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Prozessautomatisierung, Automobilindustrie, Sicherheit

Stoßstangen – vom Metall zum Kunststoff: Auf der Suche nach dem Ausgleich zwischen Ästhetik und Sicherheit

29 Januar 2020

Als Carl Benz im Jahr 1885 seinen Benz-Patent-Motorwagen, das erste motorisierte Fahrzeug der Geschichte, patentieren ließ, dachte er nicht an Stoßstangen. Bei seinem Fahrzeugdesign, das im Grunde ein Dreirad mit großen Rädern und mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet war, sah der deutsche Motorpionier keinen Anlass dazu, Teile und Komponenten zu montieren, die sich auf die Entwicklung von Fahrzeugdesign und -sicherheit auswirken würden, obwohl ihm bewusst war, dass es zu einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug kommen könnte.

Die ersten bekannten Stoßstangen wurden 1897 von der tschechischen Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriks-Gesellschaft und aus rein ästhetischen Gründen montiert.

1901 war der britische Ingenieur Frederick Richard Simms der Erste, der erkannte, dass Stoßstangen eine wichtige Rolle für die Verbesserung der Sicherheit spielen konnten. 1905 meldete er eine Patentanwendung für den buffer an und behauptete, dass er darauf abzielte, „Schäden an Reflektoren, Spiegeln, Kühler und anderen Teilen des Fahrzeuges zu vermeiden, die nicht mit einem Hindernis zusammenstoßen sollten, sowie die Menschen oder Fahrzeuge auf der Straße zu schützen“. Er erklärte auch, dass der „buffer“ „ähnlich wie Luftreifen gefertigt sein oder aus robustem Gummi oder gefülltem Leder bestehen sollte“.

Hersteller berücksichtigten seine Anweisungen jedoch nicht. Als die Verkaufszahlen für neue Motorfahrzeuge stiegen, wurden an den Fahrzeugen vorne und hinten Stahlbänder montiert. Fahrzeuge, die Ende der 1920er gebaut wurden, waren schwer und gefährlich. Um den Schutz zu verbessern, wurden die dünnen Metallbänder durch doppelte Stahlstangen ersetzt, die durch zwei Längsträger verbunden waren.

Die Stoßstange als Identitätssymbol

In den 1930ern und 1940ern begannen Fahrzeughersteller damit, das ästhetische Potenzial von Stoßstangen auszunutzen. Sie verbanden sie mit der Karosserie, betonten sie und spielten mit den Formen; so wurden sie zu einer wichtigen Komponente, die dem Fahrzeug Persönlichkeit verlieh.

Große, schwere, glänzende, chrombeschichtete Stoßstangen wurden zum Erkennungsmerkmal amerikanischer Marken, die in den 1960ern weiterhin ihre Designmöglichkeiten erforschten. Sie montierten Gitterroste, Lichter und sogar Auspuffrohre an Stoßstangen.

Die Entwicklung der Stoßstange – Knauf Industries Automotive.
Kunststoffstoßstangen – Die Entwicklung der Stoßstange – Knauf Industries Automotive.

Die ersten Stoßstangen aus Kunststoff wurden 1968 von General Motors am Pontiac GTO montiert. Diese Komponente bestand aus einem Elastomer namens Endura, hatte die gleiche Farbe wie die Karosserie und wurde entwickelt, um einen Aufprall bei geringer Geschwindigkeit ohne permanente Verformung zu absorbieren. Ähnliche Stoßstangen wurden auch am Plymouth Barracuda (1970 – 1971) montiert. Andere Unternehmen montierten Stoßstangen aus Gummi auf Metallstangen, um einen Aufprall zu absorbieren.

1973 traten die Federal Motor Vehicle Safety Standards in Kraft. Dies war ein Durchbruch für die nordamerikanische Automobilindustrie und für alle Marken, die ihre Fahrzeuge in die USA exportierten.

Unter anderem legten diese Standards die Abmessungen und Sicherheitsfunktionen von Stoßstangen fest, die bei einem Frontalzusammenstoß mit einer Geschwindigkeit von unter 5 Meilen pro Stunde (8 km/h) Schäden an Fahrzeugen vermeiden sollten.

Alle Fahrzeughersteller mussten die Designs der von ihnen verkauften Modelle daran anpassen. Die Hersteller taten dies mit ästhetischen Auswirkungen, wie im didaktischen Bericht The Bumper Cars (Hagerty, 2015) beschrieben wird. Bei neuen Modellen machten es die Ingenieure deutlich besser. Durch die Standards wurde die Sicherheit der Insassen in der nordamerikanischen Automobilindustrie zu einer Priorität und wird nun beim Design von Fahrzeugen besonders berücksichtigt.

Kunststoffe halten Einzug

Die Hersteller hatten keine andere Wahl – sie mussten nach neuen Materialien Ausschau halten. Sie sollten leichter, sicherer und flexibler sein, um die Stoßstangen ästhetisch in die Fahrzeuge zu integrieren. So verschwand das chrombeschichtete Metall aufgrund seines hohen Gewichts und seiner Kosten (die Ölkrise von 1973 wirkte sich auch darauf aus). Kunststoff gewann an Bedeutung.

In Europa wurden Stoßstangen niemals so prahlerisch eingesetzt wie in Amerika. Die Forschung zu neuen Polymeren war weiter fortgeschritten. Aus diesem Grund wurde 1972 Renault zum ersten Unternehmen, das sein beliebtes Modell R5 mit einer Stoßstange aus Kunststoff ausstattete.

In den 1980ern konnte Kunststoff seine Position als wichtigste Schutzkomponente in Fahrzeugen festigen. Dies entwickelte sich so weit, dass Stoßstangen heute eine ästhetische Funktion erfüllen, wie sie es auch schon zu Beginn ihrer Geschichte taten. Die vordere Stoßstange wird immer größer und beherbergt Nebelleuchten, Lufteinlassgitter, Parksensoren etc.

Das Spritzgussverfahren bietet zahllose Designmöglichkeiten, die einem Fahrzeug nur durch das Aussehen der Stoßstangen eine der Marke entsprechende Persönlichkeit verleihen können: Sport, Offroad, Familienwagen …

Herstellung von Kunststoffstoßstangen

Im Gegensatz zu den glänzenden chrombeschichteten Stoßstangen der Vergangenheit bedecken moderne Stoßstangen aus Kunststoff jene Teile, welche die Fahrzeuge wirklich sicherer denn je machen: Stoßdämpfer, Aufhängung, Schmutzfänger …

Und genau hier beginnt die grundlegende Arbeit der Zulieferer der Automobilindustrie, wie dem, automotive Hersteller Knauf Industries Automotive  Experten für die Herstellung von Automobilkomponenten und Kunststoffteilen aus expandiertem Polypropylen (EPP Kunststoff), dessen physikalische Eigenschaften es zum besten Material für die Reduktion des Gewichts und die Verbesserung der Sicherheit von Fahrzeugen machen.

Und wenn man ihre mehr als hundert Jahre alte Geschichte betrachtet, scheint nichts darauf hinzuweisen, dass die Entwicklung von Stoßstangen hier enden wird. Wie werden sie wohl in 20 Jahren aussehen?

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