Positionspapier. Wie viel passive Fahrzeugsicherheit brauchen wir in Zukunft?

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1 Positionspapier Wie viel passive Fahrzeugsicherheit brauchen wir in Zukunft? November 2015

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3 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 1 Inhalt 1 Zusammenfassung 2 2 Politische Vorgaben und Ziele für die Verkehrssicherheit 3 3 Aktuelle Trends der Unfallstatistik 4 4 Das Potenzial der passiven Sicherheit 5 5 Ein ganzheitlicher Ansatz der Fahrzeugsicherheit Moderne Fahrerassistenzsysteme bald einführen Passive Sicherheit bildet bereits eine solide Basis Die Fahrzeugtechnik ist nur eine der Stellschrauben 6

4 2 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 1 Zusammenfassung Der VDI unterstützt die von der Politik gesetzten Ziele zur Reduzierung der Verkehrstoten und Unfallopfer in Deutschland und in Europa. Die Anzahl der bei Unfällen im Straßenverkehr Getöteten ist seit Anfang der 1970-er Jahre in Europa stark zurückgegangen, in Deutschland etwa um 84 %. Zu diesem positiven Trend hat die Weiterentwicklung der Fahrzeugtechnologie eine entscheidende Rolle gespielt. Besonders die Systeme und Maßnahmen desinsassenschutzes und der Unfallfolgenminderung, die sogenannte passive Sicherheit, haben den Straßenverkehr sicherer gemacht. In der Folge kamen immer weniger Fahrzeuginsassen bei Unfällen zu Tode oder wurden verletzt. Das ehrgeizige Ziel der Europäischen Union, bis zum Jahr 2050 nahezu keine Verkehrstoten in Europa mehr beklagen zu müssen, erschien daher noch 2010 anhand der Zwischenbilanzen erreichbar. Seitdem aber stockt der Rückgang der Opferzahlen und die Anzahl der getöteten Radfahrer, Fußgänger und Motorradfahrer ist sogar wieder leicht gestiegen. Was ist die richtige Antwort, um dieser Entwicklung zu begegnen? Nach Ansicht des VDI muss nun vor allem das Potenzial der aktiven Sicherheit zur Unfallvermeidung genutzt werden. Hierzu sollten moderne Fahrerassistenzsystemen durch Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen gefördert werden. Dazugehört die Definition von Standards für diese Systeme, die durch unabhängige Forschung validiert sind. Von einer weiteren Verschärfung der Vorgaben für den Insassenschutz sollte hingegen eher abgesehen werden. Hier sind die Potenziale bereits weitgehend erreicht. Verstärktes Augenmerk muss künftig auf nicht fahrzeugtechnischen Möglichkeiten zur Vermeidung von Unfällen gelegt werden. Diese werden bislang noch unzureichend genutzt. Mögliche Maßnahmen umfassen z. B. eine verstärkte Verkehrserziehung, die Durchsetzung und Anpassung der Verkehrsregeln und Veränderungen der Infrastruktur.

