Seit über 60 Jahren werden sogenannte Crashtest-Dummy-Puppen eingesetzt, um Verkehrsunfälle nachzustellen. Ein Dummy ist eine Kunststoffpuppe und so groß wie ein normaler Mensch. Sie wird für Crashtests in Autos eingesetzt, damit man sehen kann, wie unterschiedliche Unfallsituationen für den Menschen ausgehen können. Die Auswirkungen werden genau unter die Lupe genommen, um die Sicherheitsvorkehrungen in Fahrzeugen anzupassen. Das klingt doch nach einer sicheren Nummer, oder? Es gibt jedoch einen Haken an der Sache… Warum dies schwere Folgen haben kann, findest du in diesem Artikel heraus!

Der Dummy – ein echter Mann

Für Crashtests wird eine bestimmte Art von Dummy-Puppe eingesetzt. Du fragst dich welche? Es handelt sich dabei um eine Puppe, die den durchschnittlichen Mann darstellt. Das bedeutet: Sie ist 1,75 Meter groß, wiegt 78 Kilogramm und hat den Körperbau eines Mannes. Dein Vater oder Onkel ist vielleicht kleiner/größer oder schwerer/leichter als diese Angaben, aber genau deshalb verwendet man in Studien einen Durchschnitt. Denn so lässt sich am ehesten die Allgemeinheit widerspiegeln. Anhand dieser männlichen Maße werden bei der Entwicklung von Autos der Sitz, der Sicherheitsgurt und der Airbag im Fahrzeug angeordnet. Du ahnst nun vielleicht schon, was das Problem hierbei ist. Genau: Was ist eigentlich mit weiblichen Personen? Zum einen sind Unternehmen nur dazu verpflichtet, die Tests mit Dummy-Puppen mit männlicher Statur zu machen. Zum anderen ist die Herstellung der Kunststoffpuppen eine sehr teure Angelegenheit.

Crashtests machen Fahrzeuge sicherer. Foto: Adobe Stock // blueringmedia

Knifflige Unterschiede mit großer Bedeutung

Dass die Sicherheit von Fahrzeugen an menschenähnlichen Puppen getestet wird, ist super, gar keine Frage. Um nun das Fahren auch für Frauen sicherer zu machen, ist es doch sinnvoll, einen kleineren und leichteren Dummy zu verwenden, oder? Ganz so einfach ist es jedoch nicht! Es stimmt zwar: Frauen sind, bis auf einige Ausnahmen, kleiner und leichter als Männer. Es kommt aber noch mehr hinzu. Durch die kleinere Körpergröße sitzen sie häufig höher und auch näher am Lenkrad.

Außerdem ist der Körperschwerpunkt der beiden Geschlechter verschieden: Während er bei Männern im Bereich der Schultern liegt, befindet er sich bei den Frauen im unteren Rücken. Im Körperbau gibt es zahlreiche Unterschiede zwischen den Geschlechtern. So haben weibliche Personen schmalere Schultern, einen größeren Rumpf und ein breiteres Becken im Gegensatz zu männlichen Personen. Zusätzlich haben sie biologisch bedingt einen größeren Anteil an Körperfett und weniger Muskulatur. Bei Verkehrsunfällen spielen diese Faktoren eine wichtige Rolle. Du siehst also, bei der Entwicklung weiblicher Crashtest-Dummy-Puppen und beim Nachstellen von Unfällen muss sehr vieles beachtet werden. Das gilt natürlich auch für Dummies in Kindergröße.

Unterschiedliche Crash-Dummies für mehr Sicherheit. Foto: Adobe Stock // 3drenderings

Wenn die Vollbremsung zu spät ist

Nehmen wir nun einmal an, der schlimmste Fall tritt ein und es kracht auf der Straße. Dann hängen die körperlichen Schäden also stark davon ab, welchem biologischen Geschlecht man angehört. Wie du dir nun vielleicht denken kannst, kommen Frauen dabei leider schlechter davon als Männer. Da beispielsweise die Kopfpolster nicht auf die Größe von Frauen ausgelegt sind, erleiden sie bis zu dreimal häufiger ein Schleudertrauma. Kleinere Halswirbel und der schmalere Nacken sorgen außerdem dafür, dass eine ruckartige Kopfbewegung bei einem Unfall für Frauen oft noch schlimmer ist. Zusammengefasst bedeutet das: Durch die körperlichen Unterschiede haben Frauen ein höheres Verletzungs- und auch Sterberisiko bei Autounfällen. Das Problem ist also klar, jetzt braucht es hierfür noch eine Lösung. 

