Meilensteine der passiven Sicherheit

Obwohl rechnerisch die Wahrscheinlichkeit einer Kollision steigt, wenn mehr Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind, geht mit der Massenmotorisierung eine deutliche Verbesserung der Verkehrssicherheit einher. Der dazu erforderliche technische Fortschritt ist in der ATZ umfassend dokumentiert.

Die Sicherheit des Transports für Menschen und Güter hat weltweit einen hohen Stellenwert. Obwohl in den Industrieländern erhebliche Fortschritte erzielt wurden, waren 2013 ca. 1,24 Mio. Verkehrstote zu verzeichnen, mehr als 20 Mio. wurden verletzt. 80 % der tödlichen Verkehrsunfälle geschahen dabei in „middle-income Countries“. In der Prognose von Murray et al. würden die Verkehrsunfälle nach Herzkrankheiten und Depressionen an die dritte Stelle der Todes- und Erwerbsunfähigkeitsgründe rücken. Zahlreiche Organisationen wie die UN, Regierungen, Forschungseinrichtungen und Industrie haben Programme initiiert um diesen Trend umzukehren.

Im Zuge der Airbag-Euphorie ist in der breiten Öffentlichkeit der Sicherheitsgurt etwas aus dem Blickfeld geraten. Dabei sind im letzten Jahrzehnt einige höchst wirkungsvolle Innovationen entwickelt worden, wie etwa der Gurtstraffer und der Gurtkraftbegrenzer. Maßgeblich an der Weiterentwicklung der Gurtsysteme beteiligt ist die Autoliv-Gruppe, ein weltweit operierendes schwedisches Unternehmen, das auch starke Wurzeln in Deutschland hat.

Spätestens seit Einführung der Bußgeld-Bewehrung für das Nicht-Angurten im August 1984 gilt unbestritten, dass das Gurtsystem eine wesentliche Sicherheitsverbesserung brachte. Dies kann abgelesen werden anhand des sprunghaften Anstiegs der Gurtanlege-Quote in Pkw von etwa 65 % vor Einführung auf mehr als 90 % danach. Damit einher ging der Rückgang von 11.732 Getöteten im Jahr 1983 auf 8.400 im Jahr 1985; das entspricht einer Reduzierung der Unfallopfer von 28,4 %. Im gleichen Zeitraum stieg infolge dessen die passive Sicherheit, gemessen am Sicherheitsindex PaSiX, sogar um 37,6 %. Die Gurtanlege-Quote in Pkw liegt heute bei 89,4 % bei Fahrern und auf der Beifahrer-Seite bei 87,8 %.

Ein weiterentwickelter Gurtstraffer von TRW nutzt zur Übertragung des Straffmoments anstelle von metallischen Komponenten erstmals einen schlangenförmigen Kunststoffkolben aus Polyamid. Dieser wird mittels eines schadgasarmen Treibstoffs aus einem Führungsrohr gedrückt und anschließend über ein Zahnrad geführt. Das neue Konzept ermöglicht ein vereinfachtes, robustes Design sowie kompaktes Packaging bei gleichzeitig niedrigerem Gewicht.

Bela Barényi, am 1. März 1907 in Hirtenberg südlich von Wien geboren, begann sein Arbeitsverhältnis bei Daimler-Benz am 1. August 1939. Es sollte eine lohnende Investition für die Stuttgarter werden. Als er am 31. Dezember 1972 in Pension ging, hatte er mehr als 2000 Patente erarbeitet, doppelt so viele wie Thomas A. Edison. Zu den Patenten zählen so wichtige Automobilerfindungen wie die Sicherheits-Lenksäule und die Knautschzone sowie die gestaltfeste Sicherheitszelle für die Insassen und die fußgängerfreundliche Bugpartie. Der Visionär verstarb am 30. Mai 1997 in Böblingen.

