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Handbuch Verkehrsunfallrekonstruktion

Unfallaufnahme, Fahrdynamik, Simulation

AutorAndreas Moser, Heinz Burg
VerlagVieweg+Teubner (GWV)
Erscheinungsjahr2008
Seitenanzahl952 Seiten
ISBN9783834894120
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis89,99 EUR
Die Analyse eines Verkehrsunfalls erfordert zusätzliches Wissen, das im Normalfall nicht während des Studiums vermittelt wird. Daher wird die Analyse von Verkehrsunfällen in der Regel von spezialisierten Sachverständigen vorgenommen. Das dazu nötige Wissen wurde Anfang der 80er Jahre bereits in einer früheren Auflage dieses Handbuchs veröffentlicht. Jetzt hat ein Autorenteam die lange fällige Neubearbeitung erstellt. Die Autoren sind Experten auf ihrem jeweiligen Gebiet und stellen die Arbeitsmittel in zeitgemäßer Darstellung bereit. Dabei werden computergestützte Arbeitsmethoden berücksichtigt. Es werden auch die Wünsche und Forderungen von Verkehrssicherheits- und Unfallforschern berücksichtigt, die nach einer thematisch vollständigen Arbeitsunterlage suchen. Damit steht ein zeitgemäßes, methodisch zuverlässiges und einheitliches Werk für die Analyse von Verkehrsunfallabläufen zur Verfügung.

Dr. Heinz Burg ist öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für die Rekonstruktion von Straßenverkehrsunfällen, Mitglied im Prüfungsausschuss für Kfz-Sachverständige bei der IHK Mannheim und Professor für Unfallmechanik an der Universität von Zilina und an der TU Graz. Ferner ist er der Gründer und Inhaber von IbB Forensic Engineering.

Dr. Andreas Moser ist einer der 'Väter' von PC-Crash, dem am weitesten weltweit verbreiteten Unfallrekonstruktionsprogramm. Er verfügt aufgrund seiner Entwicklungsarbeit am Programm, aus seinen Diskussionen mit Sachverständigen und Unfallforschern, seiner Ausbildungstätigkeit und der Nachrechnung von vielen Crash-Tests zur Validierung des Programms über wichtige Erfahrungen, die in das Handbuch eingeflossen sind.

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Leseprobe
C1 Aktive und passive Sicherheit (S. 711-712)

Dr. Florian Kramer

1 Die Fahrzeugsicherheit und das Risiko

Im Bereich der Fahrzeugsicherheit wird mit dem Begriff „Sicherheit" eine Situation beschrieben, bei der das erzielbare Risiko kleiner ist als das größte noch vertretbare Risiko (Grenzrisiko) eines bestimmten technischen Vorgangs oder Zustands. Dabei wird das Risiko durch eine Wahrscheinlichkeitsaussage beschrieben, d. h. durch die zu erwartende Häufigkeit des Eintritts eines zum Schaden führenden Ereignisses und das beim Ereigniseintritt zu erwartende Schadensausmaß. Auf Straßenverkehrsunfälle übertragen bedeutet dies beispielsweise die erwartete Häufigkeit von Unfällen nur mit Sachschäden oder die mit Personenschäden.

Die Wahrscheinlichkeitsaussage ist die erwartete Häufigkeit von Unfällen und das Schadensausmaß der Sach- bzw. der Personenschäden. Es ist nahe liegend, dass das Risiko, einen Unfall mit Sachschaden zu erleiden, ungleich höher ist als das Risiko für Unfälle mit Personenschaden. So wurden im Jahr 2005 in Deutschland insgesamt 1.917.373 Unfälle nur mit Sachschäden, jedoch nur 336.619 Unfälle mit Personenschäden registriert. Je größer aber das Risiko ist, desto geringer ist die Sicherheit, und umgekehrt gilt, je höher die Sicherheit gesteigert werden soll, desto geringer darf das Risiko nur sein.

Die Straßenverkehrssicherheit ist ausgerichtet auf den Menschen (Verkehrsteilnehmer), auf das Fahrzeug (Verkehrsmittel) und auf die Umwelt (Verkehrswege). Die Maßnahmen, die geeignet sind, Unfälle zu vermeiden, werden der aktiven Sicherheit zugeordnet. Handelt es sich dem gegenüber um Maßnahmen, die die Unfallfolgen mindern sollen, so werden sie der passiven Sicherheit zugerechnet. Im englischen Sprachgebrauch wird die aktive Sicherheit zutreffenderweise auch als primary safety gekennzeichnet, da es primär gilt, Unfälle zu vermeiden. Gelingt dies jedoch nicht, so greifen die Maßnahmen der sekundären Sicherheit (engl.: secondary safety) zur Minimierung der Folgen eines Unfalls. Während sich seit der Aufzeichnung der Unfallzahlen in Deutschland, also seit 1953, die aktive Sicherheit mehr als verdreifacht hat, erhöhte sich die passive Sicherheit etwas mehr als um das Sechsfache [1].

2 Die aktive Sicherheit

Die Maßnahmen zur Vermeidung von Unfällen, der aktiven Sicherheit also, zielen beispielsweise ab auf Verkehrsteilnehmer durch Verkehrspädagogik und -psychologie, Verkehrsmedizin und Rechtssicherheit, auf Verkehrsmittel durch Fahr-, Bedienungs-, Wahrnehmungs- und Konditionssicherheit, auf Verkehrswege durch Verkehrsfluss-Steuerung, Straßenführung und -bau, Unfallschwerpunkte und Verkehrsrecht.

3 Die passive Sicherheit

Diejenigen Maßnahmen, die geeignet sind, die Unfallfolgen zu mindern, wirken sich demgegenüber in der InCrash-Phase aus. Diese Phase reicht vom ersten Kontakt der Kollisionskontrahenten bis zum Stillstand der Fahrzeuge und der Ruhelage der Betroffenen und enthält mindestens eine Kontakt- und eine Auslaufphase, Mehrfachkollisionen sind dabei eingeschlossen. Genau genommen greifen aber auch noch im nachfolgenden Zeitraum, in der PostCrash-Phase, die Maßnahmen der passiven Sicherheit, wenn z. B. das Rettungswesen (Ausbildung des Rettungspersonals, Lage von Unfallkliniken, Einsatz von Rettungshubschraubern u. a.) einbezogen wird [2].