5 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 3 2Politische Vorgaben und Ziele für die Verkehrssicherheit Das Fernziel der europäischen Politik für die Verkehrssicherheit ist laut dem EU-Verkehrsweißbuch Fahrplan zu einem einheitlichen europäischen Verkehrsraum Hin zu einem wettbewerbsorientierten und ressourcenschonenden Verkehrssystem von März 2011 die Senkung der Verkehrstotenzahlenin den Mitgliedsländern der Europäischen Union gen null bis zum Jahr 2050 (sogenannte Vision Zero ). Dieses Ziel wurde mit Etappenzielen versehen, die jeweils für die Zeiträume 2001 bis 2010 und 2011 bis 2020 eine Halbierung der Zahlen vorgeben wäre dies gegenüber dembasisjahr 2000 beinahe gelungen, in einzelnen Mitgliedsstaaten wie Deutschland wurde dasziel sogar erreicht. Die Fortschreibung der Zielvorgabe für das folgende Jahrzehnt erschien realistisch, weil sie sich an der realen Entwicklung orientierte. Diese war auch das Resultat gestiegener Anforderungen an die passive Sicherheit, deren weitere Verschärfung eine erfolgversprechende Handlungsoption bot. Neben der Senkung der Unfallopferzahlen stehen jedoch auch Ziele der gesteigerten Nachhaltigkeit des Verkehrs und insbesondere der Senkung des Verbrauchs und damit desco 2-Ausstoßes im besonderen Augenmerk des EU-Verkehrsweißbuchs. So müssen auch diese Aspekte dringend berücksichtigt werden. Denn neben dem Kundenwunsch nach mehr Komfort führten viele technische Maßnahmen, die in der Vergangenheit die Zahl der Unfallopfer maßgeblich senken konnten, zu Gewichtserhöhungen der Fahrzeuge, denen seitens der Fahrzeugindustrie mit umfangreichen Leichtbaumaßnahmen entgegen gewirkt wurde. So zeigt sich, dass die politischen Ziele der Fahrzeugsicherheit und der Nachhaltigkeit mitunter im Konflikt zueinander stehen. Hinzu kommt, dass die Zielsetzung in Europa auch vor dem Hintergrund eines weltweit wachsenden Verkehrsaufkommens und der zunehmenden Verbreitung des motorisierten Individualverkehrs gesehen werden muss. Dabei können oft die Sicherheitsmaßnahmen an Fahrzeugen und der Infrastruktur sowie Methoden zur Verkehrserziehung und Schulung mit dem Anstieg der Verkehrsdichte nicht mithalten, was weltweit zu über 1,3 Million Verkehrstoten jährlich geführt hat. Trotz der in den letzten Jahrzehnten in Europa erzielten Fortschritte bleibt der Handlungsbedarf im Kampf gegen die Zahl der Verkehrstoten also unverändert hoch. Auch in Deutschland werden die Ziele des europäischen Weißbuchs in nationale Politik umgesetzt. Dabei sind die deutschen Zwischenziele für 2020 im Hinblick auf die rascheren Fortschritte, die in Deutschland im EU-weiten Vergleich zuvor bereits gemacht wurden, etwas bescheidener. Das nationale Ziel: eine Senkung der Verkehrstotenzahlen um 40% in der Dekade bis Weitere Zielsetzungen der deutschen Verkehrspolitik, die es mit diesem Ziel zu vereinbaren gilt, betreffen die Reduzierung des Verbrauchs fossiler Treibstoffe und die Errichtung eines Leitmarkts für Elektromobilität. Hierdurch werden Entwicklungen angetrieben, die auch Auswirkungen auf sicherheitsrelevante Aspekte der Fahrzeugtechnik haben können, etwa andere Fahrzeuggewichte durch Leichtbauoder durch schwere Batterien.

6 4 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 3Aktuelle Trends der Unfallstatistik Fußgänger Radfahrer und Pedelecs Motorräder, Mofas,Mokicks Insassen von Lkw, Bussen u. sonstigenfzg. Pkw-Insassen Bild 1. Die Grafik zeigt die kumulierten Zahlen der tödlich verunfallten Verkehrsteilnehmer auf deutschen Straßen. Die gestrichelte Linie zeigt die politische Zielvorgabe. Die sehr erfolgreiche Entwicklung bis 2010 gerät seitdem ins Stocken. Auffällig ist, dass der größte Teil des Fortschritts bei den Pkw-Insassen erzielt wurde. (Quelle: Statistisches Bundesamt) Zwischen den Jahren 2010 und 2015 war der Rückgang der Verkehrstotenanzahl nicht mehr so stark, wie es zur Erreichung des Ziels einer Halbierung bis 2020 notwendig gewesen wäre. Zeitweise war sogar ein leichter Anstieg der Zahl der Getöteten zu beobachten. Eine detailliertere Betrachtung zeigt, dass die Zahl der Unfallopfer, die in einem Pkw zu Tode kamen, mit Ausnahme eines kurzen Anstiegs 2011 insgesamt noch abnehmende Tendenz aufweist. Die Zahl getöteter ungeschützter Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger, Fahrradfahrer oder motorisierte Zweiradfahrer nahm hingegen nicht konsistent ab. Hier zeigen sich uneinheitliche Veränderungen auf annähernd gleichbleibendem Niveau. Diese Schwankungen können unter anderem auf Schön- oder Schlechtwetterperioden zurückgeführt werden, die einen Einfluss auf die Nutzung vor allem von Zweirädern haben. Allerdings ist auch über einen längeren Zeitraum betrachtet die Tendenz bei diesen Verkehrsteilnehmern nie so positiv gewesen wie beiden Fahrzeuginsassen. Ihnen muss also in Zukunft deutlich stärkeres Augenmerk gelten als den Pkw-Insassen. Das erreichte Schutzniveau für Fahrzeuginsassen ist im letzten Jahrzehnt durch starke Verbesserungen in der Struktursicherheit der Karosserien und wirkungsvolle Rückhaltesysteme gestiegen. Eine weitere Senkung der Unfallopferzahlen kann insbesondere durch das Zusammenwirken mit Systemen der aktiven Sicherheit erreicht werden. Außerdem gewinnen der Schutz der äußeren (ungeschützten) Verkehrsteilnehmer sowie die Berücksichtigung der demografischen Entwicklung zunehmende Bedeutung für eine weitere Verbesserung der Verkehrssicherheit.

