Kühlschmierstoff prüfen – Wann es nötig ist und wie es funktioniert

Kühlschmierstoff-Prüfplan nach DGUV Regel 109-003

Für das Prüfen von wassergemischtem Kühlschmiermittel existieren Vorgaben, die eingehalten werden müssen – und Ihnen dabei helfen, alle nötigen Schritte zur Sicherung der Kühlschmierstoff-Qualität durchzuführen. Die DGUV Regel 109-003 (vormals BGR/GUV-R 143) und die Technische Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 611 definieren Vorgaben sowohl für die Erstprüfung bei der Anmischung wassergemischter Kühlschmierstoffe als auch für die nachfolgenden Qualitätsprüfungen. Diese setzen für den Prüfplan bestimmte Prüf-Aspekte und Pflegemaßnahmen fest, deren Ergebnisse in einem Messprotokoll festgehalten werden müssen.

Das Messprotokoll sollte mindestens die Aspekte “wahrnehmbare Veränderungen des KSS”, “pH-Wert des Kühlschmierstoffs”, “Nitritgehalt”, “Gebrauchskonzentration” und den “Nitratgehalt des Ansetzwassers” umfassen. Wie genau Sie beim Überprüfen dieser Aspekte vorgehen sollten, erklären wir Ihnen im Folgenden.

Wie kann ich den Kühlschmierstoff prüfen?

pH-Wert des Kühlschmierstoffs

Der pH-Wert eines wassergemischten KSS sollte schwach alkalisch sein und liegt idealerweise zwischen 8,5 und 9,3. Abweichungen vom Sollwert sind in beide Richtungen gesundheitsschädlich: Liegt der pH-Wert unter dem Soll, fördert dies die Bildung von karzinogenem Nitrosamin. Liegt er darüber, können bei Kontakt Hautreizungen oder -schädigungen entstehen. In der Regel nimmt der pH-Wert im Laufe des Gebrauchs ab; ist er zu hoch, ist meist die Konzentration an KSS im Gemisch zu hoch.

Die Überprüfung können Sie ganz einfach mit pH-Teststreifen oder Indikatorstäbchen durchführen. Dabei ist es wichtig, speziell auf den alkalischen Bereich angepasste Teststreifen bzw. -stäbchen zu verwenden, da diese genauere Messungen erlauben. Zudem muss darauf geachtet werden, dass die Stäbchen in den gefilterten KSS eingetaucht werden, also in eine saubere Emulsion, und nicht etwa in aufschwimmende Öle und sonstige Filme.

Alternativ können Sie auch mit einem pH-Messgerät den pH-Wert des Kühlschmierstoffs prüfen. Dieses muss vor jeder Messung kalibriert werden. Und auch hier ist darauf zu achten, die Elektroden in den sauberen KSS einzutauchen.

Sollte der pH-Wert des KSS zu niedrig sein, kann eine Regulierung nach oben oft leicht mittels Zufuhr von Luftsauerstoff erfolgen. Auch durch ein pH-erhöhendes Additiv oder die Zugabe von Kühlschmierstoffkonzentrat regulieren Sie den pH-Wert nach oben. Das ist insbesondere bei starken Abweichung von über 0,5 Punkte empfehlenswert. Eine Korrektur nach unten erreichen Sie durch die Reduktion der Konzentration an wassermischbarem Kühlschmierstoff, etwa durch den Teilaustausch mit frisch angesetztem wassergemischtem KSS.

Nitritgehalt des KSS

Der Nitritgehalt bei wassergemischten Kühlschmierstoffen darf maximal 20 mg/l betragen. Ansonsten wird die Bildung von Nitrosaminen begünstigt, die krebserzeugend sind; zudem kann es zu Atemwegserkrankungen kommen.

Den Nitritgehalt können Sie leicht mittels Nitrit-Teststäbchen untersuchen. Ist der Wert erhöht, ist so schnell wie möglich die Nitritquelle zu ermitteln und der weitere Eintrag zu verhindern. Eine Quelle können etwa Bakterien sein, die Nitrat abbauen und zu Nitrit umwandeln. Regulieren können Sie den Nitritwert durch Zugabe von frisch angesetztem wassergemischtem KSS oder durch Zugabe eines Inhibitors.

Gebrauchskonzentration des KSS

Die Konzentration des wassermischbaren Kühlschmierstoffs im Gemisch sollte in der Regel bei 4-8 % liegen. Diese können Sie mithilfe eines Handrefraktometers überprüfen. Für diese Messung darf der wassergemischte KSS nicht verunreinigt sein. Ansonsten muss er vor der Prüfung gefiltert werden.

Die Funktionsweise des Refraktometers macht sich die Lichtbrechung in Flüssigkeiten zunutze. Je nach Konzentration des KSS in der Testflüssigkeit wird das vom Refraktor ausgesendete Licht in einem anderen Winkel gebrochen und auf der Lichteinfallplatte eingefangen. Es entsteht eine Linie. Deren Schnittpunkt mit der Messskala des Instruments ist Ihr Ablesewert – angegeben in Brix (Brechungsindex).

Falls der Wert trotz Vorfiltration schlecht lesbar ist, können Sie die Testflüssigkeit auch mit der gleichen Menge Wasser verdünnen. Dann müssen Sie nur den Ablesewert mit 2 multiplizieren. Kalibriert werden kann das Refraktometer übrigens einfach mit einem Tropfen Leitungswasser (dann sollte der Wert 0 sein).

Anschließend können Sie die Konzentration wie folgt berechnen: Messwert in Brix * individueller Refraktometerfaktor des KSS (s. Produktinformation).

Als alternative Messmethode können Sie auch eine Säuretitration durchführen. Falls beide Methoden stark unterschiedliche Ergebnisse liefern, kann die genaue Konzentration im Labor bestimmt werden.

Weicht der Wert von der Norm ab, können Sie ihn mithilfe der Zugabe von höherkonzentrierter oder niedrigkonzentrierter KSS-Flüssigkeit korrigieren.

Mikrobenbefall des KSS

Für die Prüfung des mikrobiellen Befalls (durch Keime, Pilze, Bakterien und Hefen) benötigen Sie im ersten Schritt kein Messgerät. Er lässt sich gut schon bei der täglichen Sichtung mit überprüfen. Vor allem Schaumbildung, Phasentrennung, Auftreiben von Biomasse und -filmen sowie ein auffälliger, zumeist stechender Geruch weisen auf einen Befall hin.

Zusätzlich sollten Sie bei Feststellung einer erhöhten Nitritkonzentration oder eines zu niedrigen pH-Werts bei der wöchentlichen Prüfung den Kühlschmierstoff auch auf einen Keimbefall hin untersuchen, der für solche Abweichungen verantwortlich sein kann.

Stellen Sie die genannten Abweichungen bei Ihrem KSS fest, lohnt sich eine Messung der Besiedlung des Schmierstoffs durch Mikroorganismen. Dafür werden Eintauchprobenträger, auch Dip-Slides genannt, verwendet. Auf ihnen siedeln sich die Organismen an und machen so den Befall sichtbar. Dabei ist zu beachten, dass immer eine gewisse Anzahl von Keimen in wassergemischten Kühlschmierstoffen vorhanden sein wird. Es gilt nur, das Wachstum der Mikroorganismen in einem gewissen Rahmen zu halten, der die Einhaltung der wichtigen Grenzwerte ermöglicht.