Die Maßnahmen, die der passiven Sicherheit zugerechnet werden, umfassen beispielsweise bei Verkehrsteilnehmern die Motivation zur Benutzung von Schutzeinrichtungen, die Erste- Hilfe-Ausbildung und den Versicherungsschutz, bei Verkehrsmitteln den Selbst- und den Kontrahentenschutz, letzterer oftmals auch „Partner"- Schutz genannt, bei Verkehrswegen die Straßenrand-Entschärfung, die Sicherung der Unfallstelle sowie das Rettungswesen. Herausragende Vertreter für Maßnahmen der passiven Sicherheit sind die als „Lebensretter Nummer 1" bezeichneten Sicherheitsgurte und die unterschiedlich eingesetzten Airbag- Systeme, auf die in Kapitel C3 einzugehen sein wird. Beide Einrichtungen sind Komponenten der dem Selbstschutz dienenden Insassenschutz-Systeme.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Zu diesem Buch8
Beiträge und Mitarbeiter12
Autorenverzeichnis16
Verzeichnis der Firmen und Organisationen18
Inhaltsverzeichnis20
Teil A: Grundlagen42
A1 Allgemeine Anmerkungen zum Sachverständigenwesen44
1 Einleitung44
2 Arten von Sachverständigen45
2.1 Sachverständige bei Gericht (Europa)48
2.1.1 Strafprozess48
2.1.2 Zivilprozess48
2.2 Arten von Gutachten49
2.2.1 Mündliche Gutachten49
2.2.2 Schriftliche Gutachten49
2.3 Detaillierte Hinweise und Grundlagen50
2.3.1 Auftragsannahme50
2.3.2 Grundlagen zur Gutachtenerstellung51
2.4 Nachvollziehbarkeit53
3 Naturwissenschaftliche Grundlagen54
3.1 Naturgesetz55
3.2 Theorie56
3.4 Hypothese57
3.5 Paradigma57
3.6 Spekulation57
3.7 Verifikation57
3.8 Fiktion58
3.9 Induktionsschluss58
4 Aussagesicherheit58
Literatur60
A2 Unfallaufnahme und Datenerhebung62
1 Einleitung62
2 Arten von Unfalldaten63
3 Dokumentation von objektiven Merkmalen64
3.1 Zeitpunkt der Datenerhebung64
3.2 Dokumentation von Unfalldaten64
3.3 Fotografische Dokumentation65
3.4 Geräte zur Sicherung von objektiven Merkmalen70
3.5 Vermessen von Unfallstelle und Spurenlagen71
3.5.1 Geräte und Verfahren zur Vermessung von Unfallstellen71
3.5.2 Rechtwinkel-Koordinaten-Messverfahren71
3.5.3 Dreieck-Messverfahren72
3.5.4 Vermessung von Kurven und Bögen73
3.5.5 Messtischverfahren74
4 Photogrammetrie75
4.1 Einleitung75
4.2 Anwendung76
4.3 Luftbild-Photogrammetrie76
4.4 Nahbereichs-Photogrammetrie76
4.5 Innere Orientierung77
4.6 Äußere Orientierung77
4.7 Die Perspektivische Projektion – Zentralprojektion77
4.8 Kollineare Abbildung78
4.9 Photogrammetrische Auswertung79
4.9.1 Transformation eines Punktes80
4.9.2 Erklärung der verwendeten Koordinatensysteme80
4.9.3 Transformation eines Bildpunktes in einen Straßenpunkt81
4.10 Streifenprojektion82
4.10.1 Prinzip82
4.10.2 Ablauf einer Messung83
4.10.3 Berechnung der Oberflächenkoordinaten83
4.11 Beispiele84
4.12 Luftbilder/Orthofotos87
A3 Messtechnik88
1 Einleitung88
1.1 Verwendung von Messgeräten vor Gericht88
2 Grundlagen der Messtechnik88
2.1 Direkte Messung88
2.2 Indirekte Messung88
2.3 Eichung89
2.4 Kalibrierung89
2.5 Messbereich90
2.6 Genauigkeit/Fehler90
2.7 Abtastrate90
2.8 Linearität90
2.9 Offsetfehler91
2.10 Aufzeichnungszeit91
2.11 Auflösung91
2.12 Speichertiefe91
2.13 Effektivwert – RMS91
3 Arten von Messgeräten92
3.1 Wegmessung92
3.2 Geschwindigkeitsmessung92
3.3 Beschleunigungs-/Verzögerungsmessung92
4 Messgeräteübersicht93
4.1 XLMeter93
4.2 PocketDAQ93
4.3 Corrsys/Datron94
4.4 Unfalldatenspeicher UDS94
4.5 VZM10095
4.6 Motometer95
4.7 VC2000/VC300096
4.8 GPS96
4.8.1 Methoden des DGPS97
4.8.2 Galileo98
4.9 OBD98
4.10 Lackdickenmessung99
Literatur99
A4 Systematik der Fahrzeugtechnik100
1 Systematik der Kraftfahrzeuge100
2 Klasseneinteilung nach Vorschriften102
3 Klasseneinteilung nach Marktgegebenheiten103
3.1 Zweiradfahrzeuge103
3.2 Vierradfahrzeuge104
4 Zur Berechnung der Kräfte zwischen Reifen und Fahrbahn106
4.1 Einführung106
4.2 Messtechnische Erfassung der Reifeneigenschaften107
4.3 Mathematische Ersatzmodelle für Reifen107
4.4 Modellbildung108
Literatur109
5 Grobe Einteilung der Reifenmodelle110
5.1 Linearisierte Beschreibung110
5.2 Nichtlineare Approximation gemessener Kennfelder110
5.3 Einfache Deformationsmodelle110
5.4 Strukturmodelle110
5.5 Realisierte und angewandte Modelle nach Autoren110
Literatur111
6 Begriffe aus der Fahrdynamik nach DIN 70 000112
A5 Kinematik116
1 Weg-Zeit-Analyse116
1.1 Weg-Zeit-Funktionen116
1.1.1 Gleichförmige Bewegung116
1.1.2 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung117
