Für Betreiber in der Metallbearbeitung, die Kühlschmierstoffdämpfe am Arbeitsplatz reduzieren müssen, stellt sich eine zentrale Frage: Wie gefährlich sind KSS-Dämpfe wirklich, und welche technischen Maßnahmen sind vorgeschrieben? Kühlschmierstoffe sind in spanenden Fertigungsprozessen unverzichtbar. Doch wo Metall gedreht, gefräst oder geschliffen wird, entstehen feine Aerosole und Ölnebel, die ohne geeignete Absaugtechnik in der Hallenluft verbleiben.
Dieser Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Kühlschmierstoffdämpfe in der Metallbearbeitung: von der Entstehung über Gesundheitsrisiken und gesetzliche Grenzwerte bis zur richtigen Wahl des Ölnebelabscheiders. Die Antworten richten sich an Produktionsleiter, Sicherheitsbeauftragte und Betreiber, die konkrete Entscheidungen treffen müssen.
Was sind Kühlschmierstoffdämpfe und wie entstehen sie?
Kühlschmierstoffdämpfe sind feine Aerosole, Ölnebel und Dampfgemische, die bei der Zerspanung von Metall entstehen. Sie bilden sich, wenn Kühlschmierstoff (KSS) auf erhitzte Werkstück- und Werkzeugoberflächen trifft und dabei verdampft oder durch mechanische Einwirkung in kleinste Tröpfchen zerstäubt wird. Die Partikelgröße liegt häufig unter 5 Mikrometern.
Typische Prozesse, bei denen KSS-Dämpfe entstehen, sind Drehen, Fräsen, Schleifen, Bohren und Honen. Dabei spielen drei Faktoren eine entscheidende Rolle: die Schnittgeschwindigkeit, die Temperatur in der Kontaktzone und die Art des eingesetzten Kühlschmierstoffs. Hochdruck-KSS-Systeme erzeugen besonders feine Aerosole, weil der Schmierstoff mit hohem Druck auf das Werkzeug aufgebracht wird.
Welche Arten von Kühlschmierstoffen gibt es?
Kühlschmierstoffe werden grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilt: wassermischbare KSS (Emulsionen und Lösungen) und nicht wassermischbare KSS (Schneidöle). Wassermischbare KSS enthalten Biozide, Korrosionsschutzmittel und Emulgatoren, die bei der Verdampfung ebenfalls in die Luft gelangen können. Schneidöle erzeugen bei hohen Temperaturen Ölnebel mit einem hohen Anteil an gesundheitsrelevanten Kohlenwasserstoffen.
Die Zusammensetzung des KSS beeinflusst direkt, welche Schadstoffe in der Hallenluft auftreten und welche Filtertechnik für die Ölnebelabsaugung eingesetzt werden muss.
Welche Gesundheitsrisiken gehen von KSS-Dämpfen aus?
KSS-Dämpfe und Ölnebel können bei dauerhafter Exposition zu ernsthaften Erkrankungen der Atemwege, der Haut und der Lunge führen. Besonders kritisch sind ultrafeine Partikel unter 1 Mikrometer, die tief in die Lunge eindringen und dort nicht mehr durch körpereigene Mechanismen abtransportiert werden können.
Typische Gesundheitsfolgen durch unzureichende Absaugtechnik in der Metallbearbeitung sind:
- Chronische Bronchitis und Asthma durch Inhalation von Ölaerosolen
- Exogen-allergische Alveolitis (Lungenbläschenentzündung) durch biologisch kontaminierte Emulsionen
- Kontaktekzeme durch Hautkontakt mit KSS-Bestandteilen
- Krebserzeugende Wirkung bestimmter Mineralölbestandteile bei langfristiger Exposition
Besonders problematisch: Viele Beschäftigte bemerken erste Symptome erst nach Jahren. Bis dahin hat oft bereits eine chronische Belastung stattgefunden. Für Betreiber bedeutet das eine klare Verantwortung: Wer keine wirksame Ölnebelabsaugung betreibt, riskiert nicht nur die Gesundheit seiner Belegschaft, sondern auch persönliche Haftung bei einer Prüfung durch die Berufsgenossenschaft.
Welche gesetzlichen Grenzwerte gelten für Kühlschmierstoffdämpfe?
