abs spuren

6

Upload: daniel9770

Post on 15-Jul-2015

96 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 1/6

Unfallrekonstruktion

Untersuchungen zur Erkennbarkeit von ASS-

Regelspuren - Gibt es ABS-Bremsspuren?

von Dipl.-Ing. Hans Otto Rausch, Oldenburg*

Der Unfallana/ytiker hat sich bei der Rekonstruktion eines Unfa/Is mit Bretnsvorqenqen

zu befassen, wenn es derum geht, aus den Unfallspuren auf die Fahrgeschwindigkeit zu

schlieBen. Die Bremsspuren ermoglichen dem Sechverstsndiqen eine RQckrechnung auf

die Ausgangsgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Grund/age der Berechnung ist der "k/as-

sische" Rechenansa tz:

1 tr::V = 2 a / l l t s + - v 2 a ms

mit v: Fahrgeschwindigkeit

s : Bremsspurlange

r . Schwellzeit (ca. 0,25)

am: mitt/ere Vollbremsverz6gerung

Damit kann aus der Bremsverz6gerung am , der Bremsschwellzeit t' und der Bremsspur-

lange s die Fahrgeschwindigkeit unmittelbar vor Bremsbeginn errechnet werden. am

kann allgemein auf trockener Fahrbahn mit 7- 9mts», auf nasser Fahrbahn mit 6- 8m S2

angenommen werden.

Ende 2003 hatten 90 % der zugelassenen Neufahrzeuge in Deutschland ein Anti-

blockiersystem. Seit 2004 hat sich die europaische Automobifindustrie (ACEA) dazu ver-

pflichtet, aile Neufahrzeuge mit Antibfockiersystemen auszustatten. Schon seit 1987 istein Antiblockiersystem bei Bussen und seit 1991 bei allen Lkw (Ober 3,5 t)Piiicht.

In der Literatur wurde das Aussehen von ABS-Bremsspuren kaum untersucht. Haufig wird

sagar davon ausgegangen, dassABS-Systeme gar keine oder nur wenig Bremsspuren hinter-

lassen, weil das ABS gerade das Blockieren der Rader verhindern 5011. Da in naher Zukunft

nahezu aile Fahrzeuge mit Antiblockiersystemen ausgerOstet sein werden, wird es somit

immer schwieriger bzw. gar nicht mehr m6glich sein, aus Bremsspuren die Geschwindigkeit

zu berechnen, was jedoch fOr die Unfal lanalyse eine grundlegende Voraussetzung ist.

Zu dieser Thematik wurde vom Autor eine Diplomarbeit ( STOPEL , Experimentelle Untersu-

chungen zur Erkennbarkeit von ABS-Regelspuren) betreut, die zum Ziel hatte, einen Ober-

blick uber die bisfang vorliegenden Antiblackiersysteme und deren Spurzeichnungsverhal-

ten bei Vollbremsung zuerarbeiten. Dabei wurde insbesondere untersucht, obABS-Fahrzeuge

Oberhaupt Bremsspuren erzeugen und in wie weit dies von ASS-System, Fahrzeugtyp, Berei-fung und Fahrbahntyp abhangt. Dem Sachverstandigen - und auch der Poliz·ei - soli damit

be; der Spurenaufnahme eine Zuordnung von Unfa/lspuren ermog/icht werden.

I. Technischer Hintergrund

Vorab ein Ausflug in die Funktionsweise der ABS-Technik. Hauptaufgabe des ABS bei

einer Vollbremsung ist es, ein Blockieren der Rader zu verhindern.

Das erste serienmaBige ABS wurde bereits 1965 im Jensen eingebaut. Hierbei handelte es

sich um eine Einkanal-ABS-Anlage, die noch auf einer mechanisch-hydraulischen Steue-

rung beruhte. Mit der Entwicklung der programmierbaren Elektronik Ende der 70er des

vergangenen lahrhunderts schaffte es die Firma Bosch, ein ABS-System mit Drehzahlsen-

* Der Autor ist von der IHK Oldenburg 6ffentlich bestellter und vereidigter Sachverstandiqer fOr Fahr-zeuqschaden und -bewertung im Buro Schimmelpfennig und Becke, Oldenburg.

