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Anhand von zwei verschiedenen Versuchskonfigurationen wurde das Schutzpotential von Kopfschutzsystemen (Fahrradhelm und airbagbasiertes System) untersucht. Hierbei wurden die resultierende Kopfbeschleunigung als Messwert sowie das Kopfverletzungskriterium HIC bei Versuchen ohne und mit Kopfschutzsystem vergleichend gegenübergestellt.
Nach wie vor ist die Anzahl von Unfällen motorisierter Einspurfahrzeuge (MESFz) mit sehr schweren Verletzungsfolgen oder tödlichem Ausgang für die Aufsassen im Vergleich zu allen anderen getöteten Verkehrsteilnehmern alarmierend hoch. Im Jahr 2013 wurden bei insgesamt 42.427 Unfällen MESFz 641 Aufsassen getötet und 12.034 schwer verletzt. Um dieser hohen Zahl schwerverletzter und getöteter Aufsassen von MESFz entgegenzuwirken, hat die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) das vorliegende Projekt initiiert. Zielsetzung des Projektes war es, durch eine Analyse von Unfalldaten von MESFz, durch ergänzende computergestützte FEM-Simulationen und durch eine kritische Bewertung der UN-Regelung UN-R 22/05 (vormals ECE-R 22/05) hinsichtlich verletzungs-biomechanischer Inhalte (Versuche und Prüfwerte) Erkenntnisse zu erarbeiten, Handlungsbedarf festzustellen und Änderungs- und Ergänzungsvorschläge zur Überarbeitung der UN-R 22/05 sowie hinsichtlich allgemeiner Maßnahmen zu formulieren. Auf der Grundlage der amtlichen Unfalldaten des Statistischen Bundesamtes, Wiesbaden (DESTATIS) erfolgte eine Unfalldatenauswertung im Allgemeinen. Für eine detaillierte Analyse wurden Daten der "German In-Depth Accident Study" (GIDAS, Dresden und Hannover) ausgewählt. Bei etwa der Hälfte der im Teilumfang (n=199) untersuchten Unfälle von MESFz kam es zu Kopfverletzungen, überwiegend bei benutztem Schutzhelm. In 18 % lagen die führenden Verletzungen am Kopf; in 48 % blieb der Kopf unverletzt bei sonstigen schweren bis schwersten und tödlichen Verletzungen am Körper. Etwa 10 % der Aufsassen benutzten ein MESFz ohne bzw. mit absolut ungeeignetem Helm. Eine kritische Bewertung und Alternativvorschläge der derzeitigen Fassung der UN-R 22/05 wurden bezüglich der Punkte Prüfumfang, Prüfausstattung, Prüfdurchführung, Prüfkriterien und eine fälschungssicheren Homologations-Kennzeichnung erarbeitet.
Mit Abschluss dieses Forschungsprojekts ist eine Wissensbasis erarbeitet, die es ermöglicht relativ schnell die Eigenschaften beliebiger Schutzhelme im Voraus zu berechnen. Es wurde ein Rechenprogrammsystem erstellt, welches mit Hilfe der Schalentheorie und der Methode der Übertragungsmatrizen für alle denkbaren Aufschlagpunkte ingenieurmäßige Aussagen liefert über die Tauglichkeit eines Helms. Mit diesem Programmsystem wurde eine Parameterstudie anhand von 27 Helmvarianten mit dem Ziel durchgeführt, die Abstimmung von Helmschale und Schutzpolsterung so zu wählen, dass eine optimale Energieumsetzung möglich ist, optimal im Sinne einer Minimierung der aus dem Stoß resultierenden Kopfbeschleunigung. Es erfolgte eine Variation der Parameter Schutzpolsterungsdicke und Helmschalendicke. Die Abhängigkeit der