Kühlschmierstoff prüfen: So kontrollierst du Konzentration, pH-Wert und Füllstand

Wassergemischter Kühlschmierstoff ist kein fertiges Produkt, das einmal eingefüllt wird und dann einfach funktioniert. Wasser verdunstet, Kühlschmierstoff verlässt die Maschine an Spänen und Werkstücken, Fremdöl gelangt in den Tank und jedes Nachfüllen verändert die Mischung. Wer seinen Kühlschmierstoff prüfen und die Werte im Zielbereich halten will, braucht deshalb einen festen Prüfprozess.

Ein praxistauglicher Prüfprozess besteht aus vier Elementen:

1. Definierte Zielwerte pro Maschine und Kühlschmierstoff
2. Regelmässige Messung von Konzentration, pH-Wert und Füllstand, bei Bedarf auch der Temperatur
3. Eine klare Massnahme, wenn ein Wert aus dem Zielbereich läuft
4. Eine Dokumentation, die zeigt, wer wann was gemessen hat

In diesem Artikel erfährst du, warum sich der Zustand deines Kühlschmierstoffs laufend verändert, wie du die wichtigsten Messwerte richtig prüfst, welche Fehler dabei am häufigsten passieren und wie du das manuelle Messen Schritt für Schritt automatisierst.

Warum du deinen Kühlschmierstoff regelmässig prüfen solltest

Kühlschmierstoff übernimmt in der Zerspanung drei Hauptaufgaben: Er schmiert und verringert so die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück, er kühlt und transportiert Wärme ab, und er spült Späne aus dem Arbeitsraum. Dazu kommen Zusatzaufgaben wie Korrosionsschutz, Maschinen- und Hautverträglichkeit sowie die Erfüllung der lokalen Chemikaliengesetzgebung. Geringe Schaumbildung ist dabei eine Grundvoraussetzung.

Alle diese Aufgaben erfüllt eine Emulsion nur, wenn ihre Zusammensetzung stimmt. Genau das ändert sich im Alltag laufend:

• Wasser verdunstet, dadurch steigt die Konzentration.
• Kühlschmierstoff wird mit Spänen und Werkstücken ausgetragen.
• Nachfüllen mit falschem Mischungsverhältnis verschiebt die Konzentration nach oben oder unten.
• Hydrauliköl und Bettbahnöl gelangen als Fremdöl in den Tank.
• Bakterien und Pilze verändern Geruch, Aussehen und pH-Wert.
• Ein zu tiefer Füllstand stört die Umwälzung und kann die Maschine stoppen.

Läuft die Konzentration aus dem Zielbereich, drohen konkrete Folgen: unnötiger Verbrauch, Schaum, Geruch, Hautreizungen, erhöhter Werkzeugverschleiss und Korrosion an Maschine und Werkstück. Diese Probleme kommen selten über Nacht. Sie bauen sich langsam auf und fallen ohne regelmässige Prüfung erst auf, wenn Ausschuss oder Stillstand bereits da sind.

In Deutschland ist die Prüfung zudem Pflicht: Die Technische Regel für Gefahrstoffe TRGS 611 verlangt, wassergemischte Kühlschmierstoffe regelmässig zu prüfen und zu dokumentieren, mindestens wöchentlich unter anderem Konzentration, pH-Wert und Nitrit. Auch in der Schweiz und in Österreich gehören die Herstellerangaben des Kühlschmierstoffs und eine saubere Dokumentation zum Stand der Technik.

Diese vier Messwerte gehören zur Kühlschmierstoffprüfung

1. Konzentration

Die Konzentration ist der wichtigste Steuerwert einer Emulsion. Sie beeinflusst Schmierung, Kühlleistung, Korrosionsschutz, Schaumverhalten und Rückstände. In der Zerspanung liegt die optimale Konzentration je nach Bearbeitung, Material und Produkt meist zwischen 7 % und 12 %. Eine gute Konzentration allein reicht aber nicht: Auch die Pflege des Kühlschmierstoffs ist wichtig. Den verbindlichen Zielbereich definierst du pro Maschine, gestützt auf das Datenblatt deines Kühlschmierstoffherstellers.

Gemessen wird die Konzentration im Alltag mit dem Handrefraktometer. Wie das Schritt für Schritt funktioniert, zeigt der nächste Abschnitt.

2. pH-Wert

Der pH-Wert zeigt, ob eine Emulsion kippt. Fällt er deutlich unter den vom Hersteller angegebenen Bereich, ist das oft ein Hinweis auf Bakterienbefall, eine zu tiefe Konzentration oder chemische Verunreinigung. Ein zu hoher Wert kann auf Überkonzentration oder falsche Zusätze hindeuten.