1.1.3 Gleichmäßige Änderung der Beschleunigung117
1.1.4 Translatorische Bewegung117
1.1.5 Rotatorische Bewegung118
1.2 Weg-Zeit-Diagramm119
1.3 Sichtbegrenzungslinien oder Sichtgrenzen120
1.4 Sichtbegrenzungslinien bei Blick in einen Rückspiegel121
2 Bremsvorgänge122
2.1 Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis122
2.2 Verzögerung über der Zeit und über dem Weg125
2.3 Bestimmung der mittleren Vollverzögerung von Kraftfahrzeugen bei der Zulassungsprüfung128
2.4 Definitionen129
3 Schleudervorgang130
3.1 Einleitung130
3.2 Fallbeispiele130
3.3 Berechnungsverfahren132
3.4 Anwendung von Näherungsformeln134
3.4.1 Anwendung des mittleren Schwimmwinkels und Teilbremsfaktors134
3.4.2 Formeln von Marquardt und McHenry138
3.5 Spurverfolgung139
3.5.1 Sehnenmodell139
3.5.2 Modellverfeinerung141
3.5.3 Lineares Modell142
3.5.4 Ellipsen-Modell142
4 Fahrvorgänge143
4.1 Zeitlicher Ablauf eines Bremsvorgangs als zusammengesetzte Bewegung143
4.2 Berechnung des Gesamtweges aus der Anfangsgeschwindigkeit und Endgeschwindigkeit145
4.4 Berechnung der Reaktionszeit bei gegebener Anfangs- und Endgeschwindigkeit und gegebenem Gesamtweg146
4.5 Berechnung der Bremsverzögerung bei gegebener Anfangsgeschwindigkeit und Gesamtweg147
4.6 Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit aus Gesamtzeit und Endgeschwindigkeit147
4.7 Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit aus Gesamtweg und Gesamtzeit148
4.8 Einholvorgänge (Einbiegen – Auffahren)148
4.8.1 Einholen nach dem Spurwechsel148
4.8.2 Einholen nach dem Einbiegen149
4.8.3 Berechnung der Differenzgeschwindigkeit151
4.8.4 Berechnung des Tiefenabstandes152
4.8.5 Berechnung der Reaktionsdauer und Beschleunigung des vorderen Fahrzeugs153
4.8.6 Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit des Auffahrenden154
4.8.7 Berechnung der Reaktionszeit des Auffahrenden154
4.8.8 Berechnung der Differenzgeschwindigkeit154
4.8.9 Berechnung der Reaktionszeit und Bremsverzögerung154
4.8.10 Vermeidbarkeitsbetrachtung154
4.9 Losfahren-Umsetzen-Abbremsen156
4.10 Die Kurvenfahrt von Fahrzeugen158
4.10.1 Die Dynamik der Kurvenfahrt158
4.10.3 Der ausgenutzte Seitenreibwert160
4.11 Der Spurwechselvorgang bzw. Ausweichvorgang161
4.11.1 Gerade Straße162
4.11.2 Gekrümmte Straße165
4.12 Der Abbiegevorgang167
5 Überholvorgang170
5.1 Einleitende Erklärungen170
5.2 Berechnungsverfahren170
5.3 Einfache Abschätzungen170
5.4 Formeln für geschlossene Lösungen172
5.4.1 Überholen mit konstanter Geschwindigkeit174
5.4.2 Überholen mit konstanter Beschleunigung aus gleicher Anfangsgeschwindigkeit wie der Überholte175
5.4.3 Überholen mit konstanter Beschleunigung ab Überholbeginn mit einer177
5.4.4 Überholen mit konstanter Beschleunigung ab Überholbeginn mit einer Anfangsgeschwindigkeit, die ungleich der des Überholten ist. Überholter beschleunigt oder verzögert während des Überholvorgangs177
5.5 Abbruch des Überholvorgangs178
5.6 Mindestsichtweite für den Überholvorgang180
Literatur183
6 Ampelphasen184
A6 Kinetik188
1 Einleitung188
2 Kinetische Berechnung der Bewegungen von Fahrzeugen/Gespannen188
3 Fahrmodell190
3.1 Koordinatensysteme190
3.2 Die Berechnung der Radaufstandspunkte192
3.3 Die Kräfte am freigeschnittenen Fahrzeug193
3.4 Die Radkräfte193
3.5 Feder- und Dämpferkräfte194
3.6 Federanschläge195
3.7 Radaufstandskräfte195
3.8 Reifeneigenschaften196
3.9 Das gebremste Rad198
3.10 Fahrzeuge mit Anti-Blockier-System (ABS)199
3.11 Das angetriebene Rad199
3.12 Die Transformation der Reifenkräfte ins Inertialsystem199
3.13 Der Luftwiderstand200
3.14 Die Anhängerkupplungskräfte200
3.15 Die Bewegungsgleichungen für das Fahrzeug200
3.16 Die Integration der Bewegungsgleichungen201
4 Das Anhängermodell204
4.1 Der ungelenkte Anhänger205
4.3 Der gelenkte Anhänger207
4.4 Die Vorgabe von Anfangsbedingungen bei Hängergespannen210
4.4.1 Anfangsbedingungen für den ungelenkten Anhänger211
4.4.2 Anfangsbedingungen für den gelenkten Anhänger212
5 Dynamik von Kraftfahrzeugen214
5.1 Gemessene Luftwiderstandsbeiwerte von Einspurfahrzeugen und anderen Fahrzeugen214
5.2 Bremskraftverteilung Grundlagen215
5.2.1 Berechnung des Bremsvorgangs eines Personenwagen215
5.2.2 Grundlagen215
5.2.3 Achskraftverteilungsdiagramm215
5.2.4 Bremskraftverteilungsdiagramm219
5.2.5 Bremskräfte im Bremskraftverteilungsdiagramm bei Steigerung der Bremswirkung223