Kopfbeschleunigung von der Aufprallenergie wurde ebenfalls untersucht. Neben Vergleichsrechnungen mit der Methode der finiten Elemente wurden auch gemessene Beschleunigungen zur Absicherung der Ergebnisse herangezogen. Die Parameterstudie mittels Übertragungsmatrizen ist auch mit einer parallel entwickelten PC-Programmversion durchführbar. Unter der Voraussetzung hinreichenden Energieaufnahmevermögens sind für den Polycarbonat-Polystyrol-Helm handelsüblicher Machart eine geringe Helmschalendicke, eine geringe Schutzpolsterungsdichte und eine dicke Schutzpolsterung anzustreben, wobei dieser letzte Einfluss weniger stark ist. Nach Abschluss der laufenden Polystyrol-Werkstoffversuche bleibt zu klären inwieweit die beschriebenen Einflüsse abhängig von der Aufprallenergie sind. Die Berechnungen zeigen, dass eine starke Abhängigkeit der maximalen Kopfbeschleunigung von der Aufprallenergie vorliegt, was vom Regelwerk ECE 22/02 nicht hinreichend berücksichtigt wird. Es ist notwendig in den Helmtests unterschiedliche Aufprallenergien zu realisieren. Der Tauglichkeitsnachweis muss den unfallrelevanten Geschwindigkeitsbereich abdecken. Die Prüfkopfmasse muss erhöht werden. Sie repräsentiert die reduzierte Masse und ist im Grenzfall gleich der Masse des Motorradfahrers. Anzustreben ist ideal plastisches Verhalten der Schutzpolsterung, so dass in Kombination mit einer biegesteifen Helmschale über einen weiten Energiebereich Beschleunigungskonstanz erzielt wird. Ein Schritt in diese Richtung wäre der Einsatz von Wabenstrukturen (honeycomb) zwischen Helmschale und Komfortpolsterung.
Radfahrer-Schutzhelme sind ab Mitte der 70er Jahre durch Einsatz von neuen Materialien entscheidend verbessert worden. Sie bestehen heute fast immer aus einer circa 20 Millimeter dicken Schale aus geschäumtem Polystyrol, und in den meisten Fällen existiert eine zusätzliche harte Aussenschale. Für diese Helme wurden Sicherheitsstandards unter anderem in den USA und Australien erarbeitet, deren Schwerpunkte im Stoßdämpfungstest und in der Belastung der Helm-Trageeinrichtung liegen. In Anlehnung an diese Standards wurden 15 Helme des deutschen Marktes nach dem Testverfahren gemäß ECE-R22 für Motorradhelme, jedoch mit einer reduzierten Fallhöhe von 1 Meter, geprüft. Die Mehrheit der Helme erreichte maximale Verzögerungen von unter 200 Gramm, was den Zielvorstellungen vom Arbeitspapier DIN 33954 entspricht. Die Trageeinrichtungen erfüllen alle die vorgegebenen Festigkeitsanforderungen. Eine Literaturstudie zeigt große Helmtrageaktivitäten besonders in Australien, den USA und in Schweden. In diesen Ländern wurde die Helmtragequote seit vielen Jahren durch entsprechende Werbekampagnen, besonders bei Schulkindern, erheblich gesteigert. Der Abbau von psychologischen Barrieren, wie auch staatliche Unterstützung beim Kauf eines Helmes, gehörten zu den Maßnahmen. Bei einzelnen Gruppen wurden Tragequoten bis zu 30 Prozent ermittelt. Demgegenüber sind Radfahrer-Schutzhelme in der Bundesrepublik Deutschland lediglich bei sportlichen Veranstaltungen, weniger jedoch im öffentlichen Straßenverkehr auszumachen.
