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Anprallversuche mit Motorrädern an passiven Schutzeinrichtungen
BASt-Bericht V 90
H. Bürkle, F.A. Berg, DEKRA Automobil AG, Unfallforschung/Crashzentrum Stuttgart
104 Seiten
Erscheinungsjahr: 2001
Preis: 5,00 €
Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH
Im Motorrad-Unfallgeschehen gilt der Anprall an Stahlschutzplanken als ein Unfallablauf, der mit schwersten und tödlichen Verletzungen einher gehen kann. Dabei resultieren die Verletzungen meist nicht aus dem Sturz selbst, sondern vom späteren Anprall des auf der Straße rutschenden Motorradfahrer an den Schutzplankenpfosten, oder dadurch, dass der Motorradfahrer direkt an die Stahlschutzplanke prallt, sich an einzelnen Bauteilen verhakt und dadurch verletzt.
Um diese Gefahren zu verringern, wurden als technische Lösungen ein zweiter untergehängter Holm, Änderungen des Querschnittsprofils der Pfosten und ihre Ummantelung vorgeschlagen. Die Verwendung von Schutzplankenummantelungen ist jedoch mehr eine Sofort- und Übergangslösung. Längerfristig soll bei neuen Entwicklungen passiver Schutzeinrichtungen die Sicherheitsanforderungen anprallender Motorradfahrer von vornherein berücksichtigt werden.
Untersuchungen darüber, ob Betonschutzwände oder Stahlschutzsysteme weniger gefährlich für anprallende Motorradfahrer sind, wurden bisher nicht durchgeführt. Im Blickpunkt des Interesses stand hier also die Frage, welche Formen und Konstruktionen von verschiedenen Schutzeinrichtungen unabhängig von ihrem Werkstoff zu besseren Ergebnissen führen.
Hauptaufgabe des Projektes war die Durchführung von Anprallversuchen mit Motorrädern an passive Schutzeinrichtungen unter realen Unfallbedingungen. Vorbereitend wurde eine Unfallanalyse über die Anprallsituation von Motorrädern und deren Aufsassen im Hinblick auf die Anpralldynamik und das Verletzungsrisiko erstellt.
Zur Abwicklung des Projektes wurden insgesamt sechs Versuche durchgeführt. Simuliert wurde dabei der Anprall mit aufrecht fahrendem Motorrad und der Anprall mit auf der Seite rutschendem Motorrad an die Schutzeinrichtung. Bei allen sechs Versuchen kam jeweils ein Mittelklasse-Motorrad zum Einsatz. Als Motorradaufsasse wurde ein Dummy Hybrid III 50th percentile male mit Messungen der Belastungen in Kopf, Brust und Becken sowie in beiden Oberschenkeln verwendet. Vier Anprallversuche erfolgten gegen konventionelle passive Schutzeinrichtungen aus Beton und Stahl. Dabei kam eine Betonschutzeinrichtung mit einseitigem New Jersey-Profil zum Einsatz. Als Stahlschutzsysteme wurden eine einfache Distanzschutzplanke und eine Stahlschutzplanke verwendet. Aufbauend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurde eine modifizierte Stahlschutzeinrichtung entworfen. Deren Basis bildet ein sogenannte "Schweizer Kastenprofil". Ergänzend wurde ein Unterzug aus Stahlblech angebaut. Mit diesem modifizierten System wurden zwei weitere Versuche durchgeführt.
Die Kombination aus einer Stahlschutzplanke in der Ausführung "Schweizer Kastenprofil" und einem Stahlunterzug zeigte nahezu alle gewünschten positiven Effekte. Es wurde festgestellt, dass das Verletzungsrisiko für die Motorradaufsassen bei einem aufrechten und bei einem rutschenden Anprall an das modifizierte System als deutlich geringer einzustufen ist, als dies unter vergleichbaren Bedingungen beim Anprall an die beiden anderen getesteten konventionellen Schutzsysteme der Fall war.
Aus den Ergebnissen der Versuchen wurden konstruktive Verbesserungsvorschläge abgeleitet. Diese waren umzusetzen und unter gleichen Bedingungen wie die konventionellen Schutzsysteme zu testen. Darüber hinaus sollte das Projekt weitere Vorschläge zur technischen Verbesserung von passiven Schutzeinrichtungen im Hinblick auf den Anprall von Motorrädern und Motorradaufsassen ermöglichen.
Motorcycle crash tests with passive safety elements
In accidents involving motorcycles, crashing into protective steel barriers is considered to be an event which can lead to the most serious injuries as well as death. The injuries do not generally result from the fall itself, but from the subsequent impact of the motorcyclist against the barrier post as he or she slides over the road, or from crashing directly into the barrier. A further possibility is that the motorcyclist gets caught on individual barrier components, which then causes injury.
In order to lower these risks, a second underhung capping piece along with changes to the cross-sectional shape of the post and the provision of a cover were proposed as technical solutions. The use of covers in connection with safety barriers is, however, rather to be considered a short-term or transitional solution. In the long term, safety requirements as regards motorcyclists should already be taken into consideration from the initial stages when passive safety elements are being developed.
Investigations as to whether concrete protective walls or steel protective systems are less dangerous for motorcyclists involved in crashes have not been carried out to date. The main emphasis of this study lay on what forms and designs of different types of safety elements give the best results, independently of the material of which they are constructed.
The main task of the project was to carry out crash tests with motorcycles in relation to passive safety elements under real accident conditions. In a preparatory stage, an accident analysis was carried out with regard to the crash situation as applied to motorcycles and their riders and passengers, taking into considering impact dynamics and risk of injury.
Altogether six tests were carried out in the course of the project. Impact of a motorcycle onto the safety element when travelling upright and when sliding on its side were simulated. A mid-range motorcycle was used for all six tests. A dummy of type Hybrid III 50th percentile, male, was used with measurement of the loads suffered by the head, breast and pelvis and also both thighs. Four crash tests were carried out with impact against conventional passive safety elements of concrete and steel. A concrete safety element with New Jersey profile on one side was used, and a simple distance safety barrier and a steel safety barrier were employed as steel safety elements. Following on the knowledge gained during these tests, a modified steel safety element was designed, based on a so-called "Swiss box profile". In addition, a binding beam of steel plate was attached. Two further tests were then carried out using this modified system.
The combination of a steel safety barrier of "Swiss box profile" design and a steel binding beam demonstrated almost all the desired positive effects. It was established that risk of injury for motorcyclists and passengers is much lower when impacting against the modified system either in an upright position or when sliding than is the case under comparable conditions during impact against the two conventional safety systems.
Constructive proposals for improvements were drawn from the results of the tests. These improvements were implemented and tested under the same conditions as the conventional safety systems. In addition, the project is intended to enable provision of further proposals for technical improvements with regard to crashes involving motorcycles and their riders and passengers.