressvorgabe, Materialpaarung
Flex/PCB und Steckverbinder Signal und Versorgung Energie, Kriech-/Luftstrecken, Schirm, Leitungseinführung Schaltplan, Pinout, Kabelspezifikation, Schnittstellenklassifikation
Umgehäuse mechanische und Ex-Schutzgrenze Zündschutzart, Öffnung, Wärmeabfuhr, Staubeintritt Integrationszeichnung, Zertifikats-/Bewertungsumfang

Gerade bei kundenspezifischen Fronten hilft eine feste Freigabestruktur. Die HMI-Panel-Konstruktion: Checkliste mit 10 Freigabekriterien kann die allgemeine Designprüfung ergänzen; die ATEX-spezifische Bewertung muss jedoch beim verantwortlichen Endprodukthersteller bleiben.

Zehn Kriterien entscheiden über geeignete ATEX-HMI-Hardware

Geeignete ATEX-HMI-Hardware für explosionsgefährdete Bereiche entsteht aus zehn zusammenhängenden Entscheidungen. Fällt eine davon aus, ist eine hohe Bauteilqualität kein Ersatz für die fehlende Systembewertung.

1. Zonen-, Stoff- und Betreiberinput müssen versionsgebunden vorliegen

Die Zonennummer allein reicht nicht. Das Eingabepaket muss Gas/Dampf/Nebel oder Staub, Stoff bzw. Gruppe, Temperaturgrenze, Umgebungsbedingungen, mögliche Staubschichten, Reinigungszustände und räumliche Ex-Grenze enthalten. Für Gasbereiche beschreibt IEC 60079-10-1:2020 die Bereichsklassifizierung als Grundlage für Auslegung, Bau, Betrieb und Instandhaltung. IEC 60079-10-2:2026 behandelt Staubwolken und Staubschichten getrennt; seine Beispiele setzen wirksames Housekeeping voraus.

Gutes Signal: Freigegebener Zonenplan und Explosionsschutzdokument mit Dokumentnummer, Revision und markierter HMI-Einbaugrenze.
Red Flag: Der Lieferant soll Zone oder Stoffgruppe aus Branchenbegriffen wie „Chemieanlage“ oder „Mühle“ ableiten.

2. Zielkennzeichnung und Schutzkonzept werden vor dem CAD festgelegt

Die Zielkennzeichnung ist kein Etikett, das am Projektende ergänzt wird. Sie steuert Gehäuseprinzip, zulässige Energie, Temperaturpfad, Öffnungsbedingungen, Leitungseinführungen und Prüfungen. Ein Fronttafeleinbau kann Teil eines Schutzgehäuses sein; ein Remote Monitor, ein eigenständiger Panel PC und eine Anzeige hinter Sichtfenster besitzen andere Systemgrenzen.

Die projektspezifische Normenbasis gehört ebenfalls hierher. Die Europäische Kommission veröffentlicht die Referenzen harmonisierter ATEX-Normen. Die neueste IEC-Ausgabe ist nicht automatisch dieselbe Ausgabe, die im EU-Amtsblatt eine Konformitätsvermutung auslöst.

Gutes Signal: Kennzeichnungsziel, Zündschutzkonzept, Normen-/Ausgabenliste und Abweichungsbewertung stehen in der Designbasis.
Red Flag: „IEC 60079 erfüllt“ ohne Teile, Ausgaben, Produktumfang und Nachweisroute.

3. Der Konformitäts-Owner besitzt die vollständige Baugruppe

Vor Bestellung muss schriftlich feststehen, wer als Hersteller des fertigen Produkts auftritt, wer die Risikobeurteilung führt, wer die technische Dokumentation kontrolliert und wer Änderungen genehmigt. Ein Baugruppenlieferant kann Zeichnungen, Materialdaten, Prozessnachweise und Prüfmuster liefern. Er ersetzt damit nicht automatisch den Hersteller, der das fertige HMI oder die Maschine unter eigenem Namen in Verkehr bringt.

Bei erforderlicher Drittbewertung muss auch die Zuständigkeit der Stelle passen. Die Europäische Kommission erläutert auf ihrer ATEX-Sektorseite, dass freiwillige Zertifikate die gesetzlich vorgesehene Konformitätsbewertung nicht ersetzen; benannte Stellen und ihr Scope sind über die EU-Systeme prüfbar.

