Wer Metall dreht oder fräst, kennt das Phänomen: Ein feiner, öliger Dunst liegt in der Luft, setzt sich auf Maschinen und Oberflächen ab und ist manchmal kaum zu sehen. Dieser Ölnebel entsteht zwangsläufig beim Einsatz von Kühlschmierstoffen in der spanenden Fertigung und ist weit mehr als ein ästhetisches Problem. Für Betriebe, die Drehen und Fräsen als Kernprozesse betreiben, ist das Verständnis von Ölnebel, seiner Entstehung und seinen Risiken eine grundlegende Voraussetzung für sicheres und gesetzeskonformes Arbeiten.
In diesem Artikel beantworten wir die wichtigsten Fragen rund um Ölnebel in der Zerspanung: Wie entsteht er, warum ist er gefährlich, welche Kühlschmierstoffe sind besonders problematisch, und wie lässt er sich wirksam absaugen und filtern? Außerdem erklären wir, welche Normen und Grenzwerte für den Arbeitsschutz in Bezug auf Ölnebel gelten.
Was ist Ölnebel und wie entsteht er beim Zerspanen?
Ölnebel ist eine Suspension feinster Öltröpfchen in der Luft, die beim Zerspanen von Metall entsteht, wenn Kühlschmierstoff auf die heiße Bearbeitungszone trifft. Die Tröpfchengröße liegt typischerweise zwischen 0,1 und 100 Mikrometern. Partikel unter 10 Mikrometern gelten als lungengängig und sind damit besonders gesundheitlich relevant.
Der Entstehungsmechanismus ist physikalisch gut erklärbar. Beim Drehen und Fräsen werden enorme Kräfte und Temperaturen an der Schneidkante erzeugt. Der auftreffende Kühlschmierstoff verdampft teilweise und kondensiert sofort wieder zu kleinsten Tröpfchen. Gleichzeitig reißen mechanische Kräfte, Zentrifugalkräfte rotierender Werkzeuge und Druckluft aus der Maschinenspülung den Kühlschmierstoff in feine Partikel auf. Das Ergebnis ist ein feiner Ölnebel, der sich im gesamten Maschinenraum und darüber hinaus verteilt.
Unterschied zwischen Ölnebel und Ölrauch
Neben Ölnebel entsteht beim Zerspanen auch Ölrauch. Während Ölnebel durch mechanische Zerstäubung des flüssigen Kühlschmierstoffs gebildet wird, entsteht Ölrauch durch thermische Verdampfung und anschließende Kondensation. Ölrauch enthält noch feinere Partikel, oft unter einem Mikrometer, und gilt als noch schwerer filtrierbar und gesundheitlich bedenklicher. In der Praxis treten beide Formen häufig gemeinsam auf.
Warum ist Ölnebel in der Werkzeugmaschine gefährlich?
Ölnebel in der Werkzeugmaschine ist gefährlich, weil feine Öltröpfchen tief in die Atemwege eindringen, sich auf Oberflächen niederschlagen und unter bestimmten Bedingungen ein Brandrisiko darstellen können. Die Gesundheitsrisiken für Mitarbeitende sind dabei die schwerwiegendste Gefahr, da eine dauerhafte Exposition zu chronischen Atemwegserkrankungen führen kann.
Aus arbeitsmedizinischer Sicht stehen folgende Risiken im Vordergrund:
- Atemwegserkrankungen: Lungengängige Partikel können Bronchitis, Asthma und im schlimmsten Fall Lungenfibrose verursachen.
- Hautreizungen: Ölnebel, der sich auf der Haut niederschlägt, kann Dermatitis und andere Hauterkrankungen auslösen.
- Brandgefahr: Fein verteilte Öltröpfchen in der Luft sind entzündlich. In Kombination mit Funken aus dem Zerspanungsprozess kann ein Brandrisiko entstehen.
- Maschinenschäden: Ölniederschlag auf elektrischen Bauteilen und Steuerungen kann zu Kurzschlüssen und teuren Maschinenausfällen führen.
- Rutschgefahr: Auf Böden und Arbeitsflächen abgelagerter Ölnebel erzeugt rutschige Stellen und erhöht die Unfallgefahr.
Für Betriebsleiter und Meister ist besonders relevant, dass bei einem BG-Besuch oder einer behördlichen Prüfung unzureichende Maßnahmen zur Ölnebelabsaugung direkte Konsequenzen haben können. Wer den Schutz seiner Mitarbeitenden nicht nachweislich sicherstellt, riskiert persönliche Haftung.
Welche Kühlschmierstoffe erzeugen besonders viel Ölnebel?
Nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe, also reine Schneidöle, erzeugen in der Regel deutlich mehr Ölnebel als wassermischbare Emulsionen. Entscheidend sind dabei die Viskosität, der Dampfdruck und die Additivzusammensetzung des eingesetzten Kühlschmierstoffs.
Folgende Faktoren bestimmen die Nebelbildung maßgeblich:
- Schneidöle (nicht wassermischbar): Erzeugen bei hohen Bearbeitungstemperaturen viel Ölrauch und Ölnebel. Besonders bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ist die Nebelentwicklung intensiv.
- Wassermischbare Emulsionen: Erzeugen weniger reinen Ölnebel, dafür aber Kühlschmierstoffnebel mit Wasseranteil. Bei veralteten oder kontaminierten Emulsionen können zudem Mikroorganismen und Zersetzungsprodukte in den Nebel übergehen.
- Synthetics und Halbsynthetics: Verhalten sich je nach Formulierung unterschiedlich. Manche synthetischen Kühlschmierstoffe haben einen höheren Dampfdruck und neigen stärker zur Rauchbildung.
- Additive: Schwefelhaltige oder chlorierte Additive können bei thermischer Belastung gesundheitlich bedenkliche Zersetzungsprodukte bilden, die zusammen mit dem Ölnebel in die Atemluft gelangen.
Grundsätzlich gilt: Je höher die Bearbeitungstemperatur und je niedriger die Viskosität des Kühlschmierstoffs, desto intensiver die Nebelbildung. Bei der Auswahl des Kühlschmierstoffs sollte daher immer auch die Nebelneigung berücksichtigt werden.
Wie verbreitet sich Ölnebel in der Produktionshalle?
Ölnebel verbreitet sich in der Produktionshalle durch Luftströmungen, thermische Konvektion und mechanische Turbulenzen. Partikel unter 10 Mikrometern bleiben stundenlang in der Schwebe und können sich weit über die unmittelbare Entstehungszone hinaus ausbreiten, wenn keine wirksame Absaugung vorhanden ist.
In der Praxis bedeutet das: Selbst Mitarbeitende, die nicht direkt an einer Drehmaschine oder Fräsmaschine arbeiten, können erheblichen Ölnebelkonzentrationen ausgesetzt sein. Hallenlüftungssysteme, die ohne Absaugung an der Quelle betrieben werden, verteilen den Ölnebel oft noch weiter, anstatt ihn zu beseitigen. Zugluft durch geöffnete Tore, Fenster oder Klimaanlagen kann den Nebel in benachbarte Arbeitsbereiche oder Sozialräume tragen.
Besonders kritisch ist die Situation in Hallen mit mehreren Bearbeitungszentren, die gleichzeitig betrieben werden. Hier summieren sich die Emissionen einzelner Maschinen zu einer Gesamtbelastung, die ohne gezielte Absauglösungen für die Metallbearbeitung schnell über zulässige Grenzwerte steigen kann.
Wie lässt sich Ölnebel effektiv absaugen und filtern?
Ölnebel lässt sich effektiv durch Ölnebelabscheider absaugen, die direkt an der Werkzeugmaschine eingesetzt werden. Das Prinzip: Die ölnebelhaltige Luft wird an der Entstehungsquelle erfasst, durch ein mehrstufiges Filtersystem geleitet und gereinigt zurück in die Halle oder ins Freie geführt.
Maschinennahe Absaugung als erste Maßnahme
Die wirksamste Strategie ist die Erfassung des Ölnebels direkt an der Entstehungsquelle, also innerhalb der Maschinenkapselung oder unmittelbar am Arbeitsraum der Maschine. Dezentrale Ölnebelabscheider, die direkt auf oder an der Maschine montiert werden, sind hierfür die bevorzugte Lösung. Sie verhindern, dass der Nebel überhaupt erst in die Hallenluft gelangt.
Filterprinzipien bei Ölnebelabscheidern
Moderne Ölnebelabscheider arbeiten mit mehreren Filterstufen, die auf die unterschiedlichen Partikelgrößen abgestimmt sind:
- Vorabscheider / Tropfenabscheider: Entfernen grobe Öltröpfchen und schützen die nachgelagerten Filterstufen vor Überlastung.
- Koaleszenzfilter: Vereinigen feine Tröpfchen zu größeren, die dann abfließen können. Besonders effektiv bei reinen Ölnebeln.
- HEPA-Filter oder Schwebstofffilter: Für feinste Partikel und Ölrauch, wenn besonders hohe Reinheitsanforderungen bestehen.
- Aktivkohlefilter: Ergänzend einsetzbar, wenn auch Gerüche oder flüchtige organische Verbindungen (VOC) aus dem Kühlschmierstoff abgeschieden werden sollen.
