Gurt, Airbag, Knautschzone, Tempolimit — was sie physikalisch leisten und wie man sie beurteilt.
Ein Auto mit 50 km/h besitzt eine bestimmte Bewegungsenergie. Bei einem Aufprall muss diese Energie vollständig abgebaut werden — daran lässt sich nichts ändern. Beeinflussbar ist nur eines: auf welcher Strecke das geschieht.
Genau hier setzt jedes Schutzsystem an.
mittlere Kraft auf den Körper in Newton (N).
Bewegungsenergie beim Aufprall in Joule (J).
Verformungsweg in Metern (m). Zehnfacher Weg, ein Zehntel der Kraft.
Maßnahmen lassen sich in zwei Gruppen einteilen.
| Maßnahme | Art | physikalisches Wirkprinzip | Grenzen |
|---|---|---|---|
| Knautschzone | passiv | Verlängert den Verformungsweg des Fahrzeugs um mehrere Dezimeter; die Verformung entzieht dem Fahrzeug Bewegungsenergie. | Wirkt nur einmal; bei sehr hoher Geschwindigkeit reicht der Weg nicht aus. |
| Sicherheitsgurt | passiv | Koppelt den Insassen an das Fahrzeug, sodass er dessen längeren Verformungsweg mitnutzt, statt ungebremst auf die Innenverkleidung zu treffen. | Wirkt nur, wenn er angelegt ist; verteilt die Kraft auf Brustkorb und Becken. |
| Airbag | passiv | Verlängert den Bremsweg des Kopfes um etwa 0,3 m und verteilt die Kraft auf eine große Fläche. | Ohne Gurt gefährlich, weil der Körper zu früh und zu schnell auftrifft. |
| Kopfstütze | passiv | Verhindert das Überstrecken des Halses beim Heckaufprall; begrenzt die Relativbewegung des Kopfes. | Muss richtig eingestellt sein, sonst wirkungslos. |
| ABS | aktiv | Hält die Räder am Rollen und damit die Bremsverzögerung nahe am Maximum; das Fahrzeug bleibt lenkbar. | Verkürzt den Bremsweg nicht auf jedem Untergrund. |
| Tempolimit | aktiv | Senkt v und damit Ekin quadratisch sowie den Anhalteweg deutlich. | Wirkt nur bei Einhaltung; gesellschaftlich umstritten. |
Wie viel der Gurt bringt, zeigt eine kurze Rechnung.
Eine Bewertung ist kein Rechenergebnis.
Ein Werturteil entsteht in vier Schritten.
Die Energie eines Insassen lässt sich nicht verkleinern — wohl aber die Strecke, auf der sie abgebaut wird. Genau daran setzen alle Schutzsysteme an.
Betrachtet wird ein Insasse mit 75 kg. Der Regler „Verformungsweg“ entspricht dem, was Knautschzone, Gurt und Airbag zusammen an Bremsstrecke bereitstellen.
Bei 50 km/h sinkt die mittlere Kraft von rund 145 kN (s = 0,05 m) auf etwa 10 kN (s = 0,70 m) — auf ein Vierzehntel. Die abzubauende Energie ist in beiden Fällen exakt gleich groß. Verändert wurde nur der Weg — und genau das leisten Knautschzone, Gurt und Airbag.
Sieben Karten, jede zeigt einen Frontalaufprall desselben Insassen (75 kg): Tempo, welche Schutzsysteme wirken, und der Weg s, auf dem sein Körper abgebremst wird. Ordne die Karten nach der mittleren Kraft auf den Insassen: links die größte Belastung, rechts die kleinste.
Halte fest: Die Kraft folgt aus F = Ekin : s — das Tempo geht quadratisch ein, der Bremsweg nur einfach. Deshalb liegt 70 km/h mit voller Ausstattung über 50 km/h mit Gurt und Knautschzone, und ohne Gurt nützt weder Knautschzone noch Airbag: Der Körper nutzt ihren Weg nicht.
Drei Stolperstellen
Sie verteilen den Abbau auf einen längeren Weg. Die Energie geht in Verformung und thermische Energie über.
Der wirkliche Kraftverlauf ist ungleichmäßig. Die Rechnung liefert einen Durchschnittswert, keine Spitzenkraft.
„Ich finde Tempolimits gut“ ist keine Bewertung. Erst Kriterium und Begründung machen eine daraus.