Erkenntnisse zum Deformationsverhalten moderner Fahrzeuge und zur Belastung der Insassen beim Heckanprall: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 17. Februar 2007, 10:38 Uhr
2007, p. 44 (#2)
Zitat
Moosmüller, G.; Reinkemeyer, C. Erkenntnisse zum Deformationsverhalten moderner Fahrzeuge und zur Belastung der Insassen beim Heckanprall. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 45 (2007), pp. 44 – 50 #2
Inhaltsangabe
Drei Versuchsreihen aus den Jahren 2002 – 2004 mit modernen Fahrzeugen wie BMW E46 (318i), Audi A3, Opel Vectra B, Audi A4, VW T4, VW Passat Limousine und Variant, Opel Zafira, VW Golf IV, Audi A6, VW Polo, Audi A8, VW Bora, Audi 100. In tabellarischer Form werden die Versuchsergebnisse übersichtlich dargestellt. Dabei wurden ausschliesslich Niedriggeschwindigkeits-Kollisionen (Delta-v bis 10 km/h) durch geführt. Aus den Versuchen wurde die Stoßzahl (k-Faktor) ermittelt. Demnach ergab sich der k-Faktor bei 100% Überdeckung zu 0,38...0,36...0,328, bei 50% Überdeckung zu 0,247...0,173. Es wird darauf hingewiesen, dass man die Kollisionspartner kennen und zwischen ungebremsten und gebremsten Anstoß unterscheiden muss. Die Schadensschwere gibt keinen Aufschluß über die Unfallschwere bzw. das Verletungsrisiko. Ein großes Schadensausmass ergab sich beim gebremsten Anstoß bei kleinem k-Faktor. Beim ungebremsten Stoßfänger-Stoßfänger-Anstoß waren geringe Schäden bei relativ hohen k-Faktoren entstanden. Unklar blieb der Einfluß der Anhängerkupplung, der in weiteren Versuchen geklärt werden soll: hier wurden widersprüchliche Ergebnisse festgestellt, die eine qualitative Aussage zum Einfluß der AHK auf die Verletzungsschwere wohl nicht gestatteten.
Leider sind nur einige wenige Bilder exemplarisch für die Versuche abgedruckt, eine ausführliche Schadensdokumentation ist im Arikel nicht aufgeführt. Die Tabellen zu den einzelnen Versuchsreihen zeigen die Ergebnisse in abgewandelter Form wie folgt:
Tabelle zur Versuchsreihe 1 (2002):
| Stossendes Fzg | Kürzel | BMW E46 (318i) | Audi A3 | Opel Vectra B | Audi A4 | VW T4 | Einheit |
| Masse incl. Fahrer | m | 1.400 | 1.222 | 1.275 | 1.308 | 1.878 | kg |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 8,55 | 10,06 | 8,82 | 11,05 | 8,00 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 2,38 | 2,79 | 2,45 | 3,07 | 2,22 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 6,21 | 7,96 | 5,83 | 8,42 | 4,69 | km/h |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 1,73 | 2,21 | 1,62 | 2,34 | 1,30 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,189 | 0,123 | 0,214 | 0,101 | 0,108 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 0 | 4 | 5 | 6 | 1 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 0,00 | 1,11 | 1,39 | 1,67 | 0,28 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | -12,46 | -22,76 | -11,48 | -29,53 | -19,72 | m/s2 |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 21,58 | 34,34 | 19,62 | 45,13 | 14,72 | m/s2 |
| Stosszahl | k | 0,49 | 0,43 | 0,29 | 0,29 | 0,40 | . /. |
| Gestossenes Fzg | Opel Vectra B | BMW E46 (318i) | Audi A3 | VW T4 | Audi A4 | ||
| Masse incl. Fahrer | m | 1.275 | 1.400 | 1.222 | 1.878 | 1.308 | kg |
| Offset | O | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | % |
| Unterfahren des Querträgers | nein | nein | nein | nein | nein | . /. | |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 6,52 | 6,41 | 5,54 | 5,8 | 6,52 | km/h |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 1,81 | 1,78 | 1,54 | 1,61 | 1,81 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,181 | 0,109 | 0,135 | 0,103 | 0,103 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 5 | 5 | 3 | 4 | 5 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 1,39 | 1,39 | 0,83 | 1,11 | 1,39 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | 10,01 | 16,28 | 11,38 | 15,60 | 17,46 | m/s2 |
