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Die Straßenverkehrs-Unfallforschung widmet sich vermehrt den Unfällen mit motorisierten Zweirädern, da sie sich weniger rückläufig entwickeln als andere Unfallarten. Besonderes Augenmerk ist daher unter anderem auf die Erhaltung von Kondition und Konzentration des Motorradfahrers zu richten. Die vorliegende Untersuchung befasst sich mit der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen.
Problemstellung
Motorradfahren stellt durch komplexe Regelungsaufgaben im System "Mensch-Maschine-Umwelt" hohe Anforderungen an den Fahrer. Je nach Fahrsituation und Fahrgeschwindigkeit können Einflussgrößen wie Strömungseffekte, dynamische Haltekräfte, unzulängliche Belüftung sowie Lärmpegel und Frequenzspektrum der Helme die Fahrer und insbesondere deren Gehör und Halsmuskulatur unterschiedlich stark belasten. Die Erhaltung von Konzentration und Kondition ist für die Verkehrssicherheit des Motorradfahrers sehr wichtig. Ziel der vorliegenden Studie ist daher eine verlässliche Erfassung der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen.
Untersuchungsmethode
Es wurden auf einander abgestimmte Messungen in den Untersuchungsfeldern Aeroakustik, Aerodynamik, Temperaturverhalten (Belüftungssystem) und psychophysiologische Leistungs- und Befindlichkeitsparameter sowohl in einem Windkanal und als auch in Form systematischer Fahrversuche (Messfahrten) durchgeführt. Grundsätzlich wurden die Messungen in den drei Geschwindigkeitsbereichen 80, 120 und 160 km/h mit einem unverkleideten Motorrad der Mittelklasse (650 ccm, ABS) absolviert. Untersuchungsgegenstand waren hierbei zwölf unterschiedliche, entsprechend ausgewählte, aktuelle ECE-R 22.05 geprüfte Helme. Während auftretende Halskräfte mit einem Kraftmessroboter (dreiachsig) erfasst wurden, diente eine Messpuppe mit Head Acoustic Kunstkopf zur Aufzeichnung von Schalldruckpegeln. Eine identische Akustikmesskette konnte in Verbindung mit In-Ear Mikrofonen bei den Messfahrten eingesetzt werden. Die psychophysiologischen Parameter wurden mittels einer mobilen, achtkanaligen Messkette und entsprechend adaptierten Modulen erfasst. Mit der gleichen Messkette wurden die Temperaturverläufe mittels sieben Temperatursensoren zwischen Kopfoberfläche und Helminneren registriert. Der Helmaufbau wurde computertomographisch und zerlegend untersucht.
Ergebnisse
Die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchung beziehen sich auf die Gebiete der Aeroakustik, der Aerodynamik, der Belüftigungssysteme und des Temperaturverhaltens. Zusätzlich dazu konnten noch Ergebnisse aus dem Bereich der psychophysiologischen Leistungen und Befindlichkeiten gewonnen werden.
Bereits bei Fahrgeschwindigkeiten von 80 km/h wurden bei einigen der im Rahmen der Studie untersuchten Helme gehörschädigende Schalldruckpegel bis zu 93 dB(A) und somit oberhalb des physiologisch vertretbaren Bereiches einer Gehörbelastung ermittelt. Bei Fahrgeschwindigkeiten von 120 km/h lagen die ermittelten Schalldruckpegel aller Einzelmessungen zwischen 86,8 und 105,4 dB(A), was die Autoren der Studie sehr anschaulich mit dem Geräusch einer Motorsäge aus 1 Meter Entfernung (103 dB(A)) vergleichen. Höhere Geschwindigkeiten ergaben Schalldruckpegel von bis zu 110,7 dB(A).
Die Untersuchungen des Temperaturverhaltens und der Belüftungssysteme ergaben Maximaltemperaturen von nicht höher als 36 °C. Nur bei fünf Helmen war unmittelbar nach Öffnen der Belüftung ein Kühleffekt messbar. Bei den untersuchten Projekthelmen konnte die Funktion eines regelbaren Belüftungssystems durch einen deutlichen Einfluss auf die Helminnentemperatur nachgewiesen werden. Anhand identifizierter Funktionsdefizite und Gestaltungsfehler von Belüftungssystemen konnten Verbesserungshinweise abgeleitet werden.
Folgerungen
Aus den gewonnenen Ergebnissen konnten Empfehlungen für die Verbesserung der aktiven Sicherheit von Motorradhelmen abgeleitet werden. Diese beziehen sich in erster Linie auf die Bereiche der Aeroakustik, der Aerodynamik, das Temperaturverhalten und auf die Belüftungssysteme. Darüber hinaus ergeben sich aus der Arbeit wichtige Verbraucherhinweise für die Beachtung der aktiven Helmsicherheit bei Kauf und Nutzung von Motorradhelmen. Zudem gibt die Studie Hinweise für weiteren Forschungsbedarf unter dem Aspekt der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen und nennt vordringliche Schwerpunkte für künftige Untersuchungen.
Active Safety of motorcycle helmets
Measurements in the fields of aeroacoustics, aerodynamics, temperature behaviour (ventilation system) of helmets and individual psychophysiological performance and behaviour data were completed using a wind tunnel as well as by means of motorcycle test and measurement rides in public traffic. The measurements were recorded and documented. From these results recommendations were listed to optimize active helmet safety in die fields of aeroacoustics, aerodynamics, temperature and ventilation systems.
