KnautschzoneAls Knautschzone bezeichnet man Bereiche eines Fahrzeugs, die sich im Falle einer Kollision verformen und so Energie durch Verformungsarbeit absorbieren. Bekannt geworden ist der Begriff zuerst in der Automobiltechnik, danach hat er auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise Schienenfahrzeugen oder beim Flugzeugbau Eingang gefunden. Die Knautschzone geht auf ein am 23. Januar 1951 angemeldetes und am 28. August 1952 zugeteiltes Patent des Ingenieurs Béla Barényi mit dem Titel „Kraftfahrzeug, insbesondere zur Beförderung von Personen“ zurück. Das erste nach diesem Konzept (Einteilung der Karosserie in drei „Boxen“: weicher Vorbau, gestaltfeste Fahrgastzelle, weiches Heck) gebaute Fahrzeugmodell war der Mercedes-Benz W 111 („Heckflosse“) von 1959.[1] In den Anfängen des Automobilbaus wurden die Fahrzeuge möglichst steif konstruiert, so dass bei einer Kollision mit einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug oft nur geringe Verformungen am Auto selbst auftraten (Rahmenbauweise). Daraus folgend wurden die Insassen enormen Verzögerungen ausgesetzt. Die Idee der Knautschzone zielt auf die Verringerung der auf die Insassen einwirkenden Beschleunigung ab und lässt sich aus der Gleichung für die Arbeit herleiten. Im Crashfall wird die im Fahrzeug enthaltene kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt. Die dabei verrichtete Arbeit (Energieänderung) ist das Integral der Kraft entlang des beim Crash zurückgelegten Weges . Mit dem zweiten Newtonschen Axiom folgt für den eindimensionalen Fall:
bei idealisiert konstant angenommener negativer Beschleunigung beim Aufprall. Die zum Stillstand umzusetzende Energie ist gegeben durch die kinetische Energie des sich mit Geschwindigkeit bewegenden Fahrzeugs:
Gleichsetzen liefert die (negative) Beschleunigung bei gegebener Länge der Knautschzone und Geschwindigkeit:
Deformationszone (Knautschzone)Die Deformationszonen eines Automobils kann man in die Bereiche Fahrzeugfront, Seite und Heck einteilen.
In modernen Automobilen ist die Karosserie gezielt auf Crashverhalten ausgelegt. Die Fahrzeugfront kann man grob in drei Zonen einteilen:
Die Zonen 1 und 2 fallen demnach unter die Kategorie Knautschzone. KompatibilitätUnter Kompatibilität versteht man den Versuch, auch bei ungleichen Unfallgegnern (z. B. schwere Limousine gegen Kleinwagen, aber auch Auto gegen Fußgänger/Fahrradfahrer usw.) das Verletzungsrisiko für alle Beteiligten möglichst niedrig zu halten. Vereinfacht gesprochen funktioniert das nach dem Grundsatz: je größer und schwerer das Fahrzeug, desto weicher die Deformationszonen. Das führt dazu, dass z. B. bei der Kollision eines Kleinwagens mit einem schwereren, größeren Fahrzeug das letztere den größeren Teil der kinetischen Energie beider Fahrzeuge absorbiert, da ihm in der Regel ein erheblich größerer Deformationsweg zur Verfügung steht. So ist für die Insassen des kleineren Fahrzeuges das Verletzungsrisiko gegenüber den Insassen des schwereren Wagens nicht deutlich erhöht. Diese Entwicklung ist jedoch noch relativ neu. Größere öffentliche Aufmerksamkeit bezüglich der ungleichen Masseverhältnisse von Fahrzeugen verschiedener Klassen bei einem Unfall erzeugte ein Crashtest Mitte der 1990er Jahre, bei dem eine Limousine der Mercedes-Benz S-Klasse (W 140) mit einem Opel Corsa B kollidierte. Nach dem Frontalcrash mit 50/50 Überdeckung der Fahrzeuge zeigten sich an der S-Klasse nur marginale Verformungen, während die Knautschzone des Corsas komplett zusammenbrach und Beschädigungen an der Fahrgastzelle nach sich zog. Als Reaktion auf diese Testergebnisse passte Mercedes-Benz seinen Insassenschutz an die Kompatibilität und Anforderungen von Kollisionen mit kleineren Fahrzeugen umfassend an. Siehe auchWeblinksCommons: Knautschzone – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Knautschzone – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Einzelnachweise
|