134 I~ VRR 4/2008

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 2/6

soren und schnellen hydraulischen Venti len herauszubrinqen. Das erste serienreife ABS von

Bosch wurde 1.978unter dem Name "ABS 25" eingefOhrt, zunachst jedoch nur in der Ober-

klasse von Mercedes-Benz. Die Firma Bosch lieB sich den Namen ABS patentieren. Daher

wird das ABS oft such in der Literatur als AntibloCkierverhinderer (ABV) bezelchnet,

Die ersten ABS-Komponenten (Hydroaggregat und Elektronik-Schaltung) waren noch

sehr grol3 und schwer, Diese wurden im Laufe der Jahre immer kompakter und leis-

tungsfa,higer. Die Firma Bosch hat im Lauf der Zeit mehrere ABS-Entwicklungsstufen auf

den Markt gebracht. Das neueste ABS-System von Bosch, ABS 8.1 ist nur noch knapp ein

fOnftel so groG wie das ASS 2S.

Die Ursache fOr das Blockieren der Rader ist das Oberschreiten der maximalen Haftrei-

bung zwischen Reifen und Stral3e. Die Haftreibung nimmt dann schlagartig ab und geht

in die Gleitreibung Ober.

I.d.R. wird ein Fahrzeug bei einer Betriebsbremsung nur gering abgebremst, meist kommt

man im normal en Straf3enverkehr auf Verz6gerungswerte von 4 - 5 m/sl. Das ABS-System

bleibt in dieser Situation auller Kraft. Bei einer Vollbremsu ng werden jedoch Verz6gerungen

bis zut l m /s 2 errekht, Leltet der Fahrer eine Vollbremsung ein, z.B. wegen einer plotzlichen

Gefahr auf der Stral3e, dann bleiben beirn Fahrzeug mit ABS die SeitenfOhrungskrafte an

den Radern erhalten,. das Fahrzeug bleibt lenkfi :ihig und der Bremsweg wird i.d.R. verkOrzt.

Bei dem 4-Kanalsystem von Bosch hat jedes Radeinen Drehzahlsensor. Die Vorderrader

werden einzeln angesteuert. Bei der Hinterachse sich die Hohe des Brernsdrucks nach

dem Rad, welches als erstes zurn Blockieren neigt C.Select-low").

1m ABS-Block werden dazu zwei Magnetventile angesteuert, dieser Ablaut wird als Re-

gelzyklus bezeichnet. Laut Darstel lung der Firma Bosch lauft dieser Regelzyklus 4 - 10

mal pro Sekunde ab, kann aber je nach Herstel ler unterschiadlich ausfallen. Die Einsatz-

geschwindigkeit, ab der das ABS regelt,liegt bei 6 - 8 km/h. Wird bel der momentanen

Regelung die Grenzgeschwindigkeit urrtarsthrlttan, schaltet des ABS wieder ab und die

Rader blockieren.

A'llgemein wird davon ausgegangen, dass es sich bei einer Bremsspur u rn Gu rnr n i-Aut -

rieb auf der Fahrbahn handelt, Tatsachlich entstehen jedoch auf der Fahrbahn auch

Aufschmelzungen des Bitumens durch die Bremsreibung. Deshalb ist eine Bremsspur aufBeton auch deutlich geringer ausgepragt (und dadurch schwerer zu erkennen) als auf

Asphalt. Haufig sind auch bei naherer Betrachtung Kratzer auf der Fahrbahn durch mit-

geschleifte Steinteilchen festzustellen. Anzumerkenist, dass intensive Bremsspuren

nicht gleichzeitig auf eine hohe Verz6gerung schliel3en lassen, vielmehr spielen Art und

Beschaffenheit von Fahrbahn, Fahrzeug und Reifen eine Rolle ..

Eine "klassische" Voi 'lverzogerungsspur ohne ABS setzt sich zusammen aus einer Brems-

spur und der nachfolgenden Blockierspur. Bei der Brernsspur dreht skh das Rad unter

Schlupf, sod ass die Querprofilierung des Re,ifens noch zuerkennen ist. Rutscht der Rei-

fen blockierend uber die Fahrbahn, so entsteht eine Blockierspur. oft kann man gar

nicht die beiden Spuren eindeutig voneinander unterscheiden, sodass die gesamte Spur

a ls Bremsblockierspur bezeichnet wird.

