Sicherheitssysteme. Sicherheitssysteme. (Dynamische Sicherheitseinrichtungen) Einführung

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1 Einführung Sicherheitssysteme (Dynamische Sicherheitseinrichtungen)

2 Airbags Airbags

3 Airbags Zweck und Wirkungsweise Wozu dient der Airbag? Airbags sind bei bestimmten Voraussetzungen sich entfaltende Luftsäcke bei Unfällen mit PKWs und/oder LKWs. In diese Luftsäcke sollen die Fahrzeuginsassen bei bestimmten Unfällen hineintauchen und dadurch stark abgebremst werden, um somit die Gefahr starker Verletzungen zu reduzieren (Fahrer-/ Beifahrerairbag). In Zuge der weiteren Technisierung der Systeme werden heute auch Luftsäcke verwendet, die kein Hineintauchen bezwecken, sondern eine luftgefüllte Knautschzone zwischen Fahrer und Fahrzeug entstehen lassen (Knieairbag, Seitenairbag etc.).

4 Airbags Zweck und Wirkungsweise Aufbau eines Airbagsystems

5 Airbags Zweck und Wirkungsweise Sensorik Folgende Sensoren können verbaut sein: Sensor für Crashintensität Elektronischer Frontsensor Seitenaufprallsensor Sitzpositionssensor Sitzbelegungssensor Gewichtssensor Sensor für Sicherheitsgurte Infrarotsensor für Kindersitze vorne Diagnosemodul mit Überschlagsensor

6 Airbags Zweck und Wirkungsweise Airbagsteuergerät Kondensatoren in in den den Airbagsteuergeräten können die die Spannungsversorgung der der Airbags bis bis zu zu Minuten nach nach dem dem Abklemmen/Ausfall der der Fahrzeugbatterie sichern! Moderne (deutsche) Fahrzeuge haben haben jedoch jedoch meist meist eine eine Deaktivierungszeit von von wenigen Sekunden!

7 Airbags Zweck und Wirkungsweise Airbagsteuergerät Zusatzfunktionen Messergebnisse der Sensoren Airbagsteuergerät ggf. ggf. Batterie- Abkopplung (SBK) Innenbeleuchtung Türverriegelung Warnblinklicht Automatischer Notruf Abschaltung Kraftstoffpumpe Unfalldatenspeicherung Auslösung der benötigten Airbags/Gurtstraffer

8 Airbags Zweck und Wirkungsweise Im Gasgenerator ist ein Festtreibstoff in Form von Tabletten (früher Natriumazid (NaN 3 ), heute azidfreie Treibstoffe) enthalten, welcher durch eine im Gasgenerator enthaltene Zündpille gezündet wird. Durch den schlagartigen Abbrand des Treibstoffes entstehen u.a. Stickstoffverbindungen (98 %), diese füllen dann den Airbag schlagartig (aggressive Entfaltung)! Je nach Anwendungsfall gibt es Topf- oder Rohrgasgeneratoren. Festtreibstoffgenerator

9 Airbags Zweck und Wirkungsweise Hybrid-Gasgenerator Die Hauptlast der Airbagfüllung übernimmt ein komprimiertes Gas. Ein pyrotechnischer Treibsatz öffnet eine Gaspatrone, über die heißen Verbrennungsprodukte wird das Füllgas angewärmt, so dass es den Luftsack aufblasen kann. Es wird hierbei eine wesentlich geringere Menge Pyrotechnik verwendet. Das Füllgas besteht aus einer Mischung von Edelgasen (z.b. Argon und Helium), welche in einer Stahlpatrone unter einem Druck von meist mehr als 200 bar gespeichert ist. Inzwischen gibt es so genannte Kaltgasgeneratoren, die ohne Pyrotechnik arbeiten; hier ist jedoch ein noch höherer Druck in den Gaspatronen erforderlich (ca. 600 bar), da das Füllgas nicht erwärmt wird!

10 Airbags Form und Verwendung Bei einem Unfall lösen nur die benötigten Airbags aus. Darum ist bei jedem Unfall mit nicht ausgelösten Airbagsystemen zu rechnen!