Mit Eva Richtung Fortschritt

Es gibt einen Lichtblick: Der erste weibliche Crashtest-Dummy heißt Eva! Erfunden wurde sie von der Ingenieurin und Forscherin Astrid Linder, die sie bei der Veranstaltung TEDxKTHWomen in Stockholm im Dezember 2018 vorgestellt hat. Eva ist 1,62 Meter groß und wiegt 62 Kilogramm. Der Unterschied zwischen Eva und den bisher für Frauen verwendeten Test-Modellen ist, dass Eva tatsächlich das durchschnittliche Gewicht und die durchschnittliche Größe einer Frau repräsentiert. Das ist aber noch nicht alles! Evas Brust, ihr Becken und ihre Hüfte sind dem des weiblichen Körperbaus nachempfunden.

Dementsprechend ist der Körperschwerpunkt auch dort, wo er bei einer echten Frau ist. Mit einer solchen “echten” weiblichen Dummy-Puppe kann also dafür gesorgt werden, dass Sicherheitsvorkehrungen in Autos zukünftig besser für Frauen angepasst sind. Durch die hohen finanziellen Kosten der Herstellung von Dummy-Puppen wurden mit Eva bislang nur Heckaufprallunfälle mit geringer Schwere getestet. Aber auch diese Tests sind bereits von großer Bedeutung! Ein kleiner Schritt ist also bereits getan. Um Gleichberechtigung bei Crashtests zu erlangen, müssen in Zukunft aber noch viel mehr Evas zum Einsatz kommen. Dazu müssen vor allem Regelungen angepasst werden, damit Tests mit weiblichen Dummies verpflichtend sind. Übrigens: Wie genau ein Crashtest funktioniert und welche unterschiedlichen Arten es neben den genannten Heckcrashs gibt, kannst du in unserem passenden Blogartikel nachlesen!

Das ist Eva – der erste weibliche Crashtest-Dummy. Foto: Phillip Sorri/VTI

Beitragsfoto: Adobe Stock  / / 3D motion

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema “Fahrzeugsicherheit”

 

 

Heute sind Milena und ich im Prüf- und Technologiezentrum in Immendingen, wo die neue S-Klasse von Mercedes-Benz vorgestellt wird. Das Gelände ist riesengroß und es gibt verschiedene kilometerlange Straßen – und sogar Steilhänge und eine Fläche, auf der autonom fahrende Autos getestet werden, die Bertha-Fläche.

Vorstandsmitglied Markus Schäfer und die wichtigsten Erfindungen

Eingeladen wurden wir von Markus Schäfer. Er ist Mitglied im Vorstand bei Mercedes-Benz und wir sind gespannt, was er uns alles erzählen wird. Natürlich fragen wir uns, in welchen Fächern man in der Schule besonders aufpassen muss, um so einen Beruf machen zu können. Markus Schäfer sagt, dass eigentlich alle Fächer wichtig sind – besonders aber Mathe und Physik. Zum Glück mögen wir diese Fächer beide.