Gutes Signal: RACI-Matrix für Betreiber, verantwortlichen Hersteller, Baugruppenlieferant und benannte Stelle.
Red Flag: Ein Komponenten-Zertifikat wird als Endgerätefreigabe präsentiert.

4. Das Temperaturbudget umfasst jeden Betriebs- und Fehlerzustand

Display, LED-Backlight, Touchcontroller, CPU, Spannungswandler und Verlustleistung in Leitungen erzeugen Wärme. Hinzu kommen Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung, Staubschichten, Einbaulage und reduzierte Konvektion hinter einer abgedichteten Front. Die Richtlinie 2014/34/EU verlangt, Zündgefahren durch hohe Oberflächentemperaturen und Überhitzung zu vermeiden; bei Staub sind Ablagerungsdicke und Wärmestau zu berücksichtigen.

IEC 60079-0:2026 nennt als Standard-Atmosphärenbedingungen −20 °C bis +60 °C, 80 bis 110 kPa und typischerweise 21 % Sauerstoff-Volumenanteil. Das ist kein zulässiger Betriebsbereich für jedes HMI. Außerhalb der Standardbedingungen können zusätzliche Betrachtungen und Prüfungen erforderlich sein.

Gutes Signal: Verlustleistungszustände, Ta-Bereich, Montage, Sonnenlast, Staubauflage und zulässige Oberflächentemperatur sind Teil des Messplans.
Red Flag: Nur die Lagertemperatur des Displays wird in die HMI-Spezifikation kopiert.

5. Gehäuse, Dichtung und Staubverhalten werden als System geprüft

Eine Dichtung funktioniert nur mit definierter Geometrie, Oberflächenqualität, Pressung, Befestigungsabstand und Toleranzkette. Ausschnitt, Schweißverzug oder ein geänderter Schraubenabstand können den Schutzgrad der fertigen Montage verändern. Bei Staub kommt die Reinigbarkeit hinzu: Kanten, Taschen und horizontale Flächen fördern Ablagerungen und beeinflussen den Wärmeweg.

IEC 60079-31:2022 behandelt Staub-Zündschutz durch Gehäuse „t“ zusammen mit der Begrenzung der Oberflächentemperatur. Für Waschdown, UV, Salz, Vibration und aggressive Medien sind zusätzliche Umweltnachweise nötig; die robuste HMI-Auslegung für raue Umgebungen vertieft diese ergänzenden Lasten.

Gutes Signal: Der Testaufbau verwendet Seriengehäuse, Seriendichtung, reale Befestigung und schlechteste Toleranzkombination.
Red Flag: Ein IP-Zertifikat des nackten Frontmoduls wird auf ein anderes Gehäuse übertragen.

6. Werkstoffe und Oberflächen passen zu Medium, Reinigung und Lebenszyklus

Deckglas, Polyester-Overlay, Druckfarben, Klebstoffe, Elastomere, Metallbeschichtung und Dichtmittel reagieren unterschiedlich auf Lösungsmittel, Reinigungszyklen, Temperatur und UV. Die ATEX-Richtlinie fordert, vorhersehbare Änderungen der Werkstoffeigenschaften, Korrosion, Verschleiß, elektrische Leitfähigkeit, mechanische Festigkeit, Alterung und Temperaturschwankungen zu berücksichtigen.

Darum ist „chemikalienbeständig“ ohne Medienliste unbrauchbar. Die RFQ muss Konzentration, Temperatur, Einwirkzeit, Häufigkeit und Reinigungsmethode nennen. Auch die Reparaturfrage gehört dazu: Darf eine Dichtung im Feld ersetzt werden, und welche Teilenummer, Montageanweisung und Prüfung stellen den freigegebenen Zustand wieder her?

Gutes Signal: Medien-/Werkstoffmatrix mit Prüfbedingung, Akzeptanzkriterium und freigegebener Ersatzteilnummer.
Red Flag: Materialwechsel „gleichwertig“ ohne technische Änderungsprüfung.

7. Display und Touch werden mit realem Stack und Bedienzustand validiert

PCAP ist nicht pauschal besser als resistiver Touch; resistiv ist nicht automatisch sicherer für Handschuhe. Die Entscheidung hängt von Deckglas, Handschuhtyp, Wasserfilm, Reinigungsmedium, erforderlicher Gestenlogik, Fehlberührung, Bedienkraft und dem Controller ab. Für sicherheitsrelevante Befehle kann eine separate, nach dem Anlagenkonzept bewertete Bedieneinrichtung erforderlich sein.