7 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 5 4 Das Potenzial der passiven Sicherheit Mit immer anspruchsvolleren Crashtests, welche zunächst durch die Fahrzeughersteller und später teils durch Vorschriften, teils durch öffentliche Ratings wie Euro-NCAP eigeführt wurden, konnten die Fahrzeuge in den letzten Jahrzehnten systematisch weiterentwickelt und für die Insassen immer sicherer gemacht werden. Der Zusammenhang zwischen guten Testergebnissen neuer Fahrzeuge und sinkendenopferzahlen in realen Unfällen ist aus den vorliegenden Daten gut nachweisbar: Passive Sicherheit wirkt. Besonders die Schutzfunktion einer steifen Fahrgastzelle in Verbindung mit abgestimmten Verformungszonen und intelligenten Rückhaltesystemen ist evident. Gute Crashtestergebnisse sind deshalb auch zu einer der wichtigsten Kundenforderungen geworden. Allerdings wird der Aufwand für eine weitere Verbesserung der passiven Sicherheit immer höher. Die Unfallsituationen, die durchdas erreichte Schutzniveau noch nicht adressiert werden, sind zugleich statistisch gesehen selten und stellen mitunter extreme Anforderungen, die den Aufwand für konstruktive Abhilfen und die damit verbundenen Nachteile überproportional erhöhen. Dies gilt beispielsweise für die Berücksichtigung höherer Kollisionsgeschwindigkeiten als in bisherigen Testverfahren, die im realen Unfallgeschehen extrem selten auftreten. Ein für denrealen Unfall wichtiger Schwerpunkt der Entwicklung sollte darin liegen, die Fahrzeuge zu weniger geschützten Verkehrsteilnehmern kompatibler zu machen. Gerade der Schutz der Verkehrsteilnehmer außerhalb der Fahrzeuge wird in dem Maße wichtiger, wie durch den verbesserten Insassenschutz die Zahl der getöteten Fahrzeuginsassen abnimmt. Je besser Pkw-Insassen geschützt werden, desto größer wird der Anteil der Verkehrsteilnehmer außerhalb der Fahrzeuge unter den Verkehrsopfern. Wirksamer Fußgängerschutz beispielsweise kann jedoch nicht vornehmlich am Fahrzeug erfolgen, da hier nur der erste Kontakt des Fußgängers am Fahrzeug betrachtet werden kann und die Übertragung von Prüfergebnissen aus dem Versuch auf den realen Unfall ungleich schwieriger ist als bei Fahrzeuginsassen. Ungeschützte Verkehrsteilnehmer ließen sich viel besser und wirksamer schützen, indemman Maßnahmen ergreift, um Unfälle erst gar nicht entstehenzu lassen. 5 Ein ganzheitlicher Ansatz der Fahrzeugsicherheit Die gegenwärtige Entwicklung verlangt nach einem neuen, ganzheitlichen Ansatz der Fahrzeugsicherheit, wenn die erfolgreiche Senkung der Opferzahlen fortgesetzt und Vision Zero erreicht werden soll. Die passive Sicherheit der Fahrzeuge hat einen wesentlichen Anteil am Fortschritt der letzten Jahre und darf nicht reduziert werden. Die Weiterentwicklung von Anforderungen an die passive Sicherheit sollte aber die Wirksamkeit der erforderlichen Schutzmaßnahmen im realen Unfallgeschehen beachten. Dazu gehört die Verbesserung des Schutzes von Personen außerhalb der Fahrzeuge, die einen neuen Ansatz erfordert. Es muss in Zukunft verstärkt darum gehen, vor einem Unfall einzugreifen und ihn zu verhindern oder seine Intensität zu verringern. Dieser Ansatz schützt sowohl die Fahrzeuginsassen als auch Verkehrsteilnehmer außerhalb der Fahrzeuge. Moderne Fahrerassistenzsysteme (aktive Sicherheit) können dies leisten. 5.1 Moderne Fahrerassistenzsysteme bald einführen Der Großteil der Unfälle ist auf menschliche Fehler zurückzuführen. Die heutige technische Entwicklung der aktiven Sicherheit unterstützt den Menschen in der Fahraufgabe, warnt und assistiert. Schon die Einführung von Systemen wie ABS und ESC hat einen nachweisbaren Einfluss auf die Häufigkeit von Unfällen gezeigt, die auf mangelnde Fahrzeugbeherrschung in Notsituationen zurückzuführen waren. Leistungsfähige moderne Fahrerassistenzsysteme lassen sogar die Vision vom hoch- bis vollautomatisiert fahrenden Fahrzeug als realisierbar erscheinen.