Vorstandsmitglied Markus Schäfer trifft die Genius Kinderreporter Alex und Milena in Immendingen
Vorstandsmitglied Markus Schäfer trifft Alex und Milena in Immendingen

Neben uns steht ein großes Modell eines Fahrzeugs, aber es ist kein normales Auto. Eigentlich ist es nur die Karosserie, aber darin ist das komplette Innenleben sichtbar. Wie das Skelett des Autos, so sieht das aus. Als Milena nach der wichtigsten Erfindung fragt, die es bei Daimler (jetzt Mercedes-Benz) gegeben hat, können wir einen genaueren Blick auf diese sogenannte „Schnittkarosse” werfen. Der Sicherheitsgurt in Verbindung mit dem Airbag, sagt Markus Schäfer, ist eine der wichtigsten Erfindungen. Beide haben schon unglaublich viele Menschen bei Unfällen vor Schlimmerem gerettet. Das Modell, das wir sehen, hat sogar ganze 18 Airbags. Markus Schäfer zeigt und erklärt uns ganz genau, wie das funktioniert und wo sie überall im Auto verbaut sind. 

Außerdem zeigt er uns an der Schnittkarosse, wo überall Sensoren und Kameras sind. Die sind wichtig, damit die Fahrerassistenzsysteme dabei unterstützen können, Unfälle zu vermeiden. Und damit diese Systeme im Straßenverkehr richtig funktionieren, wird genau das hier in Immendingen mit echten, fahrenden Autos getestet.

Ein Kind rennt auf die Straße? Kein Problem, dank Fahrerassistenzsystemen

Das wollen wir natürlich sehen! Markus Schäfer stellt uns Katharina Kupferschmid vor, die an der Entwicklung der Fahrerassistenzsysteme arbeitet. Sie nimmt uns mit nach draußen, wo wir tatsächlich bei verschiedenen Versuchen zuschauen können.

So können wir sehen, wie die neue S-Klasse rechtzeitig bremst, wenn zum Beispiel ein/e Fahrradfahrer/in oder ein Kind mit einem Ball unerwartet auf die Fahrbahn kommt. Da legt das Auto eine richtige Vollbremsung hin. Milena und ich staunen nicht schlecht. Und das Allerbeste ist: Weder der/die Fahrradfahrer/in noch das Kind werden vom Auto erwischt. Natürlich sind es keine echten „Versuchspersonen”, sondern computergesteuerte Attrappen aus Schaumstoff. Wie man die mit wenigen Mausklicks bewegt, schauen Milena und ich uns in der Schaltzentrale natürlich auch direkt an.

Und wie funktionieren die Fahrerassistenzsysteme nun genau? Katharina Kupferschmid erklärt uns, dass Kameras und Sensoren mit Radar am Auto verbaut sind und ständig im Einsatz sind. Und die können erkennen, ob ein Fahrrad oder Mensch im Weg ist. Wenn die Kameras und Sensoren beide dasselbe erkennen, reagieren sie blitzschnell, aktivieren den Bremsassistenten und das Auto kommt zum Stehen. Ganz schön clever, so eine Technik!

Vollbremsung selbst erleben: Milena und ich auf dem Track

Wie sich so eine Vollbremsung anfühlt, können Milena und ich jetzt am eigenen Leib erfahren, denn die Mitarbeitenden laden uns ein, bei einer Testfahrt mit der neuen S-Klasse mal dabei zu sein. Das lassen wir uns nicht zweimal sagen. Wir steigen – selbstverständlich hinten – ein und dürfen jeden der Versuche einmal live miterleben. Auch den, bei dem das Auto von 120 Stundenkilometern vor einem Schaumstofffahrzeug abbremst. Da werden wir ganz schön durchgeschüttelt – aber zum Glück gibt es Sicherheitsgurte!

Das war ein toller Abschluss dieses wirklich spannenden Tages auf der Teststrecke im Prüf- und Technologiezentrum in Immendingen! Wir sind gespannt, wo es für uns als Genius Kinderreporter als Nächstes hingeht.  

