Läuft wie geschmiert

Wenn Fertigungsverfahren in der Metallbearbeitung wie geschmiert laufen, sind meist Kühlschmierstoffe (KSS) im Spiel. Sie kühlen beim Bohren, Drehen, Schleifen oder Fräsen, minimieren Reibung und schonen Werkzeuge. Eine ungünstige Auswahl des KSS oder fehlende Schutzmaßnahmen können jedoch die Gesundheit von Beschäftigten belasten und zu Erkrankungen führen. Daher ist eine sorgfältige Gefährdungsbeurteilung unabdingbar.

Gefährdung durch belastete Luft

Für wassergemischte und nicht-wassermischbare KSS mit einem Flammpunkt über 100 Grad Celsius gelten neue Grenzwerte, die sogenannten Expositionsbegrenzungswerte. Diese sind von 10 mg/m³ auf 8 mg/m³ abgesenkt. Mit diesem Wert wird die Summe der in der Atemluft gemessenen KSS als Aerosol-/Dampfgemisch beurteilt. Dieser Wert stellt die Konzentration in der Luft am Arbeitsplatz dar, der bei einer konsequenten Umsetzung von Maßnahmen nach dem Stand der Technik in der Regel unterschritten wird. Da KSS eine große Gruppe verschiedenster Stoffgemische darstellen, lässt sich bislang kein gesundheitsbasierter Arbeitsplatzgrenzwert ableiten. Die Expositionsbegrenzungswerte sind jedoch ebenso verpflichtend bei der Gefährdungsbeurteilung zu berücksichtigen wie Arbeitsplatzgrenzwerte einzelner Inhaltsstoffe.

Weitere Informationen zu den einzelnen Stoffen und Gemische finden sich in der Stoffliste für KSS nach DIN 51385.

Möglichkeiten zur weiteren Reduzierung der KSS-Konzentration in der Luft müssen auch bei Einhaltung der Expositionsbegrenzungswerte ergriffen werden, insbesondere wenn einfache Basismaßnahmen noch nicht umgesetzt und Maschinen nicht nach dem Stand der Technik mit einer Maschinenabsaugung ausgestattet sind. 

Typische Fehlerquellen

Immer wieder treten in Betrieben Überschreitungen der Expositionsbegrenzungswerte auf, sogar wenn Maschinen mit einer Absaugung ausgestattet sind. Typische Ursachen für die Überschreitungen sind:

1. Sekundäremissionen, also Freisetzung von KSS außerhalb der Maschinen, zum Beispiel durch Abblasen von Werkstücken mit Druckluft, offene Spänebehälter und KSS-Ansammlungen bedingt durch Leckagen und nicht gereinigte Auffangwannen.
2. Defizite bei der Absaugung wie eine schlechte Erfassung durch fehlende oder (zu früh) geöffnete Maschineneinhausungen, nicht ausreichende Absaugleistung oder Rückführung der abgesaugten Luft in den Arbeitsbereich. Wichtig: KSS-Dämpfe können nicht ausreichend abgeschieden oder gefiltert werden.
3. Unzureichende Raumlüftung bedingt durch fehlende technische Lüftung oder schlechte Luftführung (Mischlüftung).
4. Fehlende Instandhaltung von Absauganlagen und raumluft-technischen Anlagen. 

Durch eine Kombination von Basismaßnahmen lassen sich Sekundäremissionen wirksam verringern. 

Negativbeispiel: Ungehindertes Abdunsten von KSS aus offenen Spänebehältern. Die Späne bilden eine große Oberfläche.	Positivbeispiel: Durch Einhausungen (zum Beispiel Lamellenvorhang) mit Absaugung oder Abdeckungen lassen sich die Emissionen verringern.

Die Tabelle folgende stellt einen Auszug der Tabelle der DGUV-Regel zu den Basismaßnahmen zur Emissionsminderung dar. Bei einer geringen Maschinendichte und/oder emissionsarmen Bearbeitungsverfahren lässt sich das Schutzziel allein durch die Umsetzung von Basismaßnahmen bereits erreichen.

Lufttechnische Maßnahmen

Bei höheren Maschinendichten und/oder höherem KSS-Einsatz sind in der Regel zusätzlich lufttechnische Maßnahmen erforderlich.

Vorrangig umzusetzen sind Maßnahmen zur Erfassung von KSS möglichst nahe an den Emissionsquellen. Die hierfür eingesetzten Erfassungseinrichtungen können offen, halboffen oder geschlossen gestaltet sein. Grundsätzlich gilt: Je geschlossener die Erfassungseinrichtung, desto geringer ist der erforderliche Erfassungsluft-Volumenstrom für eine wirksame Absauganlage.

Die mit KSS belastete abgesaugte Luft sollte dringend als Fortluft nach draußen geführt werden, weil es keine wirksamen Abscheider für KSS-Dämpfe gibt. Einige Hersteller geben sehr hohe Abscheidegrade an. Diese beziehen sich jedoch auf KSS-Aerosole, nicht auf Dämpfe. Beinhalten die KSS-Emissionen krebserzeugende, keimzellmutagene oder reproduktionstoxische Stoffe der Kategorie 1A oder 1B ist die Reinluftrückführung nach Gefahrstoffverordnung §10 ohne Ausnahme verboten.

