Theorie
Ein Kühlschmierstoff kühlt und schmiert, aber nicht überall gleich gut. Wie weit er an die heißeste Stelle des Zerspanprozesses gelangt, ist keine Eigenschaft des Fluids, sondern eine Frage von Verfahren und Zuführtechnik: Bei freier Überflutung von außen bleibt ihm dieser Bereich weitgehend verschlossen, bei innerer Kühlmittelzufuhr und Hochdruckzuführung nicht. Was ein Fluid tatsächlich leistet, entscheidet sich an drei getrennten Reibstellen, an der Additivchemie und an einem Bestandteil, der in keiner Rezeptur steht: dem Ansatzwasser.
Drei Reibstellen und ihre Erreichbarkeit
Beim Spanen entstehen drei Reibstellen, die man auseinanderhalten muss, weil ein Kühlschmierstoff sie unterschiedlich gut erreicht. In der Scherzone wird der Werkstoff plastisch umgeformt; hier entsteht der größte Teil der Wärme. An der Spanfläche presst der ablaufende Span mit hohem Druck. An der Freifläche reibt die zurückfedernde Werkstückoberfläche; hier wirkt Schmierung am unmittelbarsten auf Freiflächenverschleiß und Oberflächengüte.
Wie weit ein Fluid in diese Zonen vordringt, ist keine Stoffeigenschaft, sondern eine Frage von Verfahren und Zuführtechnik. Bei freier Überflutung von außen ist der unmittelbare Kontaktbereich zwischen Span und Spanfläche nur eingeschränkt zugänglich; dorthin gelangt Flüssigkeit vor allem über Kapillarwirkung und in Sekundenbruchteilen. Innere Kühlmittelzufuhr durch das Werkzeug, Hochdruckzuführung und viele Schleifverfahren ändern das Bild dagegen deutlich: Sie können Werkzeug, Werkstück und den Bereich der Spanfläche gezielt erreichen, den Span brechen und Wärme unmittelbar abführen. Wer die Zugänglichkeit pauschal verneint, begründet damit fälschlich, dass sich an der Zuführung nichts verbessern lasse.
Die Frage ist nicht, ob ein Kühlschmierstoff die heiße Zone erreicht, sondern wodurch. Bei freier Überflutung wirkt er überwiegend über Span, Werkstück und Maschine sowie über die gesenkte Reibung; bei innerer oder Hochdruckzuführung wird die gezielte Erreichbarkeit der Wirkstelle selbst zur Stellgröße.
Vollschmierung gibt es hier nicht
Die IFA-Praxishilfen unterscheiden zwei Betriebszustände. Bei Vollschmierung bildet sich zwischen den Gleitpartnern ein lückenloser Schmierfilm, und der Verschleiß sinkt deutlich. Ob dieser Film zustande kommt und wie viel er trägt, entscheidet die Viskosität allerdings nicht allein: Sie ist eine Einflussgröße im hydrodynamischen beziehungsweise elastohydrodynamischen System, neben Gleitgeschwindigkeit, Last, Kontaktgeometrie, Oberflächenrauheit und Temperatur. Bei Teil- oder Mangelschmierung, also bei Misch- und Grenzreibung, kommt es teilweise zu Festkörperkontakt; der Verschleiß lässt sich dann nicht mehr verhindern, sondern nur noch auf ein wirtschaftlich vertretbares Maß begrenzen. In der Zerspanung mit wassermischbaren Kühlschmierstoffen herrscht praktisch immer der zweite Zustand. Der Wasseranteil trägt keine Last. Was trägt, sind das dispergierte Öl und die Additivchemie.
AW- und EP-Additive: Grenzschichten, nicht Schmierfilm
Verschleißschutzadditive (AW, anti wear) und Hochdruckadditive (EP, extreme pressure) wirken über Grenzschichten an der Metalloberfläche. Diese Schichten entstehen auf zwei Wegen, die in der Praxis nebeneinander laufen: durch physikalische Adsorption grenzflächenaktiver Moleküle und durch tribochemisch gebildete Reaktionsschichten auf der im Schnitt frisch erzeugten, sehr reaktionsfreudigen Metalloberfläche. Die IFA benennt als Reaktionsprodukte unter anderem Sulfate, Chloride und Phosphate. Beide Mechanismen verringern den unmittelbaren Metall-Metall-Kontakt und damit Verschleiß und Reibungswärme. Sie ersetzen aber keinen tragenden Schmierfilm, sondern begrenzen den Schaden dort, wo kein tragender Film mehr zustande kommt.
Wichtig für die Auswahl: Wie wirksam eine solche Grenzschicht ist, hängt vom Zusammenspiel aus Additivchemie, Flächenpressung, Temperatur und Oberflächenzustand ab, nicht von einer einzelnen Schaltschwelle. Adsorptiv wirkende Zusätze tragen bereits bei moderaten Bedingungen; stärker reaktive Systeme entfalten ihre Wirkung typischerweise erst unter höherer Belastung. Ein hoch reaktiv additiviertes Fluid in einem gering belasteten Prozess bringt deshalb oft weniger, als sein Preis vermuten lässt. Welche Kombination trägt, ist am Prozess zu ermitteln und nicht aus dem Datenblatt abzuleiten.
Zwei Nebenwirkungen gehören dazu. Schwefelträger sind nicht harmlos: Die IFA weist ausdrücklich darauf hin, dass schwefelhaltige Zusätze potente Sensibilisatoren enthalten und sehr geruchsintensiv sind. Und chlorierte Additive sind ein Auslaufmodell: Die IFA rät von ihnen ab, weil sie persistent sind, bei unzureichender Verbrennungstemperatur gefährliche Pyrolyseprodukte erzeugen und gebrauchte Kühlschmierstoffe zum Sondermüll machen. Ebenfalls nicht mehr empfohlen werden Trikresylphosphat und Zinkdialkyldithiophosphat.
Kühlen und Schmieren sind Gegenspieler
Die Kühlwirkung eines Fluids hängt an spezifischer Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Verdampfungswärme. Die Größenordnungen für Wasser und Mineralöl liegen so weit auseinander, dass daraus eine feste Rangfolge folgt.
| Kennwert | Wasser | Mineralöl |
|---|---|---|
| Spezifische Wärmekapazität | ca. 4,2 J/(g·K) | ca. 1,9 J/(g·K) |
| Wärmeleitfähigkeit | ca. 0,6 W/(m·K) | ca. 0,1 W/(m·K) |
| Verdampfungswärme (40 °C) | ca. 2.300 J/g | ca. 200 J/g |
Lösungen kühlen besser als Emulsionen, Emulsionen besser als nicht wassermischbare Öle; bei Ölen gilt zusätzlich, dass die Kühlwirkung mit steigender Viskosität abnimmt. Die Schmierleistung ist genau andersherum gestaffelt. Die Wahl zwischen Emulsion und Schneidöl ist deshalb keine Geschmacksfrage, sondern die Frage, ob im konkreten Prozess die Wärme oder die Reibung das begrenzende Problem ist.
Emulsion, Lösung, Mikroemulsion
Eine Emulsion ist nach IFA-Definition eine trübe, milchige Flüssigkeit aus zwei normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten. In der Zerspanung liegt praktisch immer der Öl-in-Wasser-Typ vor: Öltröpfchen in einer wässrigen Außenphase, stabilisiert durch Emulgatoren. Entscheidend und im Betrieb selten präsent: Die IFA charakterisiert Emulsionen ausdrücklich als instabile Systeme mit begrenzter Lebensdauer. Eine Emulsion ist ein Zustand, den man aktiv aufrechterhält, kein Stoff, den man einkauft. Eine Lösung ist demgegenüber mit bloßem Auge homogen; ihre Kühlwirkung ist höher, ihre Schmierwirkung ohne gelöste Schmierkomponenten geringer.
Der optische Unterschied hat eine physikalische Ursache: Die Trübung entsteht durch Streuung des sichtbaren Lichts an den Öltröpfchen. Klassische Emulsionströpfchen liegen im Mikrometerbereich und streuen deshalb; Mikroemulsionen liegen typischerweise zwischen etwa 10 und 200 Nanometern, unterschreiten damit die Wellenlänge des sichtbaren Lichts und erscheinen klar bis leicht opaleszent. Der Werkstattmerksatz „milchig gleich mehr Schmierung, klar gleich mehr Kühlung“ trifft die Tendenz. Ein Messwert ist die Optik aber nicht, sondern ein Hinweis auf die Rezepturklasse.