8 6 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit Die dafür eingesetzten Sensoren und Algorithmen zur Kollisionsvermeidung werden sich ebenso positiv auf die Unfallsicherheit auswirken, denn sie lassen sich mit den Systemen der passiven Sicherheit vernetzen und werden deren Wirksamkeit erhöhen, indem sie die Schwere und Häufigkeit von Unfällen mindern und beispielsweise Rückhaltesysteme für Fahrzeuginsassen bereits vor einem Unfall aktivieren. Bis alle Fahrzeuge im Fahrzeugbestand mit entsprechenden Assistenzsystemen ausgerüstet sein werden, vergehen allerdings viele Jahre. Einige dieser Systeme stellen Anforderungen an die Infrastruktur. Auch die Akzeptanz solcher Systeme bei den Autofahrern muss noch erhöht werden. Ihre Wirksamkeit muss nachgewiesen werden, denn es wird Unfälle geben, die sich trotz funktionierender Assistenzsysteme ereignen. Das nicht allein vom Menschen gesteuerte Fahrzeug ist nicht zwingend ein unfallfreies Fahrzeug, auch wenn es deutlich weniger Unfälle verursachen wird. Dennoch ist die rasche Verbreitung moderner Assistenzsysteme in jedem Fall eine Möglichkeit zur weiteren Verringerung der Risiken des Straßenverkehrs. Alle politischen Möglichkeiten zur Förderung dieser Verbreitung sollten geprüft und gegebenenfalls weitere geschaffen und genutzt werden. Dazu gehört die Definition der Ansprüche an diese Systeme. Damit einher geht ein eindeutiger Forschungsbedarf zur neutralen Dokumentation der Wirksamkeit von Systemen zur Unfallvermeidung, denn im Gegensatz zu den Systemen der passiven Sicherheit reicht es hierfür nicht aus, Unfälle, die trotz dieser Systeme stattgefunden haben, zu untersuchen. 5.2 Passive Sicherheit bildet bereits eine solide Basis Demgegenüber ist eine weitere Verschärfung der Anforderungen an den Insassenschutz auf Basis der bisherigen Tests im realen Unfall wenig geeignet, die Zahl der getöteten Unfallopfer weiterhin so stark zu vermindern, wie dies in der Vergangenheit der Fall war. Im Zusammenwirken mit modernen Assistenzsystemen kann das heutige Niveau an passiver Sicherheit aber bereits einen nochmaligen Fortschritt bewirken, indem die Wirksamkeit der Insassenschutzsysteme durch vorausschauende Erkennung von Unfällen vergrößert bzw. auf eine größere Zahl an Unfallsituationen ausgeweitet wird. Statt die Karosseriestruktur auf eine höhere Kollisionsgeschwindigkeit auszulegen, kann beispielsweise ein Bremsassistenzsystem die Kollisionsgeschwindigkeit verringern, und Abstandssensoren können genutzt werden, um Rückhaltesysteme bereits vor einer Kollision zu sensibilisieren oder zu aktivieren. Für die Fahrzeuginsassen ist der Zugewinn an Sicherheit mindestens so groß wie eine Auslegung auf einen heftigeren ungebremsten Aufprall. Darüber hinaus ermöglicht dieser Ansatz aber auch, manche Unfälle, darunter solche mit äußeren ungeschützten Verkehrsteilnehmern, ganz zu verhindern und die Folgen für Unfallgegner außerhalb desfahrzeugs zu mindern. Deshalb sollte diesem Ansatz auch in denrahmenbedingungen der Vorzug gegeben werden. Fahrzeug-Fahrzeug-Kollisionen spielen im Unfallgeschehen eine große Rolle, und die technische Entwicklung in Richtung Leichtbau, Energieeffizienz und neuen Mobilitätskonzepten kann in Zukunft häufiger dazu führen, dass dabei Fahrzeuge sehr unterschiedlicher Massen aufeinander treffen. Deshalb sollte bei einer Weiterentwicklung der Anforderungen an den Insassenschutz auch der Fahrzeugkompatibilität mehr Augenmerk geschenkt werden. 5.3 Die Fahrzeugtechnik ist nur eine der Stellschrauben Nach allgemeiner Erfahrung werden sich Unfälle niemals ganz vermeiden lassen. Auch der Technik werden in dieser Hinsicht immer Grenzen gesetzt sein, denn technische Systeme sind prinzipiell fehlerbehaftet. Die Komplexität des Straßenverkehrs kann außerdem eine Vielzahl verschiedener Situationen hervorrufen, die kaum vollständig vorhersehbar sind und bei der Auslegung und Konfigurierung eines Fahrerassistenzsystems nicht zugrunde gelegt wurden. Deshalb müssen auch alle nicht fahrzeugtechnischen Möglichkeiten zur Vermeidung von Unfällen genutzt werden, wie Verkehrserziehung, Durchsetzung und Anpassung der Verkehrsregeln und eine sinnvolle Gestaltung der Infrastruktur. Handlungsansätze hierfür lassen sich aus einer detaillierten Untersuchung der tödlichen Unfälle gerade auch mit Beteiligung ungeschützter Verkehrsteilnehmer ableiten, für die die Fahrzeugtechnik nur begrenzte Lösungsansätze bietet. Wo ungeschützte Verkehrsteilnehmer und Fahrzeuge sich begegnen, muss die Infrastruktur denschutz der schwächeren Verkehrsteilnehmer im Sinne einer Vorbeugung von Unfällen verbessern. Ungeschützte Verkehrsteilnehmer müssen zu einer Verbesserung ihres Eigenschutzes angehalten werden, beispielsweise durcheine Helmpflicht für Radfahrer und besonders für Pedelec-Fahrer.