11 Airbags Form und Verwendung Airbagverbreitung Die Herstellerumfrage ergab, dass beim Modelljahrgang % der auf dem europäischen Markt angebotenen Fahrzeuge serienmäßig mit Fahrerairbags ausgestattet sind. 93 % haben einen Beifahrerairbag und bei 75 % ist auch der Seitenairbag serienmäßig. Bezogen auf den Fahrzeugbestand sind heute 65 % aller Pkws mit Airbags ausgestattet, im Jahr 2015 werden es praktisch 100 % sein. Unfallverletzungen in Fahrzeugen mit Airbag, Forschungsprojekt: FE /1999

12 Airbags Form und Verwendung Fahrerairbag: Auslösung in ca. 0,03 s, Volumen Liter Beifahrerairbag: Auslösung in 0,045 s, Volumen ca Liter Auslösung bei Frontal- und bis zu 30 versetzten Aufprall Festtreibstoff- oder Hybrid- Gasgeneratoren Fahrer-/Beifahrerairbag

13 Airbags Form und Verwendung Fahrer-/Beifahrerairbag

14 Airbags Form und Verwendung Beifahrerairbag

15 Airbags Form und Verwendung Fahrer-/Beifahrerairbag Abdeckplatte Gasgenerator (Festtreibstoffgenerator) Luftsack

16 Airbags Form und Verwendung Mehrstufige Airbageinheiten Der Beifahrerairbag des Typs 220 (S-Klasse) ist serienmäßig mit 2 Zündstufen ausgestattet, die in Abhängigkeit der Schwere des Aufpralls gezündet werden. Da bei mittelschweren Unfällen nur eine Zündstufe aktiviert wird und dies äußerlich nicht erkennbar ist, müssen trotz ausgelöstem Beifahrerairbag die gleichen Sicherheitshinweise beachtet werden, wie bei einem nicht ausgelösten Airbag. Leitfaden für Rettungsdienste, DaimlerChrysler AG 1999

17 Airbags Form und Verwendung Mehrstufige Airbageinheiten Leichter Aufprall Gurtstraffer lösen aus. Airbags lösen nicht aus. Mittlerer Aufprall Gurtstraffer lösen aus. Airbags, 1. Stufe (70%) lösen aus. Schwerer Aufprall Gurtstraffer lösen aus. Airbags, 2. Stufe (100%) lösen aus.

18 Airbags Form und Verwendung Seitenairbags Seitenairbags schützen den Thorax vor Verletzungen und stellen eine zusätzliche Sicherheitszone bei Seitenaufprallunfällen dar. Seitenairbags sind entweder in der Rückenlehne des betreffenden Sitzes oder in der Innenverkleidung der Tür untergebracht. Auslösung in 0,02 s, Volumen ca. 12 bis 18 Liter; Festtreibstoff- oder Hybrid- Gasgeneratoren.

19 Airbags Form und Verwendung Seitenairbags

20 Airbags Form und Verwendung Schützen vor Verletzungen des Kopfes bei Seitenaufprall und Fahrzeugüberschlag, Hybrid-Gasgeneratoren, Auslösung in ca. 0,02 s, Volumen ca. 13 Liter, Typ 1: Window-Bag (z.b. Volvo, Mercedes, Toyota, Audi, Ford), Typ 2: Sausage-Style (BMW HPS Head Protection System), halten Volumen noch einige Zeit. Kopfairbags

21 Airbags Form und Verwendung Kopfairbags

22 Airbags Form und Verwendung Kopfairbags

23 Airbags Form und Verwendung Airbagverwendung Übersicht Typ Einbauort ~ Volumen Gasgenerator Fahrerairbag Lenkrad Liter Festtreibstoff/ Hybrid Beifahrerairbag Armaturenbrett Liter Festtreibstoff/ Hybrid Seitenairbag Tür/Sitz Liter Festtreibstoff/ Hybrid Kopfairbag Dachhimmel, Säulen 13 Liter Hybrid

24 Airbags Form und Verwendung Airbagausstattung Beispiel VW Polo, 2001

25 Airbags Form und Verwendung Airbagausstattung Beispiel Saab 9-3, 2002

26 Airbags Form und Verwendung LKW- und Motorradairbags Fahrerairbags als Zusatzausstattung auch für LKWs lieferbar. Versuche mit Kopfairbags im LKW-Bereich in den USA. Forschung im Bereich Motorradairbags. Entweder in die Motorradkleidung integriert oder im Bereich des Tanks montiert.

