Motorrad-Airbags: Nichts als heiße Luft?

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Es gibt zahlreiche Kaufberatungen und Guides die einen dabei helfen sollen, die perfekte mit einem Airbag ausgestattete Schutzausrüstung zu finden, die sämtliche Bedürfnisse und Erwartungen entspricht.

Wir jedoch wollen ein wenig Licht auf die Entstehungsgeschichte und den Entwicklungsprozess werfen, die ein System erschaffen haben, welches von einer großen Bandbreite an Herstellern angeboten werden, denn Hersteller wie Held, Ixon, Dainese, Alpinestars, Furygan, Klim, RST und Helite leisten wirklich hervorragende Arbeit, wenn es um den Schutz von Leib und Seele geht.

Im Allgemeinen gelten Airbags als die größten Lebensretter seit der Erfindung des Sicherheitsgurtes – und jetzt dringen sie vermehrt in den Bereich der Motorräder und damit direkt zu uns Fahrern durch.

Es war einmal…

Die grundsätzliche Idee eine technische Einrichtung zu erschaffen, welche das Ziel hat, die Verletzungsschwere zu verringern oder die Wahrscheinlichkeit einer tödlichen Verletzung zu Opfer zu fallen stammt aus den frühen 1950er Jahren. 1953 erhielt John HETRICK ein US-Patent zugesprochen welches eine „Sicherheitskissenbaugruppe für Kraftfahrzeuge” beschreibt. Etwa zur gleichen Zeit erhielt der Deutsche Walter LINDERER ein Patent für ein ähnliches Gerät das mit heutigen Airbags durchaus vergleichbar war. Bei den Airbag-Designs von HETRICK und LINDERER fehlte jedoch eine wichtige und kritische Komponente, nämlich Sensoren, welche in der Lage waren Unfälle zu erkennen und den Airbag auslösen sollten. Ein technisches Hindernis, welches damals schwer zu überwinden war.

Während sich Airbags im PWK Sektor aus mehreren Gründen wie wesentlich höheren Produktionskapazitäten, besseren Platzierungsbedingungen und vor allem den gesetzlich geltenden Sicherheitsbestimmungen wesentlich weiter verbreiteten, hatte die Airbag-Technologie im Motorrad Sektor einen ziemlich schwierigen Start. Vor allem weil es auch darum ging, diese für Motorradzwecke entsprechend adaptieren zu müssen und erwartungsgemäß eine große Herausforderung darstellt.

Alles hat seinen Ursprung

Viele wissen vielleicht nicht, dass Motorradairbags in Großbritannien bereits Mitte der 1970er Jahre ausgiebig getestet wurden. Dennoch dauerte es ungefähr 35 Jahre, bis das erste Motorrad tatsächlich eine Airbag-Einheit erhielt und zwar in einer großer Honda Goldwing im Jahr 2006. Es gibt immer noch zahlreiche Debatten über die Sinnhaftigkeit und viele damit verbundene Probleme die bei mit Airbags ausgestatteten Motorrädern zu berücksichtigen sind. Für Honda-Ingenieure mag es eine ziemlich einfache Aufgabe sein, einen Airbag in einer relativ großen Goldwing mit viel Platz zu verbauen, aber wie sieht es bei einem stromlinienförmigen und leichten Superbike aus? Sicher, es ist eine gute Idee, die (primäre) Kollisionsenergie die auf den Fahrer wirkt zu reduzieren, aber was passiert, wenn der Fahrer vom Motorrad abgeworfen wird?

Mit der Zeit wurde immer deutlicher, dass es möglicherweise besser und effektiver ist den Airbag selbst so nah wie möglich am Fahrer zu positionieren. Vor diesem Hintergrund kam die Industrie auf die Idee, die Airbag Elemente in die Sicherheitskleidung zu integrieren um im Falle eines Unfalls eine zusätzliche Schutzschicht zu bieten.

Es war nicht so schwierig den am besten geeigneten Ort für die Anbringung der Airbag Kammern zu finden, da viele Crash-Daten im Laufe der Zeit umfassende Informationen darüber lieferten, welche Körperbereiche beim Aufprall auf ein Hindernis am meisten verletzt werden. Da der Kopf des Fahrers das kritischste Körperteil darstellt das es zu schützen gilt, war ein auf der Schulter montiertes, aufblasbares Element eine naheliegende Wahl.