9 Zukunft der passiven Fahrzeugsicherheit 7 Die völlige Vermeidung von Unfällen im heterogenen, komplexen und offenen Geschehen des Straßenverkehrs allein durch technische Maßnahmen an Fahrzeugen ist technisch nicht machbar. In dem Maße, wie der Anteil von Fußgängern und Zweiradfahrern an den Verkehrstoten wächst, steigt die Bedeutung von ganzheitlichen, über die Fahrzeugtechnik hinausgehenden Ansätze der Politik, um weitere spürbare Fortschritte zu erzielen. Der VDI Sprecher, Gestalter, Netzwerker Ingenieure brauchen eine starke Vereinigung, die sie bei ihrer Arbeit unterstützt, fördert und vertritt. Diese Aufgabe übernimmt der VDI Verein Deutscher Ingenieure. Seit über 150 Jahren steht er Ingenieurinnen und Ingenieuren zuverlässig zur Seite. Mehr als ehrenamtliche Experten bearbeiten jedes Jahr neueste Erkenntnisse zur Förderung unseres Technikstandorts. Das überzeugt: Mit rund Mitgliedern ist der VDI die größte Ingenieurvereinigung in Deutschland. Als drittgrößter technischer Regelsetzer ist er Partner für die deutsche Wirtschaft und Wissenschaft.

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12 Verein Deutscher Ingenieure e.v. Technik und Wissenschaft Thomas Albrecht Tel Verein Deutscher Ingenieure e.v. Strategie und Kommunikation Annika Lander Tel