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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/290/


Seitenairbag und Kinderrückhaltesysteme

Side airbags and child restraint systems

Gehre, Christian ; Kramer, Simon ; Schindler, Volker

pdf-Format:
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Airbag , Deutschland , Forschungsarbeit , Risiko , Kind , Passives Sicherheitssystem , Seite , Verletzung
Freie Schlagwörter (Englisch): Airbag , Children , Germany , Injury , Passive safety system , Research report , Risk , Side
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 80 Unfallforschung
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 91 Fahrzeugkonstruktion
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Land- und Seeverkehr <Berlin> / Fachgebiet Kraftfahrzeuge
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 50
ISBN: 3-86509-157-1
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 07.10.2011
Kurzfassung auf Deutsch: Neben den Airbags für den Frontalaufprall haben sich auch Seitenairbags in allen Fahrzeugklassen etabliert. Diese sind für viele Fahrzeugmodelle auch auf den äußeren Fondsitzplätzen, dem typischen Sitzplatz für Kinder im Auto, erhältlich. Seitenairbags können das Verletzungsrisiko für erwachsene Pkw-Insassen in einem Seitenaufprall reduzieren. Doch der Einfluss dieser Airbagsysteme auf Kinder, die mit Kinderrückhaltesystemen im Fahrzeug gesichert sind, war bislang weitgehend unbekannt. In dieser Studie wurden die Wechselwirkungen zwischen Seitenairbags und gesicherten Kindern experimentell untersucht. Zunächst wurden die Unfalldatenbanken der Medizinischen Hochschule Hannover und des GDV abgerufen. Dort waren jedoch keine Fälle registriert, bei denen ein Seitenairbag auf einem Sitzplatz mit installiertem Kinderrückhaltesystem ausgelöst wurde. Da nicht auf Unfalldaten zurückgegriffen werden konnte, wurde zunächst versucht, die Häufigkeit von Seitenairbagsystemen im deutschen Straßenverkehr so exakt wie möglich zu quantifizieren. Dabei sollten auch die konzeptionellen Unterschiede der Airbagsysteme berücksichtigt werden. Darüber hinaus wurden die möglichen Sitzpositionen von Kinderdummys in gebräuchlichen Kinderrückhaltesystemen untersucht. Ziel war es, Aufschluß über möglicherweise gefährliche Sitzpositionen zu erlangen. Basierend auf diesen Untersuchungen wurden fünf Konfigurationen für die experimentellen Untersuchungen festgelegt. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf sogenannten Risiko-OoP-Situationen, bei denen sich das richtig gesicherte Kind im Rahmen seiner Bewegungsmöglichkeiten innerhalb des Sitzes dem Airbagmodul nähert. Aufgrund der in Deutschland herrschenden Pflicht, Kinder entsprechend ihrem Alter im Fahrzeug zu sichern, blieben die in den entsprechenden Richtlinien (ISO, 1999; LUND, 2000) definierten OoP-Konfigurationen unberücksichtigt. Auch gefährliche Misuse-Situationen, in denen das Kind aufgrund falsch installierter Rückhaltesysteme in den direkten Entfaltungsbereich des Seitenairbags gelangen kann, wurden nicht betrachtet. Da diese Sitzpositionen generell das Verletzungsrisiko für Kinder im einem Unfall erhöhen können, wurde sich in dieser Studie auf den Normalfall, das korrekt gesicherte Kind, konzentriert. Letztendlich sind fünf Fahrzeuge für die experimentellen Untersuchungen ausgewählt worden. Diese wurden in Stand- und full-scale-Versuchen mit verschiedenen Dummys der Hybrid III-Serie und Kinderrückhaltesystemen getestet. Ausgehend von den Resultaten der Airbagstandversuche wurden in den full-scale-Versuchen die Systeme mit dem vermeintlich geringsten Schutzpotential sowie der am meisten gefährdete Kinderdummy mit verschiedenen Seitenairbags kombiniert. Von jedem Fahrzeugmodell wurden zwei Fahrzeuge des gleichen Baujahres sowie mit gleicher Ausstattung beschafft. Jeweils ein Fahrzeug wurde mit Seitenairbag und das andere ohne Seitenairbag getestet. So konnten positive oder negative Effekte des Airbags im Seitenaufprall überprüft werden. Zur Beurteilung der Messwerte wurden die Belastungsgrenzen und Schutzkriterien der "Side Airbag Out-of-Position Injury Technical Working Group" (LUND, 2000) verwendet. Die in den Standversuchen ermittelten Dummybelastungen blieben zum Teil deutlich unter den Limits. In den full-scale-Versuchen konnte der Seitenairbag die Kopf- und Brustkorbbelastungen teilweise reduzieren. Jedoch führt der Seitenairbag zu einer starken Drehung des Dummykopfes um die z-Achse. Der Grenzwert von 17 Nm wurde jeweils überschritten. Die durchgeführten Analysen und Versuche lassen den Schluss zu, daß Seitenairbags gesicherte kindliche Insassen nicht außerordentlich gefährden. In bestimmten Situationen bieten sie dem Kind zusätzlichen Schutz. Dennoch ist ein Airbag kein harmloses System. Treffen ungünstige Randbedingungen zusammen, so kann der Seitenairbag das Verletzungsrisiko auch für gesicherte Kinder erhöhen. Als besonders sensibel erwies sich der Hals der Dummys. Hier kann ein ungünstiges Airbagdesign zu erhöhten Belastungen führen.