27 Airbags Risikoanalyse Airbagunfall Dayton/USA 1995 Ein Video zum Einbinden auf dieser Folie finden Sie unter

28 Airbags Risikoanalyse Sind Airbags gefährlich? Große Kraft, enorme Geschwindigkeit, Einsatzkräfte immer out of position, hoher Schalldruck ( dba), heiße Verbrennungsgase, Treibsätze (Hybridairbags) Stahlzylinder mit Treibgas (250 bar und mehr), Deaktivierungszeit nach dem Abklemmen der Batterie/eigene Spannungsversorgung, mechanische Systeme lassen sich nicht deaktivieren.

29 Airbags Risikoanalyse Warum nachträgliche Auslösung? Sicherheitssysteme lösen auch während Rettungsarbeiten nicht ohne Grund aus! Mögliche Gründe für nachträgliche Auslösung: Kurzschlüsse in Manipulationen am Kabelverbindungen Airbagsteuergerät Direkte Manipulation der Schlag/Druck auf Treibsätze mechanische Sensoren Starke elektromagnetische Hitzeeinwirkung an Felder Airbag-Modulen

30 Airbags Allgemeine Verhaltensregeln Allgemeine Verhaltensregeln Keine der heute verwendeten Sicherheitseinrichtungen geben Grund zu zu unnötiger Vorsicht oder gar Panik! Die Versorgung von verletzten Unfallopfern hat nach wie vor oberste Priorität und kann umgehend erfolgen!

31 Airbags Allgemeine Verhaltensregeln A I R B A G Allgemeine Verhaltensregeln Sicherheitshalber sollten folgende Regeln eingehalten werden: bstand halten ( Regel) nnenraum erkunden ettungskräfte warnen atterie(n) abklemmen bnehmen der Innenverkleidung efahr an den Airbag-Komponenten

32 AIRBAG-Regel Regel Abstand halten Abstand halten Regel 90 cm vom Beifahrerairbag 60 cm vom Fahrerairbag 30 cm von Seitenairbags Auch der Patient sollte, in Absprache mit dem Rettungsdienst, aus dem Wirkbereich der unausgelösten Airbags gebracht werden. Von der Abstandsregel sollte nur in Ausnahmefällen abgewichen werden!

33 AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Kennzeichnungen: Einprägungen in den Abdeckungen der Airbags: RS SRS AIRBAG SRS-AIRBAG SIR SIPS HPS IC SIDEBAG Aufkleber z.b. seitlich am Armaturenbrett, an Fahrzeugsäulen, auf der Sonnenblende oder auf der Windschutzscheibe Innenraum erkunden SRS-Scanning

34 AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Innenraum erkunden SRS-Scanning

35 AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Innenraum erkunden Kennzeichnung

36 AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Innenraum erkunden Kennzeichnung

37 AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Innenraum erkunden Kennzeichnung A-Säule B-Säule C-Säule

38 AIRBAG-Regel Regel Rettungskräfte warnen Rettungskräfte warnen Alle beteiligten Rettungskräfte sind über nicht ausgelöste Airbagsysteme sowie Automatische Überrollbügel (ROPS) zu informieren. Klare (im Voraus vereinbarte) Kommandos: Stop!, Wir spreizen! Einhaltung der Regeln sollte überwacht werden. Nur die notwendigen Trupps arbeiten im Gefahrenbereich. Vollständige Schutzausrüstung ist obligatorisch. Keine Handys und Funkgeräte in unmittelbarer Nähe des Unfallfahrzeuges. Die Schnittführung am Unfallfahrzeug bestimmt der Führer der technischen Rettung (Blue-Printing). Auch die mit der Bergung des Unfallfahrzeugs beauftragte Firma ist über die Gefahr eines nicht ausgelösten Airbags in Kenntnis zu setzen.

