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Testverfahren zur Bewertung und Verbesserung von Kinderschutzsystemen beim Pkw-Seitenaufprall
(2003)
Die gegenwärtige europäische Regelung zur Prüfung und Zulassung von Kinderschutzsystemen (KSS) für Pkw (ECE-R44-03) beinhaltet dynamische Tests zur Frontal- und Heckaufprallsimulation. Der Seitenaufprall ist bisher nicht berücksichtigt, obwohl die Verletzungsschwere und die Folgekosten groß sind. Im Gegensatz zum Frontal- und Heckaufprall ist der Seitenaufprall gekennzeichnet durch eine direkte Lasteinleitung durch intrudierende Strukturen. Das Kinderschutzsystem und das Kind werden durch große Kontaktkräfte direkt beaufschlagt. Verletzungen des Kopfes und Halsbereichs von Kindern in KSS sind hierbei häufig und schwer. Seit 1993 beschäftigt sich daher eine ISO-Arbeitsgruppe (International Standardization Organisation) mit der Entwicklung eines Testverfahrens zur Prüfung von KSS beim Seitenaufprall. Die Ziele und entsprechende Ideen sowie Konzepte beteiligter Parteien sind bis heute kontrovers, so dass bisher keine endgültige Einigung im Rahmen der Arbeitsgruppe erzielt werden konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit als Abschluss eines Projekts der BASt (Bundesanstalt für Straßenwesen) und dem Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU Berlin ist es, die komplexe Problematik zu dem Thema umfassend darzustellen und gleichzeitig einen ganzheitlichen Lösungsvorschlag anzubieten. Hierzu sind die Teilergebnisse der ISO-Arbeitsgruppe im ersten Schritt strukturiert und analysiert worden. Wissenslücken wurden detektiert und in einem weiteren Schritt beseitigt. Alle Teilergebnisse wurden im Rahmen der ISO-Arbeitsgruppe präsentiert, diskutiert und größtenteils auch akzeptiert. Der aktuelle Stand der ISO-WG1 ist somit maßgeblich von den hier erzielten Ergebnissen beeinflusst. Als Kern der vorliegenden Arbeit ist an der TU Berlin das Konzept für ein Testverfahren entwickelt, umgesetzt und geprüft worden. Die wesentlichen Parameter des realen Seitenaufpralls wie: - Beschleunigungsniveau des gestoßenen Pkw, - Delta-v des gestoßenen Pkw, - Maximalintrusion beim gestoßenen Pkw sowie - die maximale Intrusionsgeschwindigkeit im Kopfbereich sind wiedergegeben. In Abgrenzung zu aktuellen, komplexen Schlittentestverfahren, die z.B. zur Entwicklung von Seitenairbags dienen, ist die statische und dynamische Intrusionsgestalt einer realen Pkw-Seitenstruktur hingegen stark vereinfacht, aber ausreichend dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, das Schutzpotential von rückwärtsgerichteten sowie vorwärtsgerichteten KSS mit dieser Prozedur zu analysieren. Die Seitenaufprallabbildungsgüte ist hoch bei einer gleichzeitig sehr guten Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. So zeigen die Tests, dass die Kinematik des Kopf- und Halsbereichs im Wesentlichen von der Gestalt des KSS im Seitenbereich abhängig ist. Ausreichend große Seitenwangen können den Kopf flächig stützen und vermeiden so den direkten Kontakt zu intrudierenden Strukturen. Gleichzeitig wird die starke laterale Inklination der Halswirbelsäule reduziert. Die Belastungen am Kopf sind aber bei allen getesteten KSS hoch und liegen deutlich oberhalb diskutierter Grenzwerte. Bei genauer Betrachtung der KSS-Seitenwangenpolsterung fällt auf, dass diese entweder gar nicht oder nur rudimentär vorhanden ist. Modifikationen, die abschließend an KSS vorgenommen wurden, zeigen aber auf, dass bereits durch einfache technische Maßnahmen die Belastungen im Kopfbereich signifikant gesenkt werden können. Das mit dieser Arbeit vorgelegte Testverfahren bietet KSS-Herstellern wie auch dem Gesetzgeber die Möglichkeit, Schwächen von KSS aufzudecken und Modifikationen zielgerichtet durchzuführen. Durch die Berücksichtigung des realen Seitenaufpralls ist gewährleistet, dass alle Optimierungen seitens der KSS-Hersteller auch positiven Einfluss auf die passive Sicherheit von Kindern in Pkw haben können. Eine maximale Reduktion der schwer bzw. tödlich verletzten Kinder als Pkw-Insassen in Höhe von ca. 10% ist bei 100%-iger Marktdurchdringung mit optimal gestalteten Produkten realistisch. Dies entspricht einer Verringerung der Anzahl getöteter Kinder um ca. 10 sowie schwerverletzter Kinder um ca. 200 pro Jahr in Deutschland.