Bis dahin schaut euch doch unser Video aus Immendingen an:

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Alle Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Viele Punkte zur Sicherheit

Der Anschnallgurt gilt als eine der wichtigsten Erfindungen des 20. Jahrhunderts. Bereits im Jahre 1902 wurde im Geschwindigkeits-Rekordwagen Baker Torpedo der erste Sicherheitsgurt eingebaut und rettete bei einem gescheiterten Rekordversuch direkt das Leben der Insassen. Von dort an entwickelte man die Anschnalltechnik weiter – in verschiedenen Ausführungen: Heute kennst du aus dem Flugzeug die sogenannten Beckengurte mit zwei fixierten Punkten links und rechts der Hüfte. Bei Pilotensitzen und im Rennsport kommen häufig Vier- oder auch Fünfpunktgurte vor, die zusätzlich noch über beide Schultern gehen. Und bei Autos hat sich der Dreipunktgurt etabliert. Seit 1974 besteht eine Einbaupflicht bei Neuwagen – seit 1976 auch die Anschnallpflicht. Unfallforscher/innen gehen davon aus, dass dadurch die Gefahr von tödlichen Verletzungen um bis zu 50 Prozent verringert werden kann.

Sicher ist nicht sicher genug

Beltbag
Das Prinzip vom klassischen Anschnallgurt ist bekannt und nach wie vor sehr sicher

Das Material und die Technik des klassischen Dreipunktgurtes ist bekannt: Die sogenannte Gurtzunge des aus etwa 30.000 Polyesterfäden verwobenen Gurtes rastet beim Anschnallen im Gurtschloss ein. Wenn es zu einem Unfall kommt und die angeschnallte (Mit-)Fahrerinnen oder der angeschnallte (Mit-)Fahrer nach vorne gedrückt wird, blockiert der Aufrollmechanismus und die Person wird im Sitz gehalten.

Über die Jahre wurde dieses zuverlässige System mit Gurtstraffern oder Gurtkraftbegrenzern weiter optimiert. Doch nach wie vor sehen Entwickler/innen im Sicherheitsgurt ungenutztes Potential und feilen weiter am perfekten Halteband. Die neueste Entwicklung: eine Kombination aus Gurt und Airbag.

Luft im Gurt

Konzept
Beim Beltbag wird der Anschnallgurt wie ein Airbag aufgeblasen

Beltbag nennt sich der neueste Clou der Gurtentwickler von Mercedes-Benz. Er soll das Verletzungsrisiko noch weiter sinken. Kombiniert wurde dabei die etablierte Airbag-Technik mit den bekannten Funktionen des Sicherheitsgurtes: Wie wir dir in einem anderen Artikel bereits erklärt haben, erkennen bei einem Unfall die sogenannten Crash-Sensoren den Aufprall und das Airbag-Steuergerät wird ausgelöst. Doch neben des normalen Airbags wird beim Beltbag-System jetzt auch noch Luft in die Anschnallgurte gepumpt. Dadurch verbreitert sich der Gurt auf seine dreifache Größe. Die auf den Körper wirkenden Kräfte verteilen sich jetzt auf den ganzen Körper und noch gleichmäßiger auf den Knochenbau – deutlich mehr Sicherheit und auch mehr Komfort sind die Folge.

Das Anschnallen selbst funktioniert dabei wie bisher auch, allein das Material des Beltbags wirkt durch die integrierten Luftpolster weicher und lässt sich bequemer tragen – auch im normalen Zustand. Allerdings kommen die genialen Gurte nur auf der Rückbank zum Einsatz. Der Grund: Hinten gibt es keine frontal wirkenden Airbags. Auf den Vordersitzen Air- und Beltbags zu kombinieren, wären dann doch ein paar Luftpolster zu viel.

Weitere Upgrades in Planung

Gasgenerator
Der Gasgenerator ist für die Luftbefüllung der Gurte zuständig

Aktuell haben die Beltbags jedoch noch mit ein paar Problemchen zu kämpfen: Genau wie bei den klassischen Airbags werden die Straffer und der Gasgenerator für die Luftzufuhr pyrotechnisch gezündet. Das bedeutet, dass der Vorgang nur ein einziges Mal funktioniert – nach einer Zündung muss das System ausgetauscht werden. Deshalb soll die Pyrotechnik schon bald durch winzige elektronische Motoren ersetzt werden. Damit könnten die Beltbags immer wieder und ohne Austausch zum Einsatz kommen.

