Krafträder genießen eine wachsende Beliebtheit als kompaktes Fortbewegungsmittel in verstopften Großstädten und als Freizeit- oder Lifestyleobjekt. Insbesondere in Kombination mit Elektroantrieben haben Motorräder ein hohes Potential als agile, platzsparende und saubere Mobilitätslösung in Städten. Getrieben durch die hochaktuellen Debatten über Fahrverbote aufgrund von zu hohen Stickoxid- und Feinstaubbelastungen kann der vermehrte Umstieg auf Krafträder hier einen Beitrag zur Entspannung leisten. So bietet die bessere CO2-Bilanz und der geringeren Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch eine kostengünstige Verbesserung der Verkehrssituation und der Schadstoffemissionen.
Jedoch ist die Wahrscheinlichkeit mit einem Motorrad tödlich zu verunglücken, bezogen auf die Zulassungszahlen und unter Berücksichtigung der geringeren Fahrleistungen von Motorrädern, im Vergleich zu PKWs um ein Vielfaches höher. Dabei liegt die hohe Sterblichkeit bei Motorradunfällen in dem geringen passiven Schutz der Motorradaufsassen begründet.
Projekt "Sicheres Motorrad"
Im Rahmen des Projekts „Sicheres Motorrad“ wird ein vollkommen neues Sicherheitskonzept untersucht, dass aus einer Kombination von Sicherheitsgurten, mehreren Airbags und Protektoren besteht. Dabei wird der Fahrer/die Fahrerin bei einem Unfall am Fahrzeug fixiert und das Motorrad und dessen Sicherheitsausstattung bilden eine Schutzhülle um den Aufsassen. Ziel ist es, die Eignung von motorisierten Zweirädern als Pendlerfahrzeug und/oder Shared Mobility Lösung signifikant zu erhöhen. Durch die Steigerung der passiven Sicherheit von Krafträdern können mehr Menschen motiviert werden auf Krafträder umzusteigen. Das zu untersuchende Konzept bietet dabei einen Lösungsansatz, um die passive Sicherheit eines Motorrads erheblich zu verbessern, ohne dabei die „DNA“ des Motorrads zu verlieren.
Experimentelle Untersuchungen mit Prototypen sind extrem teuer und zeitaufwendig. Weiterhin ist die Schutzwirkung des Systems für den Aufsassen von einer Vielzahl von Komponenten und deren Parametern abhängig. Für eine methodische Auslegung und Optimierung werden simulative Ansätze verwendet. Das Forschungsziel ist, die vorgeschlagene Sicherheitslösung anhand von biomechanischen Analysen der Verletzungsschweren weiterzuentwickeln und die Konzepttauglichkeit für verschiedene Unfallszenarien nachzuweisen.
Projektförderung
Dieses Forschungsprojekt wurde im Zeitraum von 2019 bis 2020 vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau des Landes Baden-Württemberg im Rahmen des Programms "Innovative Mobilitätslösungen" gefördert.
Publikationen
- Maier, S.: Simulation of a Novel Restraint Safety Concept for Motorcycles. Dissertation, Schriften aus dem Institut für Technische und Numerische Mechanik der Universität Stuttgart, Band 79. Aachen: Shaker, 2023.
[ ISBN: 978-3-8440-9219-6 ]
- Maier, S.; Fehr, J.: Accident Simulations of a Novel Restraint Safety Concept for Motorcyclists. In Proceedings of the 27th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV), 23-0189, Yokohama, 3. - 6. April 2023.
[ Link ] [ DOI: 10.18419/opus-13030 ]
- Maier, S.; Fehr, J.: Efficient Simulation Strategy to Design a Safer Motorcycle. Multibody System Dynamics, 2023.
[ DOI: 10.1007/s11044-023-09879-8 ]
- Maier, S.; Kempter, F.; Kronwitter, S.; Fehr, J.: Positioning and Simulation of Human Body Models on a Motorcycle with a Novel Restraint System. In Proceedings of the IRCOBI Conference, IRC-22-22, pp. 82–96, Porto, 14. - 16. September 2022.
[ Link ] [ DOI: 10.18419/opus-12377 ]
- Maier, S.; Fehr, J.: Multi-Stage MBS and FE Simulation Strategy to Design a Safe Motorcycle (Extended Abstract). Proceedings of ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Budapest, 12. - 15. Dezember 2021.
[ Link ] - Maier, S.; Helbig, M.; Hertneck, H.; Fehr, J.: Characterisation of an Energy Absorbing Foam for Motorcycle Rider Protection in LS-DYNA. Proceedings of the 13th European LS-DYNA Conference, Ulm, 5. - 7. October 2021.
[ Link ] [ DOI: 10.18419/opus-12000 ]
- Maier, S.; Doléac, L.; Hertneck, H.; Stahlschmidt, S.; Fehr, J.: Finite Element Simulations of Motorcyclist Interaction with a Novel Passive Safety Concept for Motorcycles. In Proceedings of the IRCOBI Conference, IRC-21-17, pp. 60–78. München, 8. - 10. September 2021.
[ Link ] [ DOI: 10.18419/opus-11900 ]
- Maier, S.; Doléac, L.; Hertneck, H.; Stahlschmidt, S.; Fehr, J.: Evaluation of a Novel Passive Safety Concept for Motorcycles with Combined Multi-Body and Finite Element Simulations. In Proceedings of IRCOBI Conference, IRC-20-38, pp. 250-265. 9. September 2020.
[ Link ] [ DOI: 10.18419/opus-11899 ]
Kontakt
Jörg Fehr
apl. Prof. Dr.-Ing.
Steffen Maier
Dr.-Ing.(2018 - 2023)