Nach TRGS 611 und den Technischen Regeln für Gefahrstoffe gilt für Kühlschmierstoffdämpfe am Arbeitsplatz ein Luftgrenzwert von 10 mg/m³ für den alveolengängigen Anteil (A-Staub) sowie spezifische Grenzwerte für einzelne KSS-Inhaltsstoffe gemäß TRGS 900. Dieser Grenzwert darf als Schichtmittelwert nicht überschritten werden.
Konkret bedeutet das für Betreiber:
- Eine Gefährdungsbeurteilung nach GefStoffV ist Pflicht
- Messungen der Luftkonzentration müssen dokumentiert werden
- Technische Schutzmaßnahmen haben Vorrang vor persönlicher Schutzausrüstung (Rangfolge nach DGUV)
- Bei Überschreitung der Grenzwerte sind sofortige Maßnahmen vorgeschrieben
Die DGUV Information 213-726 enthält spezifische Handlungsempfehlungen für den Umgang mit KSS. Betreiber, die diese Anforderungen nicht umsetzen, riskieren bei einer BG-Prüfung Auflagen, Bußgelder und im Schadensfall persönliche Haftung. Die Anwendungsbereiche der Absaugtechnik reichen dabei weit über den klassischen Schweißrauch hinaus und umfassen ausdrücklich auch KSS-Prozesse.
Wie funktioniert die Absaugung von Kühlschmierstoffdämpfen?
Die Absaugung von Kühlschmierstoffdämpfen folgt dem Prinzip: Erfassung an der Entstehungsquelle, Transport über das Rohrleitungssystem und Filtration durch geeignete Abscheider. Entscheidend ist, dass die Erfassung direkt an der Maschine erfolgt, bevor sich der Ölnebel in der Hallenluft verteilt.
Erfassung: Wo und wie wird der Ölnebel abgesaugt?
Die Erfassung erfolgt entweder durch eine Einhausung der Bearbeitungsmaschine mit integrierter Absaugöffnung oder durch einen Absaugarm, der möglichst nah an der Entstehungszone positioniert wird. Eingehauste CNC-Maschinen bieten dabei die besten Voraussetzungen, weil der Ölnebel nicht entweichen kann.
Filtration: Welche Technologie trennt Ölnebel aus der Luft?
Für die Filtration von KSS-Dämpfen kommen je nach Tröpfchengröße und Ölkonzentration verschiedene Technologien zum Einsatz:
- Zentrifugalabscheider: Effektiv bei grobem Ölnebel, geringer Druckverlust
- Koaleszenzfilter: Trennen feine Ölaerosole durch Zusammenführen kleiner Tröpfchen
- Elektrostatische Abscheider: Hohe Abscheideleistung auch bei ultrafeinen Partikeln
- Kombinationssysteme: Mehrstufige Filtration für komplexe KSS-Zusammensetzungen
Welche Technologie eingesetzt wird, hängt vom Prozess, der KSS-Art und dem erforderlichen Reinheitsgrad der Abluft ab. Die Produktlösungen für die Absaugtechnik in der Metallbearbeitung berücksichtigen diese Unterschiede bei der Systemauslegung.
Wann lohnt sich ein zentrales Absaugsystem gegenüber Einzelabscheidern?
Ein zentrales Absaugsystem lohnt sich, wenn mehr als drei bis vier Maschinen gleichzeitig betrieben werden und eine gemeinsame Rohrleitungsinfrastruktur wirtschaftlich sinnvoll ist. Einzelabscheider sind dagegen die bessere Wahl bei räumlich verteilten Maschinen, unterschiedlichen KSS-Typen oder wenn eine flexible Erweiterung des Maschinenparks geplant ist.
Typische Herausforderung: Betreiber unterschätzen den sogenannten Gleichzeitigkeitsfaktor. Nicht alle Maschinen laufen zur gleichen Zeit. Wer diesen Faktor korrekt berechnet, kann die Anlage deutlich kleiner dimensionieren. In der Praxis kann das die erforderliche Anlagengröße um bis zu 80 Prozent reduzieren.