Wodurch wurde die Entwicklung maßgeblich geprägt?

Die Mission ist klar, aber was ist der missing link, der die Entwicklung und die wachsende Beliebtheit zahlreicher Produkte und Systeme zwischen denen man heute die Qual der Wahl hat, wirklich angekurbelt hat? Du hast es vielleicht schon erraten, wo alles begann und das ist… Der Motorsport.

Wie wir alle wissen sind Motorradmeisterschaften schnelle und brutale Rennen. Und wer schnell fährt, muss auch blitzartig schnell reagieren können. Diese hohen Anforderungen sind für einen Rennmotorradfahrer von entscheidender Bedeutung, da jeder Fahrer ein Rennen möglichst für sich entscheiden möchte. Verständlicherweise ist es wichtig auch ein System zu haben, das ebenfalls mit der Geschwindigkeit des Fahrers Schritt halten kann, um ein Höchstmaß an Schutz zu ermöglichen.

Was passiert da jetzt eigentlich?

Zurück zu dem, was tatsächlich passiert, wenn es passiert: Während der Aufblasphase zielt der Schulterairbag darauf ab, die Bewegung des Kopfes des Fahrers in beiden Seiten (links/rechts) und nach hinten zu begrenzen und so Nackenverletzungen zu reduzieren. Als nächstes ist es wichtig, den Rücken und die Rippen zu schützen: Während eine gebrochene Wirbelsäule keinen weiteren Kommentar darüber benötigt, wie das Ganze für einen Menschen ausgehen kann, übersehen viele Fahrer oft die Gefahr in die Rippen getroffen zu werden. Abgesehen von den ungeheuerlichen Schmerzen gebrochener Rippen oder Verletzungen der jeweiligen Rumpfmuskelbereiche, können gebrochene Rippen bei einem heftigen Crash die Lunge durchdringen und sogar das Herz verletzen. Die Möglichkeit, Schäden an den Rippen und der Körperseite des Fahrers zu begrenzen hat die nächstmögliche Platzierungsmöglichkeit von aufblasbaren Airbag Elementen nahegelegt.

So weit, so gut könnte man sagen; Wenn der Fahrer zwischen aufgeblasenen Airbag Taschen gut gepolstert ist, sieht das wie ein wahrer Lebensretter aus: Aber wer entscheidet eigentlich, wann eine Situation derart kritisch ist und ein Airbag ausgelöst werden sollte? Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten dies zu tun – aber alles Schritt für Schritt.

Wer ist jetzt der Auslöser?

Bei Vollairbag-Jacken sind mehrere Auslösemöglichkeiten zu berücksichtigen. Je nach System geschieht dies entweder indirekt durch den Fahrer selbst oder völlig automatisiert.

Der häufigste Systemauslöser ist mittels einer Verkabelung eines CO2-Gaskanisters im Airbagsystem des Fahrers mit dem Motorrad selbst. Wenn der Fahrer vom Motorrad abgeworfen wird und die Zugkraft einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, wird ein Gaskanister geöffnet der zum Aufblasen der Airbags führt. Diese Auslösemethode kann allerdings fehlerhaft sein, da ein Fahrer der sich bereits auf das Hindernis zubewegt und noch mit dem System verbunden ist, nicht geschützt werden kann da das System im schlimmsten Fall nicht ausgelöst wird.

Ein weiteres Auslöseprinzip ist infolge einer Verbindungstrennung durch den Abgleich zweier Sensoren die nach dem Proximity-Prinzip arbeiten: Wird diese Verbindung getrennt, aktiviert schließlich der Auslöser. Abgesehen von den Belastungen auf die Sensoren und die zentrale Recheneinheit (CPU) welches in das Design des Motorradsitzes und der Schutzbekleidung einfließen muss, hat die Methode einen erheblichen Nachteil: Bei den meisten Motorradunfällen geschieht die Auslösung häufig nicht oder grundsätzlich zu spät, da im Falle eines Unfalls häufig sehr ähnliche Sensorwerte vorliegen. Die Suche eines optimalen Arbeitsbereichs hat sich bis dato als erfolglos erwiesen. Selbst wenn dies gelöst werden würde und das Airbag-System genügend Zeit hätte um ordnungsgemäß zu arbeiten, würde ein derartiges System keinen ausreichenden Schutz vor Lowside- oder Highside-Unfälle bieten.