Mineralölfreie, vollsynthetische Ansätze verhalten sich in Sauberkeit, Filtration und Standzeit systematisch anders. Sie sind Gegenstand der Wissensseite Vollsynthetische Kühlschmierstoffe und werden hier nicht doppelt behandelt.
Wasser ist kein Nebendarsteller
Bei 5 Prozent Gebrauchskonzentration besteht das Bad zu 95 Prozent aus Ansatzwasser. Dessen Zusammensetzung ist damit ein Rezepturbestandteil und keine Randbedingung. Die IFA fordert Trinkwasserqualität, frei von Partikeln und Keimen, mit höchstens 100 koloniebildenden Einheiten pro Milliliter und ohne pathogene Organismen; als günstiger Härtebereich werden 10 bis 20 Grad deutscher Härte genannt. Zu weiches Wasser begünstigt Schaumbildung, zu hartes die Bildung von Kalkseifen und Rückständen auf Werkstücken. Der Nitratgehalt darf 50 mg/l nicht überschreiten; das ist eine Anforderung aus TRGS 611, weil Nitrat die Vorstufe des Nitrits ist.
Für das Nachfüllen (nicht für den Neuansatz) empfiehlt die IFA entsalztes Wasser aus Ionenaustauscher oder Umkehrosmose. Verdunstet Wasser aus dem Bad, bleiben die Salze zurück; wer mit salzhaltigem Wasser nachfüllt, konzentriert die Salzfracht bei jedem Nachfüllen weiter auf. Das ist der Grund, warum ein Bad nach Monaten anders reagiert, obwohl nie etwas anderes nachgesetzt wurde: Nicht das Konzentrat hat sich verändert, sondern der Elektrolytgehalt des Wassers.
Belege: IFA-Praxishilfen Kühlschmierstoffe, Lexikon-Stichworte „Kühlwirkung“, „Schmierwirkung“, „Hochdruckzusätze“, „Emulsion“, „Lösung“, „Ansetzwasser“ (Zugriff 09.08.2026). Nitrat im Ansetzwasser: TRGS 611 (Ausgabe Mai 2007), Nummer 5.2 Absatz 1. Tröpfchengrößen und Lichtstreuung: allgemeine Kolloidchemie (Quellenverzeichnis, Eintrag „Kolloidchemie“). Das ist keine kühlschmierstoffspezifische Norm. Die Beschreibung der Grenzschichtbildung durch AW- und EP-Zusätze ist gegenüber der verbreiteten Kurzfassung bewusst neutral gehalten: Adsorption und tribochemische Reaktion laufen nebeneinander, und eine einzelne Ansprechtemperatur gibt es nicht.
↑ Zurück zum InhaltAnwendung in der Praxis
In der Halle entscheiden vier Dinge über das Verhalten eines Bades: wie es angesetzt wurde, mit welcher Konzentration es gefahren wird, wie warm es wird und welcher Werkstoff hineinläuft. Drei davon sind messbar, das vierte steht im Fertigungsauftrag. Alle vier werden seltener gesteuert als das Werkzeug, das sie schützen sollen.
Gebrauchskonzentration: die meistunterschätzte Stellgröße
Die IFA nennt als typischen Bereich 4 bis 8 Prozent, je nach Herstellerangabe. Der konkrete Sollwert steht im technischen Datenblatt des jeweiligen Produkts und nirgendwo sonst. Gemessen wird üblicherweise mit dem Handrefraktometer nach einer Rechenregel, die einfach ist und trotzdem regelmäßig falsch angewendet wird: Ablesewert mal produktspezifischer Refraktionsfaktor ergibt die Gebrauchskonzentration. Der Faktor ist eine Produkteigenschaft und nicht übertragbar. Wer nach einem Produktwechsel den alten Faktor weiterrechnet, fährt systematisch daneben, ohne dass die Messung das anzeigt.
Die Refraktometrie hat zwei bekannte Störgrößen: große Mengen einemulgierter Fremdöle brechen das Licht mit und täuschen eine zu hohe Konzentration vor, und instabile Emulsionen mit großen Öltröpfchen machen die Grenzlinie unscharf. Beides tritt genau dann auf, wenn das Bad ohnehin Probleme hat. Das ist der Grund, warum das Refraktometer allein nicht ausreicht: Es meldet ausgerechnet in der kritischen Phase zu gute Werte. Verschmutzte Medien sind vorab zu filtern; bei schlechter Ablesbarkeit hilft Verdünnen mit anschließender Verdoppelung des Skalenwerts.
Die Säuretitration ist das komplementäre Verfahren, nicht das unabhängige. Sie braucht ebenfalls einen produktspezifischen Faktor und ist unempfindlich gegen den Fremdölgehalt, der die Refraktometrie stört; verfälscht wird sie durch die Einschleppung größerer Mengen von Säuren, Laugen oder Bioziden. Genau deshalb ergänzen sich beide Verfahren.
Was sie aber nicht tun, ist einander abzusichern: Beide Verfahren teilen dieselben Fehlerquellen. Eine nicht repräsentative Probenahme, Wasserverlust durch Verdunstung und eine über die Standzeit verschobene Zusammensetzung des Bades verfälschen beide Messungen in dieselbe Richtung. Und ohne produktspezifische Kalibrierung misst die Titration streng genommen nicht die Konzentration, sondern die Alkalität beziehungsweise die Basenreserve, also eine Größe, die mit der Konzentration zusammenhängt, ohne dasselbe zu sein. Zwei zueinander passende Werte sind daher kein Beweis für einen richtigen Wert. Weichen beide Ergebnisse stark voneinander ab, empfiehlt die DGUV Regel 109-003 die Bestimmung mit einer Labormethode; auch bei übereinstimmenden Werten bleibt die Labormethode der Maßstab, an dem die betrieblichen Faktoren zu kalibrieren sind.
Anmischen: Konzentrat ins Wasser, nicht umgekehrt
Der Neuansatz entscheidet über die Tröpfchengrößenverteilung und damit über die Stabilität des Bades für seine gesamte Lebensdauer. Konzentrat wird in Wasser gegeben, nicht Wasser ins Konzentrat. Sonst entsteht zunächst eine Wasser-in-Öl-Phase, die beim Umschlagen grobe, instabile Tröpfchen zurücklässt. Dosier- oder Venturimischer erzeugen eine reproduzierbare Verteilung; von Hand angesetzte Bäder streuen. Die IFA führt das korrekte Anmischen ausdrücklich als Pflegemaßnahme, nicht als Vorbereitung.
Temperaturführung: wo Schmierstoff zu Messtechnik wird
Für Zerspanungsarbeiten nennen die IFA-Praxishilfen eine typische anwendungstechnisch bedingte Grenztemperatur von 40 °C; wird sie überschritten, ist die Temperatur regelmäßig zu überwachen. Oberhalb dieser Marke laufen mehrere Effekte gleichzeitig ungünstig: Die Verdunstung steigt und damit die Aufkonzentrierung, das Keimwachstum beschleunigt sich, und die thermische Ausdehnung von Werkstück und Maschine wandert in die Maßhaltigkeit.
Das ist der Punkt, an dem der Kühlschmierstoff aufhört, ein Schmierstoffthema zu sein, und ein Thema der Fertigungsmesstechnik wird. Metalle dehnen sich bei Erwärmung aus, und zwar Werkstück, Werkzeug, Spannmittel und Maschinenstruktur gleichzeitig und unterschiedlich stark. Ein Bad, das über die Schicht wärmer wird, verschiebt deshalb Maße; sichtbar wird das zuerst bei langen Bauteilen und engen Toleranzfeldern. Wir nennen hier bewusst keine Rechengröße: Der Betrag hängt von Werkstoff, Bauteillänge, Temperaturhub, Einspannkonzept und Messstrategie ab, und eine Beispielrechnung ohne diese Angaben wird im Betrieb regelmäßig als Faustformel weiterverwendet. Wer den Effekt beziffern will, rechnet ihn mit dem Ausdehnungskoeffizienten des konkreten Werkstoffs aus einem Werkstofftabellenwerk und mit dem am eigenen Bad gemessenen Temperaturhub. Die belastbare Aussage dieses Abschnitts ist eine andere: Ein Bad ohne Temperaturführung ist eine unkontrollierte Größe in der Maßkette.