Bei zentralen Absauganlagen für größere Produktionshallen mit vielen Maschinen werden die einzelnen Absaugstellen über ein Rohrleitungssystem mit einer zentralen Filtereinheit verbunden. Hier spielen Faktoren wie der Gleichzeitigkeitsfaktor, also wie viele Maschinen gleichzeitig in Betrieb sind, eine wichtige Rolle für die Auslegung der Anlage. Eine korrekte Dimensionierung kann die benötigte Anlagengröße erheblich beeinflussen. Wer mehr über die Produktlösungen für Ölnebelabscheidung erfahren möchte, findet dort einen guten Überblick.
Welche Normen und Grenzwerte gelten für Ölnebel am Arbeitsplatz?
In Deutschland gilt für Mineralöl-Kühlschmierstoffe der Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) nach TRGS 900 von 10 mg/m³ für die einatembare Fraktion (E-Staub) und 3 mg/m³ für die alveolengängige Fraktion (A-Staub) als Orientierungsrahmen. Für Kühlschmierstoffe gelten zusätzlich die spezifischen Regelungen der TRGS 611.
Die relevanten Regelwerke im Überblick:
- TRGS 900: Legt Arbeitsplatzgrenzwerte für Gefahrstoffe fest, darunter auch für Mineralöle und Kühlschmierstoffkomponenten.
- TRGS 611: Spezifisch für Kühlschmierstoffe, regelt Anforderungen an Einsatz, Überwachung und Schutzmaßnahmen.
- DGUV Regel 109-003: Gibt praxisorientierte Hinweise zum sicheren Umgang mit Kühlschmierstoffen und beschreibt Anforderungen an Absaug- und Lüftungsmaßnahmen.
- DIN EN ISO 16890: Normiert die Klassifizierung von Luftfiltern und ist relevant für die Auswahl geeigneter Filterstufen in Ölnebelabscheidern.
Arbeitgeber sind nach dem Arbeitsschutzgesetz und der Gefahrstoffverordnung verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen und geeignete technische Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Die Einhaltung dieser Vorgaben muss dokumentiert werden und ist bei BG-Prüfungen nachzuweisen. Wer seine Pflichten im Bereich Arbeitsschutz und Betriebssicherheit ernst nimmt, ist gut beraten, die technischen Maßnahmen regelmäßig zu überprüfen und zu aktualisieren.
Wie ULMATEC bei der Ölnebelabsaugung hilft
Wir bei ULMATEC Filtration entwickeln, produzieren und montieren industrielle Ölnebelabscheider und Absauganlagen, die exakt auf die Anforderungen der spanenden Fertigung abgestimmt sind. Unser modulares Baukastensystem ermöglicht es uns, für jede Anwendung, jede Maschinenkonfiguration und jedes Budget die passende Lösung zu konfigurieren.
Was wir für Ihren Betrieb leisten:
- Maschinennahe Ölnebelabscheider für dezentrale Einzelmaschinen, direkt montiert und sofort wirksam
- Zentrale Absauganlagen für Produktionshallen mit mehreren Bearbeitungszentren, ausgelegt für Luftvolumen von 3.000 bis 250.000 m³/h
- Mehrstufige Filtersysteme aus über 100 möglichen Filterkombinationen, abgestimmt auf Ihren Kühlschmierstoff und Ihre Bearbeitungsprozesse
- Kombination von Ölnebelabsaugung, Hallenlüftung und Wärmerückgewinnung für energieeffiziente Gesamtlösungen
- Vollständige technische Dokumentation, CE-Konformität und ATEX-Eignung für rechtssichere Betriebsführung
- Förderfähige Anlagen nach BAFA und KfW zur Reduzierung Ihrer Investitionskosten
Von der ersten Beratung über das Engineering bis zur Montage und Inbetriebnahme bieten wir alles aus einer Hand. Unser Anspruch: Sie erhalten innerhalb von 24 Stunden ein Angebot, das auf Ihren konkreten Bedarf zugeschnitten ist. Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf und schildern Sie uns Ihre Situation; wir finden die passende Lösung für Ihre Ölnebelabsaugung.
Related Articles
- Wie funktioniert die Absaugung von Metallstaub in der Fertigung?
- Wann ist eine technische Absaugung bei Gefahrstoffen vorgeschrieben?
- Welche Filtersysteme sind für die Metallstaubabsaugung geeignet?
- Was ist Plasmaschneiden und welche Schadstoffe entstehen dabei?
- Wann ist eine Feinstaubabsaugung gesetzlich vorgeschrieben?
