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Mit der flächendeckenden Einführung des Beifahrerairbags ergab sich das Problem der nachträglich festgestellten Inkompatibilität mit rückwärts gerichten Kindersitzen. Zahlreiche tödliche Unfälle mit Babyschalen, insbesondere in den USA, führten unter anderem dazu, dass in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union die Beförderung von Kindern in einem rückwärtsgerichteten Kinderschutzsystem auf einem mit Frontairbag geschützten Autositz untersagt wurde, sofern der Airbag nicht deaktiviert wurde. Heute gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten, die dem Nutzer zur Abschaltung des Airbags zur Verfügung stehen. Mit der Notwendigkeit der Abschaltung ergibt sich die Gefahr zweier Arten der Fehlbenutzung: die Beförderung eines Kindes in einer Babyschale trotz aktivierten Airbags beziehungsweise die Mitfahrt eines erwachsenen Insassen trotz deaktivierten Airbags. Im Rahmen dieser Studie wurden zu den beiden Fehlbenutzungsarten Beobachtungs- und Befragungsstudien durchgeführt, Unfalldaten in Hinblick auf die Problematik der Fehlbenutzung der Airbagabschaltung analysiert und Versuche zur erneuten Bewertung des Risikos, das durch heutige und zukünftige Airbagsysteme ausgeht, durchgeführt. In den Umfragen ließen sich nur schwer Daten zum Missbrauch bei der Beförderung von Kindern mit Airbag auf dem Beifahrersitz erfassen. Es kommt insgesamt zu nur wenigen Fällen des Transports eines Kindes auf dem Beifahrersitz mit aktivem Airbag, was zum einen an der hohen Abschaltquote des Beifahrerairbags liegt, zum anderen an der Präferenz der Eltern, die Kinder auf dem Rücksitz zu transportieren. Der Großteil dieser Fehlbenutzungsfälle entsteht in älteren Pkw, die einen Werkstattaufenthalt für die Deaktivierung/Aktivierung erfordern. Keine Missbräuche beziehungsweise technische Fehler fanden sich bei den Systemen mit automatischer Sitzerkennung. Der überwiegende Anteil der Missbrauchsfälle bei den Modellen mit manueller Umschaltmöglichkeit geht offenbar auf Vergessen zurück. Der Missbrauch zweiter Art wird ebenfalls wirkungsvoll durch automatische Systeme verhindert. Bei dieser Beförderungskonstellation ergibt sich jedoch praktisch immer ein Problem, wenn der Beifahrerairbag in einer Werkstatt deaktiviert wurde. Die dadurch für einen erwachsenen Mitfahrer entstehende Gefährdung wird als weniger gravierend eingeschätzt. Bei der manuellen Umschaltung im Fahrzeug verbleibt ebenfalls ein Vergessensproblem wie beim Missbrauch erster Art. Auch die Unfallanalyse deutet auf eine geringe Fehlbenutzungsquote hin. Von den untersuchten GIDAS-Frontalaufprallunfällen mit über 300 betroffenen Kindern nutzten lediglich 24 Kinder den Beifahrerplatz in einem Auto, das mit einem Beifahrerairbag ausgestattet war. In den meisten Fällen war der Airbag vorschriftsmäßig deaktiviert. In den nachgewiesenen Fehlbenutzungsfällen waren die Unfallfolgen für die betroffenen Babys gering. Die untersuchten Einzelfälle zeigen jedoch die tödliche Gefahr, die vom Beifahrerairbag ausgehen kann. Auf der technischen Seite gab es im Lauf der letzten Jahre grundsätzliche Veränderungen im Bereich der Gestaltung des Beifahrerairbags. Während bei der früheren Einbauposition des Airbags die Schale direkt angeschossen wurde, entfaltet sich dieser heutzutage eher nach oben, stützt sich an der Windschutzscheibe ab und kommt danach erst mit der Schale in Kontakt. Da er in diesem Zustand aber schon weitestgehend voll entfaltet ist, besitzt er zu diesem Zeitpunkt kaum noch die Aggressivität, die bei den Beifahrerairbags der ersten Generation beobachtet werden konnte, und stellt somit wahrscheinlich eine geringere Gefahr für das Kleinkind in der Babyschale dar. Damit lässt sich ein deutlicher Trend in Richtung weniger gefährlicher Airbags erkennen. Der Originalbericht enthält als Anhänge den Abdruck des Expertenfragebogen, die Zusammenfassung der Expertenbefragung, den Umdruck der Online-Befragung sowie den Fragebogen der Feldbefragung "Kindersitze und Airbag auf dem Beifahrersitz". Auf die Widergabe dieser Anhänge wurde in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet. Sie liegen bei der Bundesanstalt für Straßenwesen vor und sind dort einsehbar. Verweise auf die Anhänge im Berichtstext wurden zur Information des Lesers beibehalten.