5.2.6 Einfluss der Beladung auf das Bremskraftverteilungsdiagramm224
5.2.7 Bremskraft-Steuereinrichtungen224
5.2.8 Einfluss der Motorbremswirkung auf das Bremskraftverteilungsdiagramm225
5.2.9 Hinterradantrieb225
5.2.10 Vorderradantrieb226
5.2.11 Einfluss der Luftkräfte auf das Bremskraftverteilungsdiagramm226
5.3 Zusammenhang zwischen Bremskraftverteilung und Fahrzeugtyp227
5.3.1 Mittelmotor-Sportwagen227
5.3.2 Oberklasse-Limousine228
5.3.3 Mittelklassefahrzeug mit Vorderradantrieb228
5.3.4 Allradgetriebenes Geländefahrzeug mit kurzem Radstand229
5.3.5 Motorrad230
Literatur231
A7 Informationsaufnahme beim Kraftfahrer234
1 Einleitung234
2 Definitionen234
3 Reaktionspunkt235
3.1 Visuelle Informationsaufnahme237
4 Aufmerksamkeit (konzentrative – distributive)238
5 Visuelles System238
5.1 Akkomodationszeit238
5.2 Verteilung der Sinneszellen auf der Netzhaut238
5.3 Gesichtsfeld239
5.4 Statische Sehschärfe239
5.5 Dynamische Sehschärfe239
6 Analytische Ermittlung des Gefahrenerkennungspunktes eines sich bewegenden Hindernisses mit Hilfe der Sehwinkeländerung240
6.1 Einleitung240
6.2 Wahrnehmung statischer Objekte240
6.3 Tiefenwahrnehmung240
6.4 Bewegungswahrnehmung241
6.4.1 Wahrnehmung der eigenen Bewegung (Geschwindigkeitswahrnehmung)242
6.4.2 Wahrnehmung der Bewegung (Geschwindigkeit) eines Objekts (Bewegungswahrnehmung)242
6.4.3 Wahrnehmung der Relativbewegung (Relativgeschwindigkeit)245
Literatur249
A8 Vermeidbarkeitsbetrachtungen250
1 Einleitung250
2 Festlegung des Reaktionspunktes251
3 Grundsätzliche Überlegungen zu den Vermeidbarkeitsmöglichkeiten255
4 Berechnungsmöglichkeiten255
Literatur259
A9 Kollisionsmechanik260
1 Einleitung260
Literatur262
2 Grundlagen263
2.1 Newton’sche Axiome263
2.1.1 Lex Prima: Trägheitsprinzip263
2.1.2 Lex Seconda: Aktionsprinzip Grundgesetz der Dynamik263
2.1.3 Lex Tertia: (Reaktionsprinzip Wechselwirkungsprinzip)264
2.2 Kollisionsphasen264
2.3 Erhaltungssätze266
2.3.1 Impulserhaltung – Impulserhaltungssatz266
2.3.2 Drallerhaltung – Drallerhaltungssatz266
2.3.3 Energieerhaltungssatz267
2.4 Stoßtheorien268
2.4.1 Stoßtheorie nach Hertz und Saint Venant268
2.4.2 Stoßtheorie nach Galilei, Huygens und Newton (klassische Stoßtheorie)268
2.5 Ergänzungshypothesen zur klassischen Stoßtheorie268
2.5.1 Stoßzahlhypothese nach Newton268
2.5.2 Stosszahlhypothese nach Poisson268
2.5.3 Richtungshypothese nach Marquard268
2.5.4 Hypothese nach Slibar für Kollisionen ohne Abgleiten269
2.5.5 Gleithypothese von Kudlich und später Böhm und Hörz269
Literatur269
3 Gerader zentraler Stoß270
3.1 Realer Ablauf eines geraden zentralen Stoßes274
3.2 Berechnung nach EDCrash bzw. Crash3277
Literatur278
4 Grafische Verfahren279
4.1 Antriebs-Balance-Verfahren281
4.2 Rhomboid-Schnittverfahren284
4.3 Gegenverkehrsunfall287
Literatur291
5 Rechnerische Verfahren291
5.1 Zweidimensionaler exzentrischer Stoß291
5.2 Dreidimensionaler exzentrischer Stoß293
5.3 Vorwärtsrechnung293
5.3.1 Physikalische Grundlagen293
5.3.2 Stoßrechnung nach der Impuls- und Drallerhaltung295
5.3.3 Impulserhaltung295
5.3.4 Drallerhaltung295
5.3.5 Kontaktpunktgeschwindigkeiten295
5.3.6 Zusatzgleichungen, Stoßhypothesen296
5.3.7 Restitution, Stoßziffer296
5.3.8 Kollision ohne Abgleiten296
5.3.9 Abgleitkollision296
5.3.11 Festlegung der Berührtangente bzw. -ebene, des Reibungsfaktors und der Stoßziffer in der Praxis297
5.3.12 Zerreißung von Strukturen300
5.3.13 Schlussfolgerung304
5.4 Kontrollgrößen304
5.4.1 Geschwindigkeitsänderung304
5.4.2 Gierwinkel304
5.4.3 Berührpunktsgeschwindigkeit305
5.4.4 Differenz der Berührpunktsgeschwindigkeiten nach der Kollision306
5.4.5 Der k-Faktor306
5.4.7 Die induzierten Giergeschwindigkeiten307
5.4.8 Die Differenz der Giergeschwindigkeiten307
5.4.9 Der Reibwert307
5.4.10 Die Deformationsenergie307
5.4.11 EES-Werte nach Massen- und Eindringtiefenverhältnis308
5.4.12 Das „Verhältnis von Geschwindigkeitsänderung zu EES“ GEV308
Literatur309
6 Berechnung der Deformationsenergie aus Versuchen310
6.1 EBS (Equivalent barrier speed)312
6.2 EES (Energy equivalent speed)312
6.3 Beispiel AREC 2003 – WH0327313
6.4 Deformationsprofil313
Literatur317
7 Kraftrechnung – Steifigkeitsbasierte Stoßmodelle318
7.1 Ellipsoid Modell318
7.1.2 Ellispoid-Ellispoid-Kontakt (Fahrzeug-Fahrzeug)319
7.1.3 Ellipsoid-Ebenen-Kontakt (Fahrzeug-Untergrund)320
7.1.4 Grundmodelle für Kontaktberechnungen321
7.2 Mesh-Modell322