Microchip zeigt in AN2934, dass Overlay, Masseflächen und Abschirmgeometrie Empfindlichkeit und Störverhalten kapazitiver Sensoren beeinflussen. Der Testcoupon muss deshalb den realen Frontstack, Metallrahmen, Display, Massebezug und Kabelweg abbilden.

Gutes Signal: Bedienmatrix mit nacktem Finger, spezifiziertem Handschuh, trocken/nass, Verschmutzung, EMV-Zustand und zulässiger Fehlaktivierungsrate.
Red Flag: Touchfunktion wurde auf dem Controller-Evaluationsboard statt in der Serienmechanik freigegeben.

8. Elektrostatik, Erdung und Touch-Abschirmung werden gemeinsam entworfen

Die ATEX-Richtlinie verlangt, gefährliche elektrostatische Entladungen durch geeignete Maßnahmen zu verhindern. Gleichzeitig kann eine Massefläche nahe am kapazitiven Sensor dessen Empfindlichkeit reduzieren. Schutzpotentialausgleich, funktionale Elektronikmasse, Kabelschirm und Touch-Guard sind daher getrennte Funktionen, die an definierten Punkten koordiniert werden müssen.

Die Konstruktionszeichnung sollte leitfähige Teile, Beschichtungen, Bonding-Punkte, Befestiger, Schirmanschlüsse und isolierende Oberflächen zeigen. Erst danach folgt die Mess- und Prüfstrategie. Pauschale Widerstandswerte ohne Werkstoff, Geometrie, Luftfeuchte und Schutzkonzept sind kein belastbarer Nachweis.

Gutes Signal: Gemeinsamer Review von Mechanik, Elektronik, Ex-Verantwortlichem und Touchcontroller-Engineer.
Red Flag: Erdung wird nach Abschluss der Touch-Abstimmung mit einer beliebigen Litze ergänzt.

9. Jede Leitung und jeder Steckverbinder besitzt eine definierte Schutzgrenze

Versorgung, Ethernet, USB, serielle Signale, Displaykabel und optionale Peripherie dürfen nicht als neutrale Durchführungen behandelt werden. Zu klären sind Energiebegrenzung, zugehörige Betriebsmittel, Trennung, Schirmführung, Kabeltyp, Länge, Leitungseinführung, Zugentlastung und zulässige Trennbedingungen. IEC 60079-11:2023 bewertet eigensichere Geräte und zugehörige Stromkreise; ein Stecker für eigensichere Kreise allein macht die angeschlossene Kette nicht eigensicher.

Die Hardwaregrenze dieses Beitrags endet an der dokumentierten elektrischen und mechanischen Schnittstelle. PLC-/SCADA-Programmierung und Prozesslogik liegen außerhalb des JASPER-Fertigungsumfangs. Für die Gesamtanlage muss der Integrator dennoch sichere Zustände bei Kommunikations- oder Versorgungsausfall definieren.

Gutes Signal: Interface Control Document mit Pinout, elektrischen Grenzwerten, Kabel, Anschlussraum und Verantwortlichem.
Red Flag: Handelsübliche USB- oder Ethernet-Peripherie wird nachträglich angeschlossen, weil der Steckertyp passt.

10. Konfigurationsmanagement hält Zertifikat, Zeichnung und Serie zusammen

Eine Freigabe gilt für einen definierten Konfigurationsstand. Display-Revision, Backlight, Touchcontroller-Firmware, Deckglas, Druckfarbe, Klebstoff, Dichtung, Schraube, Kabel und Fertigungsprozess gehören in eine kontrollierte Stückliste. Änderungen benötigen eine technische Auswirkungsprüfung; der Konformitäts-Owner entscheidet, ob Dokumentupdate, Nachprüfung oder Einbindung der benannten Stelle erforderlich ist.

IEC 60079-14:2024 umfasst bei elektrischen Ex-Installationen auch Dokumentation, Auswahl, Installation und Erstprüfung. IEC 60079-17:2023 behandelt Inspektion und Instandhaltung. Die Fertigungsakte muss deshalb den Auslieferzustand ebenso nachvollziehbar machen wie zulässige Wartungs- und Ersatzteile.

Gutes Signal: Seriennummer/Los, BOM-Revision, Prozessparameter, Prüfprotokoll und Abweichfreigabe sind verknüpft.
Red Flag: Einkauf darf „Form-Fit-Function“-Alternativen ohne Ex-Review freigeben.

