Knautschzone

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Als Knautschzone bezeichnet man diejenigen Bereiche eines Fahrzeugs, die sich im Falle einer Kollision verformen und so Energie 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 wurde ursprünglich von Mercedes-Benz entwickelt; erstmals kam sie in der Baureihe W120/121 („Ponton“) von 1953 zum Einsatz.

In den Anfängen des Automobils wurden die Fahrzeuge so steif konstruiert, dass bei einer Kollision mit einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug oft nur geringe Schäden am Auto selbst auftraten. Den Insassen erging es aber meist schlecht, da sie enormen Verzögerungen ausgesetzt waren. Heute werden Teile der Karosserie gezielt "weich" ausgelegt. Die Aufwendung der Bewegungsenergie zur Leistung von Verformungsarbeit verringert das Zurückprallen von dem Hindernis. So bleibt den Insassen nach dem Aufprall wenigstens die anschließende Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung weitgehend erspart. Das Zusammenstauchen der Deformationszone bewirkt, dass der Wagen über einen längeren Zeitraum verzögert wird, wodurch sich der Maximalwert der Verzögerung erheblich reduziert. Die Insassen können an der sanfteren Verzögerung jedoch nur dann teilhaben, wenn sie möglichst fest mit der Fahrgastzelle verbunden sind. Dieses ist nur mit einem angelegten Sicherheitsgurt zu erreichen. Um während des Aufpralls das schädliche Fallen in den Gurt zu reduzieren, sollte der Gurt immer möglichst straff am Körper anliegen. Gurtstraffer können den Spielraum während des Unfalls noch zusätzlich verringern.

Die Struktur moderner Automobile muss heute drei grundsätzliche Aufgaben erfüllen:

• durch ausreichende Steifigkeit der Fahrgastzelle das Überleben der Fahrzeuginsassen sicherstellen.
• durch ausreichende Deformationszonen (Knautschzonen) kinetische Energie des/der Fahrzeug/e in Verformungsarbeit umwandeln und damit das Überleben der Insassen gewährleisten.
• durch geeignete Konstruktion das Überleben anderer Verkehrsteilnehmer, etwa Fußgänger oder Radfahrer, ermöglichen.

[Bearbeiten] Deformationszonen (Knautschzonen)

Die Deformationszonen eines Automobils kann man in die Bereiche Front, Seite und Heck einteilen.

• Front: Bei Frontalkollisionen treten üblicherweise die höchsten Relativgeschwindigkeiten zum Hindernis auf, weshalb der Gestaltung des Vorderwagens die größte Bedeutung zukommt. In den meisten Automobilen liegt in diesem Bereich der Motor, der trotz der hohen auftretenden Kräfte praktisch nicht verformbar ist und somit keine Energie aufnimmt. Den Großteil der Energie absorbieren die Längsträger, die üblicherweise aus metallischen Hohlträgern aufgebaut sind. Unter anderem durch Querträger wird bei ungleichmäßiger Krafteinleitung (Offset-Crash, Fahrzeug trifft nur mit einem Teil des Vorderwagens auf ein Hindernis) eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Kräfte auch auf Strukturen der stoßabgewandten Seite erreicht.

• Seite: Bei einem Aufprall von der Seite steht nur ein sehr geringer Deformationsweg zur Verfügung, und gleichzeitig wird die Struktur hauptsächlich auf Biegung beansprucht, was beides unvorteilhaft für die Energieabsorption ist. Der Seitenaufprall ist also die kritischste Aufprallform. Über den Sitzquerträger und auch das Sitzgestell und die Sitzschienen werden die Kräfte in die Querträger der Fahrgastzelle und den Unterboden eingeleitet. In der Tür befinden sich Teile wie Lautsprecher, Fensterhebe- und Türschließmechanismen. Um ein Eindringen dieser Teile in den Fahrgastraum zu verhindern wird eine entsprechende Türinnenverkleidung eingesetzt.

• Heck: Der Heckaufprall ist recht unproblematisch, da die Relativgeschwindigkeiten zum Hindernis üblicherweise eher gering sind und ein großer Deformationsweg frei von störenden Elementen wie z. B. einem Motorblock vorliegt. Einzig der Kraftstofftank liegt normalerweise im Heck. Um die gesetzlich vorgeschriebene Dichtheit der Kraftstoffanlagen gewährleisten zu können, wird der Tank meistens möglichst weit vorn und unten angeordnet.

[Bearbeiten] Kompatibilität

Unter 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 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 einer S-Klasse mit einem Smart die S-Klasse den größten Teil der Energie aufnimmt und sich dabei natürlich auch am meisten verformt. Sie absorbiert dabei den Löwenanteil der kinetischen Energie beider Fahrzeuge, da sie ja auch einen erheblich größeren Deformationsweg zur Verfügung hat. So ist auch für die Insassen des Smart das Verletzungsrisiko nicht deutlicher höher als für die Unfallgegner im schweren Wagen.