7.2.1 Knoteneigenschaften323
7.2.2 Kontakte zwischen Netz und Untergrund324
7.2.3 Fahrzeug-Fahrzeug-Kontakte325
Literatur325
8 Zusammenhang zwischen EES, bleibender Deformation, Kollisionsdauer und Struktursteifigkeit326
8.1 Einleitung326
8.2 EES-Wert-Berechnung326
8.3 Berechnung der Kollisionsdauer329
8.4 Strukturformeln331
8.4.1 Massenproportionale Rückverformung333
8.4.2 Nicht massenproportionale Rückverformung333
8.4.3 Definition einer Struktur mit nichtlinearer Kennlinie:335
8.5 Berechnung des EES-Wertes aus Unfallversuchen338
8.6 Crash-Tests341
8.6.1 Aus ams341
8.6.2 Eigene Versuche zur HWS-Problematik341
8.6.3 Dekra-Versuche342
8.6.4 Schlussbemerkung344
A10 Fußgängerunfälle346
1 Einleitung346
1.1 Unfallarten346
1.2 Definitionen349
2 Kinematik351
2.1 Kontaktphase352
2.2 Primärkontakt/Erstkontakt352
2.3 Unterzieheffekt353
2.4 Rotationsbewegungen353
2.5 Aufschöpfen oder Aufladen354
2.6 Flugphase355
2.7 Rutschphase356
2.8 Wurfweite357
2.9 Längswurfweite beim vollen Frontalzusammenstoß357
2.10 Längswurfweite bei hinein- oder herauslaufendem Fußgänger361
2.11 Querwurfweite364
2.12 Überfahren/Überrollen365
2.13 Beispiel eines Unfalls durch Überfahren365
2.14 Unfälle mit Überrollen367
2.15 Geschwindigkeitsverlust des Kraftfahrzeugs368
3 Bestimmung des Kollisionspunkts369
3.1 Schrankenverfahren370
4 Daten für Berechnungen374
4.1 Gehen374
4.2 Schnell Gehen375
4.3 Laufen375
4.4 Rennen376
Literatur381
A11 Unfälle mit Zweirädern382
1 Einleitung382
2 Einteilung der Zweiräder383
3 Statistik/Unfallforschung384
4 Einlaufphase387
4.1 Grundlagen zur Dynamik387
4.2 Kurvenfahrt387
4.3 Beschleunigung388
4.4 Höchstgeschwindigkeit390
4.5 Bremsen391
4.6 Kippen395
4.7 Ausweichen396
5 Kollisionsphase398
5.1 Crash-Versuche398
5.2 Impulserhaltungssatz402
6 Auslauf405
Literatur408
A12 Pkw-Pkw-Unfälle410
1 Zum Straßenverkehr in Deutschland und in Europa410
2 Qualitätssicherung durch Ringtests415
3 Validierung/Verifikation von Rekonstruktionsprogrammen418
4 Daten für Berechnungen419
4.1 Anfahren und Beschleunigen419
4.2 Bremsverzögerung426
4.3 Ausrollen von Pkw432
4.4 Reibungskoeffizienten433
Literatur436
A13 Unfälle mit Nutzfahrzeugen438
1 Allgemeines438
2 Tachographen438
Literatur441
A14 Unfälle mit land- oder forstwirtschaftlichen Fahrzeugen442
1 Unfallursachen442
2 Allgemeine Bemerkungen zur Technik von lof-Fahrzeugen443
2.1 Allgemeine Tendenzen443
2.2 Traktorenkonzepte443
2.3 Ausblick445
3 Rekonstruktionsgrundlagen445
3.1 Sicherheitsvorschriften447
3.2 Crash-Tests447
Literatur449
A15 Überschlagsunfälle450
1 Einleitung450
2 Allgemein450
3 Überschlagsphasen450
4 Arten von Überschlägen452
4.1 Rollover mit Zusammenstoß452
4.2 Rampen-Rollover452
4.3 Verhakter Rollover (Trip over)453
4.4 Fahrzeugdynamischer Rollover453
4.5 Absturz454
4.6 Überschlag nach vorne454
5 Experimentelle Test- und Evaluierungsmethoden455
5.1 SAE J2114 Dolly test (FMVSS 208)455
5.2 FMVSS 216 Roofcrush (Dacheindrückung)455
5.3 FMVSS 201 Occupant protection in interior impact (Insassenschutz)456
5.4 Inverted Drop Test (Inverser Dachfalltest)456
5.5 ADAC-Korkenzieher-(Corkscrew-)Test457
5.6 Alternative Testprozeduren457
5.7 Schlussbemerkung459
Literatur459
A16 Schienenfahrzeuge/Straßenbahnen460
1 Geschichte der Straßenbahnen460
2 Straßenbahntypen460
2.1 Fahrerhaus460
2.2 Bremsanlagen462
2.3 Fahrdatenerfassung464
3 Reaktion bei Notbremsvorgängen467
Literatur468
A17 Schadenaufklärung470
1 Einführung470
1.1 Kategorie 1471
1.2 Kategorie 2472
1.3 Kategorie 3476
2 Begehensformen478
2.1 Das vorsätzlich herbeigeführte Schadenereignis478
2.2 Das fingierte Schadenereignis478
2.3 Das fiktive Schadenereignis478
2.4 Der provozierte Verkehrsunfall478
2.5 Der ausgenutzte Verkehrsunfall478
3 Kollisionsanordnungen und wirtschaftliches Interesse479
3.1 Das vorsätzlich herbeigeführte Schadenereignis479
3.2 Das fingierte Schadenereignis486
3.3 Das fiktive Schadenereignis489
3.4 Der provozierte Verkehrsunfall491
3.5 Der ausgenutzte Verkehrsunfall493
4 Daten und Informationen499
4.1 Auswertung der Unterlagen499
4.2 Weitere Informationen zum Geschehensablauf500
4.3 Untersuchung und Dokumentation der beteiligten Fahrzeuge/Kollisionspartner502
4.3.1 Übersichtsaufnahmen505
4.3.2 Abbildungen zur Identifizierung und Individualisierung506
4.3.3 Abbildungen zum technischen Zustand, zu technischen Details und zur Ausstattung506
4.3.4 Abschnittsaufnahmen508