Last but not least gibt es die Methode mittels Multisensor-Auslösung als Crème de la Crème, welche die bislang umfassendste Crash-Erkennungstechnologie darstellt. Und jetzt rate mal wo diese Technologie ihren Ursprung hat: Richtig und zwar im Rennsport, da dort ein niedriger Preis von geringerer Bedeutung ist – ganz im Gegenzug zur Leistung welche einen möglichst hohen Schutz bieten muss. Die renommierten Hersteller von Schutzbekleidung wie Alpinestars und Dainese bilden hier die Speerspitze, wenn es um die Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet geht – mit bisher vielversprechenden Ergebnissen.

Vorwärts mit der richtigen Technologie

Die Multi-Sensor-Methode ist recht komplex und erfordert die rasche Verarbeitung zahlreicher Daten von einer Vielzahl von Sensoren. Diese Sensoreinheiten müssen sowohl am Motorrad als auch am Fahrer angebracht um mittels einer dedizierte Verarbeitungseinheit alle Datenströme verarbeitet und gefiltert werden um überhaupt feststellen zu können, ob eine Situation außer Kontrolle geraten ist oder nicht. Denke dabei kurz an die relativ einfache Anwendung von ABS zurück die wir vor einiger Zeit veröffentlicht haben bei der die Drehzahl des betrachteten Rads immer mit einem Referenzwert verglichen wird, um so festzustellen, ob ein Rad blockiert oder frei rollt. Zusätzlich müssen Multi-Sensor Systeme herauszufinden, ob die auftretenden Sensorwerte das Ergebnis von regulären Fahrzeugvibrationen sind wie sie während jeder Fahrt wie beim Fahren mit 300 km/h über einen raueren Streckenabschnitt auftreten oder von einer gefährlichen Situation stammen, wenn der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug verloren hat.

Viele weitere Faktoren wie unterschiedlichen G-Kräfte, die momentane Fahrerhaltung und Körperorientierung müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Alpinestars verfügt sogar über ein System mit zwei Stickstoffkanistern, sodass die Airbags bei Bedarf zweimal ausgelöst werden kann. Dies ist im Rennsport oft notwendig sowie in der MotoGP weit verbreitet und stellt den neuesten Stand der Technik dar

Es umfasst ungefähr 7 Sensoren und eine 5-stufige Trigger-Routine, deren Auslösedauer nur 8 Millisekunden benötigt. Dies stellt naturgemäß das technisch fortschrittlichste Fahrer-Airbag-Rig dar. Durch die hohe Komplexität und Anpassung an den jeweiligen Fahrer selbst wäre es – falls verfügbar – erwartungsgemäß sehr hochpreisig. Wenn man jetzt an ABS zurückdenkt wo nur einige wenige Parameter berücksichtigt werden ist das Ganze eine ziemlich beeindruckende Technologie, findest du nicht? Wer weiß, vielleicht wird sie eines Tages einer breiten Masse zu einem erschwinglichen Preis verfügbar gemacht werden.

Was bringt die Zukunft?

Die Entwicklung von Motorradairbags hat einen wirklich langen Weg zurückgelegt, dabei gibt es noch viel zu erforschen und zahlreiche neue Ideen zur Folge haben. Angesichts der rasenden Entwicklungen im Bereich Mobile Computing und der stetig steigenden Leistung im Allgemeinen scheint die CPU-Verarbeitungsleistung eines der Schlüsselelemente zu sein, wenn es darum geht, mit der Geschwindigkeit eines Fahrers und der schieren Datenmenge die dabei auftritt, mithalten zu können.

Einige könnten sogar sagen, dass das gute alte Motorrad bereits genau wie mancher PKW zu digital wird und sich immer mehr von der ursprünglichen Einfachheit entfernt mit der alles begonnen hat und viele Puristen schätzen. Dennoch: Auch für diesen Bereich mit seinen modernen Verkehrs- oder Rennherausforderungen und den damit verbundenen Gefahren muss eine vernünftige und zukunftstaugliche Lösung gefunden werden.

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