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Vergleichende Untersuchung von Verbundglasscheiben und Polykarbonatscheiben

Comparative tests with laminated safety glass panes and polycarbonate panes

Im Auftrag des Bundesministeriums fuer Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) fuehrte die Bundesanstalt fuer Strassenwesen (BASt) Fallturmversuche und reale Fahrzeugversuche mit dem Erwachsenenkopfimpaktor nach Verordnung (EG) Nummer 631/2009 sowie Fallturmversuche mit dem Phantomkopf nach UN-Regelung Nummer 43 durch. Ziel der Versuchsserien war die Untersuchung des Verletzungsrisikos ungeschuetzter Verkehrsteilnehmer, insbesondere von Fussgaengern, im Falle einer Kollision mit einem Kraftfahrzeug gemaess den Europaeischen Verordnungen (EG) Nummer 78/2009 und (EG) Nummer 631/2009. Hier galt es zu untersuchen, ob der Einsatz von Kunststoffscheiben fuer Windschutzscheiben in Kraftfahrzeugen zu einem hoeheren Verletzungsrisiko als der Einsatz von Verbundglas-Windschutzscheiben fuehrt. Weiterhin sollten die Anwendbarkeit des in UN-Regelung Nummer 43 beschriebenen Phantomfallversuchs fuer Kunststoffverscheibungen sowie gegebenenfalls notwendige Modifikationen oder Erweiterungen des Testverfahrens untersucht werden. Im Rahmen der vergleichenden Untersuchung wurden insgesamt 30 Fallturmversuche, hiervon 18 mit dem Erwachsenenkopfimpaktor und 12 mit dem Phantomkopf, sowie 49 Komponentenversuche an realen Fahrzeugen mit dem Erwachsenenkopfimpaktor auf Scheibenproben aus Verbundglas (VSG), Polykarbonat (PC) sowie laminiertem Polykarbonat (L-PC) durchgefuehrt. Hierbei wurde der Einfluss verschiedener Parameter wie Materialeigenschaften, Befestigungsmethoden der Scheibenproben, Versuchsparameter (Anprallorte und Anprallwinkel der Impaktoren) sowie der Temperatureinfluss detailliert untersucht. Im Laufe der Versuchsreihen konnten sowohl bei den durchgefuehrten Fallturmversuchen als auch im Rahmen der Fahrzeugversuche, bei letzteren mit Ausnahme der Versuche auf die Mitte der Windschutzscheibe, prinzipiell hoehere Werte des Kopfverletzungskriteriums HIC waehrend der Versuche auf Polykarbonatscheiben festgestellt werden. Da der HIC das gegenwaertig allgemein anerkannte und gueltige Kriterium fuer die Bewertung des Risikos von Kopfverletzungen darstellt, kann bezueglich des Schutzes ungeschuetzter Verkehrsteilnehmer Polykarbonatscheiben ein hoeheres Verletzungspotenzial zugeschrieben werden als Glasscheiben. Des Weiteren kann davon ausgegangen werden, dass der signifikant hoehere Rueckprall des Kopfes bei den Versuchen auf Polykarbonatscheiben zu hoeheren Belastungen des Halses sowie einem hoeheren Verletzungsrisiko beim Sekundaeraufprall des ungeschuetzten Verkehrsteilnehmers fuehrt. Da auf der anderen Seite bei den Tests mit Polykarbonatscheiben auf Sichtpruefung durchweg keinerlei Beschaedigungen der Scheibenproben festgestellt werden konnten, kann hier von einem signifikant geringeren Risiko von Schnittverletzungen ausgegangen werden. Die im Rahmen der Untersuchung durchgefuehrten Versuchsreihen geben keinen Anlass zu der Vermutung, dass das in UN-Regelung Nummer 43 beschriebene Testverfahren fuer die Genehmigung von Glasscheiben nicht ebenso fuer die Pruefung von Polykarbonatscheiben anwendbar ist. Es hat sich gezeigt, dass alle Proben aus Polykarbonat die Anforderungen der UN-Regelung Nummer 43 erfuellen. Die Eigenschaften des Windschutzscheibenbereichs von Kraftfahrzeugen hinsichtlich seines Schutzpotenzials fuer ungeschuetzte Verkehrsteilnehmer im Falle einer Kollision sind zwar nicht ausschlaggebend fuer die Typgenehmigung gemaess der zukuenftigen UN-Regelung zum Fussgaengerschutz. Auf der anderen Seite sollten zur Sicherstellung eines zumindest gleich grossen Schutzpotenzials von Kunststoffscheiben im Vergleich zu Glasscheiben die Belange des Fussgaengerschutzes fuer Kunststoffwindschutzscheiben Beruecksichtigung finden. ABSTRACT IN ENGLISH: A series of drop tests and vehicle tests with the adult head impactor according to Regulation (EC) 631/2009 and drop tests with the phantom head impactor according to UN Regulation No. 43 have been carried out by the German Federal Highway Research Institute (BASt) on behalf of the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS). Aim of the test series was to study the injury risk for vulnerable road users, especially pedestrians, in case of being impacted by a motor vehicle in a way described within the European Regulations (EC) 78/2009 and (EC) 631/2009. Furthermore, the applicability of the phantom head drop test described in UN Regulation No. 43 for plastic glazing should be investigated. In total, 30 drop tests, thereof 18 with the adult head impactor and 12 with the phantom head impactor, and 49 vehicle tests with the adult head impactor were carried out on panes of laminated safety glass (VSG), polycarbonate (PC) and laminated polycarbonate (L-PC). The influence of parameters such as the particular material properties, test point locations, fixations, ambient conditions (temperature and impact angle) was investigated in detail. In general, higher values of the Head Injury Criterion (HIC) were observed in tests on polycarbonate glazing. As the HIC is the current criterion for the assessment of head injury risk, polycarbonate glazing has to be seen as more injurious in terms of vulnerable road user protection. In addition, the significantly higher rebound of the head observed in tests with polycarbonate glazing is suspected to lead to higher neck loads and may also cause higher injury risks in secondary impacts of vulnerable road users. However, as in all tests with PC glazing no damage of the panes was observed, the risk of skin cut injuries may be expected to be reduced significantly. The performed test series give no indication for the test procedure prescribed in UN Regulation No. 43 as a methodology to approve glass windscreen not being feasible for polycarbonate glazing, as all PC panes tested fulfilled the UN R 43 requirements. The performance of the windscreen area will not be relevant for vehicle type approval according to the upcoming UN Regulation for pedestrian protection. However, it is re- commended that pedestrian protection being considered for plastic windscreens to ensure at least the same level of protection as glass windscreens.

Language

  • German
  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01497016
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 29 2013 10:08AM