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Objektive Erkennung kritischer Fahrsituationen von Motorrädern im Hinblick auf eine Fahrdynamikregelung

Die Zahl der im Straßenverkehr getöteten Motorradfahrer ist in den vergangenen Jahrzehnten nicht im gleichen Maße gesunken wie die der anderen motorisierten Verkehrsteilnehmer. Ein Grund dafür könnte das Fehlen von Fahrdynamikregelungen für Zweiräder sein. Im Rahmen eines Forschungsprojektes der BASt wurde der Frage nachgegangen, ob und welche Fahrdynamikregelungen für Motorräder technisch möglich sind und ob sie zur Senkung der Unfallzahlen von Motorrädern beitragen könnten.

Das Bild zeigt einen Motorradfahrer auf einer Versuchsstrecke mit nasser Fahrbahn. Versuchsdurchführung, Motorrad schlägt auf die Schutzvorrichtung auf (Bild: Technische Universität Darmstadt)

Problem

In den vergangenen zehn Jahren ist die Zahl der im Straßenverkehr getöteten Verkehrsteilnehmer auf den tiefsten Stand seit dem zweiten Weltkrieg gesunken. Ganz wesentlich dazu haben Fahrdynamikregelungen für Zweispurfahrzeuge beigetragen. Anders sieht die Situation bei motorisierten Zweiradfahrern aus, bei denen die Zahl der im Straßenverkehr Getöteten bei weitem nicht im selben Maße gesunken ist. Jährlich ereignen sich auf deutschen Straßen etwa 40.000 Unfälle mit Personenschaden unter Beteiligung von Motorrädern. Etwa 900 Motorradfahrer werden dabei jedes Jahr getötet. Zwar existieren für Motorräder ABS-Bremssysteme und Antriebsschlupfregelungen, aber darüber hinaus gehende technische Lösungen zur Stabilisierung des Motorrads sind nicht bekannt. Im BASt-Projekt wurde der Frage nachgegangen, ob und wenn ja welche derartigen technischen Systeme zu einer Senkung der Unfallzahlen von Motorrädern führen können.

Untersuchungsmethode

Aus einer Analyse des Unfallgeschehens wurden für zukünftige Fahrdynamikregelungen relevante Unfalltypen identifiziert. Hierzu wurden Motorradexperten nach ihren bisher erlebten Unfällen befragt und die Unfälle einer großen Unfalldatenbank im Detail untersucht. Die dabei gefundenen Grundszenarien wurden mittels Simulationen und Fahrversuchen hinsichtlich besonderer Erkennungsmerkmale und der Beeinflussbarkeit kritischer Fahrsituationen untersucht.

Ergebnisse

Mit Hilfe der Expertenbefragungen und Detailanalysen konnten für Fahrdynamikregelungen von Motorrädern relevante Unfallklassen gebildet und ihr Anteil am Unfallgeschehen auf vier bis acht Prozent abgeschätzt werden. Es handelt sich dabei um ungebremste Kurvenunfälle durch Überschreiten der maximalen Querbeschleunigung und durch Reibwertsprünge (wie etwa glatte Fahbahnabschnitte, Sand, Öl oder Bitumen). Nach den Fahrversuchen und Simulationen wurde vor allem die Beeinflussung der Schwimmbewegung eines Motorrades durch Verstellung des Radschlupfes und durch Verstellung der Räder (Sturz/Schräglauf) als für die Fahrdynamikregelungen von Motorrädern sinnvolle Konzepte eingeschätzt, doch wird damit voraussichtlich nur eine kleine Untermenge der beschriebenen Unfallszenarien günstig zu beeinflussen sein. Die viel wichtigere Stabilisierung der Rollbewegung des Fahrzeugs ist mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten nicht realisierbar. Bei der Unfallklasse Reibungswertsprung scheitert die Erhöhung der Seitenkraft des (zu Beginn des Unfalls zunächst) nicht gleitenden Hinterrads an der kurzen hierfür zur Verfügung stehenden Zeit. Eine Beeinflussung der Fahrdynamik durch Stabilisierungskreisel erfordert darüber hinaus in heutigen Fahrzeugen unrealisierbaren großen Drall.

Folgerungen

Aus dem Unfallgeschehen von Motorrädern konnten für zukünftige Fahrdynamikregelsysteme relevante Unfallklassen identifiziert werden. Als geeigneter Indikator für kritische Fahrsituationen hat sich die zeitliche Änderung des Schwimmwinkels herausgestellt. Ein zentrales Ergebnis der Untersuchung ist jedoch leider, dass das Potenzial von Fahrdynamikregelungen hinsichtlich der Unfallvermeidung von Motorrädern zurzeit als recht gering einzuschätzen ist. In Zukunft sollte sich die Forschung daher auf die Erweiterung bereits bekannter Regelsysteme für Motorräder (ABS, ASR) auf die Querdynamik konzentrieren.

Detection of critical driving situations of motorcycles

However, the number of persons killed in powered two-wheeler accidents has been almost constant over the same period of time. The objective of this project was to assess the technical possibilities for future dynamic control systems and the amount of accidents that could be prevented by those systems. From an accident analysis, accidents while cornering without braking have been determined as potentially avoidable by future technical systems. The accidents can be caused by low friction or by raising the lateral acceleration over the possible maximum. With a model for the vehicle behavior, the possibilities for technical systems to influence the critical driving situations could be estimated. The roll movement of the vehicle can not be influenced, because neither the tire side force can be incremented nor stabilizing gyroscopes ca be built small enough. The vehicle sideslip angle speed can be influenced by braking the front or the rear wheel, thus generating a yaw moment to avoid the dangerous high-side type accidents at friction steps.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de