It Versuche

FOr die Versuche standen unterschiedliche Fahrzeuge,. Peugeot 307 Bj. 2006,. Opel Astra

G Bj. 2004, VW Passat 5 Bj. 1998, BMW 730 Bj. 1995, Opel Astra F 8j. 1991 (ohne ABS),

BMW 628 Bj. 1985, Seat Altea 8j. 2007, Renault Trafic Bj. OSund ein Lkw zur VerfOgung.

Die Aufzeichnung erfolgten mit einem sag. Datalogger DL1, mit dem Beschleunigungen

bzw. Verz6gerungen bis zu 2 9 messbar sind. Des Weiteren k6nnen Geschwindigkeit

und Wegstrecke mittels "GPS" und analogeEingangssignale aufgenommen werden.

l.anqs- und QuerbeschJeunigungen werden 100 mal pro Sekunde (100 Hz) gespeichert.

2m Bestimmung des Bremsbeqlnns wurde an den Versuchsfahrzeugen das Bremssignal

in den DataJogger eingespeist und zusatzlich ein Markierungsgerat bzw, eine zusatz-

liche Bremsleuchte am Fahrzeug angebracht, um den Bremspunkt auch auf der Fahr-

bahn und auf dem Videomitschnitt zu ermitteln. Zusatzlich wurden Witterungsbedin-gungen, Fahrbahntemperatur usw. dokumentiert.

Klassische Bremsspur ohne

ABS

Bremsversuche mit ABS

Fahrzeugen

VRR 4/2008 L I 1 3 5

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 3/6

Die Versuche wurden auf Fahrbahnen mit unterschiedlichen Eigenschaften durchge-

fuhrt. Da viele Unfalle auf innerortlkhen StraBen passieren, erfolgten die Bremsver-

suche mit Geschwindigkeiten zwischen 50 und 60 km/h. Weitere Kriterien waren Min-

der- und Oberdruck der Reifen sowie hohere Fahrgeschwindigkeiten mit 100 km/h.

III. Ergebnisse

Aus der ersten Oberlegung heraus mOsste man meinen, dass altere Fahrzeuge auf-

grund der evtl. noch nicht so ausgereiften ABS-Technik eher zur Spurenzeichnung nei-

gen als Fahrzeuge mit einem technisch fortschrittlichen ABS-System. Die Firma Bosch

gab auf Anfrage an, dass es an sich bei Vollbremsung gar nicht zum Zeichnen der Rei-

fen auf der Fahrbahn kommen sollte. Diese Annahme hat sich durch die Versuche aber

nicht bestatlqt,

Eine "klassische" Bremsblockierspur des Opel Astra F ohne ABS aus 53 kmlh mit am =

8,3 m/sz lst zunachst sehr deutlich in der folgenden Abb. 1 gut zuerkennen. Der Astra F

hat eine durchgehende Blockierspur gezogen, bei der sowohl die Reifenflanken als auch

die Laufflache deutlich auf der Fahrbahn gezeichnet haben.

Abb. 1:Astra Fm it 53 kmlh und am = 8,3 mts» (ohne ABS)

Aus den umfangreichen Versuchsreihen wird nachfolgend beispielhaft der Unterschied

irn Bremsverhalten zwischen zwei Fahrzeugen, dem BMW 730 und dem Opel Astra G

(mit ASS), die auf unterschiedlichen Fahrbahnen im Bremsverhalten gegenObergestellt

wurden, prasentiert,

Bei dem BMW handelt es sich um ein relativ schweres Fahrzeug mit breiter Bereifung

und einem schon etwas alteren ABS-System. Der Opel ist dagegen leichter gebaut, hat

eine wesentlich schmalere Bereifung und ein aktuelles ABS-System. 1mVersuch wurden

der BMW 730 mit 60 km/h und am= 9,48 m/s2 und der Astra G mit 50 km/h und am= 8,47

m /s 2 max. auf trockener, feinkorniqer AsphaltstraBe verzcqert und das Bremspedal da-

bei durchgehend durchgetreten. 1m Bremszeichnungs-Verhalten ergaben sich bei die-

sen heiden Fahrzeugen besonders rnarkante Abweichungen, wie die nachfolgenden

Bilder zeigen.