Werkstoff und Werkzeug
Bei unlegiertem und niedriglegiertem Stahl sowie Guss ist der Korrosionsschutz die kritische Größe. Eine zu niedrige Konzentration zeigt sich zuerst als Flugrost auf Spänen und Maschinentisch, nicht am Bauteil. Wer nur die Bauteile ansieht, merkt es zu spät. Bei Aluminium und seinen Legierungen greifen stark alkalische Ansätze die Oberfläche an; siliziumhaltige Legierungen wirken abrasiv und belasten die Filtration. Bei Buntmetallen führen gelöste Kupferionen zu Verfärbungen und können die Emulsionsstabilität beeinträchtigen, weshalb Buntmetallprodukte Kupferionen-Inhibitoren enthalten.
Ein Sonderfall, der außerhalb der Gefahrstoffliteratur wenig bekannt ist, betrifft Sphäroguss und bestimmte Magnesiumlegierungen. Die DGUV Regel 109-003 (April 2026) nennt in Abschnitt 5.1.2 Phosphin als mögliche toxische Verbindung: Es entsteht aus Spänen oder Staub durch die Reaktion von enthaltenem Phosphor, Magnesium und Wasser bei der Zerspanung von Sphäroguss oder bestimmten Magnesiumlegierungen. Kritisch sind Span- und Staubansammlungen in Behältern in Kontakt mit Wasser; das Erkennungsmerkmal ist ein knoblauchartiger Geruch. Die Konsequenz ist banal und wird trotzdem versäumt: Solche Behälter regelmäßig und rechtzeitig aus dem Arbeitsbereich entfernen. Bei Magnesium kommt die Wasserstoffbildung als eigenes Thema hinzu. Diese Kombinationen gehören in eine Gefährdungsbeurteilung, nicht in eine Faustregel.
Wann ein Kühlschmierstoff schadet
Beim unterbrochenen Schnitt wechselt die Schneide zyklisch zwischen Schnitt und Leerlauf. Kühlmittel senkt die Schneidentemperatur, erhöht aber gleichzeitig die Amplitude des Temperaturwechsels und damit den Thermoschock; bei anfälligen Schneidstoffen steigt so die Gefahr der Kammrissbildung. Deshalb wird für manche Fräsoperationen bewusst trocken oder mit konstanter, reichlicher Zufuhr gearbeitet, nicht mit intermittierender Kühlung. Was hier zählt, ist die Gleichmäßigkeit, nicht die Menge.
Mehr Kühlschmierstoff ist keine Steigerungsform von richtig eingestelltem Kühlschmierstoff. Es gibt Operationen, in denen die gleichmäßige Zufuhr mehr wert ist als die reichliche, und Operationen, in denen trocken die bessere Wahl ist.
Belege: IFA-Praxishilfen, Stichworte „Gebrauchskonzentration“ und „Kühlschmierstoffpflege“ sowie Schutzmaßnahme „Prüfung wassergemischter Kühlschmierstoffe“ (Grenztemperatur 40 °C). Refraktometer und Titration im Vergleich, einschließlich Labormethode bei Abweichung: DGUV Regel 109-003 (Ausgabe April 2026), Abschnitt 7.1.1. Phosphin: dieselbe Regel, Abschnitt 5.1.2. Zur thermischen Drift nennen wir bewusst keine Beispielrechnung, weil der zugrunde liegende Werkstoffkennwert in unserer Prüfung nicht auf ein Tabellenwerk zurückgeführt werden konnte. Thermoschock und Kammrissbildung stützen sich auf ein Fachmedium (Quellenverzeichnis, Eintrag „Kammrissbildung“) und sind in den geprüften Regelwerken nicht normativ gefasst.
↑ Zurück zum InhaltNutzen für den Betrieb
Der wirtschaftlich interessante Punkt ist nicht der Literpreis des Konzentrats. Was der Kühlschmierstoff kostet, entsteht über seinen gesamten Lebenszyklus. Der größte Teil davon wird an anderer Stelle verbucht als beim Einkauf.
Wo der Kühlschmierstoff in der Kalkulation sitzt
Zu den kühlschmierstoffbedingten Kosten gehören neben der Beschaffung des Konzentrats die Aufbereitung des Ansatzwassers, die Badpflege, die Überwachung mit ihrem Personalaufwand, die Filtration und Fremdölabscheidung, die Systemreinigung beim Wechsel, die Entsorgung der gebrauchten Emulsion, die Erfassungs- und Absauganlagen sowie die Stillstandszeiten, die ein ungeplanter Badwechsel erzeugt. Nur der erste dieser Posten steht auf der Konzentratrechnung.
Wir nennen hier bewusst keine Prozentzahl. Im Umlauf sind Anteilswerte aus Untersuchungen des Automobil- und Großserienumfelds; wir konnten sie in der zur Verfügung stehenden Zeit nicht bis zur Primärquelle zurückverfolgen und veröffentlichen sie deshalb nicht. Sie wären ohnehin nur begrenzt übertragbar: Bei Einzelfertigung mit teuren Werkstoffen verschiebt sich das Verhältnis zugunsten von Werkstoff- und Werkzeugkosten. Wer den Anteil für den eigenen Betrieb wissen will, addiert die oben genannten Posten für eine Maschine über ein Jahr. Diese Rechnung ist in einem Nachmittag gemacht, und sie ist belastbarer als jede zitierte Quote.
Die Aussage, die auch ohne Prozentzahl trägt: Der Kühlschmierstoff wird in vielen Betrieben nach dem Literpreis eingekauft und nach Gefühl gepflegt, während das Werkzeug, das oft weniger kostet, standzeitüberwacht und dokumentiert wird.
Die vier Hebel, die sich tatsächlich rechnen
Werkzeugstandzeit. Sie ist über die Verschleißmarkenbreite messbar. ISO 3685 nennt für das Standzeitkriterium beim Drehen eine mittlere Verschleißmarkenbreite von 0,3 Millimetern beziehungsweise einen Maximalwert von 0,6 Millimetern sowie eine Kolktiefe von 0,15 Millimetern. Eine reproduzierbare Standzeitmessung ist die einzige Möglichkeit, einen Fluidwechsel überhaupt zu bewerten. Ohne sie ist jede Aussage über eine bessere Standzeit Meinung.
Badstandzeit. Jeder vermiedene ungeplante Badwechsel spart Entsorgungskosten, Systemreinigung und Neuansatz. Der größte Posten ist dabei meist der Maschinenstillstand.
Ausschuss und Nacharbeit. Rückstände, Verfärbungen an Buntmetall, Korrosion im Zwischenlager und thermische Maßabweichung erzeugen Kosten, die im Fertigungscontrolling selten dem Kühlschmierstoff zugeordnet werden, auch wenn sie dort entstehen.
Ausfallzeit durch Hauterkrankungen. Hauterkrankungen an den Händen sind in der Metallbearbeitung ein etabliertes Berufskrankheitengeschehen. Ein eingearbeiteter Maschinenbediener, der wegen eines kumulativ-toxischen Ekzems ausfällt, ist teurer als jedes Fass Konzentrat. Und dieser Ausfall ist die Folge einer Belastung, die sich messen und begrenzen lässt.
Was sich ehrlicherweise nicht versprechen lässt
Eine Standzeitverdopplung durch einen Fluidwechsel allein ist möglich, aber nicht planbar; sie hängt vom Ausgangszustand ab. Wer von einem falsch eingestellten Prozess kommt, sieht große Sprünge; wer von einem gut gepflegten Bad kommt, sieht wenige Prozent. Aus demselben Grund nennen wir keine Einsparprozente ohne den konkreten Ausgangszustand dazu. Auch Badstandzeiten geben wir bewusst nicht in Wochen oder Monaten an: Sie schwanken zwischen wenigen Wochen und mehreren Jahren, abhängig von Anlagengröße, Fremdöleintrag, Pflege und Bearbeitungsaufgabe. Eine Zahl ohne diese Bedingungen wäre irreführend.