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.
Das Ziel dieses Projektes war die Gewinnung neuer Einsichten zum Zusammenspiel der Sozialisationsbedingungen und entwicklungspsychologischen Voraussetzungen von Kindern bei deren Straßenverkehrsbeteiligung, vor dem Hintergrund ihrer aktuellen Lebenssituation in Deutschland sowie der Möglichkeit der Verkehrssicherheitsarbeit für Kinder, darauf zu reagieren. Dem stetig zunehmenden Straßenverkehr werden negative Auswirkungen auf die Entwicklung von Kindern unterstellt, die sich aufgrund zunehmend fehlender Freiräume und einer permanenten Unfallgefahr immer seltener im Freien aufhalten, und so in ihrer gesunden Entwicklung benachteiligt und in ihrem Lebensraum eingeschränkt werden. Die Verkehrssicherheitsforschung greift meist auf die Entwicklungspsychologie zurück. Vermehrt wird die Rigidität der dort gebräuchlichen Altersgrenzen kritisiert. Nicht das Alter der Kinder, sondern die Angemessenheit der Trainingsmethode wird als kritischer Faktor der Wirksamkeit von Verkehrserziehung gesehen, wobei praxisorientierte Trainingsprogramme favorisiert werden. Gegenwärtig kommt die Beschulung von Kindern hinsichtlich einer sicheren Fahrradnutzung zu spät, es lassen sich Defizite hinsichtlich des praktischen Übens ausmachen und ein Übergewicht des Mediums "Druckerzeugnisse" feststellen. Die kindliche Verkehrsbeteiligung und die Verunfallung von Kindern im Straßenverkehr konzentrieren sich im innerörtlichen Bereich. Deshalb sollte auch die Verkehrssicherheitsarbeit für Kinder in den Kommunen gebündelt werden. Freizeitparks als Orte für Verkehrssicherheitsarbeit und das Internet als neues Medium der Verkehrserziehung werden propagiert. Die "Verbundstrategie" aus Education, Engineering und Enforcement beziehungsweise nicht-edukatorische Aspekte der Verkehrssicherheitsmaßnahmen für Kinder werden betont. Die Dauerbeobachtung relevanter Indikatoren der kindlichen Verkehrsbeteiligung und Verunfallung in Form thematischer Landkarten auf Kreisebene (Verkehrssicherheitsatlas) wird vorgeschlagen.
In einer Quer-/Längsschnittstudie wurde die Fahrradhelmnutzung und deren Determinanten an zwei Schülerkohorten und weiteren Kontrollgruppen in zwei Befragungswellen in den Jahren 2000 und 2003 untersucht. Die Studie soll klären, inwiefern der zu beobachtenden altersbezogene Rückgang der Helmtragequote ein Resultat eines Alterseffekts oder eines Generationseffekts darstellt. Darüber hinaus sollen wesentliche Einflussgrößen der Fahrradhelmnutzung in den untersuchten Altersstufen identifiziert werden. In mehreren Schulen der Stadt Dortmund wurden persönliche Interviews mit Schülern und Lehrern sowie schriftliche Befragungen der jeweiligen Eltern durchgeführt. In jeder Befragungswelle wurden Schüler der ersten, vierten, fünften und achten Klassen untersucht. Ein Teil der im Jahr 2000 interviewten Kinder und Eltern wurde nochmals im Jahr 2003 befragt. Im Wesentlichen zeigte sich, dass der bundesweit regelmäßig sowie in dieser Studie zu beobachtende Rückgang der Helmtragequote mit zunehmendem Alter vor allem ab etwa 13 Jahren relevant wird und alters- nicht aber generationsbedingt ist. Als Haupteinflussfaktoren der Helmnutzung beim Radfahren konnten - Einstellung, Verhalten und Gebote der Eltern, - Einstellung und Verhalten der Peer Group, - die Helmgestaltung und -passung sowie - die persönliche Einstellung und Risikobereitschaft identifiziert werden. Die persönliche Einstellung zum Helmtragen wird durch - das Verhalten und die antizipierte Einstellung der Freunde zu Helmträgern, - das Modellverhalten von Begleitpersonen bei Radfahrten, - die Helmgestaltung und -passung sowie - bei jüngeren Kindern die Risikobereitschaft determiniert. Aus den Ergebnissen lassen sich " überwiegend sozial- und lernpsychologisch orientierte " Maßnahmen zur Steigerung der Helmtragequote ableiten.