Die erste Bremsspur des BMW 730 beginnt ca. 2,5 m nach dem Bremszeitpunkt, die in

der Abb. 2 zu sehen ist. Auffaliig an den Spuren ist, dass sie nicht gleichzeitig beginnen,

sondern immer versetzt auftreten. Grund dafOr ist die Einzelradregelung an den Vorder-

radern. Die hohen Krafte an den vorderen Reifen bewirken ferner, dass sich der Reifen

konkav wolbt und die Reifenflanken deutlicher starker als die l.aufflache zeichnen (s.

Detailaufnahme 3). Weiter ist bei den letzten Spuren, d.h. kurz vor dem Radstillstand

links wie rechts eine deutlich sichtbare, von der Laufflache des Reifens stammende Ab-

riebsspur festzustelien, weil das ASS bei geringen Restgeschwindigkeiten nicht mehr

arbeilet. Die Bremsspuren des BMW sind durchaus erkennbar, wenn auch relativ schwachgezeichnet.

136 VRR 4/2008

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 4/6

Abb. 2 (links);· BMW 730 mit 60 kmlh und a m = 9,48 mts»;

Detailaufnahme 3 (recbts): Bremsspur BMW 730 mit 60 kmlh und a m = 9,48 mts"

Bei dem Astra G sind dagegen wesentlich starkere 'Regelspuren auf der Fahrbahn zu

erkennen, s. hierzu Abb. 4..Kurz nach dem Bremspunkt erkennt man bereits eine deut-

liehe Flankenzeichnung des rechten Vorderrades. Aueh beim Unken Vorderrad ist etwas

spater erne Brems-Bloekierspur zu erkennen. Auf dem Videomitsehnitt ist zu sehen, dass

das rechte Vorderrad kurzzeitiq sogar bloekiert und der Reifen raucht. In der Detailauf-

nahme 5 ist wiederum die deuUiche Flankenzeichnung der Reiten ZL J sehen, die von ei-

ner starken Br ernsspur des Reifenprofils begleitet wird. Aueh der Astra G zeichnet un-

mittelbar vor dem Stillstand eine 20 ~ 30 em lange Biockierspur.

Abb. 4 (links): Astra G mit 50 kmlh und a m = 8,47 m/s2;

Detai/aufnahme 5 (rechts): Astra G mit 50 kmlh und a m = 8, 1 mlsl

Das Gleiche, narnlich wesentlich starkere Spurzeichnungsverhalten zeiqte der Astra G

auch in deni..ihrigen Versuchen auf grober Fahrbahn, beim Bremsenin Kurvenfahrt, aufpflasterstraBe und Schotter. Auch dort ergaben sich z.T. doch sehrlange und krMtige

Spuren auf der Fahrbahn.

Eine wesentlich gering'ere Spurzeichnung kannte bel dem altesten Fahrzeug der Ver-

suchsreihe, dem BMW 628 ermittelt werden, der Obereines der frOhen ABS-Systeme

verfOgt. Trotz der vergieichsweise hohen Verz.6gerungswerte (9,0 m/s2 aus 56 km/h) wa-

ren auf feiner Fahrbahnoberfla.ch·e nur schwache, aber dati..ir nahezu durchgehende

Bremsspuren zu erkennen, die in der Abb. 6 wiedergegeben werden. Ausqapraqte Re-

gelspuren wie beim Opel Astra ergaben sich bei diesem Fahrzeuq nicht ..Anscheinend

regelt das System durchgangig den Bremsdruckim Grenzbereich, sodass es nicht zum

Blockieren der Rader kommt. Die Detailaufnahme 7 zeigt dazu etwas deutlicher die

FI.ankenzeichnung des Vorderreifens unmittelbar vor dem Stillstand. 1m Bild sind auch

Kratzspuren von Steinchen gut erkennbar, die vom blockierten Rad uber die Fahrbahn

geschoben wurden.