Durch eine integrierte Elektronik könnten sogar noch mehr Upgrades vorgenommen werden: zum Beispiel eine individuelle Anpassung der wirkenden Kraft an Gewicht und Größe des Passagiers. Bis es dazu kommt, werden sicher noch ein paar Jahre vergehen – luftgepolsterte Anschnallgurte wirst du jedoch schon ab jetzt in immer mehr Autos finden können.

 

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Eine zündende Idee

In den USA starben Mitte der Sechzigerjahre rund 51.000 Menschen im Straßenverkehr, in Europa über 66.000 und in Deutschland knapp 16.000. Diese Zahlen bewegten die Sicherheitsexperten von Mercedes-Benz zum Ausbau der Sicherheitssysteme in Fahrzeugen und zur Entwicklung des Airbags.

Rate mal, was ihnen dabei als Inspiration diente? Nein, kein Luftballon, sondern eine Weltraumrakete. Bei dieser wird nämlich Gas ausgestoßen, wodurch die Rakete einen Schub bekommt und abhebt. Das gleiche Prinzip kommt beim Airbag zum Tragen, nur dass das Gas in einem Luftsack aufgefangen wird, der sich dadurch aufbläst. Im Detail sieht das so aus:

Prallt ein Fahrzeug im beschleunigten Zustand auf einen Gegenstand auf, wird von mehreren kleinen Sensoren ein Signal an das zentrale Airbagsteuergerät gesendet. Dieses analysiert den Aufprall und entscheidet, ob die Auslösung von Gurtstraffern oder von Airbags notwendig ist. Bei Letzterem sendet es ein Signal an einen Gasgenerator, in dem durch einen Feststofftreibsatz oder Hybridgenerator eine kontrollierte Verbrennung mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird. Das dabei freigesetzte Gas bläst den Airbag auf. Das Ganze dauert nicht einmal eine Sekunde. Je nach dem, wo der Aufprall passiert, werden die entsprechenden Airbags bedarfsgerecht aufgeblasen. Neben den Frontairbags im Lenkrad und Armaturenbrett des Beifahrers gibt es „Sidebags“ in den Sitzlehnen, „Headbags“ in den Türen und „Windowbags“ in den seitlichen Dachrahmen.

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Airbags im SL
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Seitenaufprallschutz durch Airbag in der Lehne
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Crash im Computer - Funktionsweise des Airbag
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Luftpolster im Lenkrad: Als Ergänzung zum Sicherheitsgurt fängt der Airbag beim Frontal-Crash Kopf und Oberkörper auf und schützt vor schweren Verletzungen.
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Innenraumansicht bei ausgelösten Airbags
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Crash-Test: Airbag löst aus

Nur heiße Luft?

Das Sicherheitspotenzial von Airbags wurde allerdings lange Zeit angezweifelt. Die Mercedes-Benz-Entwickler hielten aber an dem Projekt fest und stellen 1980 den weltweit ersten Fahrer-Airbag in einem Serienfahrzeug der Öffentlichkeit vor. Einstige Zweifler konnten die Entwickler beruhigen. Der Festtreibstoff hinterlässt nach der Auslösung nur ungefährliche Gase und geringe Mengen Wasser –und Sauerstoff. Zusätzlich führten sie einen sehr viele Test durch. Dder erste Airbag wurde nach mehr als 250 Crashtests und über 7 Millionen Testkilometern in einem Serien-PKW eingesetzt.

Der Airbag als Lebensretter

Die Mercedes-Benz-Sicherheitsexperten wollten aber das Airbag-Konzept noch weiter ausbauen und so wurde 1988 der Beifahrer-Airbag eingeführt. 1992 wurden alle Mercedes-Benz-Modelle serienmäßig mit Fahrer-Airbag und zwei Jahre später auch mit Beifahrer-Airbag ausgestattet.

Mittlerweile wurden in Deutschland seit 1990 über 2.500 Autoinsassen durch Airbags vor tödlichen Verletzungen geschützt. In den USA hat der Airbag seit 1987 sogar schon über 14.200 Menschen das Leben gerettet. Gut also, dass die Mercedes-Benz-Entwickler trotz aller Zweifel der Behörden weiter gemacht haben.

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