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Automobilindustrie, Materialien, Innovation

Ein gut entwickelter Fahrersit: Gestern und heute

25 Januar 2022

Die Tatsache, dass jedes Auto mit Sitzen mit Gurten und Kopfstützen ausgestattet sein muss, steht heute außer Frage. Allerdings ist uns vielleicht nicht bewusst, welche Entwicklung dieses Element in den letzten Jahrzehnten durchlaufen hat. Mit der Entwicklung der Automobilbranche und einer stärkeren Regulierung sind die Anforderungen an Sicherheit und Komfort deutlich gestiegen. Autositze haben daher neue Eigenschaften erhalten, an die vorher noch niemand gedacht hatte.

Moderne Autositze unterscheiden sich von den Modellen, die noch vor einigen Jahrzehnten verwendet wurden.
Moderne Autositze unterscheiden sich von den Modellen, die noch vor einigen Jahrzehnten verwendet wurden.

Man könnte den Eindruck haben, dass Autositze, die heute von Fahrern und Beifahrern verwendet werden, sich nicht sehr von Modellen unterscheiden, die vor zwei oder drei Jahrzehnten in Fahrzeugen installiert wurden. Designer und Fachleute auf diesem Gebiet wissen jedoch, dass die Herstellung eines neuen Autositzes die sorgfältige Analyse jedes Konstruktionsdetails und eine Reihe anspruchsvoller Tests in einer Prototypenwerkstatt erfordert. Der gesamte Prozess kann mehrere Jahre dauern, und die Sitze, die für verschiedene Fahrzeugklassen entwickelt werden, können sich stark voneinander unterscheiden. Bei der Konstruktion von Sitzen für Autos mit Verbrennungsmotor und für Elektroautos werden unterschiedliche Annahmen zugrunde gelegt, da der Schwerpunkt bei diesen beiden Fahrzeugtypen anders ist. Unabhängig von der Art des Autositzes ist es das Hauptziel der Designer, Sicherheits- und Komfortanforderungen in einem Produkt zu vereinen, was im Rahmen des ständigen Strebens nach Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen eine anspruchsvolle Aufgabe sein kann.

Moderne Autositze – worin unterscheiden sie sich von ihren Vorgängern?

Die in den Autos der 1990er Jahre verwendeten Sitze unterschieden sich baulich kaum voneinander. Sie waren relativ massiv, schwer und hatten ziemlich einfache Formen, die in allen Autoklassen zum Einsatz kam. Sie mussten auch keine strengen Bedingungen in Bezug auf die Energieaufnahme oder individuelle Anforderungen in Puncto Komfort erfüllen In dieser Zeit wurde z. B. der Anpassung des Sitzes an die individuelle Figur nicht so viel Aufmerksamkeit geschenkt. Moderne Autositze sind hier viel komplexer. Sie müssen richtig profiliert sein, um die Wirbelsäule des Fahrers besser zu stabilisieren, was sich am besten am Beispiel von Schalensitzen für Sportwagen zeigt. Autositze sind außerdem größer und dennoch leichter geworden. Im Durchschnitt ist das Gesamtgewicht eines solchen Bauteils von 50-60 kg auf 22 kg gesunken.

Dies wurde vor allem durch die Verwendung moderner Materialien erreicht. So wurden beispielsweise die traditionellen Polyurethan-Schaumstoffe durch sehr leichte, aber zugleich extrem starke Schaumstoffe wie expandiertes Polypropylen (EPP) ersetzt. Dieses Material hat ein sehr hohes Absorptionsvermögen und bietet daher einen hervorragenden Schutz im Falle eines Unfalls. Durch einen Aufprall zerfällt es nicht, sondern nimmt wieder seine ursprüngliche Form an. Aufgrund dessen eignet es sich besser als andere Werkstoffe für die Herstellung passiver Sicherheitsbauteile. Die hohe Strapazierfähigkeit von EPP ermöglicht die Konstruktion von Autositzen mit kleinerem Querschnitt. Das spart wertvollen Platz in der Kabine, was oft ein wichtiges Argument für den potenziellen Nutzer ist. Hinter modernen Autositzen verbergen sich viel mehr Funktionen.

