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Trends, Schaumprodukte, Sicherheit

Kunststoffe – ein wichtiger Teil der verbesserten Fahrzeugsicherheit

29 Januar 2020

Die umfangreichen Anwendungsmöglichkeiten von Kunststoffen in der Automobilindustrie ermöglichen nicht nur die Fertigung von leichteren und energiesparenderen Fahrzeugen, sondern macht diese auch noch sicherer.Passive Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen sind dabei ebenfalls wichtig. Durch die Feinabstimmung von Designs und die Einführung neuer Materialien durch Hersteller werden Vorurteile wie „je steifer, desto sicherer“ entkräftet. In diesem Zusammenhang ist die Rolle von Thermoplasten wie expandiertem Polypropylen (EPP) und Polystyrol (EPS) für ihre Verwendung in passiven Sicherheitssystemen von wesentlicher Bedeutung von grundlegender Bedeutung.

"Früher hielten Fahrzeuge viel mehr aus; heute verformen sie sich schon beim geringsten Aufprall." Dass Sicherheit durch starre, harte Platten, winkelige Formen und Materialien ohne Kunststoff entsteht, ist ein haltloses Vorurteil. Da ein Fahrzeug die Sicherheit der Insassen gewährleisten muss, erwarten wir, dass sich die Fahrgastzelle nicht verformen darf.

Bis zu den 1950ern machten sich die Hersteller keine Gedanken um mehr Sicherheit für die Insassen. Es wurde angenommen, dass ein Fahrzeug seine Insassen am besten schützte, wenn es so starr wie möglich war. Dieses Denkmuster herrschte vor, bis Mercedes-Benz Tests mit Dummys durchführte und dabei entdeckte, dass die gefährlichen Auswirkungen von Kollisionen durch den Einsatz von Absorptionszonen für den Aufprall abgemildert werden konnten.

Kommt es zu einer Kollision und die Karosserieteile eines Fahrzeuges sind sehr beständig gegen Verformung, dringt die kinetische Energie in die Fahrgastzelle ein und wird von den Insassen absorbiert. Wird die Aufprallzone jedoch zerstört und somit ein großer Teil der Energie absorbiert, wird jener Teil der Aufprallenergie, die auf die Insassen übertragen wird, geringer.

FAHRZEUGSICHERHEIT - DER KUNSTSTOFF RETTET LEBEN

Es stellte sich heraus, dass aktive Fahrzeugsicherheitssysteme wie die gängigen ABS-, ASR-, ESP- und BAS-Systeme nicht ausreichen. Moderne Autosicherheitssysteme sollten nicht nur die aktive, sondern auch die passive Fahrzeugsicherheit berücksichtigen.

Die Einführung von Kunststoffkomponenten in passiven Sicherheitssystemen revolutionierte die Sicherheit der Insassen. In einer im Jahr 2015 durchgeführten Studie der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) der USA wurde festgestellt, dass innovative Sicherheitstechnologien, von denen zahlreiche die Anwendung von Kunststoffen und Kompositen umfassten, in den Jahren 1960 bis 2012 die Leben von mehr als 600 000 US-Amerikanern retteten.

Die Anwendung von Kunststoffen in Außenkomponenten hat für die Absorption eines Aufpralls entscheidende Bedeutung. Außerdem reduzieren sie das Gewicht des Fahrzeuges; dies ist eine der Variablen, die im Zusammenhang mit der Optimierung der Sicherheit berücksichtigt wird, denn je größer das Gewicht, desto mehr kinetische Energie wird frei und desto schwerer sind die Auswirkungen eines Unfalls.

Die Anwendung von Kunststoffen in Außenkomponenten hat für die Absorption eines Aufpralls entscheidende Bedeutung.
Passive Sicherheitssysteme - Die Anwendung von Kunststoffen in Außenkomponenten hat für die Absorption eines Aufpralls entscheidende Bedeutung.

Knauf Industries Automotive fertig Autoeile aus EPP und EPS, beispielsweise spritzgusskomponenten: vordere und hintere Stoßstangen, Kühlergrills und Stoßdämpfer in Stoßstangen, also die vorderste Verteidigungslinie in der Abwehr einer Kollision. Die Eigenschaften dieser Thermoplaste, die deutlich leichter und flexibler als die herkömmlichen Materialien der Automobilindustrie sind, bieten eine fünfmal höhere Fähigkeit zur Energieabsorption.

Bei einem Aufprall absorbieren die Kunststoffelemente die Energie und erzeugen eine „Knautschzone“, die sich wie ein Akkordeon einfaltet und den Fahrzeuginsassen als Schutzpolster dient. Diese Eigenschaften schützen auch die Fußgänger, da ein Aufprall mit einer Stoßstange aus Metall ganz anders als einer mit einer Stoßstange wirkt, die zu 98% aus Luft besteht, wie es bei EPP der Fall ist.

Doch EPP und EPS finden die Anwendung nicht nur in den äußeren passiven Sicherheitskomponenten, sondern auch befinden sie sich in der Fahrgastzelle: Gehäuse der Lenksäule, Knieschutz, Seitenfüllungen der Türen etc. Andere Elemente der passiven Sicherheit in Kraftfahrzeugen sind Autositze und Kopfstützen, einschließlich aktiver Kopfstützen für die Vordersitze. Warum sind sie so wichtig?

Kopfstütze als passives Fahrzeugsicherheitssystem

In den 1950ern kamen Kopfstützen als Luxusaccessoire auf. 1969 wurde die Kopfstützenpflicht für alle in den USA registrierten Fahrzeuge eingeführt, in Spanien jedoch erst in den 1990ern. Kopfstützen aus EPP sind wichtige Sicherheitskomponente, die die Auswirkungen einer Kollision auf die Halswirbelsäule deutlich reduziert.

In einem 2017 veröffentlichten Bericht des American Institute for Highway Safety wurde darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Todesfälle bei Fahrern zwischen 2002 und 2015 durch die Verbesserung der Fahrzeugsicherheit von 87 auf 30 pro Million reduziert wurde.

Fahrzeugsicherheit - EPP FÜR KINDERSICHERHEIT

Schließlich sollte auch der Fortschritt im Hinblick auf die Sicherheit von Kindern angesprochen werden. Die ersten noch sehr primitiven Kindersitze kamen 1930 auf. Damals dienten diese Kindersitze vor allem dazu, den Fahrer nicht abzulenken. Erst in den 1960ern waren die ersten Kindersitze mit Sicherheitselementen ausgestattet und verbreiteten sich dann in den 1980ern. In Spanien vergingen viele Jahre, bis die Verwendung von Kindersitzen ein verpflichtendes Element zur Sicherheit von Kindern in Fahrzeugen wurde; dies geschah im Jahr 2005. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass Kindersitze meist aus expandiertem Polypropylen gefertigt werden.

Von Knauf Industries Automotive aus EPP gefertigte Kindersitzelemente sind leicht, robust und widerstandsfähig gegen hohe Lasten. Sie absorbieren kinetische Energie sehr gut, ohne sich zu verformen – auch nach mehreren Aufprallereignissen.

Die Sicherheit ist einer jener Bereiche in der Automobilindustrie, die stetig weiterentwickelt werden. Die Fortschritte der vergangenen Jahrzehnte waren beeindruckend und es wird weiterhin daran geforscht, um nicht nur aktive Sicherheitssysteme vollständig zu nutzen, sondern auch die Sicherheit im Auto unter Verwendung der Vorteile der neuesten Materialien zu gewährleisten.

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