Kurzfassung auf Englisch: In addition to airbags for head-on collisions, side airbags have now also become established in all vehicle categories. Side airbags are also available in many models for the rear seats as well, which are the seats typically used by children. Side airbags can reduce the risk of injury to adult car occupants in a side collision. But it was not hitherto known what influence these airbags had on children secured in the vehicle with a child restraint system. This study investigates the interaction between side airbags and secured children. Firstly, the accident databases at the Medical University of Hanover and at the GDV were analysed. However, there were no registered cases of a side airbag being released next to a seat with an installed child restraint system. As it was not possible to use accident data, an attempt was made to quantify the frequency of side airbag systems in German road traffic as exactly as possible. The differences in airbag designs were also to be taken into account. An investigation was also made into the possible sitting positions of child dummies in common child restraint systems. The aim was to obtain information on possibly dangerous sitting positions. Using these investigations as a basis, a decision was made to use five different test configurations. Attention was focused on the so-called risk-OoP situations in which the correctly secured child’s range of movement in the seat brings it into the vicinity of the airbag module. On account of the obligation in Germany to secure children differently according to their age, the relevant regulations did not take into account OoP situations (ISO, 1999; LUND, 2000). The regulations also did not consider situations of dangerous misuse where the child, due to an incorrectly installed restraint system, can come within the side airbag’s inflation zone. As, generally speaking, such sitting positions can increase the risk of injury to children in accidents, this study concentrated on the normal case, where the child is correctly secured. Five vehicles were chosen for the investigations. They were subjected to creep tests and full-scale tests with different dummies from the Hybrid III series and with different child restraint systems. The results of the airbag creep tests were used as a basis to decide which of the systems provided the least protection and which of the child dummies were at the greatest risk; these were then used in the full-scale tests in combination with different side airbags. Two of each of the selected vehicle models were procured; in each case the models had the same features and were made in the same year. One of each of the models was tested with a side airbag and one without. This made it possible to test positive and negative effects produced by airbags in side collisions. The load limits and protection criteria drawn up by the "Side Airbag Out-of-Position Injury Technical Working Group" (LUND, 2000) were used to evaluate the readings. Some of the dummy loads determined in the creep tests were significantly lower than the limit values. In the full-scale tests, the side airbag reduced head and ribcage loads in some cases. However, the side airbag causes considerable rotation of the dummy head around the z axis. The limit value of 17 Nm was exceeded in every case. The analyses and tests conducted suggest that side airbags do not greatly endanger secured child occupants. In certain situations they offer the child additional protection. However, an airbag is not a harmless system. If several unfavourable factors are present the side airbag may increase the risk of injury, even for secured children. The dummy’s neck proved to be particularly susceptible. An unfavourable airbag design may lead to increased loads.