Belege: Standzeitkriterien nach ISO 3685:1993. Kostenpositionen abgeleitet aus den Pflege-, Überwachungs- und Entsorgungsanforderungen der DGUV Regel 109-003 (April 2026) und der VDI 3397 Blätter 2 und 3. Bewusst ohne Zahl: Die im Markt kursierenden Anteilswerte an den Fertigungskosten konnten wir nicht bis zur Primärquelle verifizieren und veröffentlichen sie deshalb nicht.
Anwendung prüfen
Rechnet sich das bei Ihnen auch so?
Welche der oben genannten Kostenpositionen bei Ihnen ins Gewicht fällt, hängt an Losgröße, Werkstoff, Anlagentechnik und dem heutigen Pflegezustand. Wir sehen uns den Prozess an, bevor wir ein Produkt nennen.
Risiken
Ein wassergemischtes Bad ist ein besiedelter Lebensraum, ein chemischer Reaktor und eine Emissionsquelle in einem. Die vier Risiken, die zählen, hängen zusammen: Mikroorganismen senken den pH-Wert, ein sinkender pH-Wert begünstigt die Nitrosaminbildung, Fremdöl schneidet den Sauerstoffeintrag ab und beschleunigt beides, und alles zusammen landet als Aerosol in der Hallenluft und auf der Haut der Bediener.
Mikrobiologie: das Bad lebt
Wassermischbare Kühlschmierstoffe werden von einer Mischflora verschiedener Bakterienarten und/oder Pilzen und Hefen besiedelt. Die Keimzahlen erreichen dabei Größenordnungen von 10⁶ bis 10⁸ koloniebildenden Einheiten je Milliliter. Zum Vergleich: Das Ansetzwasser bringt größenordnungsmäßig 10² Keime je Milliliter mit; der Rest wächst im Bad. Die Folgen, die die IFA nennt, sind fauliger Geruch, Emulsionsbruch und Schaumbildung, ein Abfall des pH-Werts und ein Anstieg des Nitritgehalts, Korrosion, Atemwegsbelastungen der Beschäftigten durch Schimmelpilze und Bakterien sowie Infektionen bei kontaminierten Wunden.
Der berüchtigte Montagsgeruch ist kein Zufall. Steht die Umwälzung, fällt der Sauerstoffeintrag weg, und anaerobe Stoffwechselwege (unter anderem die Sulfatreduktion zu Schwefelwasserstoff) setzen sich durch. Deshalb ist eine Wochenendbelüftung eine wirksame und billige Maßnahme.
Nitrit und Nitrosamine: die verbreitete Kurzfassung ist unvollständig
Nitrit kann mikrobiell aus Nitrat entstehen, und Nitrit bildet mit sekundären Aminen, die in Korrosionsinhibitoren und pH-Reglern vorkommen, N-Nitrosamine, von denen mehrere als krebserzeugend eingestuft sind. Genau deshalb greift TRGS 611 an zwei Stellen: über die Nitratfracht des Ansatzwassers und über den Nitritgehalt des Bades.
Üblich ist der Satz, wassergemischte Kühlschmierstoffe dürften nicht mehr als 20 mg/l Nitrit enthalten. Der Satz ist nicht falsch; so steht er auch in der DGUV Regel 109-003 (April 2026), Abschnitt 7.1.1. Er ist aber unvollständig. Das Regelwerk arbeitet mit vier Schwellen, die unterschiedliche Folgen auslösen. Wer nur die 20 kennt, misst zu selten oder eskaliert zu spät.
| Nitritgehalt im gebrauchten Kühlschmierstoff | Folge | Fundstelle |
|---|---|---|
| Grundsatz | Nitritgehalt wöchentlich messen | TRGS 611 Nr. 5.3 Abs. 2 |
| Dreimal hintereinander unter 10 mg/l | Messintervall darf auf höchstens vier Wochen ausgedehnt werden | TRGS 611 Nr. 5.3 Abs. 2 |
| Über 10 mg/l | Rückkehr zum wöchentlichen Messintervall | TRGS 611 Nr. 5.3 Abs. 3 |
| Über 20 mg/l | Nitritquelle suchen und beseitigen; inhibierten Kühlschmierstoff oder Inhibitor zugeben; gegebenenfalls Teilaustausch oder Wechsel, in Abstimmung mit der Herstellfirma | TRGS 611 Nr. 5.3 Abs. 3 und Nr. 5.4 Abs. 2; DGUV Regel 109-003 Anhang 3a |
| Über 80 mg/l | Inhibitorwirkung für den Einzelfall überprüfen; NDELA im Kühlschmierstoff und in der Luft bestimmen | DGUV Regel 109-003 Anhang 3a |
| Über 5 mg/kg NDELA im Kühlschmierstoff | Kühlschmierstoff austauschen, Kreislauf reinigen, Nitritquelle beseitigen; alle Maßnahmen dokumentieren | TRGS 611 Nr. 5.4; DGUV Regel 109-003 Anhang 3a |
Die 20 mg/l sind also eine Handlungsschwelle, ab der eingegriffen werden muss. Sie sind kein Höchstgehalt, unterhalb dessen alles in Ordnung wäre. Die 10 mg/l sind keine Gesundheitsschwelle, sondern die Bedingung dafür, ob seltener gemessen werden darf. Und oberhalb von 80 mg/l reicht die Nitritmessung nicht mehr aus: Dann ist das Reaktionsprodukt selbst zu bestimmen, N-Nitrosodiethanolamin. Der Anhang 3a merkt dazu an, dass ein wassergemischter Kühlschmierstoff mit ausreichend Inhibitor nach Praxiserfahrungen auch im Bereich zwischen 20 und 80 mg/l sicher eingesetzt werden kann. Das ist eine Aussage über inhibierte Systeme und gehört in die Hand der Herstellfirma, nicht in eine Faustregel.
TRGS 611 begrenzt außerdem die Ursache statt nur der Wirkung: Sekundäre Amine sind als Bestandteil des Konzentrats nicht zulässig, und ihr Gehalt aus Verunreinigungen und Nebenbestandteilen darf 0,2 Massenprozent bezogen auf das Konzentrat nicht überschreiten. Für den Betrieb bleibt der Zusammenhang, der am häufigsten übersehen wird: Ein sinkender pH-Wert fördert die Nitrosaminbildung. pH-Kontrolle ist damit nicht nur Korrosionsschutz, sondern unmittelbar Gesundheitsschutz.
Haut
Die IFA unterscheidet zwei Wege ins Kontaktekzem. Der nicht-allergische, toxisch-irritative Weg entsteht akut bei einmaliger starker Einwirkung, vor allem aber kumulativ durch wiederholte, für sich genommen harmlose Einwirkung von Wasser, Alkalien und Tensiden; besonders betroffen sind Beschäftigte mit von Natur aus trockener Haut. Der allergische Weg ist eine Spättyp-Reaktion, die erst nach einem bis mehreren Tagen sichtbar wird und eine vorangegangene Sensibilisierung voraussetzt.
Für die Prävention ist entscheidend, wie die beiden Wege zusammenhängen und wie nicht. Ein irritatives Ekzem wandelt sich nicht in ein allergisches um: Die Schädigung der Hautbarriere ist kein immunologischer Vorgang, die Sensibilisierung gegen einen bestimmten Inhaltsstoff dagegen schon. Es bleiben zwei getrennte Krankheitsmechanismen. Der Zusammenhang zwischen ihnen ist ein anderer, und er ist der Grund, warum die banale Dauerbelastung kein nachrangiges Thema ist: Eine bereits geschädigte Hautbarriere lässt Stoffe leichter eindringen und erhöht damit das Risiko, dass eine Sensibilisierung überhaupt zustande kommt. Wer die kumulativ-irritative Belastung senkt, senkt deshalb auch das Sensibilisierungsrisiko. Wassermischbare Kühlschmierstoffe sind hier fordernder als Schneidöle, weil die wässrige Phase entfettend wirkt und der pH-Wert im alkalischen Bereich liegt. Tätigkeiten mit Hautkontakt zu wassergemischten Kühlschmierstoffen sind nach TRGS 401 (Ausgabe Oktober 2022) im Betrieb zu beurteilen; daraus folgen Hautschutzplan, Handschuhauswahl und Unterweisung.