This study is aimed to investigate the correlations of impact conditions and dynamic responses with the injuries and injury severity of child pedestrians by accident reconstruction. For this purpose, the pedestrian accident cases were selected from Sweden and Germany with detailed information about injuries, accident cars, and accident environment. The selected accident cases were reconstructed using mathematical models of pedestrian and passenger car. The pedestrian models were generated based on the height, weight, and age of the pedestrian involved in accidents. The car models were built up based on the corresponding accident car. The impact speeds in simulations were defined based on the reported data. The calculated physical quantities were analyzed to find the correlation with injury outcomes registered in the accident database. The reconstruction approaches are discussed in terms of data collection, estimating vehicle impact speeds, pedestrian moving speeds and initial posture, secondary ground impact, validity of the mathematical models, as well as impact biomechanics.
The so-called "seat-belt injuries" or "seat-belt syndromes", described as 2-point seat-belt injuries, contain heavy inflection injuries of the lumbal spinal column, combined with heavy abdominal injuries as rupture of the upper intestinal bold or heavy injuries of the upper entrails. With "playing" children in the font of the car, with inappropriate plant of 3-point belts, identical injuries can occur.
Ausgehend von der Beobachtung, dass Jungen und männliche Jugendliche ein höheres Verletzungsrisiko im Straßenverkehr tragen als Mädchen und weibliche Jugendliche, werden in der vorliegenden Arbeit mögliche Ursachen für dieses Phänomen diskutiert und aus den Erklärungsansätzen Konzepte sowie Maßnahmen geschlechtsbezogener Interventionen in der Verkehrserziehung abgeleitet. Die anfangs durchgeführte Literaturrecherche verdeutlicht, dass die unterschiedlich hohe Unfallbeteiligung der Geschlechter multikausal bedingt ist. Entsprechend muss die Interaktion körperlicher, psychischer und sozialer Bedingungen bei der Ursachensuche berücksichtigt werden. Insbesondere die Verhaltensausprägungen "unsicher", "aggressiv" und "riskant", die von den unterschiedlichen personalen Bedingungen beeinflusst werden, stehen eng mit Unfallverhalten im Straßenverkehr in Verbindung und können einen Beitrag zur Klärung geschlechtsbezogener Unterschiede leisten. Teilstandardisierte Interviews, in denen Experten und Expertinnen unter anderem aus den Bereichen Verkehrserziehung, Erziehung und Freizeitpädagogik befragt wurden, stützen in großen Teilen die Ergebnisse der Literaturanalyse. Erkennbar ist, dass die Auseinandersetzung mit der eigenen Geschlechterrolle in einem engen Zusammenhang mit riskantem Verhalten und erhöhter Unfallgefahr der Jungen und männlichen Jugendlichen steht und daher ein wichtiger Bestandteil in der Verkehrserziehung sein sollte. Aufbauend auf den Ergebnissen der Literaturanalyse und der Befragung von Experten und Expertinnen wurden geschlechtsbezogene Interventionsmaßnahmen entwickelt, die das Fehlverhalten und die Risikosuche von Kindern und Jugendlichen in den Mittelpunkt stellt. Ein wichtiger Bestandteil ist hierbei die Reflektion und die Darstellung der eigenen Geschlechterrolle speziell für Jungen und männliche Jugendliche. Die Bedeutsamkeit dieser Inhalte konnte im Rahmen einer Expertendiskussion bestätigt werden. Der Originalbericht enthält als Anhänge neben umfangreichen Informationen zum Expertenhearing verschiedene Interview-Leitfäden für Eltern, Erzieher/innen und Lehrer/innen, Freizeitpädagogen und -pädagoginnen, Tierpfleger/innen und Wissenschaftler/innen sowie verschiedene Kurzfragebogen für diese Personengruppen. Die Anhänge sind der vorliegenden Veröffentlichung beigefügt.