Within the COST Action TU1101 the working group WG 1 is dealing with acceptance criteria and problems in helmet use while bicycling concerning conspicuity, thermal stress, ventilation deficits and other potential confounding. To analyze the helmet usage practice of bicyclists in Europe a questionnaire was developed in the scope of working group 1 to collect relevant information by means of a field study. The questionnaire consists of some 66 questions covering the fields of personal data of the cyclist, riding und helmet usage habits, information concerning the helmet model and the sensation of the helmet, as well as information on previous bicycle accidents. A second complementary study is conducted to analyze if the use of a bicycle helmet influences the seating geometry and the posture of cyclists when riding a bicycle and if the if the helmet vertically limits the vision. For this purpose cyclists with and without helmets were photographed in real world situations and relevant geometrical values such as the decline of the torso, the head posture of the upper vertical vision limit due to the helmet were established from the photos. The interim results of the field studies which were conducted in Germany by the Hannover Medical School are presented in this study. Some 227 questionnaires were filled out, of which 67 participants had used a helmet and 42 of the 227 participants have had a bicycle accident before. For the analysis of the riding position and posture of the cyclist over 40 pictures of riders with a helmet and over 240 pictures of riders without a helmet were measured concerning the seating geometry to describe the influence of using a bicycle helmet. Some results in summary: From the riders interviewed with the questionnaire only 11% of the city bike riders and 12% of the mountain bike riders always used the helmet, while 38% of the racing bike riders and 88% of the e-bike-riders always used the helmet. The helmet use seems not to change the sensation of safety of cycling compared to the use of a car. The arguments for not wearing a helmet are mostly stated to be the short distance of a trip, high temperatures or carelessness and waste of time. The reasons for using a helmet are stated to be the feeling of safety and being used to using a helmet. Being a role model for others was also stated to be a reason for helmet use. Concerning the sensation of the helmet 9% of the riders reported problems with the field of vision when using a helmet, 57% saw the problem of sweating too much, and 10% reported headaches or other unpleasant symptoms like pressure on the forehead when using the helmet. The analysis of the seating posture from the pictures taken of cyclists revealed that older cyclists generally have a riding position where the handle bar is higher than the seat (0-° to 10-° incline from seat to handlebar), while younger riders had a higher variance (between -10-° decline and 20-° incline). Further, elderly riders and riders with helmets seem to have a more upright position of the upper body when cycling. The vertical vision limit due to the helmet is determined by the front rim of the helmet (mostly the sun shade). Typical values here range from 0-° (horizontal line from the eye to the sun shade) to 75-° upwards, in which elderly riders tend to have a slightly higher vertical vision limit possibly due to the helmet being worn more towards the face.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Alterungsverhaltens von Schutzhelmen für Kraftfahrer und der Einflüsse der photochemischen Alterung der Außenseite der Helmschale auf die Schutzwirkung des Helms. Für die künstliche Bewitterung wurde ein neues Gerät mit speziellen UV-Leuchtstofflampen nach DIN 53384, Verfahren B aufgebaut, in dem neun komplette Schutzhelme gleichzeitig bestrahlt und beregnet werden können. Für die Untersuchungen wurden Schutzhelme nach der ECE-Regelung 22 mit Helmaußenschalen aus den Kunststoffen PC, PA und UP-GF bewittert, wobei eine maximale natürliche Beanspruchung in vier Jahren Gebrauch simuliert wurde. Nach der künstlichen Bewitterung wurden die Schutzhelme einer Stoßdämpfungsprüfung nach Abschnitt 7.3 der ECE-Regelung 22 unterzogen. Bei den nach ECE-Regelung 22 typgeprüften Schutzhelmen konnte keine Alterung ermittelt werden, die die Schutzwirkung der Helme beeinträchtigt hat. Vergleichsversuche mit älteren Helmen mit Helmschalen aus ABS dagegen haben nach der gleichen künstlichen Bewitterung einen deutlichen Einfluss der Alterung gezeigt.
Teil 1 des vorliegenden Berichts nimmt zur Frage nach den Erfahrungen mit der (unbewehrten) Helmtragepflicht für Moped/Mokick-Benutzer Stellung. Dabei zeigen die Daten der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik eine Verbesserung der Verletzungsschwerestruktur, dies allerdings auch schon in den Jahren der Erweiterung der Helmtragepflicht. In Teil 2 wird über das Helmtrageverhalten nach Einführung des Verwarnungsgeldes berichtet. Hier zeigte sich eine deutliche Verbesserung. In Teil 3 schließlich wird die Frage untersucht, ob sich aus der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik eine überproportionale Beteiligung der jugendlichen Mofabenutzer am Unfallgeschehen nachweisen lässt. In den Jahren 1977 bis 1979 verunglückten insgesamt 87556 Mofabenutzer. Mehr als die Hälfte der Verunglückten war jünger als 18 Jahre; fast zwei Drittel war jünger als 21 Jahre. Nur knapp ein Viertel war 35 Jahre und älter.
