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Johnson Controls weiht Crashtest-Schlittenanlage in Burscheid ein

Ein Knall zur Einweihung beim Zulieferer Johnson Controls. Es sind aber keine Sektkorken, sondern es ist eine Crashtest-Schlittenanlage in Burscheid, die sich gestern (8. Dezember 2010) in Bewegung setzte und das unangenehme Geräusch zum ersten Mal offiziell erzeugte. Die Anlage soll zum Testen von Kopfstützen, Sitzen und Instrumententafeln dienen, die weltweit zum Einsatz kommen.

Der 1,6 Millionen Euro teure Schlitten vom Prüfspezialisten Seattle Safety simuliert Front-, Heck- und Seitencrashs mit Beschleunigungsimpulsen von bis zu 650 Meter pro Quadratsekunde und 85 km/h Aufprallgeschwindigkeit. Samt Infrastruktur gab das 125 Jahre alte Unternehmen für die Crashtest-Schlittenanlage drei Millionen Euro aus. Es ist die zweite Schlittenanlage dieser Art bei den Burscheidern; in Europa gibt es nur drei weitere dieser Art: bei Porsche und Renault sowie beim Tüv Rheinland. Die neue Druckluftanlage der US-Amerikaner soll die alte Anlage entlasten, wie Georg Müller, Testleiter bei JCI, beim Rundgang für die Presse erläuterte. Auf der daneben stehenden zwölf Jahre alten Anlage, die noch hydraulisch angetrieben wird, werden pro Jahr 1600 Tests im Zwei-Schicht-Betrieb an fünf Tagen durchgeführt. Doch durch die zunehmende Produktpalette und viele gesetzliche Bestimmungen, in jedem Land etwas anders, war die Erweiterung notwendig geworden.

"Unsere neue Crashtest-Anlage ist auf dem allerneuesten Stand der Technik", erklärte Dr.-Ing. Detlef Jürss, der Entwicklungsleiter bei Johnson Controls Automotive Experience. "Wir sind der einzige Zulieferer, der über eine solche Schlittentest-Anlage verfügt." Durch den sehr realitätsnahen Aufbau des Beschleunigungsimpulses liefere diese mit Druckluft betriebene Anlage sehr detaillierte Erkenntnisse über die Belastungen, denen die Sitze und die Dummys - und damit der Mensch im Falle eines Unfalls - ausgesetzt sind, erklärte er. Diese Erkenntnisse fließen in die Serienentwicklung und -produktion ein und helfen, Sitze von Johnson Controls unter Sicherheitsaspekten weiter zu optimieren.

Im Gegensatz zum Frontalaufprall, bei dem der Einfluss der Rückhaltesysteme wie Airbag und Gurt im Vordergrund steht, liegt der Fokus für Johnson Controls als Entwickler von Sitzsystemen auf Szenarien, die einen Heckaufprall simulieren. Die neue Anlage besteht aus zwei Führungsschienen, auf denen ein Schlitten geradlinig eine Strecke von etwa 16 Metern zurücklegen kann. Der eigentliche Schlittenversuch findet auf einer Strecke von etwa zwei Metern statt. Der Schlitten wird von der Kolbenstange eines überdimensionalen Pneumatikzylinders beschleunigt. Dieser Zylinder wird vor dem Crashtest auf beiden Seiten des Kolbens mit Luft gefüllt, die aus der Umgebung der Anlage gewonnen und mit 345 bar Überdruck komprimiert wurde. 220 bar Arbeitsdruck stehen nun auf der einen Seite des Kolbens bereit, auf der anderen Seite dient mit etwa 125 bar komprimierte Luft als pneumatische Bremse für den Kolben, während der Schlitten nach dem Regelungsbereich von einer separaten Bremse abgebremst wird. Sollte diese lineare Scheibenbremse versagen, prallt der Schlitten am Ende der Bahn in ein energieaufzehrendes Stauchrohr und kommt dort zum Stehen.

Entscheidend für die Tests ist also der Beschleunigungsverlauf - und hier spielt ein ganzes Arsenal von Scheibenbremsen eine zentrale Rolle. "Unter dem Schlitten befinden sich einige parallel in Fahrtrichtung verlaufende Metallschienen, die so genannten Schwerter", erklärte Müller. Hydraulische Bremsen umfassen diese Schwerter wie eine herkömmliche kreisförmige Sattelbremse im Auto die Bremsscheibe am Rad und halten den Schlitten so gegen die 220 bar Arbeitsdruck fest. Der Heckaufprall eines anderen Autos wird dann im Crashtest dadurch simuliert, dass sich die Bremsen innerhalb eines Beschleunigungsverlaufes von etwa 100 Millisekunden mehrfach dosiert geregelt öffnen und wieder schließen. Der Schlitten wird dadurch nicht wie bei einem Katapultstart durch einen einmaligen Impuls beschleunigt, sondern mit kurzen, nichtlinearen Krafteinleitungen. "So erhält der Schlitten genau den Impuls, den wir benötigen, denn im realen Fall sorgen die Verformungen im Vorderwagen des auffahrenden und im Heck des getroffenen Autos ja auch für einen nicht linearen Impuls", sagte Müller.

Die Tests mit Fünf-Prozent-Frau und 95-Prozent-Mann als Dummy laufen mit einem ganz speziell für den Lowspeed-Heckaufprall nach Euro NCap und IIWPG entwickelten Dummy ab, dem Bio-Rid-II (Rid für Rear Impact Dummy). Dieser Dummy ist dem menschlichen Körper biomechanisch sehr genau nachgebildet und an genau definierten Punkten entlang der Wirbelsäule, im Beckenbereich und im Kopf mit Beschleunigungssensoren ausgestattet. Dazu kommen Kraftmessdosen im Nacken, in den Oberschenkelknochen, im Bereich der Knie- und Fußgelenke sowie der Fersen.

Der Aufprall mit Relativgeschwindigkeiten zwischen 24 und 35 km/h gilt hierbei als Hochgeschwindigkeitsaufprall ("Highspeed Impact"), darüber hinaus werden auch Crashtests mit einer Relativgeschwindigkeit von rund 16 bis 24 km/h gefahren, um den "Lowspeed Impact" zu erforschen. Es sind Stoßrichtungen in longitudinaler Richtung, aber auch mit schräger Impulsrichtung möglich. Dann werden die zu testenden Sitze im Winkel von 30 Grad zur Fahrtrichtung auf dem Schlitten montiert.
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