Eine Umschau in sechs Ländern Europas lässt grobe Trends und jeweils nationale Schwerpunkte der Verkehrssicherheitsarbeit für Kinder im lokalen und regionalen Rahmen erkennen. Die Bemühungen um mehr Verkehrssicherheit für Kinder haben inhaltlich häufig die Verbesserung der Nachhaltigkeit kindlicher Mobilität zum Ziel. Kinder sollen sich häufiger selbst aktiv zu Fuß oder mit dem Fahrrad fortbewegen und seltener passiv als Pkw-Mitfahrer. In der praktischen Umsetzung bilden (inter-)nationale Aktionstage oder -wochen häufig den organisatorischen Rahmen. Darüber hinaus finden sich auch Verkehrssicherheitsmaßnahmen, die sich nicht primär der Zielgruppe Kinder widmen, jedoch durch Engineering-Maßnahmen die Verkehrsumwelt von Kindern mit beeinflussen. Kinder profitieren dann im Zuge der Produktion von mehr Verkehrssicherheit als öffentliches Gut für alle Bewohner eines Gemeinwesens, von dessen "Konsum" niemand ausgeschlossen werden kann. In Ländern mit national quantifizierten Zielgrößen zur Reduzierung der Verkehrsunfallopfer ist die Einbeziehung der Gemeinden zur Zielerreichung besonders stark und die Verbesserung der Verkehrssicherheit besonders erfolgreich. In allen Ländern sind Schulen herausgehobene Akteure der lokalen Verkehrssicherheitsarbeit für Kinder. Für die weitere Diskussion in Deutschland erscheinen zum Beispiel die im Ausland verbreiteten Schul-Mobilitätspläne und Fußgänger- oder Fahrrad-Busse interessant. Auch die Verbindung von Enforcement- mit Education-Maßnahmen erscheint bedenkenswert. Die auf Dauer gestellte Einrichtung eines Observatoriums für Verkehrssicherheit könnte wertvolle Hilfe für die Programm- und Aktionsentwicklung leisten. Auch Maßnahmen der Qualitätssicherung und des Benchmarkings lassen Erfolge in der Verkehrssicherheitsarbeit erwarten. Sowohl die Denk- und Handlungsweise "vom Kind aus" als auch die Vernetzung mit Akteuren aus anderen Handlungsfeldern mit ähnlichen Zielen sollten verstärkt werden. Der Originalbericht enthält als Anhänge Synopsen der lokalen Verkehrssicherheitsmaßnahmen in tabellarischer Form für Kinder in Belgien, Frankreich, den Niederlanden, Österreich, Schweden, im Vereinigten Königreich sowie supranationale Maßnahmen. Auf die Wiedergabe 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.
Since the compulsory use of child restraints for children up to 5 years of age was introduced in 2000, restraint use among younger children has increased significantly. However, the observed rate of child restraint use plateaus at around 50%, and apparently little spillover effect has been found for older children who are not covered by the law. This report examines the restraint use patterns for children who were injured in cars in relation to driver and child passenger characteristics. Univariate and multivariate analyses were conducted to describe the association between the outcome measure (the proper use of restraints for children) and relevant variables. Better ways for parents and caregivers to improve the use of restraints for children are also discussed.
The primary goal of this investigation was to determine the relative risk of traffic accidents in students. In a two year period, a survey amongst 2,325 students was carried out, and 3,645 injuries sustained by students treated at our hospital were analyzed. Moped-riding in adolescents were associated with a 23.75-fold increased risk for injury as compared to biking. Children who ride bicycles have a 2.2-fold increased risk for an injury sustained by traffic accidents compared to pedestrians. None of 50 injured bicycle riders with helmet had an AIS for head injuries of more than 2. 24 of 233 injured bicycle drivers without helmet had an AIS for head injuries of more than 2. The use of a protective helmet significantly reduced the severity of head injuries. The level of awareness towards danger and a history of previous accidents correlate with the likelihood of future accidents. Due to the severity of traffic accidents, more adequate prevention measures (wearing of bicycle helmets and better education for moped riders) are urgently needed.