Die Geschichte der Bremse ist ungleich länger als die des Verbrennungsmotors, der heute weltweit individuelle Mobilität sicherstellt. Bereits die Phönizier kannten simple Vorrichtungen zum Abbremsen ihrer Streitwagen, und die Kutschen des 18. und 19. Jahrhunderts bremsten mit an Ketten hängenden Bremsschuhen oder Keilen. Als der Automobilbau Ende des 19. Jahrhunderts langsam begann, wurde die Bremse noch als eher unbedeutendes Nebenaggregat betrachtet – die Ingenieure dieser Zeit waren in der Hauptsache auf die Entwicklung leistungsfähiger Verbrennungsmotoren konzentriert. Wilhelm Maybach etwa verwandte ein Großteil seines Genies darauf, die Drehzahl des Ottomotors von 180 auf 600 Umdrehungen pro Minute zu steigern, was diesen erst wirklich praktikabel machte. Dass die Bremse ein Schattendasein führte, lag auch an den erreichbaren Geschwindigkeiten. Der von Wilhelm Maybach und Gottlieb Daimler gebaute "Reitwagen" erreichte 1885 gerade einmal 12 km/h. Die Reibung im Antriebsstrang war so hoch, dass sich das Gefährt auch ohne Bremse ausreichend verzögern ließ. Eine gelenkte Achse oder gar ein gelenktes Rad abzubremsen, kam vor diesem Hintergrund auch wegen der konstruktiven Komplexität niemandem in den Sinn.

Die geringe Beachtung, die noch vor einem Jahrzehnt den Kopfstützen zuteil wurde, ist vorbei: Heute haben sie sich zu einem wichtigen Bauteil des passiven Sicherheitssystems von Fahrzeugen entwickelt. Den Ingenieuren der Grammer AG, Amberg, war dies aber noch zu wenig: Sie entwickelten aktive Kopfstützensysteme, die im Ernstfall wirkungsvoll vor dem gefürchteten Schleudertrauma der Halswirbelsäule schützen. Und ihre Entwicklungsarbeit ist noch nicht beendet.

Insassenschutzsysteme sollen die bei einem Unfall auf die Passagiere wirkenden Beschleunigungen und Kräfte niedrig halten und die Unfallfolgen vermindern.

Die Phasen vor und nach einem Zusammenstoß eines Fahrzeugs mit einem Unfallgegner lassen sich in sieben Kategorien einordnen. Die normale Fahrsituation und die ersten drei kritischen Phasen vor einem Unfall werden der sogenannten aktiven Sicherheit zugeordnet. Systeme, deren Funktionen in diesen ersten Phasen ablaufen, werden aktive Sicherheitssysteme genannt. Nach dem Zusammenstoß mit einem Verkehrsteilnehmer folgen drei weitere Phasen. Dafür im Fahrzeug integrierte Systeme werden der so genannten passiven Sicherheit zugeordnet und heißen passive Sicherheitssysteme.

Der Fahrzeugentwicklungsprozess hat sich aufgrund äußerer Einflüsse, des Wettbewerbsdruckes und der zeit- und kundennahen Produktplatzierung in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend verändert. Entwickelte man früher Fahrzeuge noch in einem Zeitraum von sieben bis neun Jahren, so wird heute die Entwicklungszeit auf drei bis vier Jahre reduziert. Dieses kennzeichnet einen Trend, der sich noch weiter fortsetzen wird, um markt- und kundenspezifischen Anforderungen gerecht werden zu können.

In collaboration with safety, security, infocommunication and transport science, self-driving vehicles are going to transform the future of the transport technology. Due to technological innovations and specificities, new risks and vulnerabilities are emerging in terms of modern road vehicles and more increasingly in terms of autonomous vehicles. These vulnerabilities should be addressed at the design stage already. Autonomous vehicles just as manufacturers of intelligent and networked cyber-physical systems, are supposed to meet the interoperability requirements and consider security threats and safety hazards at the same time.

Ein Automobil ist ein mehrspuriges Fahrzeug, das von einem Motor angetrieben wird. Das Automobil dient insbesondere der Beförderung von Personen und Gütern. Zum Fahren eines Automobils ist üblicherweise eine Fahrerlaubnis erforderlich. Es werden unter anderem die Erfindungen der Scheibenwischanlage, der Innenbackenbremse, des Tachometers, des Stoßdämpfers, des Airbags, des Dreipunkt-Sicherheitsgurts, der Parkuhr, des Navigationsgeräts, der Elektronischen Stabilitätskontrolle, des autonomen Fahrens und der Straßenbahn vorgestellt.