Within the process of integrating passenger airbags in the vehicle fleet a problem of compatibility between the passenger airbag and rear-facing child restraint systems was recognised. Especially in the US several accidents with children killed by the passenger airbag were recorded. Taking into account these accidents the deactivation of a present passenger airbag is mandatory if a child is carried in a rear-facing child restraint system at the front passenger seat in all member states of the European Union. This rule is in force since the deadline of 2003/20/EC at the latest. In the past a passenger airbag either could not be disabled or could only be disabled by a garage. Today there are a lot of different possibilities for the car driver himself to disable the airbag. Solutions like an on/off-switch or the automatic detection of a child restraint system are mentioned as an example. Taking into account the need for the deactivation of front passenger airbags two types of misuse can occur: transportation of an infant while the airbag is (still) enabled and transportation of an adult, while the airbag is disabled, respectively. Within a research project funded by BASt both options of misuse were analysed utilising two different types of surveys amongst users (field observations and interviews, Internet-questionnaires). In addition both analysis of accident data and crash tests for an updated assessment of the injury risk caused by the front passenger airbag were conducted. Both surveys indicate a low risk of misuse. Most of the misuse cases were observed in older cars, which offer no easy way to disable the airbag. For systems, which detect a child seat automatically, no misuse could be found. The majority of misuses in cars equipped with a manual switch were caused by reasons of oblivion. Also the accident analysis indicates a minor risk of misuse. From more than 300 cases of the GIDAS accident sample that were analysed, only 24 children were using the front passenger seat in cars equipped with a front passenger airbag. In most of these cases the airbag was deactivated. When misuse occurred the injury severity was low. However, when analysing German single accidents the fatality risk caused by the front passenger airbag became obvious. From the technical point of view, there were important changes in the design of passenger airbags in recent years. Not only volume and shape were modified, but also the mounting position of the entire airbag module was changed fundamentally. Even if these findings do not allow obtaining general conclusions, a clear tendency of less danger by airbags could be identified. For future vehicle development a safe combination of airbags and rear faced baby seats seems to be possible in the long term. This would mean that both types of misuse could be eliminated. For parents an easier use of child seat and car would be the result.
The GRSP informal group on child restraint systems (CRS) finalised phase 1 of a new regulation for the homologation of CRS . This regulation is the subject of several discussions concerning the safety benefits and the advantages and disadvantages that certain specific points may bring. However, these discussions are sometimes not based on scientific facts and do not consider the whole package but only single items. Based on the experience of the CASPER partners in the fields of human behaviour, accident analysis, test procedures and biomechanics in the area of child safety, a consideration of the safety benefits of phase 1 of the new regulation and recommendations for phase 2 will be given.
Airbags sind ein wichtiger Bestandteil der passiven Sicherheitsausstattung von Fahrzeugen, haben sich in den letzten 30 Jahren stark weiterentwickelt und somit die Schutzwirkung für die Insassen weiter erhöht. Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis verschiedener Datensätze die Schutzwirkung von modernen Airbagsystemen aufzuzeigen und weiteres Opimtierungspotential offenzulegen. Dabei wurde der Fokus auf die Analyse von Realunfalldaten und Verletzungen durch Airbags und deren Schallpegel gesetzt.