Zentrale Systeme bieten folgende Vorteile:
- Niedrigere Betriebskosten durch eine gemeinsame Filtereinheit und Wartung
- Einheitliche Überwachung und Dokumentation für die Gefährdungsbeurteilung
- Wärmerückgewinnung aus der Abluft möglich
- Geringerer Platzbedarf an den einzelnen Maschinen
Einzelabscheider punkten dagegen mit einfacher Installation, schneller Inbetriebnahme und der Möglichkeit, maschinenspezifische Filtermedien einzusetzen. Für Betriebe mit heterogenem Maschinenpark und verschiedenen KSS-Typen kann ein dezentrales Konzept die bessere Entscheidung sein. Mehr zu den möglichen Systemkonzepten findet sich unter den Serviceleistungen rund um Planung und Auslegung.
Wie wählt man den richtigen Ölnebelabscheider für die Metallbearbeitung aus?
Den richtigen Ölnebelabscheider wählt man anhand von fünf Kriterien: dem erforderlichen Luftvolumenstrom, der Art des Kühlschmierstoffs, der Partikelgröße des Ölnebels, dem Verschmutzungsgrad und dem geforderten Abscheidegrad. Wer diese Parameter kennt, kann gezielt die passende Filtertechnologie auswählen.
In der Praxis fehlen diese Angaben bei der Anfrage häufig. Vor allem das benötigte Luftvolumen ist dem Betreiber fast immer nicht bekannt. Hier liegt ein großer Beratungsbedarf: Eine falsch dimensionierte Anlage arbeitet entweder ineffizient oder scheidet den Ölnebel nicht vollständig ab.
Konkrete Auswahlkriterien im Überblick:
- Luftvolumenstrom: Bestimmt die Baugröße des Abscheiders. Basis ist die Absaugmenge je Maschine, multipliziert mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor.
- KSS-Typ: Wassermischbare Emulsionen erfordern andere Filtermedien als Schneidöle.
- Partikelspektrum: Ultrafeine Aerosole unter 1 Mikrometer erfordern elektrostatische oder mehrstufige Filtration.
- Ölbeladung: Bei hoher Ölkonzentration in der Abluft empfehlen sich Vorabscheider, um die Standzeit der Hauptfilter zu verlängern.
- Abluftführung: Wird die gereinigte Luft in die Halle zurückgeführt oder nach außen abgeleitet? Das beeinflusst den geforderten Abscheidegrad erheblich.
Nach TRGS 611 muss die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen regelmäßig überprüft werden. Ein Ölnebelabscheider, der ursprünglich korrekt ausgelegt wurde, kann durch veränderte Prozessparameter oder einen gewechselten KSS-Typ seine Abscheideleistung verlieren. Regelmäßige Wartung und Filterkontrolle sind deshalb nicht optional, sondern Pflicht. Wer mehr über die Anforderungen an die Absaugtechnik in der Metallbearbeitung erfahren möchte, findet dort einen guten Einstieg.
Wie ULMATEC bei der Absaugung von Kühlschmierstoffdämpfen hilft
Wir bei ULMATEC entwickeln, fertigen und montieren industrielle Absauganlagen für die Metallbearbeitung, die speziell auf KSS-Prozesse ausgelegt sind. Dabei decken wir den gesamten Prozess ab: von der Auslegung des richtigen Luftvolumenstroms über die Auswahl der Filtertechnologie bis zur Montage und Inbetriebnahme.
Konkret bedeutet das für Betreiber in der Metallbearbeitung:
- Auslegung des Ölnebelabscheiders auf Basis des tatsächlichen Prozesses, nicht auf Basis von Standardwerten
- Auswahl aus über 100 Filterkombinationen für wassermischbare KSS, Schneidöle und Mischprozesse
- Zentrale Absauganlagen von 3.000 bis 250.000 m³/h, skalierbar von Größe S bis XXL
- Angebotserstellung innerhalb von 24 Stunden
- ATEX-geeignete Systeme für explosionsgefährdete Bereiche
- Alle Anlagen erfüllen die Anforderungen nach TRGS 611 und DGUV und sind über BAFA und KfW förderfähig
Wer jetzt eine konkrete Anlage plant oder eine bestehende Lösung überprüfen lassen möchte, kann direkt mit uns sprechen. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und erhalten Sie eine individuelle Einschätzung für Ihren Prozess.
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