Die Anforderungs-/Nachweismatrix verhindert Lücken zwischen RFQ und Freigabe

Eine gute RFQ verlangt keine pauschale „ATEX-Zertifizierung“, sondern ordnet jeder Eingabe einen Owner und ein prüfbares Artefakt zu.

Anforderung Vom Projekt bereitzustellende Bedingung Erwarteter Nachweis Primärer Owner
Bereichsklassifikation Zone, Ausdehnung, Gas/Staub, Betriebszustände Zonenplan + Explosionsschutzdokument Betreiber
Zielkennzeichnung Gruppe, Kategorie/EPL, Gas-/Staubgruppe, Temperatur, Zündschutzkonzept Designbasis + Kennzeichnungsentwurf Verantwortlicher Hersteller/Ex-Engineer
Frontmechanik Ausschnitt, Dicke, Ebenheit, Befestigung, Toleranzen Freigegebene 2D-/3D-Zeichnung + Toleranzanalyse OEM/Mechanik + Baugruppenlieferant
Thermik Ta, Sonne, Verlustleistung, Einbau, Staubauflage Thermischer Prüfplan und Bericht Verantwortlicher Hersteller
Dichtung/IP Medien, Druck-/Reinigungslast, Montagezustand Systemprüfbericht mit Seriengeometrie OEM/Integrator
Touch/Anzeige Handschuh, Nässe, Helligkeit, Fehlberührung, EMV Bedien- und Anzeigevalidierung am Serienstack OEM/HMI-Engineer
Elektrostatik/Bonding Oberflächen, Luftfeuchte, Potentialausgleich, Schirme Bonding-Zeichnung + projektspezifische Prüfung Ex-/Elektro-Engineer
Schnittstellen Spannung, Strom, Kabel, Länge, Barriere, Einführung ICD, Schaltplan, Kabel-/Steckerliste Elektro-Integrator
Materialien Medien, Temperatur, UV, Lebensdauer, Reinigung Material-/Medienmatrix + Spezifikationen Werkstoff/Qualität
Serienkontrolle CTQ, BOM, Prozessfenster, Änderungsweg Control Plan, FAI, Rückverfolgbarkeit Qualität + Konformitäts-Owner

Die Freigabegrenze muss vor dem Prototyp schriftlich bestätigt werden

Die folgende Approval-Boundary-Checkliste klärt, wer entscheiden darf. Ein Häkchen bedeutet nicht, dass der technische Nachweis bereits bestanden ist.

  • [ ] Betreiber: Zonenplan, Stoffdaten und Explosionsschutzdokument sind freigegeben und revisionsgebunden.
  • [ ] OEM/Integrator: Bestimmungsgemäße Verwendung, Einbaugrenze und Gesamtarchitektur sind beschrieben.
  • [ ] Verantwortlicher Hersteller: Zielkennzeichnung, Konformitätsverfahren und technische Akte besitzen einen benannten Owner.
  • [ ] Benannte Stelle, falls erforderlich: Scope, Einreichungsumfang, Zertifikatsinhaber und Änderungsweg sind bestätigt.
  • [ ] HMI-Baugruppenlieferant: Liefergrenze, CTQs, Material-/Prozessdaten und zulässige Abweichungen sind vertraglich definiert.
  • [ ] Elektroplanung: Versorgung, eigensichere/zugehörige Stromkreise, Kabel, Schirme, Erdung und Potentialausgleich sind freigegeben.
  • [ ] Qualität: Musterstatus, Prüfmittel, Rückverfolgbarkeit, Abweichfreigabe und Änderungsmitteilung sind festgelegt.
  • [ ] Service: Öffnungsbedingungen, Ersatzteile, Reinigung, Inspektion und Wiederholungsprüfung sind dokumentiert.

Eine allgemeine Einordnung ergänzender Regelwerke bietet Industrielle HMI-Normen und Hardware-Konformität. Für das konkrete Projekt zählt jedoch ausschließlich die freigegebene, aktuelle Normen- und Rechtsbasis der technischen Akte.

Ein siebenstufiger Prozess führt von der Zone zur Serienfreigabe

Der Auswahlprozess sollte den Nachweisfluss abbilden, nicht die Reihenfolge eines Lieferantenkatalogs.