| Beschleunigungsdifferenz Brust - Kopf | ares Brust-Kopf | 16,68 | 32,37 | 11,77 | 45,13 | 27,47 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust-Kopf | 0,133 | 0,095 | 0,105 | 0,090 | 0,090 | s |
| res. Brustbeschleunigung | ares Brust | 36,30 | 59,84 | 30,41 | 52,97 | 39,24 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust | 0,140 | 0,113 | 0,142 | 0,090 | 0,091 | s |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 47,09 | 70,63 | 58,86 | 54,94 | 67,69 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Kopf | 0,177 | 0,133 | 0,159 | 0,151 | 0,130 | s |
Tabelle zur Versuchsreihe 2 (2003):
| Stossendes Fzg | Kürzel | VW Passat | Opel Zafira | VW Golf IV | Audi A6 | VW T4 | Einheit |
| Masse incl. Fahrer | m | 1.420 | 1.530 | 1.325 | 1.610 | 1.900 | kg |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 11,30 | 11,50 | 12,40 | 13,10 | 11,70 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 3,14 | 3,19 | 3,44 | 3,64 | 3,25 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 6,89 | 7,19 | 8,13 | 8,48 | 7,34 | km/h |
| Geschwindigkeitsäenderung | Δv | 1,91 | 2,00 | 2,26 | 2,36 | 2,04 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,127 | 0,104 | 0,128 | 0,188 | 0,123 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 6 | 5 | 8 | 9 | 6 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 1,67 | 1,39 | 2,22 | 2,50 | 1,67 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | -24,72 | -30,61 | -26,98 | -19,33 | -26,39 | m/s2 |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 33,35 | 37,28 | 26,49 | 25,51 | 34,34 | m/s2 |
| Stosszahl | k | 0,16 | 0,36 | 0,25 | 0,09 | 0,33 | . /. |
| Gestossenes Fzg | Opel Zafira | VW Golf IV | VW Passat | VW T4 | Audi A6 | ||
| Masse incl. Fahrer | m | 1.530 | 1.325 | 1.420 | 1.900 | 1.610 | kg |
| Offset | O | 50 | 0 | 50 | 0, AHK | 50 | % |
| Unterfahren des Quertraegers | ja | nein | ja | ja | nein | . /. | |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 6,2 | 8,5 | 7,3 | 5,8 | 8,2 | km/h |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 1,72 | 2,36 | 2,03 | 1,61 | 2,28 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,131 | 0,143 | 0,165 | 0,170 | 0,127 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 5 | 5 | 2 | 3 | 5 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 1,39 | 1,39 | 0,56 | 0,83 | 1,39 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | 13,15 | 16,48 | 12,26 | 9,52 | 17,95 | m/s2 |
| Beschleunigungsdifferenz Brust - Kopf | ares Brust-Kopf | 32,37 | 43,16 | 26,49 | 15,70 | 38,26 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust-Kopf | 0,105 | 0,100 | 0,098 | 0,120 | 0,109 | s |
| res. Brustbeschleunigung | ares Brust | 38,26 | 53,96 | 38,26 | 44,15 | 51,01 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust | 0,111 | 0,100 | 0,105 | 0,191 | 0,112 | s |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 57,88 | 84,37 | 58,86 | 29,43 | 117,72 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Kopf | 0,135 | 0,161 | 0,167 | 0,162 | 0,169 | s |
Tabelle zur Versuchsreihe 3 (2004):
| Stossendes Fzg | Kürzel | VW Polo | Audi A8 | VW Passat
Variant |
VW Passat
Limousine |
VW Bora | Audi 100 | VW Golf IV | Audi A6
Avant |
Einheit |
