Nutzfahrzeuge Neue Lkw-Front minimiert schwerwiegende Unfallfolgen

Forscher der Chalmers University of Technology in Schweden haben ein neues Konzept für die Lkw-Front entwickelt, um die Zahl der tödlichen Zusammenstöße zwischen Pkw und Lkw deutlich zu reduzieren. Crashtests zeigten, dass bessere Lkw-Konstruktionen die Verformungen des Pkw-Innenraums um 30 bis 60 Prozent reduzieren können. Dadurch verringert sich das Verletzungs- und möglicherweise auch das Todesrisiko für die Fahrzeuginsassen.

Tödliche Zusammenstöße zwischen Lkw und Pkw machen sowohl in der EU als auch in den USA zwischen 14 und 16 Prozent aller tödlichen Unfälle mit Pkw-Insassen aus. Bei über 90 Prozent der Verkehrsunfälle mit Lkw-Beteiligung stirbt der Unfallgegner, in der Regel ein Pkw-Insasse. Die häufigsten Unfallarten bei diesen Zusammenstößen sind Frontalzusammenstöße auf Landstraßen und Auffahrunfälle auf Autobahnen, wenn der Lkw in das Heck des vorausfahrenden Pkw fährt. Es ist daher wichtig, die Zusammenstöße zwischen Pkw und Lkw weiter zu untersuchen, um die Überlebenschancen der Fahrzeuginsassen bei solchen Zusammenstößen zu verbessern.

Zwei moderne Personenkraftwagen, die den höchsten Sicherheitsstandards entsprechen, sollten einen Zusammenstoß mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h ohne tödliche Folgen bewältigen können. Das ist bei Zusammenstößen zwischen Lkw und Pkw nicht der Fall. Während die Geschwindigkeit bei Lkw-Pkw-Kollisionen oft moderat ist, ist die Unfallschwere aufgrund der Unvereinbarkeit von Geometrie, Steifigkeit und Masse der beiden Fahrzeuge dennoch hoch.

Neue Design-Prinzipien

Damit ein Pkw-Insasse einen Frontalzusammenstoß mit einem Lkw überleben kann, muss die Pkw-Kabine unversehrt bleiben. Das lässt sich heute selbst bei modernen Autos nicht mehr gewährleisten. Daher zielt die neue Lkw-Frontforschung darauf ab, die besten Möglichkeiten zu finden, um Pkw-Insassen wie auch Lkw-Fahrer in Zukunft zu schützen.

Pkw und Lkw verfügen über einzelne Strukturelemente, wie Stoßfänger, energieabsorbierende Träger, oder Fahrgastraumrahmen, die sich verformen und Energie absorbieren oder intakt bleiben und die Insassen schützen sollen. Bei Unfällen in der Praxis hat sich gezeigt, dass diese lokalisierten Strukturen selten so zusammenwirken, wie sie konzipiert wurden. Das führt zu einer weniger effizienten Unfallreaktion. Ein Forscherteam der Chalmers University of Technology hat eine Lkw-Front entworfen, die den Aufprallprozess verbessern soll. Diese neue Konstruktion basiert auf früheren Forschungsarbeiten der Chalmers-Universität. „Wir wissen, dass eine verteilte Kraft auf das aufprallende Auto eine effizientere Leistung der Aufprallstrukturen ermöglichen würde. Beim ersten Test konnten wir auch feststellen, dass die beobachteten Energieniveaus hoch waren und eine bessere Energieabsorption durch den Lkw erforderlich war. Eine weitere Herausforderung bestand darin, das Auto von der Vorwärtsbewegung des Lkw wegzulenken“, erklärt Professor Robert Thomson, Abteilung für Fahrzeugsicherheit an der Chalmers University of Technology.

Die neue Front wurde mit dem Ziel entworfen, mögliche Design-Prinzipien aufzuzeigen, die von den Automobilherstellern angepasst werden können. „Das Innendesign der neuen Lkw-Front besteht aus Aluminiumwaben. Dabei handelt es sich um eine Struktur, die aus sich wiederholenden sechseckigen Rohren aus Aluminiumfolie besteht. Dies ist ideal für eine leichte, energieabsorbierende Struktur, da etwa 97 Prozent des Volumens aus Luft bestehen. Aluminiumwaben werden in vielen Crashtest-Barrieren verwendet, um eine verteilte Kraft zu erzeugen und Energie zu absorbieren. Durch Änderung der Foliendicke können wir die Kraft- und Verformungseigenschaften verändern. Außerdem bietet es die nötige Flexibilität bei der Herstellung, um Prototypen zu erstellen und den Proof-of-Concept zu demonstrieren“, so Professor Thomson.

Messbare Ergebnisse

Einer der wichtigsten Beiträge bestand darin, die neuen Vorschriften für Lkw-Abmessungen in Europa zu nutzen, die 2019 geändert wurden (Entscheidung (EU) 2019/984). Dadurch wurde die bisherige Höchstgrenze für die Länge von Lkw-Kombinationen gelockert, was in Europa zu Lkw mit "flacher Front" führte, die den Laderaum auf einem Lkw innerhalb einer festen Länge maximierten. Das führte zu einem begrenzten Gestaltungsspielraum und zu wenig Möglichkeiten für die Integration von Crash-Designs, wie sie in Pkw zu finden sind, in Lkw.

Die neue Lkw-Front wurde von der schwedischen Verkehrsbehörde Trafikverket auf der Autoliv-Teststrecke in Vårgårda in verschiedenen Tests geprüft. Die Tests ergaben messbare Ergebnisse und zeigten deutlich, dass die neue Lkw-Front einen großen Unterschied macht. Die Crashtests zeigen, dass bessere Lkw-Konstruktionen die Verformungen des Pkw-Innenraums um 30 bis 60 Prozent verringern können, was das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen reduziert. Die Verformung des Lkw wurde auch in sensiblen Bereichen reduziert, was die Sicherheit der Lkw-Fahrer und der Ladung erhöht. Lenk-, Brems- und Aufhängungskomponenten können beschädigt werden, wenn sie nicht geschützt sind. Der Schutz dieser Komponenten verringert das Risiko von Folgeunfällen oder sogar von Überschlägen.

Crashtest im Detail

Für den Crashtest stießen ein Pkw und ein schwerer Lkw mit einer Geschwindigkeit zusammen, die zu einem tödlichen Unfall führen würde. Der Crashtest wurde mit 50 km/h durchgeführt, simuliert aber eine ursprüngliche Fahrgeschwindigkeit von 80, die durch automatische Notbremssysteme (AEB), die in neueren Pkw und Lkw vorgeschrieben sind, um 30 km/h reduziert wird.  (se)

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