Daten aus dem Unfallgeschehen im Straßenverkehr wurden auf Basis von GIDAS- und NASS-Daten ausgewertet. Mittels der ausgewerteten GIDAS-Daten konnte gezeigt werden, dass bei einem Delta-v von ca. 20 km/h bereits 50 % aller Airbags ausgelöst wurden, welches nicht den Erwartungshorizont der Auslöseschwelle von 25 bis 30 km/h nach KLANNER et al. (2004) entspricht. Außerdem wurde ein Trend erkannt, der zeigt, dass bei neueren Fahrzeugen die Anzahl der Airbagzündungen in einem Unfall steigt. Eine statistische Auswertung von airbaginduzierten Verletzungen ergab, dass keine statistisch signifikanten Ergebnisse in Bezug auf airbaginduzierte Verletzungen entnommen werden konnten, allerdings konnten in den analysierten Fällen leichte Verletzungen identifiziert werden, die durch die Airbagzündung verursacht wurden. Die festgestellten Verletzungen waren beispielsweise Schürfwunden, Prellungen und Verbrennungen bis maximal 2. Grades. Es wurden 14 Einzelfälle analysiert bei denen die Verletzungsschwere höher war, als es die Unfallschwere erwarten ließ. Davon waren elf Unfälle durch schlechte strukturelle Interaktion gekennzeichnet, beispielsweise Unterfahren, zentraler Stoß oder Stoß außerhalb der Längsträger. Im vorliegenden GIDAS-Datenmaterial und in der Analyse von MHH Patientinnen- und Patientendaten konnten Einzelfälle, bei denen es zu Hörschädigung in Folge einer Airbagzündung kam, identifiziert werden, allerdings konnte keine statistisch signifikante Verbindung zwischen Airbagzündung und einer Hörschädigung festgestellt werden.
Auf Basis der analysierten GIDAS-Fälle wurde eine Versuchsmatrix entwickelt, um die aufgezeigten Probleme mittels experimenteller Unfallrekonstruktion und akustischer Messungen zu adressieren. In der Unfallrekonstruktion mit zentralem Baumaufprall konnte gezeigt werden, dass bei dem vorliegenden Fall eine frühere Airbagzündung das Brustverletzungsrisiko hätte senken können und somit die vorliegende Brustverletzung wahrscheinlich vermieden hätte. In dem analysierten Auffahrunfall mit einer Unterfahrensituation konnte gezeigt werden, dass die Airbagauslösung unnötig war, da das Verletzungsrisiko durch die Airbagzündung nicht reduziert wurde. In diesem Fall hätte eine unterdrückte Airbagzündung die Hörschädigung des Fahrers verhindert.
Im Rahmen der durchgeführten akustischen Messungen wurden systematische Messungen von Schallpegeln in Fahrzeugen während eines Unfalls und im Stand gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass die Crashbegleitgeräusche der Fahrzeugdeformation ausreichen, um den Stapediusreflex auszulösen, dadurch ist das Risiko einer Hörschädigung gering – trotz Pegel von über 160 dB. Das Risiko für eine Hörschädigung steigt mit der Anzahl der gezündeten Airbags durch die kurze Aneinanderreihung von Knallereignissen trotz ausgelösten Stapediusreflex. Auch bei frühen Zündzeitpunkten steigt das Risiko einer Hörschädigung, da der Stapediusreflex noch nicht ausgelöst ist oder sich in der Anschwellphase befindet und somit seine Schutzwirkung nicht komplett entfalten kann.
Mit den analysierten Daten konnte gezeigt werden, dass die Schutzwirkung von Airbags unumstritten ist, allerdings wurde Optimierungspotential in den Zündalgorithmen offengelegt. Das gilt für Unfälle mit schlechter struktureller Interaktion und daraus resultierendem nicht optimalen Zündzeitpunkt und für eine unnötige Airbagauslösung bei geringer Unfallschwere. Weiteres Optimierungspotential zur Reduzierung des Verletzungsrisikos besteht bei Airbags hinsichtlich ihres Potentials Schürfwunden, Prellungen, Verbrennungen und Hörschäden zu verursachen.
Die Abschätzung des Reibwertpotentials ist aus fahrdynamischer Sicht von großer Bedeutung. Sowohl fahrzeugseitige Systeme als auch der Fahrer selbst können von einer verlässlichen Information über das derzeitige Gripniveau erheblich profitieren. Dazu wurde im Rahmen einer umfassenden Probandenstudie untersucht, inwiefern eine Information über den aktuellen Reibwert die Fahrweise beeinflusst und möglicherweise einen Sicherheitsgewinn darstellt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass diejenigen Fahrer, die über eine Reibwertinformation verfügen ihre Fahrgeschwindigkeit und den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug signifikant besser an feuchte und nasse Straßenzustände anpassen, als jene Fahrer, die über keine entsprechende Information verfügen.
Darüber hinaus wurde ein mathematisches Modell entwickelt, welches basierend auf früheren Forschungsarbeiten die Schätzung des Reibwerts insgesamt verbessert. Dabei wurde versucht insbesondere lokale Effekte wie beispielsweise die Vegetation und die Bebauung am Straßenrand sowie Brücken und Tunnel zu berücksichtigen. Die Ergebnisse dieser Rechnungen zeigen, dass eine relativ hohe Genauigkeit bei der Reibwertschätzung erreicht werden kann.