| Masse incl. Fahrer | m | 1.108 | 1.997 | 1.613 | 1.431 | 1.350 | 1.517 | 1.262 | 1.820 | kg |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 17,10 | 10,00 | 12,40 | 15,00 | 12,90 | 11,20 | 15,00 | 10,50 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 4,75 | 2,78 | 3,44 | 4,17 | 3,58 | 3,11 | 4,17 | 2,92 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 14,36 | 4,53 | 6,81 | 12,52 | 9,86 | 7,86 | 9,91 | 5,39 | km/h |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 3,99 | 1,26 | 1,89 | 3,48 | 2,74 | 2,18 | 2,75 | 1,50 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,118 | 0,110 | 0,173 | 0,186 | 0,122 | 0,165 | 0,136 | 0,157 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 12 | 4 | 6 | 9 | 7 | 5 | 8 | 4 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 3,33 | 1,11 | 1,67 | 2,50 | 1,94 | 1,39 | 2,22 | 1,11 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | -40,22 | -19,82 | -22,46 | -29,33 | -29,33 | -18,84 | -30,61 | -18,64 | m/s2 |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 105,95 | 20,60 | 29,43 | 57,88 | 28,45 | 37,28 | 38,26 | 16,68 | m/s2 |
| Stosszahl | k | 0,23 | 0,31 | 0,17 | 0,39 | 0,38 | 0,39 | 0,15 | 0,20 | . /. |
| Gestossenes Fzg | Audi A8 | VW Polo | VW Passat
Limousine |
VW Passat
Variant |
Audi 100 | VW Bora | Audi A6
Avant |
VW Golf IV | ||
| Masse incl. Fahrer | m | 1.997 | 1.108 | 1.431 | 1.613 | 1.517 | 1.350 | 1.820 | 1.262 | kg |
| Offset | O | 0 | 0 | 50 | 0, AHK | 0 | 0 | 50 | 50 | % |
| Unterfahren des Quertraegers | ja | ja | ja | ja | ja | ja | ja | ja | . /. | |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | km/h |
| Kollisionsgeschwindigkeit | v | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | m/s |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 6,7 | 8,5 | 7,7 | 8,4 | 8,2 | 7,7 | 7,3 | 7,2 | km/h |
| Geschwindigkeitsänderung | Δv | 1,86 | 2,36 | 2,14 | 2,33 | 2,28 | 2,14 | 2,03 | 2,00 | m/s |
| Stosszeit | t | 0,097 | 0,128 | 0,163 | 0,168 | 0,115 | 0,123 | 0,161 | 0,135 | s |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 5 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 7 | 6 | km/h |
| Energieäquivalente Geschwindigkeit | EES | 1,39 | 1,67 | 1,67 | 1,39 | 1,39 | 1,39 | 1,94 | 1,67 | m/s |
| mittl. Fahrzeugbeschleunigung | amittel Fzg | 19,23 | 18,44 | 13,05 | 13,93 | 19,62 | 17,36 | 12,75 | 14,81 | m/s2 |
| Beschleunigungsdifferenz Brust - Kopf | ares Brust-Kopf | 33,35 | 49,05 | 14,72 | 26,49 | 44,15 | 51,01 | 32,37 | 26,49 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust-Kopf | 0,094 | 0,121 | 0,111 | 0,061 | 0,104 | 0,073 | 0,111 | 0,103 | s |
| res. Brustbeschleunigung | ares Brust | 49,05 | 59,84 | 59,84 | 49,05 | 72,59 | 50,03 | 53,96 | 50,03 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Brust | 0,108 | 0,124 | 0,171 | 0,180 | 0,121 | 0,146 | 0,151 | 0,151 | s |
| res. Kopfbeschleunigung | ares Kopf | 65,73 | 99,08 | 48,07 | 32,37 | 110,85 | 73,58 | 65,73 | 68,67 | m/s2 |
| zugeordnete Zeit | tres Kopf | 0,140 | 0,162 | 0,202 | 0,191 | 0,179 | 0,157 | 0,184 | 0,148 | s |
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- 1991 #9 Die Kontaktpunktproblematik in der Unfallrekonstruktion - Energie-Doppelring- und Drehimpuls-Spiegel-Verfahren
- 1993 #9 Definition der kollisionsbedingten Geschwindigkeitsänderung Delta v
- 1995 #1, 4 Energetische Betrachtungen zur Rekonstruktion von Straßenverkehrsunfällen
- 1999 #10, 11 Kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung Delta V und Energy Equivalent Speed (EES)
- 2000 #2 Bedeutung der Struktursteifigkeiten und EES-Werte, Kontrollparameter bei der Kollisionsanalyse
- 2000 #10 Die Stoßzahl bei Auffahrkollisionen
