Für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen hat der Arbeitgeber im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung die Möglichkeit einer Substitution der verwendeten Gefahrstoffe zu prüfen (s. Bild 1). Als Informationsquellen dienen nach der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 600 "Substitution" unter anderem
Ergeben sich bei der Ermittlung mehrere Substitutionsmöglichkeiten, so sind diese anhand von Leitkriterien für die Vorauswahl aussichtsreicher Substitutionsmöglichkeiten zu vergleichen. Als Hilfe kann das GHS-Spaltenmodell herangezogen werden (s. Downloadbereich).
Die Entscheidung über die Substitution erfolgt anhand von
Das Ergebnis der Prüfung von Substitutionsmöglichkeiten muss dokumentiert und ein möglicher Verzicht auf eine Substitution begründet werden.
Kühlschmierstoffe (KSS) sollten weitestgehend frei von Gefahrstoffen und gefahrstoffbildenden Stoffen sein. Hinsichtlich des Inverkehrbringens von KSS-Gemischen (KSS-Konzentrat, Basisstoffe, Additive) sind KSS-Hersteller- und -Lieferfirmen gefordert, Gefahrstoffe durch weniger oder nicht gefährliche Stoffe zu ersetzen.
Gemäß TRGS 611 und TRGS 615 gelten primäre Amine und Alkanolamine als geeignete Ersatzstoffe für sekundäre Amine in wassergemischten KSS, um die Bildung krebserzeugender N-Nitrosamine zu verhindern. Eine weitere Substitutionsmöglichkeit bietet der Einsatz aminfreier Produkte. Hierbei ist auf die Konstanz des pH-Wertes zu achten. Beim Einsatz wassergemischter aminfreier KSS wird die Verwendung von geeigneten Inhibitoren empfohlen. Diese sollen ein erhöhtes Risiko der N-Nitrosamin-Bildung im Falle von Einschleppungen, Verunreinigungen bzw. der Bildung bestimmter mikrobieller Reaktionsprodukte vermeiden. Da die Schutzmaßnahmen nach TRGS 611 und TRGS 615 heute die Regel sind, ist eine N-Nitrosamin-Bildung in wassergemischten KSS nicht mehr zu erwarten.
Auch mikrobiell besiedelte wassergemischte KSS stellen eine Gesundheitsgefährdung für die Beschäftigten dar. Soweit dies zumutbar und nach dem Stand der Technik möglich ist, sind sie gemäß DGUV Regel 109-003 (bisher BGR/GUV-R 143) durch KSS zu ersetzen, die hinsichtlich ihrer biologischen Gefährdung weniger bedenklich sind. Beispielsweise können wassergemischte KSS, die aufgrund ihrer Zusammensetzung mikrobielles Wachstum unterdrücken, eingesetzt werden. Auch der Ersatz von wassergemischten KSS durch nichtwassermischbare KSS stellt eine Substitutionsmöglichkeit dar, da letztere aufgrund der fehlenden Wasserkomponente nicht mit Mikroorganismen besiedelt werden.
Der Ersatz von Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Flammpunkt durch solche mit einem Flammpunkt, der ausreichend sicher über Raum- und Verarbeitungstemperatur liegt, kann das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre verhindern.
Grundsätzlich sind möglichst emissionsarme KSS einzusetzen. Gemäß IFA Report 6/2015 sollte dazu bei einer vom Bearbeitungsverfahren vorgegebenen Viskosität derjenige Kühlschmierstoff verwendet werden, der den geringsten Verdampfungsverlust nach Noack aufweist (s. Bild 2). Durch die Auswahl emissionsärmerer Basisstoffe (Hydrocracköle, Solventraffinate, Esteröle) kann das Verdampfen des Kühlschmierstoffes erheblich reduziert werden. Es ist zu beachten, dass einige wenige Spezialprodukte niedrigsiedende Komponenten (z. B. Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe) enthalten können.
Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über Richtwerte für den Flammpunkt und den Verdampfungsverlust nach Noack für nichtwassermischbare emissionsarme Kühlschmierstoffe.
Tabelle: Richtwerte für nichtwassermischbare emissionsarme Kühlschmierstoffe (aus: IFA Report 6/2015)
Viskositäts- klasse ISO VG nach DIN ISO 3448 | Bereich für die kinematische Viskosität bei 40 °C [mm²/s] | Flammpunkt nach Cleveland nach DIN ISO 2592 [°C] | Verdampfungs- verlust nach Noack bei 250 °C nach DIN 51581-1 [%] |
7 | 6,12 bis 7,48 | > 145 | < 80 |
10 | 9,00 bis 11,0 | > 155 | < 60 |
15 | 13,5 bis 16,5 | > 190 | < 25 |
22 | 19,8 bis 24,2 | > 200 | < 15 |
32 | 28,8 bis 35,2 | > 210 | < 13 |
46 | 41,4 bis 50,6 | > 220 | < 11 |
TRGS 600 "Substitution"
TRGS 611 "Verwendungsbeschränkungen für wassermischbare bzw. wassergemischte Kühlschmierstoffe, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können"
TRGS 615 "Verwendungsbeschränkungen für Korrosionsschutzmittel, bei deren Einsatz N-Nitrosamine auftreten können"
IFA Report 6/2015 "Einsatz von Kühlschmierstoffen bei der spanenden Metallbearbeitung – Vorschlag für die geplanten Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach der Gefahrstoffverordnung"
DGUV Information 213-723 (bisher BGI/GUV-I 790-023) "BG/BGIA-Empfehlungen für die Gefährdungsbeurteilung nach der Gefahrstoffverordnung – Minimalmengenschmierung bei der Metallzerspanung"
DGUV Information 213-724 (bisher BGI/GUV-I 790-024) "Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger (EGU) nach der Gefahrstoffverordnung – Hartmetallarbeitsplätze"
DGUV Regel 109-003 (bisher BGR/GUV-R 143) "Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen"
DIN ISO 3448 "Flüssige Industrie-Schmierstoffe – ISO-Viskositätsklassifikation"
DIN EN ISO 2592 "Mineralölerzeugnisse – Bestimmung des Flamm- und Brennpunktes – Verfahren im offenen Tiegel nach Cleveland"
DIN 51581-1 "Prüfung von Mineralölerzeugnissen – Bestimmung des Verdampfungsverlustes – Teil 1: Verfahren nach Noack"
VDI 2262 Blatt 2 "Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz – Minderung der Exposition durch luftfremde Stoffe – Verfahrenstechnische und organisatorische Maßnahmen"