Eine Formulierung kann einzelne bekannte Auslöser vermeiden, etwa bor-, amin- oder formaldehydabspalterfrei sein. Die Hautgefährdung am Arbeitsplatz hebt das nicht auf: Sie ergibt sich aus Konzentration, Standzeit, Keimbelastung, Fremdöleintrag und Kontaktdauer und ist nach TRGS 401 im Betrieb zu beurteilen.
Aerosole und Nebel: es gibt keinen Arbeitsplatzgrenzwert
Kühlschmierstoffnebel entstehen durch Zerstäubung an rotierenden Teilen und durch Verdampfung mit anschließender Kondensation. Hier steht der Befund, der in der Praxis am häufigsten falsch erinnert wird: Es gibt bis heute keinen arbeitsmedizinisch-toxikologisch begründeten Arbeitsplatzgrenzwert für Kühlschmierstoffe als Gesamtstoff. Die vielzitierten 10 mg/m³ standen in der TRGS 900 in der Fassung von 2000 und sind mit deren Neufassung als „Arbeitsplatzgrenzwerte“ im Januar 2006 als AGW entfallen. Wer sie heute als Arbeitsplatzgrenzwert nennt, nennt einen Wert, den es seit zwanzig Jahren nicht mehr gibt.
Beurteilt wird stattdessen mehrstufig, und die Stufen sind streng auseinanderzuhalten.
Erstens die stoffbezogenen Arbeitsplatzgrenzwerte. Verbindlich sind die Beurteilungsmaßstäbe nach TRGS 402 (Ausgabe September 2023): Arbeitsplatzgrenzwerte nach TRGS 900, Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen für krebserzeugende Stoffe nach TRGS 910, Beurteilungsmaßstäbe aus stoffspezifischen Technischen Regeln sowie verbindliche EU-Grenzwerte. Ein Arbeitsplatzgrenzwert gilt dabei immer für den benannten Stoff, nicht für ein Produkt. Der in diesem Zusammenhang am häufigsten genannte Eintrag ist „Mineralöle (Erdöl), stark raffiniert“ mit 5 mg/m³, zu beurteilen als Summe aus Dampf und Aerosolen (TRGS 900 in der Fassung vom 05.06.2026). Dieser Wert ist kein Summengrenzwert für Kühlschmierstoffe. Er ist einschlägig, soweit die betreffenden stark raffinierten Mineralöle tatsächlich Bestandteil der Exposition sind, und er lässt sich insbesondere nicht auf mineralölfreie Systeme übertragen. Welche Stoffe im Einzelfall zu betrachten sind, ergibt sich aus dem Sicherheitsdatenblatt und der Gefährdungsbeurteilung, nicht aus der Produktkategorie.
Zweitens die komponentenbezogene Betrachtung. Für einzelne Inhaltsstoffe gelten eigene Arbeitsplatzgrenzwerte, unter anderem 0,5 mg/m³ für Borsäure und Natriumborate, berechnet als Bor. Das ist der fachliche Hintergrund dafür, dass borfreie Formulierungen im Markt eine Rolle spielen; das bleibt eine Regelwerksaussage und ist kein Produktvorteil. Hinzu kommen die Arbeitsplatzgrenzwerte der bearbeiteten Metalle.
Drittens, und davon getrennt, der Expositionsbegrenzungswert. Die DGUV Regel 109-003 nennt für wassergemischte Kühlschmierstoffe in der Metallbearbeitung in der Ausgabe April 2026 einen Expositionsbegrenzungswert von 8 mg/m³. Die Regel formuliert die Einordnung ungewöhnlich offen: Bei den Expositionsbegrenzungswerten handele es sich nicht um gesundheitsbasiert abgeleitete Grenzwerte; auch bei Einhaltung dieser Werte seien gesundheitliche Gefährdungen für die Beschäftigten nicht auszuschließen. Der Wert bildet den Stand der Technik ab, nicht eine Unbedenklichkeitsschwelle. Er ersetzt die stoffbezogene Betrachtung nicht, sondern tritt neben sie.
Wer also „den Grenzwert für Kühlschmierstoffnebel“ nennt, verkürzt ein dreistufiges System auf eine Zahl. Und wer die 5 mg/m³ und die 8 mg/m³ als zwei Fassungen desselben Werts behandelt, vermischt einen stoffbezogenen Rechtsgrenzwert mit einem technisch begründeten Orientierungswert.
Fremdstoffe: warum Fremdöl der Hauptschädiger ist
Die IFA fasst als Fremdstoffe die unbeabsichtigten Einschleppungen in den Kühlschmierstoff zusammen: feste Partikel aus Spänen und Werkzeugabrieb, Fremdöle vor allem aus Leckagen an Hydrauliksystemen und offenen Schmiersystemen, dazu Korrosionsschutzöle, Härteöle und Lösemittelrückstände; ausdrücklich benannt sind schließlich auch Speisereste, Getränkereste und Kehrschmutz. Die Folge ist eine wesentliche Veränderung der Kühlschmierstoffeigenschaften und eine deutliche Herabsetzung der Standzeiten; grobe Verunreinigungen wie Putzlappen können Leitungen und Pumpen verstopfen.
Fremdöl ist dabei der unterschätzte Hauptschädiger, weil es gleich vierfach wirkt: Es bildet einen Film auf der Badoberfläche und schneidet den Sauerstoffeintrag ab, was anaerobe Keime begünstigt; es verfälscht die Refraktometermessung; es zehrt Emulgatoren; und es erhöht die Ölnebelbildung. Ein Bad mit hohem Fremdölanteil kippt schneller, unabhängig davon, wie gut das Konzentrat ist.
Schaum, Korrosion, Brand, Entsorgung
Schaum wird durch zu weiches Ansatzwasser, hohe Umwälzleistung und Lufteinträge an Undichtigkeiten begünstigt; er verschlechtert die Kühlung an der Wirkstelle und kann Anlagen zum Überlaufen bringen. Korrosion tritt am Bauteil wie an der Maschine auf; typische Auslöser sind eine zu niedrige Gebrauchskonzentration oder ein pH-Abfall. Brand ist bei wassermischbaren Fluiden im Normalbetrieb nachrangig, bei stark aufkonzentrierten Rückständen, Ölnebeln in der Absaugung und bei der Bearbeitung reaktiver Werkstoffe wie Magnesium oder Titanfeinspänen aber ein reales Thema für die Gefährdungsbeurteilung. Die Entsorgung gebrauchter Emulsion ist abfallrechtlich ein eigener, dokumentierter Vorgang; chlorhaltige Additive machen den gebrauchten Kühlschmierstoff nach IFA-Angabe zum Sondermüll.
Belege: Keimzahlen, Fremdstoffe, Kontaktekzem, Schaum: IFA-Praxishilfen Kühlschmierstoffe, Lexikon-Stichworte „Mikroorganismen“, „Fremdstoffe“, „Kontaktekzem“, „pH-Wert“ (Zugriff 09.08.2026). Nitritstufen: TRGS 611 (Mai 2007) Nr. 5.2 bis 5.4 sowie DGUV Regel 109-003 (April 2026), Anhang 3a. Sekundäramine 0,2 Massenprozent: TRGS 611 Nr. 4.2. Hautgefährdung: TRGS 401 (Oktober 2022, zuletzt geändert GMBl 2024 S. 769). Grenzwertsystematik: TRGS 402 (September 2023), TRGS 900 (Fassung 05.06.2026, Eintrag „Mineralöle (Erdöl), stark raffiniert“, 5 mg/m³, Summe aus Dampf und Aerosolen), DGUV Regel 109-003 (April 2026) Abschnitt 5.1.2.1 und Tabelle 1. Die beiden Wege ins Kontaktekzem halten wir bewusst getrennt: Eine geschädigte Hautbarriere erhöht das Sensibilisierungsrisiko; ein irritatives Ekzem geht aber nicht in ein allergisches über. Die verbreitete Kurzformel vom „Übergang“ gibt den Zusammenhang falsch wieder.
