Leverkusen

Sichere Autos ohne "Speckgürtel"

Energieabsorbierende Schaumstoffe schützen Fußgänger

Eine wichtige Rolle bei der Auslegung neuer Sicherheitssysteme dürfte das energieabsorbierende Polyurethan-Schaumstoffsystem Bayfill® EA spielen, das die Bayer AG in Zusammenarbeit mit Automobilexperten entwickelt hat. Dieser halbharte Schaumstoff dämpft bereits in geringen Schichtdicken effektiv den Aufprall eines auftreffenden Körpers.

Autofahren wird immer sicherer. Knautschzone, "zupackende" Rückhaltekonzepte, Airbags, stoßabsorbierende Polster: Autoinsassen haben mit jeder Fahrzeuggeneration bessere Chancen, bei einem Unfall mit dem Schrecken davonzukommen. In jüngster Zeit gerät auch die Sicherheit der Fußgänger verstärkt ins Visier der Gesetzgeber: Neu konstruierte Stoßfänger sollen in naher Zukunft helfen, auch bei den schwächsten Verkehrsteilnehmern im Falle des Falles das Schlimmste zu verhüten. Eine wichtige Rolle bei der Auslegung dieser neuen Sicherheitssysteme dürfte das energieabsorbierende Polyurethan-Schaumstoffsystem Bayfill® EA spielen, das die Bayer AG in Zusammenarbeit mit Automobilexperten entwickelt hat. Dieser halbharte Schaumstoff dämpft bereits in geringen Schichtdicken effektiv den Aufprall eines auftreffenden Körpers und erlaubt den Konstrukteuren, Stoßfängersysteme zu entwickeln, die die strengen Sicherheitsanforderungen von morgen erfüllen, ohne zu große Zugeständnisse an das Fahrzeugdesign machen zu müssen.

In der Fahrgastzelle verschiedenster Automobile ? zum Beispiel bei Daimler-Chrysler, BMW, Volkswagen und Audi ? gehören Sicherheitspolster aus Bayfill EA schon lange zum Alltag. Die Polster aus diesem Material weisen eine gut ausbalancierte Schaumstruktur aus offenen und geschlossenen Zellen auf, die beim Aufprall zum Beispiel eines Kopfes gegen eine gepolsterte C-Säule komprimiert werden und aufbrechen. Dabei wird die kinetische Aufprallenergie wirkungsvoll in Verformungsenergie umgewandelt. Während die Sicherheitspolster im Auto-Innenraum aber lediglich einmalige, starke Belastungen sofort und ohne Rückprall abfangen müssen und daher spröde ausgelegt werden können, sind die Anforderungen beim Stoßfängerdesign andere: Hier muss das Material wiederholte kleinere Stöße elastisch parieren, um Bagatellschäden zu vermeiden. Es muss daher deutlich elastischer ausgelegt werden, darf aber auch hier keinen zu starken Rückprall verursachen.

Bayfill EA kann beide Anforderungsprofile erfüllen, da man Stauchhärte und Elastizität und damit die Kraft-Verformungskurve dieses Polyurethan-Schaumstoffs nicht nur durch Änderung der Rohdichte, sondern auch durch Variation seiner chemischen Bausteine sehr spezifisch einstellen kann. Damit liefert Bayfill EA auch für das Stoßfängerdesign eine genau dosierbare Sicherheitsreserve: Versuche, die bei der britischen Motor Industry Research Association MIRA, Nuneaton, Warwickshire, im Auftrag der Bayer AG durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass Stoßfänger mit Bayfill EA und dem flexiblen Polyurethan Bayflex® 180 ein mit 40 km/h aufprallendes Beinmodell lediglich mit einer negativen Beschleunigung von rund 130 g abbremsen. Dieser Wert liegt schon heute deutlich unter der strengen Vorgabe, die vom Gesetzgeber derzeit angestrebt wird; heutige Serien-Stoßfänger kommen unter Umständen auf ein Vielfaches dieser Beschleunigung. Dennoch erfüllt die "Mono-Material-Lösung" aus Polyurethan alle Anforderungen, die in Puncto Elastizität und Rückstellverhalten bei Bagatellunfällen zu stellen sind.

Natürlich bietet Bayfill EA auch in dieser Anwendung alle Vorteile der Polyurethan-Technologie. Während des Schäumprozesses können Verstärkungs- und Konstruktionselemente ebenso problemlos und in einem Arbeitsgang mit eingeschäumt werden, wie Sensoren für die Entfernungsmessung und Abstandswarner. Die Dimensionsstabilität des halbharten Schaumstoffs garantiert über Jahre einen "wackelfreien" Sitz. Im Vergleich zu energieabsorbierenden Schaumstoffen aus thermoplastischen Werkstoffen zeigen die mechanischen Eigenschaften von Bayfill-EA-Hinterschäumungen eine deutlich geringere Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und -luftfeuchtigkeit. Vor allem aber ist das Material effektiv: Die Kraft-Verformungs-Kurve von Bayfill-EA-Schaumstoffen liegt nahe am physikalischen Optimum, daher können energieabsorbierende Schichten aus diesem Material bei gleicher Wirksamkeit deutlich dünner ausfallen als zum Beispiel solche aus EPP. Damit können die zukünftigen Anforderungen des Fußgängerschutzes auch ohne unansehnlichen "Speckgürtel" rund um das Fahrzeug realisiert werden.

Quelle: Pressemitteilung der Bayer AG vom 22.06.2001

Bayer auf der K 2001

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Letzte Änderungen: 03.12.2001