Deformationszonen - die Energie-Absorber im Auto

von AF

Hohe Verkehrsdichte im Straßenverkehr und die Kenntnis um Verletzungsgefahren, wie sie selbst bei moderaten Geschwindigkeiten von weniger als 50 km/h bestehen, haben den Automobilbau im positiven Sinne beeinflusst. Von der Computer-Simulation in der Konstruktionsphase eines Automobils bis hin zu Crashtests mit Serienfahrzeugen unternimmt die Industrie vielfältige Maßnahmen, um wirkungsvolle Deformationszonen zu entwickeln, implementieren und auf ihre Wirkung hin zu überprüfen. Das im Volksmund gebräuchliche Attribut Knautschzone bezeichnet jene Bereiche des Autos, die von den Ingenieuren so angelegt sind, dass sie sich bei einer Kollision des Fahrzeugs einem Konstruktionsplan folgend verformen. Die Absorption der aus der Fahrgeschwindigkeit resultierenden Aufprallenergie spielt dabei eine wesentliche Rolle.

Deformationszone - Weiche Knautschzone schützt steife Fahrgastzelle

Der moderne Automobilbau setzt das Wissen um die Gesetze der Energieumwandlung in weiche Verformungsenergie bei der Konstruktion neuer Fahrzeuge konsequent im Sinne der Insassensicherheit um.

Dabei stellen sich Ingenieure immer wieder der Lösung dreier elementarer Aufgabenstellungen

  • Es geht um die Schaffung einer durch Steifigkeit stabilen Fahrgastzelle als Überlebensraum.
  • Die Konstruktion wirkungsvoller Deformationszonen soll die kinetische, durch Bewegung erzeugte Energie abbauen.
  • Letztendlich soll es gelingen, die bei einer Kollision auf die Insassen einwirkenden, oft lebensbedrohlichen Verzögerungen auf die für Menschen ermittelten biomechanischen Grenzen einzudämmen - Schutz für Front, Heck und Seiten

 

Ein modernes Auto verfügt über Deformationszonen in den Bereichen Fahrzeugfront und Fahrzeugheck sowie an den Seiten.

Deformationszonen der Fahrzeugfront

Deformationszone Fahrzeugfront

Ein besonderes Augenmerk der Konstrukteure gilt der Frontkollision. Dort ist in der Regel der schwergewichtige, unverformbare Motorblock untergebracht. Gleichzeitig sind Frontkollisionen ob ihrer hohen relativen Geschwindigkeiten zum Hindernis besonders gefürchtet. Die Energie-Absorption übernehmen hier in der Regel metallische Hohlträger, die als Längsträger die entstehende Aufprallenergie aufnehmen.

 

Deformationszonen des Fahrzeughecks

Deformationszone Heckaufprall

Der Heckaufprall erfordert konstruktive Maßnahmen. Im Fahrzeugheck ist häufig der Fahrzeugtank untergebracht. Im Vergleich mit der Frontpartie ist er dennoch unproblematischer einzuschätzen, da es keine unverformbaren Teilen wie den Motor beherbergt und die Relativgeschwindigkeiten niedriger liegen.

 

 

Deformationszonen der Seiten

Seitenaufprall Deformationzone

Bleiben die Seiten des Fahrzeugs, an denen konstruktiv bedingt sehr geringe Deformationswege für die Energie-Absorption ausgenutzt werden können. Aus diesem Grunde gilt der Seitenaufprall als besonders kritisch für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen. Mit aufwendigen Konstruktionen werden de Aufprallkräfte über die Sitzgestelle sowie die Sitzquerträger und Sitzschienen in den Fahrzeugunterboden und die Querträger der Fahrgastzelle abgeleitet.

Kompatibilität bei Kollisionen

Ein weiteres Schlüsselwort bei der Kollision zweier Fahrzeuge lautet Kompatibilität. Dahinter verbirgt sich der Versuch, bei der Kollision ungleicher Verkehrsteilnehmer - z. B. Kleinwagen mit Oberklassen-Limousine eine wirkungsvolle Knautschzone zu schaffen. Dabei verfolgt man die Devise: Schwere Fahrzeuge verfügen über besonders weiche Deformationszonen.