Geprüft wird der pH-Wert mit Teststreifen oder einem kalibrierten Messgerät. Teststreifen sind schnell und werkstatttauglich, das Ablesen der Farbfelder ist aber Interpretationssache. Im MANAGER kannst du den Teststreifen stattdessen fotografieren: Die KI-gestützte Streifenanalyse liest pH-Wert, Härte und Nitrit aus dem Foto und speichert das Ergebnis mit Datum, Uhrzeit und Nutzer direkt bei der richtigen Maschine.

3. Temperatur

In der Praxis wird die Temperatur nur selten gemessen. Wichtig ist sie vor allem bei engen Toleranzen: Die Temperatur des Kühlschmierstoffs beeinflusst die Massgenauigkeit deiner Werkstücke und das Verhalten der Emulsion. Weicht die Temperatur ab, drohen Ausschuss oder Wartezeit, bis der Kühlschmierstoff wieder Raumtemperatur erreicht hat. Steigende Temperaturen können auf ein zu geringes Volumen im Tank, hohe Dauerlast oder ein Kühlproblem hinweisen. Wo die Temperatur relevant ist, definiere den zulässigen Bereich zusammen mit deinem Kühlschmierstofflieferanten, statt einen pauschalen Grenzwert für alle Maschinen zu verwenden.

4. Tankfüllstand

Der Füllstand ändert sich durch Verdunstung, Austrag und Produktionsvolumen schneller, als viele denken. Ist der Tank leer, stoppt die Maschine. Ziel ist aber nicht einfach ein voller Tank: Wer mit reinem Wasser oder einer falsch gemischten Emulsion nachfüllt, verschiebt die Konzentration. Füllstand und Konzentration gehören deshalb immer zusammen betrachtet. Erst messen, dann mit der passenden Mischung nachfüllen.

Zusätzlich zu den vier Messwerten lohnt sich bei jeder Prüfung ein kurzer Blick auf den Zustand der Emulsion: ungewöhnliche Farbe oder Geruch, Schaum, aufschwimmendes Fremdöl oder sichtbare Ablagerungen erkennst du ohne Messgerät und oft früher als jede Messung.

Schritt für Schritt: Konzentration mit dem Refraktometer messen

Das Handrefraktometer ist das Standardwerkzeug, um die Konzentration von Kühlschmierstoff zu prüfen. So gehst du vor:

1. Nimm eine repräsentative Probe, während der Kühlschmierstoff umgewälzt wird. Keine Probe von der Oberfläche, dort schwimmt Fremdöl.
2. Reinige das Refraktometer und stelle es mit Leitungswasser auf null.
3. Gib einige Tropfen der Probe auf das Prisma und schliesse die Klappe.
4. Lies den Brix-Wert an der Hell-Dunkel-Grenze ab.
5. Multipliziere den Wert mit dem Refraktometer-Faktor deines Kühlschmierstoffs. Der Faktor steht im Datenblatt des Herstellers, oft auch direkt auf dem Fass.
6. Vergleiche das Ergebnis mit deinem Zielbereich und dokumentiere Wert und Massnahme.

Ein Beispiel: Zeigt das Refraktometer 6,0 Brix und beträgt der vom Hersteller angegebene Faktor 1,5, liegt die tatsächliche Konzentration bei 9,0 %.

Wichtig zu wissen: Bei einer verunreinigten Emulsion wird die Hell-Dunkel-Grenze unscharf und das Ablesen ungenau. Das ist nicht nur ein Messproblem, sondern ein Warnsignal, dass sich Fremdöl oder Verschmutzung im System angesammelt hat. Mehr zur manuellen Messung und ihrer Dokumentation findest du auf unserer Seite zur manuellen Messung.

Typische Fehler beim Prüfen von Kühlschmierstoff

Die meisten Konzentrationsprobleme entstehen nicht durch schlechte Produkte, sondern durch vermeidbare Fehler beim Prüfen:

• Probe von der Oberfläche: Aufschwimmendes Fremdöl verfälscht den Messwert. Immer aus der umgewälzten Emulsion messen.
• Refraktometer nicht genullt oder verschmutzt: Ohne Nullabgleich mit Leitungswasser stimmt kein einziger Messwert.
• Refraktometer-Faktor ignoriert: Der abgelesene Brix-Wert ist nicht die Konzentration. Ohne Faktor unterschätzt du die tatsächliche Konzentration deutlich.
• Nachfüllen ohne Messung: Wer nach Gefühl mit Wasser oder Emulsion nachfüllt, verschiebt die Konzentration in die falsche Richtung.
• Messen ohne Konsequenz: Ein dokumentierter Wert ohne definierte Massnahme ändert nichts am Zustand der Emulsion.
• Unregelmässige Intervalle: Wird nur gemessen, wenn gerade Zeit ist, fehlen die Trenddaten, mit denen du ein schleichendes Problem von einem Ausreisser unterscheiden kannst.