In ergänzenden Detailstudien wurde untersucht, welchen Einfluss die Abschattung durch Bäume einerseits und die Wärmeabstrahlung durch Häuser andererseits auf die Straßenoberflächentemperatur haben. Diese beeinflussen dann wiederum unmittelbar den Reibwert.
Airbags are, together with the three-point belt, the most effective passive safety equipment of vehicles. However, literature shows that sound pressure levels of up to 170 dB can occur during airbag deployment. A literature review revealed no systematic experimental data on possible hearing loss by airbag deployment, that also takes any other crash accompanied noise into account, such as deformation and impact noise. Also the rising number of airbags per vehicle resulting in a higher number of deployed airbags in an accident was not addressed with respect to hearing loss. Thus, an extensive test matrix of noise measurements during airbag deployments was conducted including onboard measuring during crashes and static measurements. Dynamic and static experiments with single and multiple airbag deployments were conducted. The results of this study show, that in the analyzed crash constellations the acoustic emission of the collision as well as the car deformation can trigger the stapedius reflex before the airbag deployment. The stapedius reflex protects the inner ear at least partially in case of dangerous sound levels. However, it seems that multiple airbag deployments in a short sequence pose a considerable risk for hearing impairments despite the fully contracted stapedius muscle. Further and in line with Price et al. (2013) it was found that the risk of hearing loss is lower with closed windows. The analysis of patient and accident data showed no link between airbag deployment and hearing loss. This might be caused by low case numbers of reported hearing loss problems up to now. In conclusion the results show that a singular analysis of the sound pressure of airbag deployments without crash accompanied noises is not sufficient as the protective effect of the stapedius reflex is neglected. Still, successive airbag deployments in a short timeframe raise the risk of hearing loss. Further investigation on hearing impairment due to airbag deployment and triggering of the stapedius reflex is needed and the data acquisition of accidents and patients should consider hearing loss aspects.
The misuse of CRS (child restraint system) is one of the most urgent problems in connection of child safety in cars. Numerous field studies show that more than two thirds of all CRS are used in a wrong way. This misuse could lead to serious injuries for the children. Surprisingly the quality of CRS use is coded much better in accident data (e.g. GIDAS) than the results of observatory field studies show. It is expected that misuse of CRS was not detected by the accident teams in a large number of the cases. An essential part in improving child seats and their usability is the knowledge of the relation between misuse and resulting injuries. For that the analysis and experimental reconstruction of accidents is an important part. For allowing an exact experimental accident reconstruction, it is necessary to have detailed information about the securing situation of the child and about the installation of the CRS in the car.
Analyse glättebedingter Unfälle von Güterkraftfahrzeugen mit mehr als 12 t zulässigem Gesamtgewicht
(2022)
Die Überschreitung des möglichen Reibwertpotenzials zwischen Fahrbahn und Reifen stellt nach wie vor ein großes Sicherheitsrisiko dar. Während sich mittlerweile Systeme in der Entwicklung befinden, die das aktuelle Reibwertpotenzial recht verlässlich schätzen können, stellt sich die Frage, auf welche Weise diese Information am besten dem Fahrer* zu übermitteln ist. Diese und weitere Fragen bezüglich des Nutzens einer Reibwertwarnung werden in diesem Projekt beantwortet. Im Laufe dieses Projektes wurde untersucht, welcher Nutzen eine Reibwertwarnung für Güterkraftfahrzeuge darstellt. Mittels einer Probandenstudie im Fahrsimulator der technischen Universität Berlin ließen sich Fahrverhalten feststellen, welche positive Auswirkungen im Falle eines glättebedingten Unfalles hätten. Die Grundlage bildete zunächst die Literaturrecherche, die sowohl Erkenntnisse über den Stand der Technik von Fahrerassistenzsystemen