39 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Batterie(n) abklemmen Evtl. laufenden Motor ausschalten. Elektrische Systeme zum eigenen Nutzen verwenden. Zündung ausschalten. Batterie lokalisieren. Beide Batteriepole an allen Batterien abklemmen. Auch bei ausgelöster Sicherheitsbatterieklemme müssen beide Batteriepole abgeklemmt werden. Spannungsfreiheit überprüfen!

40 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Abschalten des Motors Keyless-Go

41 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Elektrische Systeme zum Nutzen verwenden

42 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Elektrische Systeme zum Nutzen verwenden Elektrische Sitzverstellung Elektrische Fensterheber Elektronische Lenksäulenverstellung Elektrisches Schiebe-/Faltdach Komfortauslösung Automatische Überrollbügel Maßnahmen, die zu einer Entklemmung des Patienten führen, sind mit dem Rettungsdienst/Notarzt abzusprechen! Anschließend Zündung ausschalten (Automatik in Stellung P ) Nach Rücksprache mit dem Führer der Technischen Rettung wird die Batterie abgeklemmt.

43 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Motorraum Batterieeinbauorte Fußraum Beifahrer Rücksitzbank Radkasten Fahrersitz Kofferraum

44 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Batterieeinbauorte Beispiele

45 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Batterieeinbauorte Batterie im Radkasten

46 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Batterieeinbauorte Beispiele

47 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Batterieeinbauorte Zwei Batterien

48 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Zugang zur Batterie

49 AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Die Sicherheitsbatterieklemme Auch bei ausgelöster Sicherheitsbatterieklemme muss die Batterie abgeklemmt werden!

50 AIRBAG-Regel Regel Abnehmen der Innenverkleidung Abnehmen der Innenverkleidung Strip before you rip Das Hineinschneiden in Airbagkomponenten sollte, nach Angaben der Hersteller, unbedingt vermieden werden. Es besteht die Gefahr, dass die Gaskartuschen (Fülldruck 200 bar und mehr) durch den Quetschvorgang beim Schneiden zerbersten. Durch entweichendes Gas können Verkleidungsteile unkontrolliert durch das Fahrzeug geschleudert werden. Bei Verdacht auf Airbagkomponenten im geplanten Schnittbereich ist die Innenverkleidung abzunehmen, um die Airbagkomponenten zu lokalisieren.

51 AIRBAG-Regel Regel Abnehmen der Innenverkleidung Einbauorte von Gasgeneratoren C-Säule Dachkante A-Säule Dachkante

52 AIRBAG-Regel Regel Abnehmen der Innenverkleidung Einbauorte von Gasgeneratoren

53 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Gefahr an den Airbag-Komponenten Arbeiten im Bereich unausgelöster Airbags vermeiden, Plan B anwenden! Möglichst nicht in Airbagkomponenten hineinschneiden! Mechanische Sensoren (Seitenairbags) meiden! Vorsicht im Bereich des Airbag- Steuergerätes! Keine Hitzeeinwirkung auf Airbagmodule! Keine Gegenstände auf dem Airbag oder zwischen Airbag und Patient platzieren! Eine auf dem Armaturenbrett abgelegte Coladose erreicht bei der Zündung eines Airbags eine Geschwindigkeit von 70 km/h!

54 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Ausgelöste Airbags Ausgelöste Airbags sind in der Regel nicht gefährlich! Der Bereich des Gasgenerators kann noch einige Zeit heiß sein. Stört ein Airbag, kann er beiseite gedrückt oder abgeschnitten werden.

55 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Ausgelöste Airbags Die Rückstände des Füllgases (Rauch-/Staubteilchen) sind nicht giftig. Leichte Schürfwunden/Reizungen durch Airbag/heißes Füllgas sind möglich. Um Reizungen vorzubeugen, Fahrzeug belüften.