Schritt 1 — Betreiberinput sperren

Zonenplan, Stoffdaten, Umgebungsprofil und Explosionsschutzdokument werden mit Revision übernommen. Offene Angaben erscheinen als technische Sperrpunkte. Kein Lieferant sollte fehlende Gas-/Staubgruppe oder Temperaturgrenze eigenständig ergänzen.

Schritt 2 — Produkt- und Verantwortungsgrenze festlegen

Das Team entscheidet zwischen vollständigem zertifiziertem HMI, Frontmodul in bewertetem Gehäuse, Remote-Anzeige oder Bedienung außerhalb der Ex-Zone. Gleichzeitig werden verantwortlicher Hersteller, Zertifikatsinhaber, technische Akte und Freigaberechte benannt.

Schritt 3 — RFQ mit realem Interface-Stack ausgeben

Die Anfrage enthält Displaygröße, aktive Fläche, Frontplattenzeichnung, Stack, Einbauausschnitt, Umgebung, Medien, Bedienmatrix, Versorgung, Schnittstellen, Zielkennzeichnung, Prüfplan und Jahresvolumen. Varianten werden als separate Konfigurationen geführt, nicht als lose Optionen.

Schritt 4 — Konstruktion gegen schlechteste Kombination prüfen

Mechanik, Thermik, Touch, Dichtung, Erdung und Leitungseinführung werden gemeinsam reviewed. Relevante Toleranzenden, maximale Verlustleistung, höchste Umgebungstemperatur und ungünstige Montage müssen im Prüfartikel abgebildet sein.

Schritt 5 — Muster bauen und Nachweise ausführen

Das Muster muss dem vorgesehenen Serienprozess entsprechen. Die Prüf- und Validierungsplanung wird an die Projektanforderungen gekoppelt; der verantwortliche Hersteller legt fest, welche Ergebnisse in die ATEX-Akte einfließen. Über Prototyping und Musterfreigabe lassen sich Stack, Montage und CTQs vor der Serienfreigabe einfrieren.

Schritt 6 — Konformität und Produktionsunterlagen synchronisieren

Kennzeichnung, EU-Konformitätserklärung, Zertifikate, besondere Verwendungsbedingungen, Zeichnungen, BOM und Prüfplan müssen denselben Stand beschreiben. Zertifikatsnummern und Scope werden in der offiziellen Datenbank bzw. bei der zuständigen Stelle geprüft; Marketingformulierungen sind kein Nachweis.

Schritt 7 — Serienänderungen kontrollieren

Jede Abweichung läuft über einen Change Request mit technischer Auswirkungsanalyse. Ohne schriftliche Entscheidung des Konformitäts-Owners darf eine „gleichwertige“ Komponente den freigegebenen Stack nicht ersetzen.

Nicht jede Anwendung sollte mit einer kundenspezifischen Ex-HMI-Front gelöst werden

Eine Sonderbaugruppe ist ungeeignet, wenn die Systemverantwortung oder die Evidenz nicht beherrscht wird. Dann ist ein bereits vollständig bewertetes Ex-HMI, ein zertifiziertes Schutzgehäuse oder eine Bedienposition außerhalb der Ex-Zone oft die sauberere Architekturentscheidung.

Diese Red Flags disqualifizieren eine Anfrage oder einen Lieferweg bis zur Klärung:

  • Keine freigegebene Zoneneinteilung — die Hardware kann nicht gegen einen unbekannten Einsatzbereich bewertet werden.
  • IP-Schutz wird als ATEX-Nachweis angeboten — Schutzgrad und Zündschutz werden verwechselt.
  • Unklarer Hersteller der Gesamtbaugruppe — niemand besitzt Risikobeurteilung, Kennzeichnung und technische Akte.
  • Zertifikat ohne prüfbaren Scope — Produktvariante, besondere Bedingungen oder ausstellende Stelle bleiben offen.
  • Unkontrollierte Materialalternativen — Klebstoff, Dichtung, Glas oder Display dürfen ohne Auswirkungsprüfung wechseln.
  • Touchtest ohne Serienmechanik — Overlay, Massebezug, Rahmen und Störquellen fehlen im Prüfaufbau.
  • Offene Kabel-/Peripherieschnittstellen — ein zulässiger Anschlusszustand ist nicht definiert.
  • Service erfordert unkontrolliertes Öffnen im Bereich — Wartungs- und Wiederherstellungsprozess passen nicht zum Schutzkonzept.