sowie auch Einblicke in die Forschung zur Gestaltung von Warnungen aufzeigte. Zahlreiche Details über das Sicherheitspotenzial, das Angebot der verschiedenen Hersteller, die Gesetzgebung und weiteres hinsichtlich der Fahrerassistenzsysteme wurden ergründet, während zur Gestaltung von Warnungen kognitive Modelle und die Auswirkungen von Warnungen auf einen Probanden untersucht wurden. Folglich war es möglich, zusammen mit einer Expertenrunde und Vorstudien zur Gestaltung der unterschiedlichen Glätte-Icons, eine wissenschaftlich fundierte Warnstrategie herauszuarbeiten, die aus akustischen Signalen, Sprachangaben und grafischen Anzeigen auf einem Head-Up-Display besteht. Parallel dazu wurde mittels einer Analyse von Unfällen von schweren Lkw mit vermindertem Kraftschluss ein Überblick über die Unfallsituation von N3-Lkw verschafft. Dazu wurden die Daten der GIDAS-Unfalldatenbank untersucht und eine repräsentative Zufallsstichprobe der Unfälle, bei denen Kraftschlussminderung eine Rolle gespielt haben könnte, erstellt. Zwei Szenarien wurden hierbei betrachtet: Auffahrunfälle, bei denen der Lkw auf ein weiteres Fahrzeug auffährt, sowie Fahrunfälle, bei denen der Lkw-Fahrer die Kontrolle über sein Fahrzeug verliert. Diese Unfallanalyse bildete dann die Basis für die Szenariengestaltung der Probandenstudie im Fahrsimulator. Kritische Fahrszenarien, unübersichtliche Kurven- und Bergfahrten und ein Stauende hinter einer Kuppe, jeweils gepaart mit Regen, Starkregen oder Nebel und den dazu variierenden Reibwert der Straße, wurden samt der Warnstrategie im Fahrsimulator dargestellt. In der Probandenstudie durchfuhren Kraftfahrzeugfahrer die präparierten Simulationen, wobei die Experimentalgruppe die Glättewarnung erhielt und die Kontrollgruppe die gleiche Simulation ohne Warnung durchfuhr. Die Hauptfragestellungen, die sich stellten, waren, ob die Fahrer mit Warnsystem ihr Verhalten (insbesondere ihre Geschwindigkeit) an den Zustand der Fahrbahn anpassten und ob die Fahrer mit Warnsystem eine bessere Fahrleistung in Gefahrensituationen im Vergleich zu Fahrern ohne Warnsystem zeigen. Außerdem wurde untersucht, wie die Fahrer die Kritikalität der Fahrsituationen einschätzen und wie die Fahrerbewertung bezüglich der Warnstrategie ausfallen. Zusammenfassend zeigte die Studie, dass die Probanden mit Warnung ihr Fahrverhalten besser an die Glättesituation anpassten als Probanden ohne Warnung. Erstere reduzierten ihre Geschwindigkeit deutlich früher und stärker. Die entwickelte Warnstrategie wurde als positiv und hilfreich bewertet und wurde mit einer hohen Akzeptanz von den Probanden angenommen. Durch die Corona-Pandemie fiel die Stichprobengröße der Probanden geringer aus als ursprünglich geplant, was für die Ergebnisse miteinzuberechnen ist. Im Schlussteil dieses Projektes wurde der konkrete Nutzen von Glättewarnsystem bei Lkw in Bezug auf das Unfallgeschehen analysiert. Mit der Kenntnis der Auswirkung eines Glättewarnsystems auf das Fahrverhalten der Lkw-Fahrer konnten die Lkw-Unfälle aus der GIDAS-Datenbank durch eine Vorwärtsrekonstruktion neu simuliert werden, um zu ermitteln, welchen Einfluss das Glättewarnsystem auf den Unfall gehabt hätte. Die Analyse zeigte unter anderem, dass eine Glättewarnung für Lkw bei 12 % aller Unfälle zum Einsatz kommen könnte. Bei einer angenommenen mittleren Reduktion der Fahrgeschwindigkeit der Lkw-Fahrer um 9,6 km/h bei Tempo 80 aufgrund der Glättewarnung wären nahezu 30 % der Kollisionen bei Alleinunfällen oder Unfällen mit Beteiligung eines anderen Fahrzeugs sowohl bei den Lkw als auch bei den Kollisionsgegnern vermieden worden. Ferner hätten mehr als die Hälfte der Lkw und der Kollisionsgegner geringere Kollisionsschweren gehabt. Mittels Verletzungsrisikokurven konnte gezeigt werden, dass durch die geringeren Kollisionsschweren das Risiko, ernsthafte oder schwerere Verletzungen zu erleiden, deutlich gesunken ist. Bei den Lkw-Unfällen mit Fußgängern wären von neun analysierten Unfällen zwei vermieden worden und sieben Unfälle hätten aufgrund der geringeren Kollisionsgeschwindigkeit des Lkws das Potenzial die Verletzungsschwere der Fußgänger zu verringern. * Gender Disclaimer: In diesem Bericht wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Dabei werden weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.