4.3.5 Detailaufnahmen510
4.3.6 Abbildungen mit Maßstab513
4.4 Besichtigung, Dokumentation und Vermessung der Unfallstelle/Schadenörtlichkeit520
5 Bewertung der Daten und Anknüpfungsinformationen521
6 Methoden zur Schadenaufklärung aus technischer Sicht521
6.1 Theoretische Untersuchungen521
6.1.1 Photographische Verfahren (Bildüberlagerung)521
6.1.2 Sonnenstand529
6.1.3 Radkontaktspuren531
6.1.4 Simulationsprogramme545
6.2 Experimentelle Untersuchungen549
6.2.1 Prinzipielle Untersuchungen549
6.2.2 Spezielle Untersuchungen550
6.2.3 Fahrzeugzusammenstellung/Ortstermin555
7 Gutachtenerstellung557
Literatur559
A18 Insassensimulation562
1 Einleitung562
2 Fragestellungen562
3 Simulationsmodelle563
4 Simulation564
4.1 Gelenke565
4.2 Kontakte566
4.3 Crash-Puls567
4.4 Rückhaltesysteme567
4.5 Verfahrensschritte568
4.6 Innenraummodellierung569
5 Ergebnisse570
Literatur571
A19 Biomechanik572
1 Einleitung572
2 Grundlagen der Anatomie572
3 Belastungsgrößen – Klassifizierung der Verletzungsschwere573
3.1 Abbreviated Injury Scale (AIS)573
3.2 Die Verletzungsbeeinträchtigungsskala IIS (Injury Impairment Scale)575
3.3 Der 3 ms-Wert576
3.4 Das Kopf-Verletzungskriterium HIC (Head Injury Criterion)576
3.5 Das Viskosekriterium VC (Viscous Criterion)577
3.6 Das Hals-Verletzungskriterium NIC (Neck Injury Criterion)577
4 Biomechanische Belastungsgrenzen577
5 Beurteilung von Halswirbelsäulenverletzungen aus technischer Sicht579
5.1 Allgemeine Ausführungen579
5.2 Aufprallarten580
5.2.1 Heckkollision580
5.2.2 Frontalkollision582
5.2.3 Seitenkollision582
5.3 Belastungsgrenzen584
5.4 Schweregrad der HWS-Verletzung und statistische Ergebnisse585
Literatur586
A20 Simulation und Animation588
1 Einleitung588
2 Simulation589
2.1 Grenzen der Simulation590
2.2 Verifikation590
2.3 Ringversuche591
2.4 Simulationsmodelle591
2.4.1 Kinematische Simulation591
3 Animation592
4 Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung von Simulationsprogrammen594
5 Nachvollziehbarkeit594
Literatur595
Teil B: Fallbeispiele Fallbeispiele597
B1 Unfälle mit Tieren598
1 Allgemeines598
2 Daten für Berechnungen – Tiere598
2.1 Die Gangarten der Pferde600
2.2 Pferderassen601
3 Falldarstellungen604
4 Versuche607
Literatur607
B2 Unfälle mit Fußgängern608
1 Sachverhalt608
2 Auftrag608
3 Objektive Merkmale609
4 Unfallrekonstruktion611
4.1 Vermeidbarkeit für den Pkw-Fahrer613
5 Zusammenfassung615
B3 Unfälle mit Zweiradfahrzeugen616
1 Sachverhalt616
2 Durchgeführte Maßnahmen/Aufgabenstellung/Lösungsweg616
3 Objektive Merkmale617
4 Analyse621
4.1 Bewegungsabläufe/Kollision621
4.2 Geschwindigkeitsberechnungen622
4.3 Vermeidbarkeit für den Pkw-Fahrer623
B4 Unfälle mit motorisierten Zweirädern624
1 Pkw kollidiert mit vorfahrtsberechtigtem Krad624
1.1 Sachverhalt624
1.2 Durchgeführte Maßnahmen/Aufgabenstellung/Lösungsweg624
1.3 Objektive Merkmale625
1.3.1 Beschädigungen/technische Zustände625
1.3.2 Unfallstelle/Endstände/Spuren627
1.4 Analyse630
1.4.1 Rekonstruktion der Bewegungsabläufe630
1.4.2 Geschwindigkeiten631
1.4.3 Weg-Zeit-Betrachtungen und Vermeidbarkeit636
B5 Unfälle mit Pkw640
1 Sachverhalt640
2 Auftrag640
3 Objektive Merkmale640
4 Unfallrekonstruktion642
5 Zusammenfassung646
B6 Unfälle mit Kleintransportern648
1 Sachverhalt648
2 Durchgeführte Maßnahmen/Aufgabenstellung/Lösungsweg648
3 Objektive Merkmale und sonstige Informationen649
3.1 Beschädigungen649
3.2 Unfallstelle/Endstände/Spuren650
4 Analyse652
4.1 Rekonstruktion der Bewegungsabläufe652
4.2 Geschwindigkeiten653
4.2.1 Kollisionsgeschwindigkeiten653
4.2.2 Ausgangsgeschwindigkeiten656
4.3 Weg-Zeit-Betrachtungen658
4.4 Unfallursache658
B7 Unfälle mit Nutzfahrzeugen660
1 Sachverhalt660
2 Durchgeführte Maßnahmen/Aufgabenstellung/Lösungsweg660
3 Objektive Merkmale661
3.1 Unfallstelle/Endpositionen/Spuren661
3.2 Fahrzeugkenndaten/Beschädigungen665
4 Technischer Zustand666
5 Rekonstruktion des Bewegungsablaufes670
5.1 Geschwindigkeit des Busses671
5.2 Weg-Zeit-Verhalten und Vermeidbarkeit673
Schwerlasttransporter schwenkt bei Kurvenfahrt aus und kollidiert mit einem entgegen kommenden Pkw675
1 Sachverhalt675
2 Auftrag675
3 Objektive Merkmale675
3.1 Merkmale am Sattelzug677
3.2 Sichtverhältnisse für den Fahrer des Sattelzugs678
4 Unfallrekonstruktion680
5 Unfallvermeidung681
Unfall Bus/Radfahrer682
1 Bremsversuch auf dem Bus mit PocketDAQ683
2 Spuren an den Fahrzeugen684