↑ Zurück zum InhaltPrüf- und Überwachungsplan
Nach TRGS 611 ist die Unternehmensleitung verpflichtet, Nitritgehalt und pH-Wert regelmäßig zu prüfen und die Ergebnisse zu dokumentieren; die Dokumentation soll in einem Prüfplan erfolgen. Die DGUV Regel 109-003 (Ausgabe April 2026) konkretisiert das in Abschnitt 7.1.1 mit einem Muster-Prüfplan (Anhang 3a) und einem Musterformular (Anhang 3b). Für einen Soll-Ist-Vergleich soll der Prüfplan mindestens den Nitritgehalt des wassergemischten Kühlschmierstoffs, den pH-Wert, den Nitrat- und Nitritgehalt des Ansetzwassers, die Gebrauchskonzentration und wahrnehmbare Veränderungen enthalten. Aus anwendungstechnischen Gründen sollen weitere Größen mitgeführt werden.
| Prüfgröße | Verfahren | Intervall | Kriterium / Handlungsschwelle | Regelwerk |
|---|---|---|---|---|
| Wahrnehmbare Veränderungen (Aussehen, Geruch) | Sicht und Geruch | täglich | keine auffälligen Abweichungen gegenüber dem Frischansatz | DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| pH-Wert | Labor: elektrometrisch mit pH-Meter. Vor Ort: pH-Papier mit Spezialindikatoren im geeigneten Messbereich, keine Universalindikatoren | wöchentlich; bei Glas- und Keramikbearbeitung monatlich | Abfall gegenüber der Erstbefüllung über 0,5 Punkte: Maßnahmen nach Herstellerempfehlung. Über 1,0 Punkte: gegebenenfalls Kühlschmierstoff austauschen und Kreislauf reinigen | TRGS 611 Nr. 5.9; DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| Gebrauchskonzentration | Handrefraktometer: Ablesewert mal produktspezifischer Refraktionsfaktor | wöchentlich, zusätzlich bei jedem Neuansatz | Herstellersollwert | DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| Basenreserve | Säuretitration nach Herstellerempfehlung | bei Bedarf | herstellerspezifisch | DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| Nitritgehalt | Teststäbchen oder Labormethode | wöchentlich; nach drei aufeinanderfolgenden Werten unter 10 mg/l Verlängerung auf höchstens vier Wochen möglich, bei einem Wert über 10 mg/l zurück auf wöchentlich | über 20 mg/l: Nitritquelle beseitigen, inhibierten Kühlschmierstoff oder Inhibitor zugeben, gegebenenfalls Teilaustausch. Über 80 mg/l: Inhibitorwirkung prüfen, NDELA im Kühlschmierstoff und in der Luft bestimmen. Über 5 mg/kg NDELA: austauschen, Kreislauf reinigen | TRGS 611 Nr. 5.3 und 5.4; DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| Nitrat- und Nitritgehalt des Ansetzwassers | Teststäbchen oder Labormethode (entfällt in der Regel bei Bezug aus dem öffentlichen Netz) | nach Bedarf | Nitrat höchstens 50 mg/l; bei Überschreitung aus dem öffentlichen Netz den Versorgungsbetrieb verständigen | TRGS 611 Nr. 5.2; DGUV Regel 109-003, Anhang 3a |
| Wasserhärte und Herkunft des Ansetzwassers | Titration oder Auskunft des Versorgers | bei Neuansatz und bei Wechsel der Wasserquelle | günstig 10 bis 20 Grad deutscher Härte; Trinkwasserqualität, höchstens 10² koloniebildende Einheiten je Milliliter, keine Krankheitserreger | DGUV Regel 109-003, Abschnitt 7.1.1; IFA-Praxishilfen |
| Temperatur des Bades | Thermometer oder Anlagensensorik | bei Überschreitung der Grenztemperatur regelmäßig | typische anwendungstechnische Grenze 40 °C bei Zerspanung | IFA-Praxishilfen, Prüfung wassergemischter Kühlschmierstoffe |
| Fremdölanteil | Sichtkontrolle; Abscheideleistung dokumentieren | regelmäßig, betrieblich festzulegen | kein geschlossener Ölfilm auf der Badoberfläche | VDI 3397 Blatt 2 (Juni 2014) |
| Keimbelastung (Verlaufskontrolle) | Eintauchnährböden mit nicht selektiven Standard-Nährmedien zur Gesamtkoloniezahl | betrieblich festzulegen; es besteht keine Überwachungspflicht | kein Richtwert. Bewertet wird der Verlauf. Eintauchnährböden sind semi-quantitativ und im Bereich 10³ bis 10⁴ KBE/ml am zuverlässigsten | DGUV Regel 109-003, Abschnitt 7.1.1; DGUV Information 209-051 (Juli 2016) |
Dokumentation, Fachkunde, Probenahme
Dokumentationspflicht. Die Prüfergebnisse sind zu dokumentieren. Eine Biozidzugabe ist gesondert zu dokumentieren: Art des Biozids, Konzentration während der Verwendungsdauer unter Berücksichtigung notwendiger Nachfüllungen sowie die vom Biozidhersteller vorgegebene Höchstkonzentration, die nicht überschritten werden darf. Eine Zugabe soll nur nach Rücksprache mit der Lieferfirma erfolgen.
Fachkundepflicht. Die Prüfung muss von fachkundigen Personen durchgeführt werden. Fachkundig können die Unternehmensleitung selbst, Betriebsangehörige oder Betriebsfremde sein; die Fachkunde muss nicht in einer Person vereint sein, und das Wissen ist auf dem aktuellen Stand zu halten.
Probenahme. Die Regel ist hier präzise, und die Praxis ist es selten: Die Probe soll während der Umwälzung aus dem Reinbehälter oder direkt aus dem Zulauf gezogen werden. Eine Schöpfprobe aus dem stehenden Tank misst die Schichtung, nicht das Bad.
Kopfdaten des Formulars. Anhang 3b sieht zusätzlich vor, dass Maschinenbezeichnung und -nummer, Füllmenge, Bearbeitungsart, Kühlschmierstoff, Soll-Konzentration, Refraktometerfaktor, Titrationsfaktor, Verantwortliche sowie für das Ansetzwasser Nitrat, Nitrit, Härte und Herkunft festgehalten werden. Genau diese Kopfdaten fehlen in der Praxis am häufigsten. Ohne den Refraktometerfaktor ist jede Konzentrationsmessung im Formular wertlos.
Geltungsbereich der Intervalle. Die angegebenen Prüfintervalle beziehen sich auf den Dauerbetrieb. Andere Betriebsverhältnisse können zu anderen Intervallen führen; Ausnahmen nach TRGS 611 sind möglich. Ein Bad, das nach längerem Stillstand wieder anläuft, ist kein Fall für den Wochenrhythmus.
Nachdosieren, Teilwechsel, Komplettwechsel oder Systemreinigung?
Das ist die Frage, mit der die meisten Instandhalter auf diese Seite kommen, und der Prüfplan allein beantwortet sie nicht: Er sagt, was zu messen ist, nicht, welche der vier Maßnahmen der gemessene Befund auslöst. Die folgende Zuordnung trennt sie. Wo das Regelwerk eine Zahl vorgibt, steht sie; wo es keine gibt, steht bewusst ein Entscheidungskriterium statt einer erfundenen Schwelle.
