Wassermischbar oder nicht?
Der große Unterschied bei Kühlschmiermitteln
Ohne Kühlschmierstoff läuft in der modernen Metallbearbeitung kaum etwas. Ob beim Drehen, Fräsen, Bohren oder Schleifen – das richtige Kühlschmiermittel (KSS) entscheidet maßgeblich über Werkzeugstandzeit, Oberflächenqualität und Prozesssicherheit.
Doch schon bei der grundlegendsten Frage scheiden sich die Geister:
Wassermischbar oder nicht-wassermischbar?
Was steckt hinter dieser Unterscheidung – und warum ist sie so wichtig?
Was sind Kühlschmiermittel – und warum braucht man sie überhaupt?
Kühlschmiermittel sind flüssige oder pastöse Medien, die beim Zerspanen und Umformen zwischen Werkzeug und Werkstück eingesetzt werden. Ihre drei Kernaufgaben sind:
Kühlen – Wärme schnell von der Bearbeitungszone abführen, um Gefügeveränderungen im Werkstoff zu verhindern
Schmieren – Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück reduzieren, Verschleiß minimieren
Spülen – Späne und Metallabrieb von der Wirkstelle abtransportieren
Die Norm DIN 51385 („Schmierstoffe – Bearbeitungsmedien für die Umformung und Zerspanung von Werkstoffen – Begriffe") bildet die normative Grundlage für die Klassifizierung. Sie teilt alle Kühlschmierstoffe in zwei große Hauptgruppen ein: wassermischbare und nichtwassermischbare KSS. Diese Unterscheidung ist keine Kleinigkeit – sie bestimmt Einsatzgebiet, Pflege, Kosten und Sicherheitsanforderungen einer ganzen Fertigungsanlage.
Wassermischbare Kühlschmiermittel: Kühlung im Fokus
Wie sie funktionieren
Wassermischbare KSS werden als Konzentrat geliefert und erst vor Ort mit Wasser zu einem gebrauchsfertigen Kühlschmierstoff angesetzt. Das Mischungsverhältnis liegt je nach Anwendung typischerweise bei 5 bis 10 % Konzentrat auf 90 bis 95 % Wasser.
Das Ergebnis ist entweder:
eine Emulsion (milchig-weiße Flüssigkeit): Das Konzentrat enthält Öl und Emulgatoren, die beim Mischen eine stabile „Öl-in-Wasser"-Emulsion bilden – ähnlich wie Mayonnaise, die sich im Wasserglas nicht auflöst.
eine Lösung (klar bis leicht gelblich): Hier werden wasserlösliche Wirkstoffe eingesetzt, die sich vollständig im Wasser auflösen – ohne sichtbare Tröpfchen.
Der hohe Wasseranteil ist der entscheidende Vorteil: Wasser besitzt eine sehr hohe Wärmekapazität und leitet Wärme effizient ab. Bei schnellen Zerspanungsprozessen, bei denen enorme Hitze entsteht, ist diese Kühlleistung kaum zu übertreffen.
Zusammensetzung und Additive
Ein modernes Emulsionskonzentrat ist weit mehr als nur Öl und Wasser. Es enthält:
Emulgatoren – für eine stabile, gleichmäßige Verteilung der Öltröpfchen im Wasser
Korrosionsschutzadditive – um Maschinen und Werkstücke vor Rost zu schützen
Biozide – zur Hemmung von Bakterien- und Pilzwachstum
Antischaummittel – gegen unerwünschte Schaumbildung im Umlaufsystem
EP-Additive (Extreme Pressure) – für verbesserte Schmierwirkung unter hohem Druck
Typische Anwendungsfelder
Wassermischbare KSS sind der Standard in der spanenden Bearbeitung: Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen – überall dort, wo hohe Schnittgeschwindigkeiten und damit viel Wärme entstehen. Sie eignen sich besonders für Zentralanlagen, die mehrere Maschinen gleichzeitig versorgen.
Nichtwassermischbare Kühlschmiermittel: Schmierung im Vordergrund
Wie sie funktionieren
Nichtwassermischbare KSS – im Volksmund oft schlicht „Schneidöl" genannt – werden gebrauchsfertig geliefert. Es gibt keine Verdünnung mit Wasser, kein Ansetzen. Das Öl kommt direkt zum Einsatz.
Je nach Viskosität (Zähflüssigkeit) und Additivierung unterscheidet man:
Niedrigviskose Schneidöle (5–15 mm²/s bei 40 °C): für Honen, Schleifen, Feinbearbeitung
Mittelviskose Schneidöle (15–30 mm²/s): für Bohren, Drehen, Fräsen
Hochviskose Schneidöle (>30 mm²/s): für schwere Zerspanungen, Gewindeschneiden, Räumen
Durch ihre höhere kinematische Viskosität (ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids) bilden Schneidöle einen tragfähigeren Schmierfilm zwischen Werkzeug und Werkstück. Das reduziert Reibung, Schnittkraft und Werkzeugverschleiß – besonders bei schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Edelstahl, Titan oder Gusseisen.
Zusammensetzung und Additive
Auch Schneidöle sind keine reinen Mineralöle. Sie enthalten:
EP/AW-Additive (Extreme Pressure / Anti-Wear): Schwefel-, Phosphor- oder früher auch Chlorverbindungen, die unter hohem Druck chemische Schutzschichten auf der Metalloberfläche bilden
Korrosionsinhibitoren – für Langzeitschutz der Maschinen
Antioxidantien – gegen Alterung und Oxidation des Öls
Antischaummittel – auch Öle können schäumen
Moderne Schneidöle setzen zunehmend auf synthetische Ester als Basisöl – biologisch abbaubar, verdampfungsarm und mit niedrigem Aromatengehalt. Das verbessert sowohl das Umweltprofil als auch den Arbeitsschutz.