3 Spuren auf der Fahrbahn684
4 Geschwindigkeit des Busses685
B8 Unfälle mit land- oder forstwirtschaftlichen Fahrzeugen690
1 Sachverhalt690
2 Auftrag690
3 Objektive Merkmale690
3.1 Besichtigung des Traktors694
4 Unfallrekonstruktion695
5 Unfallvermeidung698
6 Zusammenfassung698
B9 Unfälle mit Schienenfahrzeugen700
1 Sachverhalt700
2 Parteivorträge und sonstige Informationen701
2.1 Klagevortrag701
2.2 Beklagtenvortrag702
2.3 Beweisaufnahme702
3 Sachverständige Feststellungen und Ausführungen702
3.1 Fahrdatenerfassung der Straßenbahn702
3.2 Ortsbesichtigung und Erkennbarkeit des Blaulichts703
3.3 Vergleich der Fahrdatenerfassung mit dem XLMeter704
3.4 Kollision zwischen Straßenbahn und Polizeifahrzeug705
3.5 Weg-Zeit-Berechnungen706
4 Zusammenfassung709
B10 Alleinunfälle710
1 Einleitung710
2 Fallbeispiel 1: Überschreiten der Kurvengrenzgeschwindigkeit710
2.1 Ablauf711
2.2 Augenschein, Rekonstruktion (alle Fahrzeuge sind Vergleichsfahrzeuge)713
2.3 Unfalldynamische Grundlagen714
2.4 Unfallanalyse (Hergang)716
2.5 Sicherheitsgurte719
2.6 Anhaltestrecken720
2.7 Beurteilung der Fahrweise des BMW-Fahrers720
2.8 Die Person des BMW-Fahrers720
3 Fallbeispiel 2: „Flugunfall“721
3.1 Unfalluntersuchung721
3.1 Unfalluntersuchung721
4 Zusammenfassung724
B11 Überschlagunfälle726
1 Sachverhalt726
2 Durchgeführte Maßnahmen/Aufgabenstellung/Lösungsweg726
3 Objektive Merkmale727
4 Analyse733
4.1 Bewegungsabläufe/Kollision733
4.2 Geschwindigkeitsberechnungen734
4.3 Vermeidbarkeit735
B12 Beispiele zu Insassenverletzungen Beweissicherung und Rekonstruktion von Straßenverkehrsunfällen mit unklarer Sitzposition736
1 Einleitung736
2 Fallbeispiel 1737
2.1 Ausgangssituation737
2.2 Ablauf der Beweissicherung737
3 Fallbeispiel 2740
3.1 Ausgangssituation740
3.2 Ablauf der Beweissicherung740
4 Fallbeispiel 3743
4.1 Ausgangssituation743
4.2 Ablauf der Beweissicherung743
5 Aufgaben der Sachverständigen bei der Konfrontation mit unklaren Fahrereigenschaften745
5.1 Technischer Sachverständiger745
5.1.1 Arbeit am Unfallort745
5.1.2 Spurensicherung am Fahrzeug746
5.1.3 Teilnahme an medizinischen Untersuchungen747
5.1.4 Rekonstruktion der Bewegungsabläufe747
5.2 Medizinischer Sachverständiger747
6 Fazit749
Literatur749
Teil C: Sonderthemen751
C1 Aktive und passive Sicherheit Dr.752
1 Die Fahrzeugsicherheit und das Risiko752
2 Die aktive Sicherheit752
3 Die passive Sicherheit753
4 Nutzung von Daten und Informationen aus der aktiven für die passive Sicherheit753
Literatur754
C2 Sicherheitsgurte756
1 Bedeutung der Gurtanlege-Quote756
2 Komponenten und Funktionsweise des Sicherheitsgurts756
3 Sensierung und Auslösekriterien758
4 Fragestellung aus der Sicht des Gutachters758
Literatur759
B – Spurenkundliche Überprüfung der Gurtsysteme760
1 Einleitung760
2 Sicherstellung von Sicherheitsgurten760
3 Bewertung von Spuren als Tragspuren760
4 Untersuchung von Sicherheitsgurten (Dreipunkt-Sicherheitsgurte ohne Straffer)761
4.1 Vor-Untersuchungen761
4.2 Mikroskopische Untersuchungen761
5 Gurtstraffer/Gurtstrammer764
6 Zusammenfassung764
Literatur765
7 Spurenkundliche Überprüfung der Gurtsysteme: Ein Fallbeispiel765
7.1 Einleitung765
7.2 Spurensicherung am Unfallort und am Fahrzeug – Sicherheitsgurten?765
7.3 Bewertung von Spuren als Tragspuren769
7.4 Zusammenfassung769
Literatur769
C3 Airbag-Systeme770
1 Der Airbag als Sicherheitsbestandteil heutiger Automobile770
2 Komponenten und Funktionsweise von Airbag-Systemen771
3 Sensierung und Auslösekriterien772
4 Fragestellung aus der Sicht des Gutachters773
Literatur774
C4 Schutzhelme776
1 Einleitung776
2 Erste Untersuchungen am Helm776
3 ECE-Typenprüfung von Helmen776
4 Beschädigungen am Helm777
5 Untersuchungen am Kinnriemen und am Helmschloss778
6 Literatur zu Helmverlusten bei Motorradunfällen779
7 Zusammenfassung779
8 Begriffsbestimmungen (Schutzhelme und Visiere ECE-R 22)780
Literatur781
C5 Reifen und Räder782
1 Einleitung782
2 Sicherstellung von Rädern und Reifen782
3 Reifenschäden als Unfallfolgen783
4 Untersuchung von Rädern/Reifen783
5 Walkspuren an Rädern/Reifen784
6 Zusammenfassung786
Literatur787
C6 Glühlampen788
1 Einleitung788
2 Sicherung von Glühlampen788
3 Untersuchungen von Glühlampen789
3.1 Visuelle und elektrische Untersuchung789
3.2 Beurteilungskriterien bei Glühlampenuntersuchungen789
3.3 Oxidationsspuren an Glühlampen791