| Maßnahme | Woran Sie den Fall erkennen | Woran Sie erkennen, dass die Maßnahme nicht mehr reicht |
|---|---|---|
| Nachdosieren: Wasser oder Konzentrat | Die Gebrauchskonzentration liegt außerhalb des Herstellersollwerts, aber pH-Wert und Nitritgehalt liegen im Band, es gibt keine wahrnehmbaren Veränderungen, und die Abweichung ist durch eine bekannte Ursache erklärbar: Verdunstung (Konzentration steigt) oder Ausschleppung mit Bauteilen und Spänen (Konzentration fällt). Nachgefüllt wird mit entsalztem Wasser, aufkonzentriert mit vorgemischter Emulsion. | Dieselbe Korrektur wird in immer kürzeren Abständen nötig, oder Refraktometer und Titration laufen zunehmend auseinander. Dann liegt keine Drift vor, sondern ein Verbrauch beziehungsweise ein Fremdöleintrag; die Ursache sitzt nicht in der Dosierung. |
| Teilwechsel oder Zugabe eines Inhibitors | Der Nitritgehalt übersteigt 20 mg/l, oder der pH-Wert ist dauerhaft um mehr als 0,5 Punkte gegenüber dem Frischansatz gefallen, oder mehrere Befallsindikatoren steigen gemeinsam an (Basenreserve sinkt, Schaum, Geruch, Aufrahmung). Voraussetzung ist, dass die Nitritquelle identifiziert und beseitigt werden kann. TRGS 611 verlangt die Abstimmung mit der Herstellfirma. | Der Nitritgehalt steigt nach der Maßnahme erneut, der pH-Wert stabilisiert sich nicht, oder ein zweiter Teilwechsel wird innerhalb kurzer Zeit nötig. Ab 80 mg/l Nitrit ist zusätzlich die Inhibitorwirkung im Einzelfall zu überprüfen und NDELA im Kühlschmierstoff und in der Luft zu bestimmen. |
| Kompletter Badwechsel | Zwingend bei mehr als 5 mg/kg NDELA im Kühlschmierstoff. Ferner bei einem pH-Abfall über 1,0 Punkte, bei gebrochener Emulsion, bei Nitritwerten über 80 mg/l ohne belegte Inhibitorwirkung, und immer dann, wenn sich das Bad mit Nachdosieren und Teilwechsel nicht mehr in den Sollbereich zurückführen lässt. | Das neue Bad erreicht die Werte des Frischansatzes nicht oder verlässt sie schneller als das vorherige. Dann war der Wechsel die richtige Maßnahme am falschen Objekt: Der Defekt sitzt in der Anlage. |
| Systemreinigung | Immer als Teil eines kompletten Badwechsels; ein Badwechsel ohne Reinigung impft das neue Bad sofort. Zusätzlich bei sichtbaren Biofilmen an Tankwänden, bei aufschwimmender Biomasse, bei verstopften Leitungen, Filtern oder Pumpen und dann, wenn ein frisch angesetztes Bad schneller kippt als sein Vorgänger. | Auch nach der Reinigung treten dieselben Befunde auf. Dann sind Anlagenteile zu prüfen, die im Umlauf nicht erreicht werden: Toträume, Späneförderer, Rücklaufrinnen sowie undichte Hydraulik als dauerhafte Fremdölquelle. |
Die Grenze der Selbsthilfe ist im Regelwerk benannt: Bei Verdacht auf starken mikrobiellen Befall, bei Nitritwerten im NDELA-pflichtigen Bereich und vor jeder Biozidzugabe ist die Hersteller- oder Lieferfirma einzuschalten. Eine Biozidzugabe soll ausdrücklich nur nach Rücksprache erfolgen, und sie ist gesondert zu dokumentieren.
Keimzahl: kein Grenzwert, keine Messpflicht, trotzdem messen
Die IFA formuliert es unmissverständlich: Es gibt weder einen arbeitsmedizinisch-hygienisch noch einen technisch begründeten Richtwert für die Keimbelastung von wassergemischten Kühlschmierstoffen. Die DGUV Regel 109-003 bestätigt das in Abschnitt 7.1.1 mit einem Satz, der keine Auslegung zulässt: Es besteht keine Verpflichtung zur mikrobiologischen Überwachung des wassergemischten Kühlschmierstoffs.
Das heißt nicht, dass Messen sinnlos ist. Im Gegenteil. Es heißt, dass der Einzelwert nichts aussagt und der Verlauf alles. Ein Bad, das seit Monaten stabil auf mittlerem Niveau liegt, ist unauffällig. Ein Bad, das innerhalb von zwei Wochen um zwei Zehnerpotenzen steigt, ist ein Fall, unabhängig vom Absolutwert. Wer eine Zahl als Grenzwert in eine Arbeitsanweisung schreibt, muss wissen, dass sie eine betriebliche Festlegung ist und keine Anforderung aus dem Regelwerk.
Eintauchnährböden ordnet die Regel als semi-quantitative Verfahren ein, die nicht die Genauigkeit von Laboruntersuchungen erreichen. Sie liefern die zuverlässigsten Ergebnisse zwischen 10³ und 10⁴ KBE/ml; bei sehr niedriger oder sehr hoher Besiedlung kann es zu starken Abweichungen gegenüber der Laboruntersuchung kommen, aus denen Fehlinterpretationen mit Blick auf eine erforderliche Nachkonservierung entstehen können. Zu verwenden sind nicht selektive Standard-Nährmedien; gebrauchte Nährböden sind vorschriftsgemäß thermisch zu entsorgen.
Woran man einen starken mikrobiellen Befall stattdessen erkennt, ist im Betrieb ohne Labor verfügbar: Verringerung der Basenreserve, deutlicher Abfall des pH-Werts, Schaumbildung, Anstieg der Nitritkonzentration, Instabilität der Emulsion, unangenehmer Geruch, Verfärbung, sichtbare Biofilme oder aufschwimmende Biomasse sowie verstopfte Leitungen, Filter und Pumpen. Die Regel schränkt selbst ein, dass sich eine mikrobielle Aktivität nicht immer über diese Parameter bemerkbar macht; besonders in Zentralsystemen kann eine ergänzende Koloniezahlbestimmung deshalb sinnvoll sein. Und der wichtigste Satz für die Praxis: Ein starker mikrobieller Befall wird in der Regel durch Präventivkonservierung vermieden. Wer erst misst, wenn es riecht, misst zu spät.
Bei Verdacht auf starken Befall empfiehlt die DGUV Regel ausdrücklich, die Hersteller- oder Lieferfirma des Kühlschmierstoffs einzuschalten. Dort liegen die Kenntnisse über Rezeptur und anwendungstechnische Besonderheiten, ohne die eine Reaktion Raten bleibt.
Technische und organisatorische Maßnahmen
Fremdöl entfernen. Die IFA nennt Skimmer, Absauganlagen, Koaleszenzseparatoren, Flotationsanlagen, Kammer- und Tellerseparatoren sowie Ringkammerentöler. Ebenso wichtig ist die Ursachenbeseitigung: regelmäßige Wartung der Hydrauliksysteme an den Maschinen, Kontrolle der Ölabstreifeinrichtungen und Optimierung der Einstellung von Zentralschmieranlagen. Ein Skimmer ersetzt keine dichte Hydraulik.
Feststoffe entfernen. Sedimentieren, Zentrifugieren, Flotieren, Magnetabscheiden, Filtrieren; bei Einzelmaschinen haben sich laut IFA kombinierte Abscheider aus Magnetabscheider und Papierbandfilter bewährt. Regelwerksbezug ist VDI 3397 Blatt 2 (Juni 2014).
Emissionen erfassen. Nach VDI 3802 Blatt 2 (März 2012) muss eine Erfassung vier Ausbreitungsmechanismen beherrschen: thermische Unterschiede, Druckunterschiede, mechanische Kräfte und Diffusion. Als Auslegungswerte nennt die IFA eine Zuluftgeschwindigkeit an Öffnungen von 0,2 bis 0,4 m/s nach innen, eine Geschwindigkeit am Erfassungspunkt von höchstens 4 m/s, damit keine großen Tropfen und Späne mitgerissen werden, und eine Strömungsgeschwindigkeit in Rohrleitungen um 20 m/s, damit sich nichts absetzt. Die Rangfolge ist eindeutig: geschlossene Systeme vor halboffenen vor offenen. Und die Erfassung gehört in die Maschinenplanung, nicht in die Nachrüstung.
Systemreinigung beim Badwechsel. Ein Badwechsel ist ein Reinigungsvorgang. Reste der alten Emulsion, Biofilm an Tankwänden und Ablagerungen in Leitungen impfen das neue Bad sofort.
Stoffauswahl vor der Beschaffung. Die „Stoffliste für Kühlschmierstoffe nach DIN 51385 für die Metallbearbeitung“ (25. Auflage, Stand 03.12.2025, getragen von Anwendern, dem UNITI e. V., der IG Metall und der BGHM) benennt für Kühlschmierstoffe verbotene Stoffe, Stoffe mit Verwendungseinschränkung und deklarationspflichtige Stoffe. Sie ist das praktischste Werkzeug, um ein Produkt vor der Beschaffung zu prüfen, und sie wird jährlich geprüft.