Typische Anwendungsfelder
Nichtwassermischbare KSS kommen überall dort zum Einsatz, wo Schmierung wichtiger ist als Kühlung: Gewindeschneiden, Tieflochbohren, Räumen, Reiben, Tiefziehen und andere Umformprozesse. Auch in Industrie-Automaten und bei der manuellen Bearbeitung sind Schneidöle die erste Wahl.
Der direkte Vergleich: Stärken und Schwächen
Eigenschaft | Wassermischbar | Nichtwassermischbar |
Kühlwirkung | ★★★★★ Sehr gut | ★★☆☆☆ Gering |
Schmierwirkung | ★★★☆☆ Gut | ★★★★★ Sehr gut |
Korrosionsschutz | ★★★☆☆ Mittel | ★★★★★ Sehr gut |
Brandgefahr | Keine | Vorhanden (Flammpunkt beachten!) |
Pflegeaufwand | Hoch | Gering |
Kosten (Anschaffung) | Niedrig | Höher |
Entsorgungsaufwand | Hoch | Mittel |
Mikrobielles Risiko | Ja | Nein |
Pflege und Überwachung: Der entscheidende Unterschied im Alltag
Hier zeigt sich einer der größten praktischen Unterschiede zwischen den beiden KSS-Typen.
Wassermischbare KSS: Aufwendige Pflege notwendig
Der hohe Wasseranteil macht Emulsionen anfällig für mikrobielle Belastung. Bakterien, Pilze und Hefen können sich – besonders über Wochenenden oder bei Stillstand – rasant vermehren. Die Folgen: unangenehmer Geruch, Verfärbung, Emulsionsinstabilität und im schlimmsten Fall Hautreizungen beim Bedienpersonal.
Die TRGS 611 (Technische Regeln für Gefahrstoffe – Verwendungsbeschränkungen für wassermischbare Kühlschmierstoffe) schreibt daher eine wöchentliche Überwachung vor: pH-Wert, Nitritgehalt und Gebrauchskonzentration müssen regelmäßig gemessen und dokumentiert werden. Der pH-Wert sollte im Bereich von 8,5 bis 9,5 liegen – sinkt er ab, verliert die Emulsion ihren Korrosionsschutz und wird instabil.
Auch die Wasserqualität spielt eine entscheidende Rolle: Zu hartes Wasser (>20 °dH) führt zur Bildung von Kalkseifen, zu weiches Wasser begünstigt Korrosion. Der Chloridgehalt des Ansatzwassers sollte 30 mg/l nicht überschreiten.
Nichtwassermischbare KSS: Einfacher, aber nicht sorglos
Schneidöle sind deutlich pflegeleichter. Da kein Wasser enthalten ist, gibt es keine mikrobielle Belastung. Allerdings müssen Anwender auf Brandschutz achten: Öle sind brennbar, und bei hohen Schnittgeschwindigkeiten können Ölnebel entstehen. Moderne Maschinen sind daher mit automatischen Löschanlagen ausgestattet. Zudem können sich Öle durch Oxidation und Metallabrieb mit der Zeit zersetzen – regelmäßige Sichtkontrollen und Viskositätsmessungen sind empfehlenswert.
Umwelt und Entsorgung: Ein unterschätztes Thema
Beide KSS-Typen sind wassergefährdende Stoffe und dürfen keinesfalls unbehandelt in die Kanalisation oder ins Erdreich gelangen. Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und die DGUV-Regel 109-003 schreiben eine getrennte Sammlung und fachgerechte Entsorgung vor.
Gebrauchte Emulsionen enthalten Metallabrieb, Biozide, Salze und Ölbestandteile – sie müssen als Sondermüll entsorgt werden. Die Entsorgungskosten für wassermischbare KSS sind in der Regel höher als für Schneidöle, da die Aufbereitung der Wasserphase aufwendiger ist.
Ein wachsender Trend: biologisch abbaubare KSS auf Ester- oder Pflanzenölbasis. Sowohl für wassermischbare als auch für nichtwassermischbare Anwendungen gibt es heute Produkte, die nach dem Einsatz schnell biologisch abgebaut werden und die Umweltbelastung deutlich reduzieren.
Wie trifft man die richtige Wahl?
Die Entscheidung zwischen wassermischbar und nichtwassermischbar hängt von mehreren Faktoren ab:
Bearbeitungsverfahren: Schnelle Zerspanung (Fräsen, Drehen mit hoher Drehzahl) → wassermischbar; langsame, druckintensive Prozesse (Gewindeschneiden, Räumen) → nichtwassermischbar
Werkstoff: Aluminium und Stahl bei Standardbearbeitung → Emulsion; schwer zerspanbare Legierungen → Schneidöl
Maschinentyp: Zentralanlagen → wassermischbar; Einzelmaschinen und Handbearbeitung → oft Schneidöl
Betriebliche Ressourcen: Wer wenig Kapazität für KSS-Pflege hat, ist mit Schneidöl oft besser bedient
Die VDI-Richtlinie 3397 (Blatt 1) gibt detaillierte Empfehlungen zu Aufgaben und Arten der KSS, die VDI-Richtlinie 3035 behandelt die Materialauswahl bei Werkzeugmaschinen im Hinblick auf den KSS-Einsatz.
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