Büro für Verkehrsunfallrekonstruktion Dipl. Ing. Peter Schmidt, Pettenkofer Str , Berlin

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1 Auswertung der Versuchsreihe zur Ermittlung der Beschleunigungswerte beim Einsitzen in einen Sessel ( österreichische Bezeichnung für das deutsche Äquivalent Stuhl ) unter Alltags- und Extrembedingungen Projektnummer: xxxxxxxxx Auftrag vom: Auftrag durch: xxxxxxxxx Sache: Im Zusammenhang zum Unfallereignis vom xxxxxxxx Inhalt: Lfd. Inhalt Seite Nr. 1. Auftragserteilung 2 2. Versuchsbeschreibung 2 3. Ablauf und Auswertung der Versuchsreihe 3 4. Zusammenfassung 10 1/10

2 1. Auftragserteilung Gemäß schriftlichen Auftrag vom xxxx durch xxxxxxx, wurde der Unterzeichner beauftragt eine Versuchsreihe zur Ermittlung von Beschleunigungswerten zum Einsitzen in einen Sessel ( österreichischer Ausdruck für das deutsche Äquivalent Stuhl ) unter Alltags- und Extrembedingungen durchzuführen. Zur Erfüllung des Auftrages standen zur Verfügung: a) Vier Probanden unterschiedlichen Alters und Konstitution. b) Druckplatte, angebracht im Olympiastützpunkt Berlin. c) PC für Messergebnisdarstellung inklusive Ausdruckmöglichkeit. 2. Versuchsbeschreibung Zur Ermittlung der Beschleunigungswerte wurde eine Kraftmesseinrichtung genutzt, die im Olympiastützpunkt Berlin im Boden des Kraftraumes fest installiert ist. Diese dient den Sportärzten Laufabläufe bei den Sportlern festzustellen, um anschließend die Lauftechnik optimieren zu können. Es handelt sich hierbei um eine Stahlplatte mit Drucksensoren. Die Messeinheit wird in N angegeben. Gemäß der Formel F = m x a (Kraft = Masse mal Beschleunigung läßt sich bei Bekanntsein der Masse der Versuchsperson und der gemessenen Kraftwerte die Beschleunigung ermitteln, indem die Formel nach a umgestellt wird. Zunächst wurde von jeder Person das Sitzgewicht ermittelt. Beim Sitzen auf einen Stuhl wird nur ein Teil des Körpergewichtes auf den Stuhl übertragen, da die Unterschenkel auf den Füssen ruhen und diese vor dem Stuhl auf dem Boden plaziert sind. Die Gewichtskraft ( Masse mal Erdbeschleunigung ) wirkt auch im Ruhezustand auf die Druckplatte, so daß für die Ermittlung der Hinsetzbeschleunigung nur der Teil des Messausschlages oberhalb der Gewichtskraft von Bedeutung ist. 2/10

3 3. Ablauf und Auswertung der Versuchsreihe 3.1. Ablauf der Versuchsreihe Um Verletzungen und dergleichen ausschließen bzw. möglichst zu vermeiden, wurde als Sitzmöglichkeit mehrere Tartanplatten (eine als Untergrund 0,5 m x 0,25 x 0,04 m und 10 darüber 0,5 m x 0,5 m x 0,04 m) auf die Druckplatte gelegt. Damit wurde ein fester Sitzuntergrund geschaffen. Um der Sitzhöhe gerecht zu werden, wurde ein Stuhl als Messvergleich daneben gestellt. Da die Tartanplatten ein Eigenwicht haben, wurde das Meßgerät genullt. Anschließend wurde von jedem Probanden das Sitzgewicht ermittelt, indem sich die Probanden nacheinander auf die Tartanplatten setzten und sitzen blieben. Es ergaben sich folgende Sitzgewichte (zum Vergleich das Körpergesamtgewicht): Proband 1 Proband 2 Proband 3 Proband 4 98 kg ( 110 kg ) 75 kg ( 88 kg ) 80 kg ( 95 kg ) 83 kg ( 93 kg ) 3/10

4 Anschließend wurde aus dem Sitzgewicht die Gewichtskraft errechnet: 961,38 N 735,75 N 784,80 N 814,23 N Nun wurde jeder Proband aufgefordert sich zweimal hintereinander hinzusetzen. Im Nachfolgenden werden die einzelnen Phasen und das jeweilige Messprotokoll dargestellt. Proband Nr.: 1 Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag Ausschlag max. Beschleunigung max. - Gewichtskraft a = F / m 98 kg 961,38 N 1000 N 38,62 N 0,39 m/s² ( 0,04 g ) 4/10

5 Proband Nr.: 2 Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag Ausschlag max. Beschleunigung max. - Gewichtskraft a = F / m 75 kg 735,75 N 950 N 214,25 N 2,86 m/s² ( 0,29 g ) 5/10

