Schmierstoff + Schmierung · 6. Jahrgang · 2/ 2025 16 FacHartikEl FacHartikEl Was Sie schon immer über die biologische Abbaubarkeit von Schmierstoffen und Fetten wissen wollten Vincent BOUILLON, EUROFINS BFB OIL RESEARCH S.A; Les Isnes (Gembloux); Belgien Das Potenzial von Schmierstoffen, Reibung und Verschleiß zu reduzieren, Überhitzung zu verhindern, den Energieverbrauch zu senken und die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern, ist ein wichtiger, vielleicht soger der wichtigste Beitrag für Nachhaltigkeit und Effizienz in unserer Welt. Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass viele Schmierstoffe gesundheitsschädlich, gefährlich und auch langfristig negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können. Ein kleiner Tropfen Schmierstoff kann eine große Menge Grundwasser verunreinigen und ungenießbar machen. Trotz der Bemühungen, Schmierstoffe zurückzugewinnen, wiederaufzubereiten und zu recyceln, werden schätzungsweise weltweit mehr als fünf Millionen Tonnen Schmierstoffe nicht ordnungsgemäß entsorgt und gelangen so in die Umwelt. Biologisch abbaubare Stoffe können in Kläranlagen oder direkt in der Umwelt schnell abgebaut werden und so die Grundwassergefährdung mindern. Dies macht die biologische Abbaubarkeit zu einer der wichtigsten Eigenschaften von Stoffen, wenn es darum geht, ihre potenzielle Umweltgefährdung zu beurteilen. Die biologische Abbaubarkeit organischer Chemikalien beeinflusst die daher die Auswirkungen auf die Umwelt und ist ein Schlüsselparameter zur Risikoabschätzung langfristiger Umweltschäden. Vincent BOUILLON EUROFINS BFB OIL RESEARCH S.A; Les Isnes (Gembloux); Belgien vincent.bouillon@bf blab.com Hinweis : dieser Artikel ist eine stark gekürzte Fassung des Orignialartikels aus der SuS 1/ 2023 bzw. der englischen Version aus dem Lube Magazine (No 176, August 2023 - www.lube-media.com) . Im Zweifelsfall gilt die Originalfassung. Biologische Abbaubarkeit: Generelle Teststrategie Viele Begriffe werden mit der biologischen Abbaubarkeit in Verbindung gebracht, so z. B. „primär“, „schnell“, „leicht“, „vollständig“ und „abschließend“ abbaubar. Alle diese Begriffe beziehen sich auf Prüfmethoden und ihre Bedeutung ist in Leitlinien klar definiert. Dazu Im Folgenden ein kleiner Überblick: Der vollständige und unter Luft stattfindende biologische Abbau bezieht sich auf den Abbaugrad, der erreicht wird, wenn die Prüfsubstanz (d. h. Der Schmierstoff bzw. seine Bestandteile) vollständig von Mikroorganismen verwertet wird, was zur Bildung von Kohlendioxid, Wasser, Mineralsalzen und neuen Mikroorganismen (durch Wachstum) führt. Ein anderer, wichtiger Schritt beim Abbau von Chemikalien in der Umwelt ist häufig der abiotische Abbau, d. h. ohne die Hilfe von Mikroorganismen, durch Oxidation, Photolyse und Hydrolyse. Obwohl die eigentliche abiotische Umwandlung nur einen anfänglichen Abbau darstellt, können die Produkte dieser abiotischen Prozesse dann durch Mikroorganismen weiter biologisch abgebaut werden. Salvo, Taurus, Trebor drei geschützte Marken überzeugen beim Schleifen und Zerspanen von Kunststoff, Keramik, Composite, Stahl, Alu und Buntmetall Natürlich gibt es auch andere, aber wer will das schon wenn er haben kann. Think different! Think different! www.gogreen.co.at 0043 664/ 1644217 office@gogreen.co.at Nur wo „unser“ drauf steht ist auch „unser“ drin! Kühlschmierstoffe von GoGreen die Problemlöser bei Hautreaktionen. Anzeige Schmierstoff + Schmierung · 6. Jahrgang · 2/ 2025 18 Fachartikel | Abbaubarkeit von Schmierstoffen und Fetten Grundsatz der biologischen Abbaubarkeit und Prüfverfahren0 Im Allgemeinen wird der Abbau durch die Bestimmung von Parametern wie Stoffverlust und das durch