56 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Mehrstufige Airbageinheiten

57 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Mechanische Seitenairbags Drucksensor arbeitet unabhängig von der Fahrzeugspannung. Abklemmen der Batterie hat auf diese Systeme keinen Einfluss. Besondere Vorsicht ist bei Arbeiten an Fahrzeugtüren und Sitzen geboten. Verwendung z.b. in älteren Volvo- und Toyota- Fahrzeugen.

58 AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Airbag-Komponenten Das Airbagsteuergerät

59 AIRBAG-Regel Regel Anwendung in der Praxis Aufgabenverteilung Führer Technische Rettung Angriffs-/Sicherungstrupp Innerer Retter Abstand halten Regel bei allen Arbeiten mit schweren Rettungsgeräten einhalten! Innenraum erkunden Airbagscanning außen Rettungskräfte warnen Information aller Kräfte Batterie(n) abklemmen Befehl zum Abklemmen Abnehmen der Innenverkleidung Festlegung der Vorgehensweise Rettungskräfte warnen Achtung: Wir spreizen! Batterie(n) abklemmen Batterie(n) lokalisieren Batterie(n) abklemmen Abnehmen der Innenverkleidung Abnehmen der Verkleidung Innenraum erkunden Airbagscanning innen Rettungskräfte warnen Information des GF Batterie(n) abklemmen Elektr. Verbraucher nutzen Zündung ausschalten Spannungsfreiheit prüfen Abnehmen der Innenverkleidung Unterstützung von innen Gefahr an den Airbag-Komponenten Airbags meiden, nicht hineinschneiden, keine Hitzeentwicklung, keine Gegenstände auf Module

60 Airbags Fehleranalyse Airbagunfall Fehleranalyse Airbagunfall Ein Video zum Einbinden auf dieser Folie finden Sie unter Abstand halten Auslösebereich von Fahrer und Beifahrerairbag? Innenraum erkunden Gefahr bekannt? Rettungskräfte warnen Zu viele Rettungskräfte unmittelbar am Fahrzeug Batterie(n) abklemmen Fahrzeug noch unter Strom Gefahr an den Airbag-Komponenten Arbeiten am Steuergerät

61 Airbags Airbag-Rückhaltesysteme Rückhaltesysteme sind nicht für alle Airbagsysteme verfügbar. Installation teilweise sehr aufwendig (Beifahrerairbag), fehleranfällig. Airbagkomponenten wurden nicht konstruiert, in ihrer Entfaltung behindert zu werden (Gefahr durch wegfliegende Teile). Airbag-Rückhaltesysteme

62 Airbags Fahrzeugbrände Airbags und Fahrzeugbrände Airbags lösen bei Temperaturen > 150 C über einen längeren Zeitraum aus. Airbagmodule explodieren in der Regel nicht! Normale Taktik kann angewendet werden (vollständige Schutzausrüstung, Atemschutz). Löschmittel wie gewohnt. Vorgehen mit Bedacht, Annäherung an das Fahrzeug von schräg vorne! Reichweite des Strahlrohres ausnutzen.

63 Gurtstraffer Gurtstraffer

64 Gurtstraffer Pyrotechnischer Gurtstraffer

65 Gurtstraffer Gurtstraffer nach dem Kugelprinzip

66 Gurtstraffer Gurtschlossstraffer

67 Gurtstraffer Einbauorte von Gurtstraffern Fahrer/Beifahrer Bereich der Sitzbefestigung (an beiden Sitzschienen, am Gurtschloss) Bereich B-Säule/Schweller (an der Aufrollvorrichtung des Gurtes) B-Säule (mittlerer Bereich) (Gurtbefestigung/Gurtumlenkung) In der Sitzlehne integriert (bei Sicherheitsgurten, die in den Sitz integriert sind) Passagiere im Fond Im Bereich der Aufrollvorrichtung, z.b. im Bereich der Hutablage Unter der Sitzbank (Gurtschloss) In der Sitzlehne integriert (bei Sicherheitsgurten, die in den Sitz integriert sind)