Eine freie (natürliche) Lüftung reicht in der Regel in Werkshallen mit häufiger Anwendung von KSS nicht aus. Eine technische Lüftung muss ausreichend dimensioniert sein und sollte eine die Gefahrstofflast mindernde Luftführung wie bei der Schichtströmung aufweisen.

Die DGUV-Regel gibt in Kapitel 6.4.1 wichtige Hinweise für die Planung und Umsetzung richtiger, also wirksamer lufttechnischer Maßnahmen. Wichtig ist, dass sowohl Absauganlagen und raumlufttechnische Anlagen von Fachleuten geplant, konzipiert und umgesetzt werden. Der Betrieb sollte sich im Vorfeld unabhängig beraten lassen.

In der Praxis haben unwirksame und nicht ausreichend wirksame Absauganlagen häufig folgende Ursachen:

• Zu geringe Dimensionierung der Absauganlage /der raumlufttechnischen Anlage (das heißt, die abgesaugten Luftvolumenströme reichen nicht aus) bedingt durch fehlende, fehlerhafte oder schlechte Planung oder „wilde Erweiterung“ der Absauganlage.
• Luftgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen sind zu gering, sodass sich KSS in den Rohrleitungen ansammeln
• Reinluftruckführung
• Offene Erfassungseinrichtungen, Einhausung werden zu schnell geöffnet oder bleiben geöffnet, wenn kein Werkstück bearbeitet wird.

Brand- und Explosionsschutz

Beim Einsatz von nichtwassermischbaren KSS können sich brennbare und explosionsfähige Gemische aus KSS-Aerosolen, KSS-Dämpfen und Luft im Arbeitsraum von Werkzeugmaschinen bilden. Die DGUV-Regel klärt in Kapitel 5.1.3 über diese physikalisch-chemische Gefährdungen auf und beschreibt in Kapitel 6.4.2 geeignete Schutzmaßnahmen.

Kühlschmierstoffe und Hautschutz

Jedes Jahr erleiden Beschäftigte Hauterkrankungen. Am häufigsten tritt dabei das irritative Kontaktekzem an der Hand auf, die sogenannte Abnutzungsdermatose. Ursache dieser Hauterkrankung sind wiederholte leichte Schädigungen der Haut, die immer wieder auftreten, bevor der biologische Reparaturmechanismus der Haut vollständig abgeschlossen werden konnte. Daher verschlimmert sich die Schädigung der Haut mit der Zeit. Erste Anzeichen können juckende oder brennende Rötungen, Schuppung der Haut oder Bläschen auf der Haut sein. Konsequenter Hautschutz lohnt sich von Anfang an! Die folgende Abbildung zeigt die Ursachen für Hautgefährdungen bei Tätigkeiten mit KSS. Schutzmaßnahmen gegen Hautgefährdungen sind in Kapitel 6.6 der DGUV-Regel beschrieben.

Die Unternehmensleitung muss vorrangig prüfen, ob sich durch Anwendung automatisierter Fertigungsverfahren ein direkter Hautkontakt vermeiden lässt. Ist dies nicht möglich, sind technische und organisatorische Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Diese haben das Ziel, den direkten Hautkontakt mit KSS und die Anreicherung von kritischen Stoffen in KSS zu minimieren. Auch die Unterweisung der Beschäftigten zur richtigen Umsetzung des Hand- und Hautschutzplans ist ein zentrales Instrument, denn Beschäftigte haben das Wohl ihrer Hände selbst in der Hand. Die folgende Abbildung zeigt, wie „richtiges“ Eincremen funktioniert, sodass es die gesamte Hand schützt.

Fachkunde für die Prüfung und Wartung von wassergemischten Kühlschmierstoffen

Für das sichere Arbeiten mit KSS brauchen Unternehmensleitung und Beschäftigte besonderes Wissen, damit sie den Nutzen wirksamer Schutzmaßnahmen kennen und diese bei der Arbeit umsetzen.

Bei Tätigkeiten mit wassergemischten KSS sind darüber hinaus die KSS selbst regelmäßig auf ihren Nitrit-Gehalt und pH-Wert zu prüfen und die Ergebnisse zu dokumentieren. Nur so lässt sich sicherstellen, dass die Bildung und die Freisetzung von krebserzeugenden N-Nitrosaminen unterbunden sind.

Ein Musterprüfplan macht es einfacher, die Prüf- und Dokumentationspflichten korrekt umzusetzen. 
 

Prüfungen von wassergemischten KSS durchzuführen und zu dokumentieren, erfordert besondere Fachkenntnisse. Die TRGS 611 fordert eine fachkundige Gefährdungsbeurteilung, deshalb bedarf es einer fachkundigen Prüfung.

Versicherte der BG ETEM können im Seminar 224 („Prüfung und Wartung von KSS“) das passende Grundwissen als erforderliche Teilbedingung für die Fachkunde erwerben.

Die DGUV-Regel beschreibt Anforderungen an KSS und zugehörige Einrichtungen. Sie gibt darüber hinaus für den Praktiker Hilfestellungen in den Anhängen wie beispielsweise Musterbetriebsanweisungen.

KSS sind weitverbreitet und die Risiken werden manchmal unterschätzt. Die DGUV Regel klärt über die Gefährdungen auf und zeigt Lösungen, wie sich diese Risiken beherrschen lassen.

Axel van Ryn, Dr. Susanne Causemann