Prüfintervalle und Verantwortlichkeiten: deine Checkliste

Wie oft du deinen Kühlschmierstoff prüfen solltest, hängt von Bearbeitung, Austrag und Auslastung ab. Als Faustregel empfehlen wir die Konzentrationsmessung vor jeder Schicht, bei Bearbeitungen mit hohem Austrag sogar häufiger. Bewährt hat sich diese Struktur:

Täglich oder pro Schicht

• Füllstand kontrollieren
• Sichtkontrolle: Farbe, Geruch, Schaum, Fremdöl
• Konzentration mit dem Refraktometer messen, idealerweise vor jeder Schicht
• Abweichungen dokumentieren und Massnahme festhalten

Wöchentlich

• pH-Wert mit Teststreifen oder Messgerät prüfen
• Nitrit und Härte prüfen, sofern für deinen Kühlschmierstoff und deinen Standort relevant
• Werte mit dem Zielbereich aus dem Herstellerdatenblatt vergleichen
• Trends pro Maschine anschauen, nicht nur den letzten Einzelwert

Einmal definieren, dann konsequent leben

• Zielwerte pro Maschine und Kühlschmierstoff schriftlich festlegen
• Pro Prüfung eine verantwortliche Person benennen
• Festlegen, wer bei einer Abweichung korrigiert und wie
• Alle Messwerte an einem Ort dokumentieren, nicht auf Zetteln an der Maschine

Ein guter Prüfprozess funktioniert auch in einer normalen Schicht mit vollem Auftragsbestand. Wenn er nur läuft, solange eine erfahrene Person an alles denkt, ist er noch kein stabiler Prozess.

Wie der AUTOPILOT das manuelle Prüfen überflüssig macht

Eine manuelle Messung pro Schicht und Maschine kostet Zeit, und genau die fehlt in der Fertigung am häufigsten. In der Praxis wird deshalb oft seltener gemessen als geplant, und die Konzentration driftet unbemerkt aus dem Zielbereich.

Hier setzt der AUTOPILOT von Liquidtool an. Der SENSOR misst Konzentration und Temperatur und prüft den Tankfüllstand mehrmals täglich, deutlich häufiger als jede manuelle Routine. Die Werte laufen im MANAGER zusammen, wo du Zielbereiche, Regeln und Benachrichtigungen definierst. Weicht ein Wert ab, siehst du es sofort, statt es beim nächsten Rundgang zu entdecken.

Der SMARTFILLER schliesst den Kreis: Er mischt Kühlschmierstoff im richtigen Verhältnis und füllt ihn automatisch direkt in den Tank der CNC-Maschine nach. Aus Messen, Entscheiden, Nachfüllen und Dokumentieren wird ein durchgängiger Prozess ohne manuelle Zwischenschritte.

Das manuelle Messen von Konzentration, Temperatur und Füllstand entfällt damit komplett. Der pH-Wert wird nicht automatisch gemessen: Teststreifen bleiben Teil deines Prüfplans, mit der KI-gestützten Streifenanalyse im MANAGER dokumentierst du sie aber in Sekunden statt in Minuten. So bleibt die komplette Historie pro Maschine an einem Ort, von der manuellen Messung bis zum automatisch erfassten Sensorwert.

Fazit: Konsequent manuell prüfen oder automatisieren

Kühlschmierstoff prüfen heisst mehr als gelegentlich ein Refraktometer ans Licht zu halten. Es braucht definierte Zielwerte, die Messwerte Konzentration, pH-Wert und Füllstand, bei Bedarf auch die Temperatur, feste Intervalle, klare Verantwortlichkeiten und eine Dokumentation, die Trends sichtbar macht.

Dafür gibt es zwei Wege: Entweder du setzt diesen Prozess konsequent manuell um, mit Refraktometer, Teststreifen und sauberer Dokumentation. Oder du automatisierst ihn mit dem AUTOPILOT: Der SENSOR misst, der SMARTFILLER füllt nach und von Hand prüfst du nur noch den pH-Wert.

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