Belege: Prüfplan, Prüfmethoden, Probenahme, fachkundige Personen, Biozidzugabe und deren Dokumentation: DGUV Regel 109-003 „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen“ (Ausgabe April 2026), Abschnitte 7.1.1 bis 7.1.4 sowie Anhänge 3a und 3b. Nitrit- und pH-Intervalle sowie die Dokumentationspflicht dem Grunde nach: TRGS 611 (Mai 2007), Nummern 5.2, 5.3, 5.4 und 5.9. Keine Keimzahl-Richtwerte: IFA-Praxishilfen, Stichwort „Keimzahlbestimmung“, und DGUV Information 209-051 „Keimbelastung wassergemischter Kühlschmierstoffe“ (Juli 2016). Badpflege und Abscheidung: VDI 3397 Blatt 2 (Juni 2014). Erfassung: VDI 3802 Blatt 2 (März 2012).
↑ Zurück zum InhaltRegelwerk und Normen
Die folgenden Ausgabestände wurden am 09.08.2026 einzeln geprüft. Zwei davon sind der häufigste Grund, warum Fachtexte über Kühlschmierstoffe veraltet sind: Die DGUV Regel 109-003 ist im April 2026 neu erschienen (erstmals seit März 2011), und die Stoffliste nach DIN 51385 heißt seit Längerem nicht mehr nach ihrer alten Trägerkonstellation. Wer aus einer Quelle abschreibt, die noch „BGR 143“ oder die Ausgabe 2011 führt, arbeitet an genau der Stelle mit einem überholten Stand, an der es zählt: bei den Expositionsbegrenzungswerten.
| Bezeichnung | Ausgabe | Wofür zitiert |
|---|---|---|
| TRGS 611: Verwendungsbeschränkungen für wassermischbare bzw. wassergemischte Kühlschmierstoffe, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können | Mai 2007, GMBl Nr. 27/28 vom 15.06.2007, S. 564 | Sekundäre Amine im Konzentrat (Nr. 4.2), Nitrat im Ansetzwasser (Nr. 5.2), Nitrit-Messintervalle und Handlungsschwellen (Nr. 5.3, 5.4), wöchentliche pH-Kontrolle und Abfallgrenze 0,5 Punkte (Nr. 5.9) |
| TRGS 900: Arbeitsplatzgrenzwerte | Januar 2006, zuletzt geändert GMBl 2026 S. 353 bis 354 [Nr. 16] vom 05.06.2026 | Eintrag „Mineralöle (Erdöl), stark raffiniert“ mit 5 mg/m³ als Summe aus Dampf und Aerosolen; Arbeitsplatzgrenzwerte der Einzelkomponenten und der bearbeiteten Metalle |
| TRGS 402: Ermitteln und Beurteilen der Gefährdungen bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen, Inhalative Exposition | September 2023, GMBl 2023 S. 898 bis 920 vom 11.09.2023 | Rangfolge der verbindlichen Beurteilungsmaßstäbe, weil für Kühlschmierstoffe als Gesamtstoff kein Arbeitsplatzgrenzwert existiert |
| TRGS 401: Gefährdung durch Hautkontakt, Ermittlung, Beurteilung, Maßnahmen | Oktober 2022, GMBl 2022 S. 895 bis 926, zuletzt geändert GMBl 2024 S. 769 vom 19.09.2024 | Beurteilung der Hautgefährdung, Hautschutzplan, Handschuhauswahl |
| TRGS 400: Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen | Juli 2017, GMBl 2017 S. 638 vom 08.09.2017 | Systematik der Gefährdungsbeurteilung, auf die diese Seite verweist |
| DGUV Regel 109-003: Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen (vormals BGR/GUV-R 143) | April 2026; erste Neuausgabe seit März 2011, die sie ersetzt | Prüfplanpflicht und Muster-Prüfplan (Abschnitt 7.1.1, Anhänge 3a und 3b), Expositionsbegrenzungswert 8 mg/m³ und dessen ausdrücklich nicht gesundheitsbasierte Ableitung (Abschnitt 5.1.2.1, Tabelle 1), Phosphinbildung bei Sphäroguss und Magnesiumlegierungen (Abschnitt 5.1.2), fachkundige Personen, Biozidzugabe und Dokumentation |
| DGUV Information 209-051: Keimbelastung wassergemischter Kühlschmierstoffe (vormals BGI/GUV-I 762) | Juli 2016; ersetzt vollständig die Fassung August 2011 | Mikrobiologie, Eintauchnährböden, Trendkontrolle der Keimzahl |
| VDI 3397 Blatt 2: Pflege von Kühlschmierstoffen für spanende und umformende Fertigungsverfahren | Juni 2014 | Badpflege, Fremdölabscheidung, Feststoffentfernung |
| VDI 3397 Blatt 3: Entsorgung von Kühlschmierstoffen | Oktober 2016 | Entsorgungswege gebrauchter Emulsionen |
| VDI 3397 Blatt 1: Bearbeitungsmedien (BM) für die Umformung und Zerspanung, also Kühlschmierstoffe, Umformschmierstoffe, Minimalmengenschmierstoffe, Multifunktionsöle | März 2020; Titel gegenüber der Vorgängerausgabe geändert | Einordnung und Einteilung der Bearbeitungsmedien, Prüfverfahren zur Schmierwirkung |
| VDI 3802 Blatt 2: Raumlufttechnische Anlagen für Fertigungsstätten, Absaugung luftfremder Stoffe an materialabtragenden Werkzeugmaschinen | März 2012 | Auslegung der Erfassung von Kühlschmierstoffemissionen |
| DIN 51385: Schmierstoffe, Bearbeitungsmedien für die Umformung und Zerspanung von Werkstoffen, Begriffe | 2013-12; ersetzt die zurückgezogene Fassung 1991-06 | Begriffsnorm und Gliederungsgrundlage der Stoffliste. Die im Netz kursierenden Kurzzeichen für die Untergruppen verwenden wir nicht: Sie ließen sich in keiner der geprüften Quellen bestätigen. Belegt ist nur die Zweiteilung in emulgierbare und wasserlösliche Produkte |
| ISO 6743-7 (international): Schmierstoffe, Industrieöle und verwandte Produkte (Klasse L), Klassifikation, Teil 7: Familie M (Metallbearbeitung) | 1986; überprüft und bestätigt 2020 | Das internationale Gegenstück zur deutschen Begriffsnorm, für Leser, die eine Klassifikation ausserhalb des deutschen Regelwerks brauchen |
| Stoffliste für Kühlschmierstoffe nach DIN 51385 für die Metallbearbeitung (Anwender, UNITI e. V., IG Metall, BGHM) | 25. Auflage, Stand 03.12.2025; jährliche Prüfung | Verbotene, eingeschränkte und deklarationspflichtige Stoffe; Vorauswahl bei der Beschaffung |
| ISO 3685: Tool-life testing with single-point turning tools | 1993 | Standzeitkriterien: mittlere Verschleißmarkenbreite 0,3 mm, Maximalwert 0,6 mm, Kolktiefe 0,15 mm |
Zwei Hinweise zur Sorgfalt. Erstens: Die TRGS 611 ist unverändert in Kraft, ihre internen Querverweise sind jedoch zwei Rechtsgenerationen alt. Die Regel ist zu zitieren, ihre Verweise sind es nicht. Zweitens: Der Primärserver der BAuA war während unserer Prüfung über eine Bot-Schutz-Challenge abgesichert und deshalb nicht direkt abrufbar; die TRGS-Angaben stammen aus den amtlichen Volltextspiegeln der Berufsgenossenschaften. Wir schreiben das dazu, weil ein Ausgabestand aus zweiter Hand ein Indiz ist und kein Beleg.
Kein Ersatz für die Gefährdungsbeurteilung. Dieser Beitrag beschreibt den allgemeinen Stand von Technik und Regelwerk. Er ersetzt weder die Gefährdungsbeurteilung nach § 6 GefStoffV und TRGS 400 noch die Betriebsanweisung, die Unterweisung oder eine produktbezogene Freigabe. Verbindlich sind für jedes Produkt das aktuelle Sicherheitsdatenblatt und das technische Merkblatt sowie die im Betrieb geltenden Festlegungen. Die Verantwortung für Auswahl, Einsatzbedingungen, Überwachung und Dokumentation liegt beim Arbeitgeber.
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