6 Proband Nr.: 3 Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag Ausschlag max. Beschleunigung max. - Gewichtskraft a = F / m 80 kg 784,80 N 1530 N 745,20 N 9,32 m/s² ( 0,95 g ) 6/10

7 Proband Nr.: 4 Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag Ausschlag max. Beschleunigung max. - Gewichtskraft a = F / m 83 kg 814,23 N 920 N 105,77 N 1,27 m/s² ( 0,13 g ) 7/10

8 Aus den durchgeführten Hinsetzversuchen lassen sich mehrere Erkenntnisse ableiten: - Beim alltäglichen Hinsetzen ist jeder bestrebt, so sanft, wie möglich zum Sitzen zu kommen. Es kommt also zwangsläufig zu einer Abbremsung der Setzgeschwindigkeit. Obgleich innerhalb der 4 Probanden eine relativ große Streubreite der Ergebnisse zu verzeichnen ist, so lag der Wert grundsätzlich unterhalb einem g. - Weiterhin zeigte die Versuchsreihe, daß das Hinsetzen jedes Einzelnen von seiner körperlichen Konstitution abhängt. Proband 1 hat eine vorgeschädigte Wirbelsäule und setzt sich daher gewohnheitsgemäß vorsichtiger hin, als beispielsweise Proband 3. Aber auch Proband 2 setzt sich trotz sehr guter körperlicher Konstitution möglichst schonend hin. Obgleich es sich bei diesem Versuch um Laborbedingungen handelt, wurde jedoch durch das zweimalige Hinsetzen innerhalb einer Messung der Gewohnheitseffekt hervorgerufen. Das heißt, während sich der Proband beim ersten Hinsetzen noch auf den Umstand Setzversuch konzentrieren könnte, wird er aufgrund der kurzen Zeit beim zweiten Mal Hinsetzen unweigerlich in sein für ihn gewohntes Hinsetzverhalten versetzt. - Auch die Art des Hinsetzens unterscheidet sich bereits innerhalb der 4 Probanden. 8/10

9 Mit Proband 2 wurde anschließend noch ein Hinsetzfallversuch durchgeführt, der das ungebremste Einsitzen in einen Sessel demonstrieren und entsprechende Messergebnisse liefern sollte. Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag Ausschlag max. Beschleunigung max. - Gewichtskraft a = F / m 75 kg 735,75 N N 4.714,25 N 62,86 m/s² ( 6,41 g ) Das sich Fallen lassen auf die Sitzfläche hat einen weitaus höheren Beschleunigungswert zur Folge, als das alltägliche Einsitzen in einen Sessel. Im Übrigen war für den Probanden 2 dieser Versuch stark spürbar in der Wirbelsäule, so daß auf eine Wiederholung des Versuches verzichtet wurde, um den Probanden nicht gesundheitlich zu gefährden. Weitere Versuche hätten mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Schädigung der Wirbelsäule geführt. 9/10

10 4. Zusammenfassung Die Versuchsreihe diente dazu, herauszufinden, welche Beschleunigungswerte beim alltäglichen Einsitzen in einen Sessel ( österreichische Bezeichnung für das deutsche Äquivalent Stuhl ) auftreten können. Es wurden dafür 4 Probanden mit unterschiedlichem Alter, körperlicher und gesundheitlicher Konstitution und auch Herkunft genommen. Folgende in der Tabelle zusammengefaßten Werte waren zu verzeichnen: Prob Sitzgewicht Gewichtskraft Ausschlag max. Ausschlag max. - Gewichtskraft Beschleunigung a = F / m 1 98 kg 961,38 N 1000 N 38,62 N 0,39 m/s² ( 0,04 g ) 2 75 kg 735,75 N 950 N 214,25 N 2,86 m/s² ( 0,29 g ) 3 80 kg 784,80 N 1530 N 745,20 N 9,32 m/s² ( 0,95 g ) 4 83 kg 814,23 N 920 N 105,77 N 1,27 m/s² ( 0,13 g ) Obwohl eine Streubreite der Messergebnisse von 0,04 g bis 0,95 g ermittelt wurde, so lag der Beschleunigungswert immer noch unterhalb einem g. Damit ist die Aussage widerlegt, dass das Einsitzen in einen Sessel als alltägliche Verrichtung Werte über ein g und höher erreichen würden. Das ist insofern interessant, da Belastungen bei Unfallereignissen um die 3 g und höher erreichen und lapidar gleichgesetzt werden mit alltäglichen Verrichtungen. Die durchgeführte Versuchsreihe ist jederzeit wiederholbar. Berlin, Dipl. Ing. Peter Schmidt 10/10