den Abbau entstehende CO 2 gemessen. In geschlossenen Systemen kann auch der abnehmende Sauerstoffgehalt als Messgröße dienen. Abb. 1: Zusammenfassung der Prüfmethoden für die schnelle biologische Abbaubarkeit Die am besten geeignete Prüfmethode für Schmierstoffe und Fette Bei Schmierstoffen und Fetten handelt es sich in der Regel um schwer wasserlösliche organische Verbindungen, die deswegen als schwierige Prüfsubstanzen eingestuft werden Die am besten geeignete Methode zur Prüfung der biologischen Abbaubarkeit Messung der CO 2 -Produktion (OECD 301B) als wichtigstes Abbauprodukt und auch der Respirationstest (Sauerstoff bedarf, OECD 301F). Darüber hinaus gilt zu beachten, das die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit für reine Chemikalien vorgesehen ist. Komplexe Mischungen wie Schmierstoffe sind daher schwerer zu beurteilen, da einzelne Komponenten gar nicht, andere aber leicht abbaubar sein könnten. Daher ist es hilfreich, die genaue Zusammensetzung des Schmierstoffes zu kennen, um die theoretisch Menge and Abbauprodukten (ThCO 2 ) bzw. des Sauerstoff bedarfs für den Abbau (THOD) mit der tatsächlichen Menge vergleichen zu können. Einflussfaktoren auf den biologischen Abbau unter Luftzutritt Viele Faktoren können den aeroben biologischen Abbau beeinflussen, darunter: > Verzweigung von Kohlenwasserstoffketten > Kettenlänge der Kohlenwasserstoffe und Molekulargewicht > Entsättigung > Toxizität gegenüber Mikroorganismen > Sauerstoffhaltige Verbindungen > Stabilität (Photolyse - Hydrolyse - Flüchtigkeit) > Substrat (Träger - Bindungsstellen) > Umweltbedingungen ■ Temperatur ■ Druck ■ Helligkeit ■ Medium ■ Vorhandensein von Nährstoffen ■ pH-Wert > Grenzflächenspannung zu Wasser > Wirksamkeit von Mikroorganismen (enzymatische Fähigkeit zum Abbau der Substanz, Anpassung der Mikroorganismen) > Wasserlöslichkeit > Vermischung Die komplexen Zusammenhänge erfordern umfangreiche Erfahrung und sorgfältige Vorbereitung und sollte daher nur von entsprechenden Laboren durchgeführt werden. Durchführung und Ergebnisse der Tests Eine Lösung des zu prüfenden Stoffs wird in einem mineralischen Medium 28 Tage lang unter aeroben Bedingungen (Luftzutritt) im Dunkeln oder bei diffusem Licht beobachtet. Der Test dauert 28 Tage, um den Mikroorganismen ausreichend Zeit zu geben, sich an die Chemikalien anzupassen. Werden dann 60 % der theoretisch bei vollständigem Abbau freiwerdenden Kohlendioxidmenge (ThCO 2 ) bzw. 60 % des theoretischen Sauerstoff bedarfs (ThOD) gemessen gilt dies als Nachweis für schnelle biologische Abbaubarkeit und es kann davon ausgegangen werden, dass die Chemikalie in der Umwelt rasch und vollständig biologisch abgebaut wird. Ein Wert von 60 % mag niedrig erscheinen, zeigt jedoch einen vollständigen Abbau an, da davon ausgegangen wird, dass der restliche Kohlenstoff der geprüften Substanz in die wachsende Biomasse eingebaut wird. Die Begriffe „vollständiger Abbau“, „schneller Abbau“ oder „ vollständige Mineralisierung“ dürfen nur verwendet werden, wenn das Endstadium des Abbaus erreicht ist, das zur Bildung von Kohlendioxid, Wasser, Mineralsalzen und neuer Biomasse führt. Beträgt der biologische Abbau, gemessen in ThCO 2 bzw. ThOD mehr als 20 % , aber weniger als 60 %, so spricht man von „inhärenten Abbaubarkeit“. Aber es gilt zu beachten: sehr viele Faktoren beeinflussen die biologische Abbaubarkeit, und selbst wenn die Testbedingungen in einem Labortest versuchen, diese zu reduzieren, bleibt die Messunsicherheit groß. Der beste Weg zum Vergleich besteht darin, die Prüfungen der biologischen Abbaubarkeit im gleichen Labor mit dem gleichen Prüfmedium durchzuführen. »« Eingangsabbildung: © Sirichat. Camphol - stock.adobe.com