Häufige Fragen zu ATEX-HMI-Hardware für explosionsgefährdete Bereiche

Reicht IP65 oder IP66 für ein ATEX-HMI aus?

Nein. IP65 oder IP66 beschreibt einen Gehäuseschutzgrad nach IEC 60529, aber keine ATEX-Gerätekategorie, Zündschutzart, Gas-/Staubgruppe oder zulässige Oberflächentemperatur. Die IP-Prüfung kann Teil des Nachweispakets sein; die ATEX-Eignung entsteht erst durch die Bewertung des vollständigen Produkts und sein zutreffendes Konformitätsverfahren.

Welche ATEX-Kategorie wird für Zone 1, 2, 21 oder 22 benötigt?

Sofern das Explosionsschutzdokument nichts anderes festlegt, sind in Zone 1 oder 21 Geräte der Kategorie 1 oder 2 zulässig; in Zone 2 oder 22 Kategorien 1, 2 oder 3. Für Zone 0 oder 20 ist Kategorie 1 vorgesehen. Zusätzlich müssen Gas-/Staubeignung, Gruppe, Temperatur und Schutzkonzept passen.

Darf ein Standard-HMI hinter einem Ex-Gehäuse verwendet werden?

Möglicherweise, aber nur wenn das Schutzgehäuse- und Integrationskonzept den konkreten Einbau abdeckt. Sichtfenster, Durchführungen, Verlustleistung, Bedienung, Öffnungsbedingungen und Verkabelung gehören zur Gesamtbewertung. Ein Standard-HMI wird durch den Einbau nicht automatisch selbst ATEX-konform; verantwortlich bleibt der Hersteller der bewerteten Gesamtbaugruppe.

Wer trägt die ATEX-Verantwortung bei einer kundenspezifischen HMI-Baugruppe?

Die Verantwortung trägt der Wirtschaftsakteur, der das vollständige Produkt als Hersteller unter eigenem Namen in Verkehr bringt oder für eigene Zwecke verwendet. Der HMI-Baugruppenlieferant stellt vereinbarte Konstruktions-, Material-, Prozess- und Prüfnachweise bereit. Rollen, Zertifikatsinhaber, technische Akte und Änderungsfreigabe müssen vor Entwicklungsbeginn schriftlich zugeordnet werden.

Ist PCAP oder resistiver Touch für den Ex-Bereich besser geeignet?

Keine Touchtechnik ist pauschal überlegen. PCAP und resistiver Touch müssen gegen Deckglas, Handschuh, Nässe, Reinigungsmedium, EMV, Fehlbedienung und Temperatur validiert werden. Bei PCAP beeinflussen Masse- und Schirmgeometrie das Signal; beim resistiven System sind Bedienkraft, Verschleiß und Overlayaufbau relevant. Entscheidend ist der geprüfte Serienstack.

Welche Unterlagen gehören in eine RFQ für ein ATEX-HMI?

Erforderlich sind mindestens Zonen-/Stoffdaten, Zielkennzeichnung, Frontplattenzeichnung, Displaygröße und aktive Fläche, vollständiger Interface-Stack, Umgebungstemperatur, Reinigung/Medien, Touch- und Handschuhprofil, Versorgung, Kabel-/Steckverbinderdaten, Einbausituation, Prüfanforderungen, Konformitäts-Owner, Varianten und geplantes Jahresvolumen.

Welche Änderungen müssen nach der Freigabe erneut bewertet werden?

Jede Änderung mit möglichem Einfluss auf Explosionsschutz oder freigegebene Funktion benötigt eine Auswirkungsprüfung. Dazu können Display, Backlight, Touchcontroller oder Firmware, Deckglas, Beschichtung, Druckfarbe, Klebstoff, Dichtung, Metallrahmen, Befestiger, Kabel, Steckverbinder und Prozessparameter gehören. Der Konformitäts-Owner entscheidet über Dokumentupdate, Nachprüfung und Einbindung der benannten Stelle.

Ersetzt eine IECEx-Zertifizierung die ATEX-Konformität in der EU?

Nein. IECEx ist ein internationales Zertifizierungssystem mit Ex-Prüfberichten, Qualitätsbewertung und Online-Zertifikat; die EU-Marktzulassung richtet sich nach der ATEX-Richtlinie 2014/34/EU und ihrer nationalen Umsetzung. IECEx-Nachweise können technisch wertvoll sein, ersetzen aber nicht automatisch das erforderliche EU-Konformitätsverfahren und die EU-Konformitätserklärung.