Problemstellung
Motorradfahren stellt durch komplexe Regelungsaufgaben im System "Mensch-Maschine-Umwelt" hohe Anforderungen an den Fahrer. Je nach Fahrsituation und Fahrgeschwindigkeit können Einflussgrößen wie Strömungseffekte, dynamische Haltekräfte, unzulängliche Belüftung sowie Lärmpegel und Frequenzspektrum der Helme die Fahrer und insbesondere deren Gehör und Halsmuskulatur unterschiedlich stark belasten. Die Erhaltung von Konzentration und Kondition ist für die Verkehrssicherheit des Motorradfahrers sehr wichtig. Ziel der vorliegenden Studie ist daher eine verlässliche Erfassung der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen.
Untersuchungsmethode
Es wurden auf einander abgestimmte Messungen in den Untersuchungsfeldern Aeroakustik, Aerodynamik, Temperaturverhalten (Belüftungssystem) und psychophysiologische Leistungs- und Befindlichkeitsparameter sowohl in einem Windkanal und als auch in Form systematischer Fahrversuche (Messfahrten) durchgeführt. Grundsätzlich wurden die Messungen in den drei Geschwindigkeitsbereichen 80, 120 und 160 km/h mit einem unverkleideten Motorrad der Mittelklasse (650 ccm, ABS) absolviert. Untersuchungsgegenstand waren hierbei zwölf unterschiedliche, entsprechend ausgewählte, aktuelle ECE-R 22.05 geprüfte Helme. Während auftretende Halskräfte mit einem Kraftmessroboter (dreiachsig) erfasst wurden, diente eine Messpuppe mit Head Acoustic Kunstkopf zur Aufzeichnung von Schalldruckpegeln. Eine identische Akustikmesskette konnte in Verbindung mit In-Ear Mikrofonen bei den Messfahrten eingesetzt werden. Die psychophysiologischen Parameter wurden mittels einer mobilen, achtkanaligen Messkette und entsprechend adaptierten Modulen erfasst. Mit der gleichen Messkette wurden die Temperaturverläufe mittels sieben Temperatursensoren zwischen Kopfoberfläche und Helminneren registriert. Der Helmaufbau wurde computertomographisch und zerlegend untersucht.
Ergebnisse
Die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchung beziehen sich auf die Gebiete der Aeroakustik, der Aerodynamik, der Belüftigungssysteme und des Temperaturverhaltens. Zusätzlich dazu konnten noch Ergebnisse aus dem Bereich der psychophysiologischen Leistungen und Befindlichkeiten gewonnen werden.
Bereits bei Fahrgeschwindigkeiten von 80 km/h wurden bei einigen der im Rahmen der Studie untersuchten Helme gehörschädigende Schalldruckpegel bis zu 93 dB(A) und somit oberhalb des physiologisch vertretbaren Bereiches einer Gehörbelastung ermittelt. Bei Fahrgeschwindigkeiten von 120 km/h lagen die ermittelten Schalldruckpegel aller Einzelmessungen zwischen 86,8 und 105,4 dB(A), was die Autoren der Studie sehr anschaulich mit dem Geräusch einer Motorsäge aus 1 Meter Entfernung (103 dB(A)) vergleichen. Höhere Geschwindigkeiten ergaben Schalldruckpegel von bis zu 110,7 dB(A).
Die Untersuchungen des Temperaturverhaltens und der Belüftungssysteme ergaben Maximaltemperaturen von nicht höher als 36 °C. Nur bei fünf Helmen war unmittelbar nach Öffnen der Belüftung ein Kühleffekt messbar. Bei den untersuchten Projekthelmen konnte die Funktion eines regelbaren Belüftungssystems durch einen deutlichen Einfluss auf die Helminnentemperatur nachgewiesen werden. Anhand identifizierter Funktionsdefizite und Gestaltungsfehler von Belüftungssystemen konnten Verbesserungshinweise abgeleitet werden.
Folgerungen
Aus den gewonnenen Ergebnissen konnten Empfehlungen für die Verbesserung der aktiven Sicherheit von Motorradhelmen abgeleitet werden. Diese beziehen sich in erster Linie auf die Bereiche der Aeroakustik, der Aerodynamik, das Temperaturverhalten und auf die Belüftungssysteme. Darüber hinaus ergeben sich aus der Arbeit wichtige Verbraucherhinweise für die Beachtung der aktiven Helmsicherheit bei Kauf und Nutzung von Motorradhelmen. Zudem gibt die Studie Hinweise für weiteren Forschungsbedarf unter dem Aspekt der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen und nennt vordringliche Schwerpunkte für künftige Untersuchungen.
Active Safety of motorcycle helmets
Measurements in the fields of aeroacoustics, aerodynamics, temperature behaviour (ventilation system) of helmets and individual psychophysiological performance and behaviour data were completed using a wind tunnel as well as by means of motorcycle test and measurement rides in public traffic. The measurements were recorded and documented. From these results recommendations were listed to optimize active helmet safety in die fields of aeroacoustics, aerodynamics, temperature and ventilation systems.
