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RWTH Aachen und TU Dresden entwickeln integralen Fußgängerschutz

Aktuelle Unfallstatistiken und Crashtests zeigen den erheblichen F&E-Bedarf für den fahrzeugseitigen Fußgängerschutz. So wurden nach Angaben des Institut für Textiltechnik Aachen (ITA) 2006 in Deutschland bei Fahrzeug-Fußgänger-Kollisionen 33.937 Fußgänger verletzt, rund 14 Prozent davon tödlich. Zu 60 Prozent sind Kopf- und Halsverletzungen die Todesursache. Aktive Systeme zur Reduzierung der Unfallfolgen (Motorhaubenaufstellung, Außenairbags) erfordern jedoch eine sichere Sensorik für Fußgängerunfälle und sind mit erheblichen Mehrkosten verbunden - mit ein Grund, weshalb aktive Systeme eher selten zur Anwendung kommen.

Daher haben das ITA und das Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden (ITB) sich im Rahmen des Ende 2008 abgeschlossenen AiF-Projektes "Kombinierte Verstärkungstextilien für den Automobil-Personenschutz" (Nr. 14109 BG) der Entwicklung effizienter passiver Lösungen für den Fußgängerschutz gewidmet. Ihr Ergebnis: Passive Aufpralldämpfungssysteme reduzieren sowohl bei konventionellen Stahl- als auch bei Kunststoffmotorhauben die Kopfaufprallbelastung und damit die Verletzungsschwere. Die unterhalb der Motorhaube befestigten Systeme basieren auf flachgestrickten beziehungsweise kettengewirkten Abstandsstrukturen. Allerdings - so stellen die Forscher fest - besteht für eine industrielle Umsetzung textilbasierter Aufpralldämpfungssysteme noch erheblicher Forschungsbedarf. Es seien unterschiedliche, sich zum Teil widersprechende Anforderungen zu erfüllen, wie Gewichtsreduktion, optimale Verteilung der Aufprallenergie sowie Haubendesign und -steifigkeit, akustische und thermische Dämpfung.

Mit dem im April 2009 gestarteten Forschungsprojekt "Integraler Automobil-Fußgängerschutz" wollen die Projektpartner (ITB, ITA und das Institut für Kraftfahrzeuge Aachen) nun losgrößengerechte, integrale Motorhaubensysteme mit einstellbaren Dämpfungseigenschaften für den Fußgängerschutz entwickeln. Dabei sollen diese Abstandstextilien zudem die Funktion von Schall- und Wärmedämmung integrieren. Realisieren wollen dies die Wissenschaftler durch anforderungsgerechte Materialwahl und Polfadenanordnung, gezielte thermische Nachbehandlung der Abstandsstrukturen sowie durch Integration von Schäumen, Vliesstoffen beziehungsweise Schock- Dämpfungsgelen in die Textilstruktur.

Zunächst definieren die drei Projektpartner die Systemanforderungen hinsichtlich Grundfunktionen, Fußgängerschutz sowie Schall- und Wärmedämmung zur Sicherstellung einer marktorientierten Produktentwicklung. Dabei werden drei Systemkonzepte für Dämpfungs-/Dämmelemente und integrale Motorhauben analysiert: Endkonturnahe Abstandsgestricke mit lokalen Steifigkeits- und Dickenunterschieden (geringer Konfektionierungs-/Montageaufwand) für hochwertige Fahrzeuge in mittleren Stückzahlen, kostengünstige Abstandsgewirken mit einfachen Steifigkeitsprofilen (Variation des Polfadenanteils) und höheren Konfektionierungsaufwand für preisgünstigere Großserienfahrzeuge sowie angepasste Motorhauben für die Implementierung der Dämpfungs-/Dämmelemente.

Das IKA wird fahrzeugkonforme Materialien zur Schall- und gegebenenfalls zur Wärmeisolierung auswählen und untersuchen, Demonstrator-Motorhaubensysteme mit Dämpfungs-/Dämmelementen fertigen und diese prüfen, zum Beispiel mit Fallturm- und Kopfaufpralltests. Die Entwicklung von Integrationsmethoden für Schäume, Vliesstoffe und Gele in Abstandstextilien obliegen dem ITB und dem ITA, ebenso wie die Fertigung und Prüfung integraler Abstandstextilien mit integrierten Dämmwerkstoffen.

Am Ende des 30-monatigen Projektes wollen die Wissenschaftler Aussagen zu Herstellung, Aufbau und Eigenschaften geeigneter integraler Abstandstextilien für eine wirtschaftliche Fertigung integraler Motorhaubensysteme mit hoher Funktionsintegration treffen. Diese könnten dann von den Unternehmen der Flachstrick- und der Kettenwirkbranche zur Ausweitung ihrer Produktpalette um innovative Massenprodukte im Bereich technische Textilien für Automobile genutzt werden. Das hohe Marktpotenzial zeige sich daran, dass 2005 in den fünf größten Automobilmärkten der EU insgesamt 13,2 Millionen Automobile neu zugelassen wurden. Der Nutzen für die Automobilzulieferer resultiere aus den deutlich verbesserten Marktchancen für innovative Motorhaubensysteme mit hoher Funktionsintegration, die durch die Erfüllung der EU-Kopfaufprallrichtlinien die internationale Marktführerschaft weiter festigen kann.
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