3.4 Untersuchung von blauen Aufdampfungen an Glühwendeln792
4 Bewertung von Spuren an Glühlampen792
5 Fallversuche mit Glühlampen792
6 Blinkerlampen und Blinkfrequenz793
7 Xenon-Lampensysteme793
8 LED-Lampensysteme794
9 Zusammenfassung795
Literatur795
C7 Fahrzeugschlüssel796
1 Fragestellung796
2 Schlüssel und elektronische Sicherungssysteme796
2.1 Mechanischer Schlüsselteil796
2.2 Elektronischer Schlüsselteil799
3 Schlüsseluntersuchung800
3.1 Zugehörigkeit zum Fahrzeug802
3.2 Duplizierspuren803
3.3 Spuren durch Manipulationen an einem Transponder805
C8 Mikrospuren, Mikrospurensicherung, Mikrospurenauswertung806
1 Einleitung806
2 Sicherung von Mikrospuren806
3 Auswertung von Mikrospuren806
4 Bewertung von Mikrospuren807
5 Arten von Mikrospuren807
6 Einsatz des Spurensicherungsklebebands808
7 Stereomikroskopische Vor-Untersuchungen808
8 Beeinflussung des Spurenmaterials durch die Klebebänder respektive den Klebstoff809
9 Mikroskopische Untersuchungen809
9.1 UV/VIS-Spektroskopie (Lackspuren, textile Fasern)809
9.2 FourierTransformierte-InfraRot-(FT-IR-)Spektroskopie (Lackspuren, Kunststoffe)809
9.3 Pyrolyse-GC-MS (Pyrolyse-Gas-Chromatografie- Massenspektroskopie) (Lackspuren, Kunststoffe)811
9.4 Biologische Spuren (Pflanzenfasern, Moose, Holz etc.)811
9.5 Anorganische Spuren (Straßenschmutz, Steinchen, Mauerabrieb, metallische Spuren etc.)812
9.6 Menschliche und tierische Haare812
9.7 Blut, Speichel, Sperma und Gewebespuren (inklusive DNA-Material)813
9.8 Glas (Splitter, Scherben)814
10 Lackspuren/Lackdatenbank815
11 Zusammenfassung815
Literatur816
C9 Elektronik im Kraftfahrzeug818
1 Einführung818
2 Anwendungsgebiete818
3 Vernetzung und Bussysteme819
4 Steuergeräte820
5 Sensoren822
5.1 Temperatursensoren822
5.2 Positionssensoren822
5.3 Optische Sensoren823
5.4 Induktive Drehzahlsensoren823
5.5 Beschleunigungssensoren823
5.6 Ultraschallsensoren823
5.7 Weitere Sensoren823
5.8 Schalter und Taster824
6 Diagnose und Prüfmöglichkeiten824
7 Optische Lichtleitersysteme826
8 Lichttechnik827
9 Vorgehensweise bei Fehlersuche827
10 Zusammenfassung/Ausblick828
Literatur829
C10 Zukünftige Methoden bei der Spurensicherung830
1 Einleitung830
2 Geschichte und Grundlagen830
3 3D-Photogrammetrie831
4 Neue Möglichkeiten und Bedürfnisse831
5 3D-Scanner-Technologien832
6 Anwendungsmöglichkeiten und Fallbeispiele833
C11 Biomechanische Daten844
1 Einleitung844
2 Modellierung des menschlichen Körpers847
2.1 Körpersegmente848
2.2 Methoden zur Ermittlung der Charakteristika von Körpersegmenten849
Literatur860
C12 Bemerkbarkeit von Kleinkollisionen862
1 Einführung862
2 Feststellen des Verursachers862
3 Möglichkeiten der Bemerkbarkeit von Kleinkollisionen863
3.1 Optische Bemerkbarkeit863
3.2 Akustische Bemerkbarkeit864
3.3 Taktile bzw. kinästhetische Bemerkbarkeit865
4 Beschädigungsmerkmale865
5 Verformungswiderstand866
6 Kollisionsversuche866
7 Zusammenfassung868
Literatur868
C13 Dunkelheitsunfälle870
Teil 1: Sichtbarkeit aus lichttechnischer Sicht, der Dunkelheitsunfall, Rekonstruktion durch Berechnung870
1 Abgrenzung, Zielstellung870
2 Lichttechnische Größen870
3 Wahrnehmungsphysiologische Grundlagen, Wahrnehmungsmodell873
4 Wahrnehmung und Wahrnehmungsmodelle874
5 Berechnung der Wahrnehmung nach dem Kontrastwahrnehmungsmodell875
6 Die lichttechnische Unfallrekonstruktion (prinzipielle Vorgehensweise)879
7 Messung lichttechnisch relevanter Größen880
7.1 Messung der Leuchtdichte880
7.2 Messung der Beleuchtungsstärke882
7.3 Folgen ungenügender V( )-Anpassung bei Leuchtdichte- und Beleuchtungsstärkemessgeräten883
Literatur884
Teil 2: Übersicht und allgemeine Hinweise zur Bearbeitung von Dunkelheitsunfällen885
1 Rekonstruktionsmethoden und Einflussgrößen für die lichttechnische Rekonstruktion885
2 Blickzuwendungszeit889
3 Physiologisch-optische Grundlagen und visueller Wahrnehmungsprozess892
Teil D: Begriffe, Formeln, Tabellen897
D1 Fachbegriffe nach DIN 75204 Straßenfahrzeuge898
1 Teil 1 – Bewegungsvorgang, Weg-Zeit-Betrachtung, Kollisionsvorgang898
2 Teil 2 – Spuren915
3 Teil 3 – Unfallumstände, Fahrzeug, Person919
4 In Befund und Gutachten zu verwendende Benennungen (ÖNorm 5050 – Anhang B)922
D2 Begriffe und Abkürzungen928
1 Wichtige Abkürzungen in der Fahrzeugsicherheit928
2 Firmen und Institutionen929
D3 Medizinische Fachausdrücke932
Anhang972
Sachwortverzeichnis978

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