- 2001 #6, 11 Theoretische Auffassung von Aufbau und Eigenschaften der Stoßzahl GEV
- 2002 #12 Zusammenhang zwischen EES und Geschwindigkeitsänderung von Unfallfahrzeugen unter Berücksichtigung des k-Faktors und der Deformationstiefen ohne Abgleiten
- 2004 #5 EES als Hilfmittel zur Behandlung des zentralen Stoßes in der Unfallrekonstruktion
- 2006 #9 Probleme, Fehler und Besonderheiten bei der EES-Einstufung
- 2007 #2 Erkenntnisse zum Deformationsverhalten moderner Fahrzeuge und zur Belastung der Insassen beim Heckanprall
- 2008 #4 Heckaufprallversuche auf Fahrzeuge mit Anhängerkupplung
- 2009 #9 Kann man aus der Beschädigungsschwere von Fahrzeugen bei Abgleitkollisionen auf ihre kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung Delta v schließen?
- 2011 #3 EES-Abschätzung bei instand gesetzten Pkw
- 2015 #6 F/S-EDef-Verfahren Ermittlung der Gesamtdeformationsenergieaufnahme von zwei Unfallfahrzeugen auf Basis von vereinfachten Kraft-Weg-Kennungen aus Crashtestdaten
- 2019 #5, 6, 7/8 Neues Verfahren zur Erhöhung der Transparenz bei der EES-Wert-Bestimmung
Weitere Infos zum Thema EES
- 1972 Das Zwei-Massen-Modell für die Simulation von Kraftfahrzeugstößen
- 1975 Mathematische Grundlagen für die Rekonstruktion von Fahrzeugstößen
- Schaper, D.: Energieraster in der Unfallanalyse. Schriftenreihe der Adam Opel AG, 10/1983 Ausgabe 39
- Schaper, D.: Energieraster zur Geschwindigkeitsrückrechnung bei Verkehrsunfällen. ATZ 86 (1984), pp. 111 – 115 (#3)
- 1985 Accident Research and Accident Reconstruction by the EES-Accident Reconstruction Method. SAE 850256
- 1987 Applicability of the EES-Accident Reconstruction Method with MacCar©. SAE 870047
- 08/1988 Broschüre "Information für Kunden und Freunde unseres Hauses", 35 Seiten
- 12/1997 Broschüre "Passive Sicherheit bei Mercedes-Benz Personenwagen", 71 Seiten
- 09/1998 Broschüre "Die Bedeutung der Energy Equivalent Speed (EES) für die Unfallrekonstruktion und die Verletzungsmechanik", 90 Seiten
- 12/2004 EES-Broschüre von DaimlerChrysler
- ?? Wissenschaftlicher Bericht - Deformationsarbeit an Fahrzeugen
- 2008 Crash Pulse and DeltaV Comparisons in a Series of Crash Tests with Similar Damage (BEV, EES). SAE 2008-01-0168
- 2009 Energiebilanz in Unfallanalysen
zum HWS
- 1994 #1 Zur Belastung der Halswirbelsäule durch Auffahrunfälle
- 1996 #2 Zur Problematik von HWS-Verletzungen – Ergebnisse aus Unfallanalysen und Versuchen
- 1997 #2 Sitzposition – Einfluß auf den Insassenschutz
- 1997 #12 Versuche zur Belastung der HWS bei kleinen Seitenanstößen
- 1998 #1 HWS-Distorsionen im geringen Unfallschwerebereich
- 1998 #3 Studie zur HWS-Verletzung
- 1998 #6 HWS-Problematik
- 1998 #10 HWS-Verletzung in der Schadenregulierung
- 1999 #1 Freiwilligen-Versuche zur Belastung der Halswirbelsäule durch Pkw-Heckanstöße
- 1999 #2 HWS-Biomechanik 98 Sonderfälle zum Verletzungsrisiko
- 1999 #5 Zur Abschätzung der Geschwindigkeitsänderung beim Niedergeschwindigkeitsheckaufprall unter Berücksichtigung des Gesamtdeformationsverhaltens beider Kollisionspartner
- 1999 #7/8 FIP – Forward Inclined Position Insassenbelastung infolge vorgebeugter Sitzposition bei leichten Heckkollisionen
- 1999 #11 Zur Belastung von Fahrzeuginsassen bei leichten Seitenkollisionen
- 2000 #2 Gurtschlitten – Untersuchung der biomechanischen Belastung
- 2000 #7/8 Zur Belastung von Fahrzeuginsassen bei leichten Seitenkollisionen - Teil 2
- 2000 #10 Die Stoßzahl bei Auffahrkollisionen
- 2001 #7/8 Die Insassenbewegung bei leichten Pkw-Heckanstößen
- 2001 #11 Leserbrief: Wertmaßstab für die Beurteilung der Insassenbelastung: a oder Δv?