Stellungnahme zu einer Ausdehnung der Schutzhelmtragepflicht auf Moped/Mokick- und Mofabenutzer
(1977)
Im Hinblick auf die Unfallentwicklung bei motorisierten Zweiradfahrern wurde eine Untersuchung zur Ausdehnung der Verpflichtung, einen Schutzhelm zu tragen, auf Moped/Mokick- und Mofafahrer durchgeführt. Die Unfallschwere bei Außerortsunfällen ist hervorzuheben. Dabei handelt es sich überwiegend um Kopfverletzungen. Die Schutzwirkung von Helmen wird generell positiv eingeschätzt. Auf 1976 bezogen hätten bei Helmtragepflicht und 100 % Tragequote vermutlich rund 140 Tote, 2200 Schwerverletzte und 4400 Leichtverletzte eingespart werden können. Es wird empfohlen, die Helmtragepflicht zwingend vorzuschreiben. Nach den bisherigen Erfahrungen würde die Helmtragepflicht ohne Bußgeldbewehrung nicht auf die optimale Größenordnung angehoben werden können. Schutzhelme für motorisierte Zweiradfahrer sollten mindestens der DIN 4848 (1970) "Kraftfahrer-Schutzhelme" entsprechen, auch wenn die DIN 4848 noch nicht voll alle Forderungen an Schutzhelme abdeckt. Die Helmtragepflicht sollte so schnell wie möglich eingeführt werden. Die Einführung der Helmtragepflicht ist besonders auch unter gesamtwirtschaftlichen Gesichtspunkten sinnvoll.
Es wurden Versuchsreihen mit Trageeinrichtungen von Motorrad- und Fahrradhelmen durchgeführt. Trageeinrichtungen sollen bei einem Unfall verhindern, dass es zu einem Verlust des Helms kommt. Zur Prüfung der Belastbarkeit von Trageeinrichtungen wurde ein Prüfstand entwickelt und aufgebaut, mit dem die Kraft, der ein Tragesystem standhalten kann, bestimmt werden kann. Die Ergebnisse belegen, dass Tragesysteme von Motorradhelmen Kräften widerstehen können, die fast dreimal so hoch sind, wie die unter Standardbedingungen der ECE-R 22 aufgebrachten. Vier der fünf getesteten Fahrradhelme widerstanden höheren Kräften als im Normentwurf gefordert.
Die in der Bundesrepublik empfohlene Helmbenutzung von Radfahrern findet derzeit noch wenig Beachtung (Tragequote durchschnittlich nur 5 Prozent) mit Ausnahme bei Kindern unter 10 Jahren (Quote 1994: 32 Prozent). Ein besonderer Stellenwert kommt in den Bemühungen um mehr Akzeptanz des Schutzhelms dem Staat Victoria (Australien) zu. Bereits seit Anfang der 80er Jahre wurden hier im einzelnen folgende Aktionen und Kampagnen durchgeführt: Werbeanzeigen für den Helm in der Presse (1980), Plakatwerbung in allen Schulen (1983), Rabattangebot beim Helmkauf sowie Rundfunk- und Fernsehwerbesendungen (1984), weitere Rabattgewährung (1985 bis 1987), Massenmedienkampagnen mit der Zielgruppe der Eltern von radfahrenden Schulkindern (1986), Medienkampagne mit der Zielgruppe der Heranwachsenden (1987) und der Sekundärschüler (1988), Ankündigung eines Gesetzes mit verbindlicher Vorschrift für Helmbenutzung (1989). Die sich aufgrund dieser Aktionen feststellbare Erhöhung der Tragequoten hatte einen bemerkenswerten Rückgang der Kopfverletzungen zur Folge. Nach der Einführung der Tragepflicht stiegen die Tragequoten nochmals schlagartig an (in Grundschulen zum Beispiel auf über 90 Prozent), insgesamt wurde 1991 eine Quote von 75 Prozent festgestellt. Jugendliche und Heranwachsende reagierten negativ auf die Tragepflicht durch geringere Verkehrsteilnahme als Radfahrer, ansonsten hielt der Trend zu höherer Benutzungsquote an.