Mehr erfahren: Neue Trends in der Herstellung von Autositzen

Was sind die Funktionen eines Autositzes?

Heutige Autositze können aus bis zu hundert Teilen bestehen und mit einer Vielzahl zusätzlicher Mechanismen und elektronischer Systeme ausgestattet sein, die den Fahrgästen im Alltag mehr Komfort und Sicherheit bieten. Neben sorgfältig unter den Nähten verborgenen Airbags, die die Passagiere in einem präzise definierten Bereich schützen, können sie Mechanismen einer mehrstufigen Regulierung, Heizung, Belüftung und – in Luxusautomodellen – auch eine Massagefunktion. Spezielle integrierte Sensoren können individuelle Einstellungen speichern und die Anwesenheit eines Fahrgastes erkennen, was wiederum den Betrieb anderer aktiver Sicherheitssysteme wie Gurtüberwachung und Airbagauslösung bestimmt. Bei einigen Fahrzeugmodellen können sich Sitz, Rückenlehne und Kopfstütze bei langen Fahrten sogar selbstständig verstellen, um die Belastung der verschiedenen Körperteile des Beifahrers zu verringern. Bei einer so großen Auswahl an Autositzen bestand die größte Herausforderung darin, Aspekte wie Komfort, Sicherheit und Ästhetik miteinander zu verbinden, zumal sich bereits neue Konzepte für autonome Autos abzeichnen. Bei der Gestaltung von Sitzen für diese Fahrzeuge müssen völlig neue Aspekte in Bezug auf die Art der Verwendung berücksichtigt werden.

Wie ist ein Autositz aufgebaut?

 Teil des Rücksitzes aus EPP - umspritzt.
Teil des Rücksitzes aus EPP – umspritzt.

Das Sicherheitsniveau eines modernen Autositzes setzt sich aus vielen Aspekten und Konstruktionsdetails zusammen. Die Hauptrolle spielt dabei der Metallrahmen, der im Falle eines Unfalls die schwersten Lasten aufnimmt. Schaumstofffüllungen sind auch für die Absorption von Kräften verantwortlich und müssen daher mit dem richtigen Material ausgelegt werden. Heute werden zunehmend zwei Schaumstoffschichten statt einer verwendet. Die untere, härtere und widerstandsfähigere Sitz- und Rückenlehnenbasis ist aus geschäumtem Polypropylen EPP gefertigt. Es dämpft nicht nur Stöße oder Stöße, sondern sorgt auch für die entsprechende Federung des Sitzes, was sich indirekt auf den Nutzungskomfort auswirkt. Da die Struktur dieses Materials hauptsächlich aus Luft besteht, ist es viel leichter als herkömmliche Polyurethanschäume und außerdem vollständig recycelbar.

Die obere Schicht näher am Bezug ist wiederum ein weicher Schaumstoff, der für ein angenehmes Gefühl bei der Berührung verantwortlich ist. Ein großer Vorteil von geschäumtem Polypropylen als Material für die Herstellung moderner Autositze ist die einfache Gestaltung mit innovativer Computertechnologie und 3D-Visualisierung. Moderne EPP-Verarbeitungsmethoden ermöglichen es, Füllungen in jeder beliebigen Form herzustellen, einschließlich der sicheren und ästhetischen Verlegung von Drähten oder Sensoren. Eine weitere Herausforderung für Entwickler und Designer wird darin bestehen, einen Sitz für ein autonomes Auto mit Liegefunktion zu entwickeln, der ein ähnliches Sicherheitsniveau wie dem sitzenden Fahrgast bietet. Moderne Technologien für das Design von EPP-Automobilkomponenten könnten auch in diesem Bereich einen weiteren Durchbruch ermöglichen.

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