- 2002 #5 Der simulierte Heckanstoß
- 2003 #2 Lassen sich die bei einer Pkw-Pkw-Heckkollisionen auftretenden Beanspruchungen mit Alltagsbelastungen vergleichen?
- 2004 #4 Insassenschutz beim Pkw-Heckaufprall
- 2007 #2 Erkenntnisse zum Deformationsverhalten moderner Fahrzeuge und zur Belastung der Insassen beim Heckanprall
- 2007 #3 Gurtschlitten - aktualisierte Untersuchung der biomechanischen Belastung
- 2007 #11 Schutzhaltung RISP (Rear Impact Self Protection)
- 2008 #1 HWS-Belastung beim Heckanstoß – Erkenntnisse zur Schutzhaltung für Pkw-Insassen
- 2008 #4 Heckaufprallversuche auf Fahrzeuge mit Anhängerkupplung
- 2008 #7/8 Trauma-Biomechanik - Schnittstelle zwischen Medizin und Technik
- 2011 #4 Heckaufprallversuche mit Autoscootern
- 2012 #5 Biomechanische Messungen an Probanden bei Alltagsbelastungen im Vergleich zu Bagatellkollisionen
- 2015 #11 Messung von Drehbewegungsgrößen ermöglichen neue, verbesserte Schutzkriterien für Schädel- / Hirn-und Abdominal- / Becken-Verletzungen von Fahrzeuginsassen
- 2015 #11 Bewegungsanalyse und Bewertung des Verletzungsrisikos von Insassen bei Seitenkollisionen – Erkenntnisse aus Crashtests beim fahrenden Pkw
- 2016 #6 Reboundfaktorverfahren
Weitere Infos zum Thema HWS
- 1973 Schleuderverletzung der Halswirbelsäule
- 1995 Scientific Monograph of the Quebec Task Force on Whiplash-Associated Disorders, QTF
- 1994 Alltagsbelastungen
- 2001 Literaturauswertung zur Problematik der HWS–Verletzungen bei leichten Pkw–Heckkollisionen in "Grundlagen zur mechanischen Belastung der Halswirbelsäule bei verschiedenen Kollisionsbedingungen". Förch, A., Diplomarbeit TU Karlsruhe, 11/2001.
- 2005 CD:DSD Osterseminar 2005 Linz, Austria
- 2007 Halswirbelsäulenverletzungen im Straßenverkehr und Strategien der Vermeidung. Internationale Tagung 05. – 06.11.2007, München.
- 2007 NeckPRO – Aktive Kopfstütze von Mercedes-Benz
- Webseite eines Arztes zum Thema HWS
- Schleudertrauma in der Wikipedia
- Artikel, Was ist ein schwerer, was ist ein leichter Verkehrsunfall
- 2009 – Vortrag "Unfallrekonstruktion und Verletzungsmechanik"
- Biomechanische Belastungswerte
- Literaturliste: Biomechanik