Unfallforschung Muskeln, Knochen und Haut: Wie nahe Crashtest-Dummys am Menschen sind

Wie sicher ist ein Fahrzeug? Wissenschaftler untersuchen das mittels Crashtests. Die eingesetzten Dummys ähneln dem Menschen dabei immer mehr – bis hin zu Gelenken und Muskeln.

Keine blockierenden Räder oder quietschenden Reifen: Ungebremst fährt das Auto ins Hindernis. Glas splittert, Blech verformt sich und im Innenraum wird ein Dummy herumgeschleudert. Seit Jahren konstruieren Forscher auf diese Weise Zusammenstöße, um die Sicherheit von Fahrzeugen zu prüfen oder um Unfälle zu rekonstruieren. Mit einer neuen Dummy-Variante können sie nun auch innere Verletzungen darstellen.

Es ist mehr als 20 Jahre her, dass der Berliner Unfallforscher Michael Weyde feststellte, dass er mit konventionellen Dummys keine forensischen Versuche für Gerichtsverfahren durchführen kann. „Bei Autounfällen mit Fußgängern oder Radfahrern waren die konventionellen Dummys zu starr und zu gestaltfest. Die Schäden die die Dummys an den Fahrzeugen im Test verursachten, tauchten in der Realität nicht auf“, sagt er. Statt der Knochen brachen die Stoßstangen der Autos. Nur die Schäden an Windschutzscheiben und Dächern entsprachen der Wirklichkeit.

Biofidel-Dummy kommt Körperbau des Menschen nahe

Also optimierte Weyde die Standard-Dummys. Anfangs wollte er damit Schäden am Fahrzeug auswerten, merkte aber, dass sich mit dem entsprechenden Ersatzkörper auch Verletzungen realistisch darstellen lassen. Im Jahr 2010 kam dann die Weiterentwicklung: Michael Weyde entwarf seinen eigenen Biofidel-Dummy. Ein Dummy also, der dem Körperbau des Menschen nahekommt und mit dessen Hilfe sich Verletzungen sehr viel besser auswerten lassen.

Statt Verbindungen zwischen Körperteilen mit Bolzen-Gabelgelenken aus dem Maschinenbau nachzubilden, schweben ihm Stempelgelenke wie beim Menschen vor. Eine wesentlich realistischere Nachbildung. Um Knochen darzustellen, verwendete er anfangs Holzarten wie Fichte oder Eichenholz.

Fahrzeugsicherheit

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Gemeinsam mit Studenten der HTW Dresden und der TU Berlin entwickelte Weyde den Dummy weiter, mit Stoffen und Materialien, die der Zug-, Druck- und Biegefestigkeit von Knochenmaterial entsprechen. Diese goss er in Formen, die Knochen ähneln. Dann folgte die dritte Generation des Biofidel-Dummys: Ein spezielles Silikon bildet nun auch Weichteilgewebe, Muskeln und Fett nach und gleicht in der Verformung den menschlichen Entsprechungen. Dazu kommt eine neuartige Haut aus einer Latex-Mischung.

Der Dummy wiegt immer 78 Kilogramm und ist 1,78 Meter groß

Für die Produktion vergleichbarer Dummys hat der Gutachter einen Partner, der den Biofidel-Dummy inzwischen weltweit vertreibt. Damit sind nun viele Crashtests darstellbar, die vorher so nicht möglich gewesen sind. „Wir haben gemerkt, dass bei bestimmten Zusammenstößen Beine und Rippen brechen“, sagt Michael Weyde. Und dass der Dummy schon bei einem Aufprall von 30 Kilometern pro Stunde aufs Dach fliegt.

Der Dummy sieht immer gleich aus: Er misst 1,78 Meter und wiegt 78 Kilogramm. Das entspricht genau dem europäischen 50-Perzentil-Mann. Bedeutet: Die Hälfte der europäischen Männer hat Maße, die darüber liegen, die andere Hälfte hat Maße, die darunter liegen. Kinder, Frauen und sehr große oder dicke Männer deckt der Dummy nicht ab. In den nächsten Jahren könnte sich das nach Weydes Einschätzung ändern.

Konventionelle Dummys für Standard-Tests

Seit Anfang der 1980er-Jahre arbeitet auch der ADAC mit Dummys bei Crashtests, seit 1999 auf einer eigenen Anlage in Landsberg. Pro Jahr führt der Club zwischen 80 und 100 Fahrzeug-Crashtests durch, dazu rund 500 bis 600 Schlittenversuche, hauptsächlich für Kindersitz-Tests. Bisher sitzen noch Standard-Dummys mit integrierter Messtechnik in den Fahrzeugen.

Sicherheit

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Volker Sandner, verantwortlich für Fahrzeugsicherheit und Unfallforschung beim ADAC-Technikzentrum in Landsberg, plant aber in Zukunft mit Biofidel-Dummys. „Damit wollen wir die Randbereiche im Crashtest besser beleuchten. Wie bei Unfällen mit Fußgängern, Radfahrern und Nutzern von Hooverboards oder E-Scootern“, sagt er. Denn im Gegensatz zum Standard-Dummy kann der Biofidel-Dummy wie ein Mensch stehen. Wird er getroffen und über das Auto geschleudert, liegt das Verletzungsbild nahe an der Realität. „Anhand der Verletzungen am Dummy können wir dann Rückschlüsse ziehen, wo in Sachen Sicherheit nachgebessert werden muss“, sagt Volker Sandner.

Für Standard-Crashtests sieht er hingegen weiter Vorteile beim konventionellen Dummy: Die Messtechnik zeichnet alle Daten genau auf und die Versuche sind vergleichbar. „Einen Biofidel-Dummy müsste man nach jedem Versuch obduzieren, das wäre sehr aufwendig“, sagt er. Bei der nächsten Generation von Biofidel-Dummys mit integrierter Messtechnik könne das aber schon anders aussehen.

Dummys im Einsatz beim Beschussamt

Auch das Beschussamt Ulm setzt seit 2021 bei seinen Versuchen auf Biofidel-Dummys. Dort wird untersucht, wie widerstandsfähig gepanzerte Fahrzeuge gegen Beschuss oder Sprengladungen sind. „Anhand der am Dummy festgestellten Beschädigungen wie an Kleidung und Haut oder gebrochenen Gliedmaßen, können Rückschlüsse auf das Eindringen von Splittern oder anderen Bauteilen in den Innenraum des Fahrzeuges gezogen werden“, sagt Peter Häußler, Sachgebietsleiter beim Ulmer Beschussamt.

Sind am Dummy keine Beschädigungen zu erkennen, kann das geprüfte Fahrzeug eine Bewertung von bis zu drei Sternen erhalten. Eine starke Explosion, ein harter Aufprall und verformtes Blech soll den Dummys dann ebenso wenig ausmachen wie dem realen Menschen.

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