Schutzwirkung von Airbags für angegurtete und nicht angegurtete Insassen in Standard-Sitzhaltung und in Out-Of-Position-Situationen

1998, p. 251 (#9)

Airbags tragen in Kombination mit dem Sicherheitsgurt bei Frontalkollisionen zu einer effektiven Steigerung der inneren Sicherheit von Fahrzeugen bei. Um seine Schutzwirkung bereitzustellen, muß der Airbag rechtzeitig entfaltet sein. Je nach Kollisionsart und Geschwindigkeit des Fahrzeuges verstreichen vom Kollisionsbeginn bis zum Ende des Airbag-Aufblasvorgangs Zeiten von 40 bis 80 Millisekunden. Hierfür ist die sichere Aktivierung einer ausreichenden Energiemenge notwendig. In diesem Zusammenhang interessieren mögliche Belastungen von Insassen, die infolge einer nicht normalen Sitzhaltung (out of position) während der Aufblasphase mit dem Airbag in Kontakt kommen.
Zu dieser Thematik wurden im DEKRA-Crashzentrum Neumünster vier Full-Scale-Crashversuche durchgeführt. Dabei stießen Personenkraftwagen mit 40 % frontaler Überdeckung und 55 km/h Geschwindigkeit gegen eine starre Barriere. Bei jedem Test saß ein Dummy Hybrid III (50 % Mann) angegurtet in normaler Position auf dem Fahrersitz. Gleichzeitig saß auf dem Beifahrersitz ein ebensolcher Dummy nicht angegurtet und mit dem Oberkörper vorgebeugt (out of position). Es kamen drei verschiedene Fahrzeugtypen mit Fahrer- und Beifahrer-Airbag zum Einsatz: ein Ford Fiesta (Eurobags), ein Opel Corsa (Full-Size-Bags) und ein Opel Vectra (Full-Size-Bags). Bei einem weiteren Opel Vectra wurden zu Vergleichszwecken die Airbags nicht gezündet.
Im Institut für Rechtsmedizin der Universität Heidelberg wurden zur gleichen Thematik insgesamt sieben Schlittenversuche mit instrumentierten menschlichen Leichen (Alter 25 bis 55 Jahre, Gewicht 55 bis 96 kg, Körpergröße 167 bis 189 cm) durchgeführt (zum Teil bereits vorgestellt: KALLIERIS et al., 1995). Sie waren nicht angegurtet und saßen in normaler Position. Bei sechs Versuchen wurde der Fahrersitz besetzt, bei einem der Beifahrersitz. Als Rückhaltesysteme wirkten Full-Size-Airbags in Kombination mit Kniepolstern. Die Kollisionsgeschwindigkeiten betrugen 47 bis 50 km/h.
Im Beitrag werden die bei den Versuchen gemessenen Belastungen der Dummies und Leichen dargestellt. Außerdem wird die Kinematik der Insassen beschrieben. Die Kommentierung und Bewertung der Ergebnisse im Hinblick auf die Schutzwirkung des Airbags erfolgt interdisziplinär unter Beachtung technischer, medizinischer und biomechanischer Aspekte.

Airbags, in combination with the seat-belt, contribute to an effective increase for safety within vehicles in frontal collisions. The airbag must be opened in sufficient time in order to provide this protective effect. Depending upon the type of collision and vehicle speed, the length of time between the start of the collision and the completion of the airbag inflation sequence varies between 40 and 80 milliseconds. This requires a reliable activation of sufficient quantities of energy. In this connection, it is interesting to note potential stresses on occupants who come into contact with the airbag during the inflation phase due to not sitting in a normal position (out of position).
In this connection, four Full Scale Crash tests were carried out in the DEKRA Crash Centre at Neumünster. Cars with 40 % front overlap and a speed of 55 kph rammed into a fixed barrier. In each test a Hybrid III dummy (50 % male) sat in the normal position on the driver's seat restrained by a seat belt. At the same time a similar dummy sat on the front passenger's seat not restrained by a seat belt, and with the upper body bent forwards (out of position). Three different types of vehicle with driver and front passenger airbags were used: a Ford Fiesta (Eurobags), an Opel Corsa (Full Size bags) and an Opel Vectra (Full Size bags). For comparison purposes a further Opel Vectra was used without the airbags being fired.
Also in this same connection, seven sled tests were carried out in the Institute of Forensic Science at the University of Heidelberg using human cadavers (aged 25 to 55, weight 55 to 96 kg, height 167 to 189 cm) containing instruments (this has been partially presented: KALLIERIS et al. 1995). They were not restrained by seat belts and sat in the normal position. The driver's seat was used for six tests, the front passenger's seat for ohne. Full Size airbags in combination with knee bolsters were used as the retaining system. The collision speeds varied between 47 and 50 kph.
Stresses upon the dummies and cadavers are presented in this article. Additionally the occupants' kinematics are described. Comments and assessments of the results with regard to the protective effect provided by the airbag are interdisciplinary, taking into account technical, medical and biomechanical aspects.

Zitat

Berg, F.A.; Mattern, R.; Kallieris, D.; Cott, V.; Schmall, G.: Schutzwirkung von Airbags für angegurtete und nicht angegurtete Insassen in Standard-Sitzhaltung und in Out-Of-Position-Situationen. Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik 36 (1998), pp. 251 – 258 (#9)

Weitere Beiträge zum Thema im VuF

• 1996 #1 Crash-Versuch mit einem modernen Kompakt-Fahrzeug mit SRS-Airbag auf Fahrer- und Beifahrer-Seite unter Berücksichtigung der Out-Of-Position-Problematik
• 1997 #2 Sitzposition – Einfluß auf den Insassenschutz
• 1998 #9 Schutzwirkung von Airbags für angegurtete und nicht angegurtete Insassen in Standard-Sitzhaltung und in Out-Of-Position-Situationen
• 1999 #7/8 FIP – Forward Inclined Position Insassenbelastung infolge vorgebeugter Sitzposition bei leichten Heckkollisionen