Projektinput: So wird die technische Prüfung konkret

Für eine erste Engineering-Prüfung sollten folgende Daten in einem konsistenten Paket vorliegen:

  • Displaygröße, aktive Fläche, Auflösung und maximaler Leistungszustand
  • 2D-Frontplattenzeichnung mit Ausschnitt, Dicke, Ebenheit, Befestigung und Toleranzen
  • vollständiger Interface-Stack von Bedienoberfläche bis Gehäuse und Elektronik
  • Zone, Gas/Staub, Gruppe, Temperaturziel, Explosionsschutzdokument und Einbaugrenze
  • Umgebungstemperatur, Sonne/UV, Feuchte, Vibration, Reinigung, Medien und Staubablagerung
  • Handschuh-, Nässe- und Fehlbedienungsprofil
  • Versorgung, Pinout, Kabel, Stecker, Schirmung, Erdung und Potentialausgleich
  • erwartete Varianten, Jahresvolumen, Muster- und Serienfreigabeplan
  • benannter Konformitäts-Owner und gewünschte Nachweisartefakte

OEMs können Zeichnungen zur technischen Prüfung senden. JASPER prüft dabei die Herstellbarkeit und die vereinbarte HMI-Hardware-Schnittstelle; eine ATEX-Zulassung des Endprodukts wird nur dann vorausgesetzt, wenn sie separat nachweisbar und vertraglich zugeordnet ist. Liegen Displaygröße, Frontplattenzeichnung, Interface-Stack, Umgebung und Jahresvolumen vor, lässt sich anschließend ein technisches Angebot anfragen.

Offenlegung: Dieser Leitfaden wurde für JASPER erstellt. JASPER bietet HMI-Baugruppen an; daraus folgt keine behauptete ATEX-Zulassung des Endprodukts. Die technische Konformitätsverantwortung bleibt für jedes Projekt ausdrücklich zuzuordnen.

Referenzen

  1. Richtlinie 2014/34/EU über Geräte und Schutzsysteme in explosionsgefährdeten Bereichen, EUR-Lex, konsolidierter Stand 30. Mai 2026.
  2. Richtlinie 1999/92/EG über den Schutz von Arbeitnehmern durch explosionsfähige Atmosphären, EUR-Lex, 16. Dezember 1999.
  3. Gefahrstoffverordnung § 6 — Informationsermittlung und Gefährdungsbeurteilung, Bundesministerium der Justiz, abgerufen am 24. August 2026.
  4. ATEX 2014/34/EU Guidelines, 6th Edition, Europäische Kommission, Januar 2026.
  5. Harmonisierte Normen für ATEX, Europäische Kommission, abgerufen am 24. August 2026.
  6. IEC 60079-0:2026 — Allgemeine Anforderungen an Ex-Geräte, IEC, 16. Juni 2026.
  7. IEC 60079-10-1:2020 — Bereichsklassifizierung für Gasatmosphären, IEC, 18. Dezember 2020.
  8. IEC 60079-10-2:2026 — Bereichsklassifizierung für Staubatmosphären, IEC, 29. Juni 2026.
  9. IEC 60079-11:2023 — Eigensicherheit, IEC, 13. Januar 2023.
  10. IEC 60079-14:2024 — Planung, Auswahl, Installation und Erstprüfung, IEC, 30. August 2024.
  11. IEC 60079-17:2023 — Inspektion und Instandhaltung, IEC, 1. Dezember 2023.
  12. IEC 60079-31:2022 — Staub-Zündschutz durch Gehäuse „t“, IEC, 17. Januar 2022.
  13. IEC 60529 — IP-Code, IEC, konsolidierte Ausgabe 2013.
  14. AN2934 — Capacitive Touch Sensor Design, Microchip Technology, 24. Juli 2020.
  15. IECEx Certified Equipment Scheme, IECEx, abgerufen am 24. August 2026.
Technische Prüfung

Zeichnung, Schichtaufbau und Einsatzbedingungen bereitstellen

Das JASPER Engineering prüft Schnittstellen, offene Risiken und die Nachweise für ein belastbares Angebot.

Technische Prüfung fortsetzen

Prüf- und ValidierungsplanungPrototyping und MusterfreigabeZeichnungen zur technischen Prüfung senden