68 Gurtstraffer Aufgabe des Gurtstraffers ist es, den locker anliegenden Gurt zu straffen. Der Gurtrückzug beträgt bis ca. 150 mm. Die Kraft des Gurtstraffers ist so bemessen, dass er nicht in der Lage ist, Insassen mittels Sicherheitsgurt in den Sitz zurückzuziehen. Gurtkraftbegrenzer begrenzen ab einem bestimmten Schwellenwert die auf den Oberkörper einwirkenden Kräfte. Auf den Einsatz der Feuerwehr haben sie keinen Einfluss. Funktionsweise

69 Gurtstraffer A I R B A G Allgemeine Verhaltensregeln Sicherheitshalber sollten folgende Regeln eingehalten werden: bstand halten ( Regel) nnenraum erkunden ettungskräfte warnen atterie(n) abklemmen bnehmen der Innenverkleidung efahr an den Airbag-Komponenten

70 Gurtstraffer Erweiterte AIRBAG-Regel Regel Gefahr an den Gurtstraffer-Komponenten Gefahr an den Gurtstraffer-Komponenten

71 Automatische Überrollbügel Automatische Überrollbügel

72 Automatische Überrollbügel Sicherheitseinrichtungen beim Cabrio

73 Automatische Überrollbügel Merkmale von automatischen Überrollbügeln Nur bei Cabrios oder Hardtops. flip-up - oder pop-up -Bügel. Kennzeichnung wie ROPS oder RPS, evtl. auch keine Kennzeichnung. Systeme unauffällig an den Fahrzeuginnenraum angepasst. Wird bei einem Unfall oder einer fahrkritischen Situation, z.b. starke Neigung des Fahrzeuges, ausgelöst. Auslösung in ca. 0,1 bis 0,3 Sekunden, keine Pyrotechnik! Evtl. manuelle Auslösung möglich (Komfortauslösung), Schalter auf dem Armaturenbrett.

74 Automatische Überrollbügel A I R B A G Allgemeine Verhaltensregeln Sicherheitshalber sollten folgende Regeln eingehalten werden: bstand halten ( Regel) nnenraum erkunden ettungskräfte warnen atterie(n) abklemmen bnehmen der Innenverkleidung efahr an den Airbag-Komponenten

75 Automatische Überrollbügel Erweiterte AIRBAG-Regel Regel Abstand halten Auslösebereiche

76 Automatische Überrollbügel Erweiterte AIRBAG-Regel Regel Innenraum erkunden Kennzeichnung

77 Automatische Überrollbügel Erweiterte AIRBAG-Regel Regel Batterie(n) abklemmen Komfortauslösung

78 Sonstiges Schleudertrauma-Schutzsysteme Schutzsysteme WHIPS Whiplash Protection System Schleudertrauma-Schutzsysteme

79 Sonstiges Fußgängerschutz Fußgängerschutz

80 Ausblick Was bringt die Zukunft? X-Bag Studie Mercedes-Benz, 1995

81 Ausblick Vorausschauender Insassenschutz Pre-Crash In-Crash Post-Crash Frühzeitige Erkennung von unfallkritischen Situationen Einleitung aktiver Sicherheitsmaßnahmen Vorsorgliche (umkehrbare) Auslösung von passiven Sicherheitseinrichtungen Intelligente und anpassungsfähige Auslösung von Airbags ohne zusätzliches Verletzungsrisiko Knieairbags Fußairbags Airbags in Sicherheitsgurten Airbags für Passagiere im Fond Automatisierter Notruf je nach Unfallschwere incl. Positionsangabe

82 Ausblick Vorausschauender Insassenschutz Vorsorgliche Gurtstraffung bei Fahrer und Beifahrer Positionierung des Beifahrersitzes Positionierung des Sitzkissens im Fond Schließung des Schiebedaches

83 Ausblick Sicherheitssysteme der Zukunft

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