Opel Astra erzeugt kra.ftige

ABS-B rernsspuren

VRR 4/2,008 LI 137

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 5/6

Auch ABS.Fahrzeuge

hinterlassen Bremsspuren

Abb. 6 (links): BMW 628 mit 56 km/h und a m = = 9,0 m/s2;

Detailaufnahme 7 (reehts): BMW 628 mit 56 kmlh und am = 9,0 mls2

In der Abb. 8 wird ein Foto des gleichen Fahrzeugs nach der Bremsung auf groben Stra-

Benbelag mit 60 km/h und am = = 9,6 m/s2 wiederqeqeben. Dart war ein noch schwacheres

Zeichnungsverhalten festzustellen. Die fast durchgehende Brernsspur, wieder ohne Re-gelflecken, war nur unter flachem Winkel in Bremsrichtung zu sehen. Eine Erkennbar-

keit ist auch nur dann gegeben. wenn das Fahrzeug am Ende der Spur steht, ansonsten

ware eine Zuordnung der Spurzeichnung nicht moglich. Disses Fahrzeug hat eine relativ

graBe Reifenbreite im Verhaltnis zum Fahrzeuggewicht, was offensichttichein Zeichnen

auf der Fahrbahn verhindert, zusatzlich konnte dasaltere ABS-System E.influss haben.

Abb. 8:BMW 628mit 60 kmlh und am = 9,6 mts«

Hierzu is! anwmerken, dass bei schwacher Auspraqunq der Bremsspuren diesei.d.R. in

Bremsrichtunq aus geringer Hohe besonders gut sichtbar werden, weir der Betrachter

nur in dieser Blickrichtung gegen den Aufrieb auf der Fahrbahnkornunq schaut, In Ge-

genrichtung kann der Aufrieb dagegen teilweise nicht erkennbar sein.

AbschlieBend wurden anhand der oben angegeben Formel die Ausgangsgeschwindig-

keiten mit der im Versuch gemessenen Vollverzogerung und dem Bremsweg berechnet.

Diese Berechnung ergab Oberwiegend geringe Abweichungen zu den von der Mess-

technik erfassten, tatsachlichen Fahrgeschwindigkeiten.

FOr die Unfallaufnahme bedeutet dies, dass moqlichst unmittelbar nach dem Unfall die

Lange einer, wenn auch schwa chen Bremsspur gesichert werden muss. Diese Spuren

verschwinden durch weiteres Befahren der Fahrbahn und die Witterung schnell und

man hatte evtl, nur noch als Anhaltspunkt die schwache Flankenzeichnung am Ende der

Bremsung, woraus natOrlich keine ROckrechnung moglich ist,

IV. Fazit

Die Versuche habenergeben, dass Fahrzeuge mit ABS entgegen clef bisherigen Mei-

nung z .T , deutIiche Bremsspuren auf der Fahrbahn hinterlassen. Dieses Verhalten wurde

1.38 I VRR 4/2008

5/13/2018 Abs Spuren - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abs-spuren 6/6

bei Fahrzeugen mit aktuellen ABS-Systemen, die uber eine vergleichsweise geringe Rei-

fenbreite im Verhaltnis zum Fahrzeuggewicht verfOgen festgestellt. Hier kann man mit

hoher Wahrscheinlichkeit sagen, dass Bremsspuren in Form von Regelflecken auftreten

und trotz ABS auch gut uber die gesamte Bremsstrecke sichtbar sind.

Mit diesen Bremsspuren kann ohne Probleme eine ROckrechnung auf die Ausgangsge-

schwindigkeit durchgefOhrt werden.

Far Aussagen uber das Spurzeichnungsverhalten rnussen insbesondere die Komponen-

ten Fahrzeuggewicht und Reifenbreite in Betracht gezogen werden. In wie weit das

Alter des ABS-Systems und dessen Regelgute Einfluss nehmen, konnte nicht abschlie-

Bend geklart werden. Eszeigte sich jedoch die Tendenz, dass insbesondere junqere ABS-

Systeme deutlich starker zur Spurzeichnung bei Vollbremsung neigen.

Bei Fahrzeugen mit vergleichsweise breiten Reifen im Verhaltnis zum Eigengewicht sind

nur geringe Spuren zu erwarten, insbesondere bei alteren ABS-Systemen. M6glicher-

weise resultiert daraus die bisherige Annahme, dass ABS-Fahrzeuge bei ei.ner Vol lbrem-

sung keine Bremsspuren erzeugen.

Auch mit ABS-Bremsspuren ist also nach wie vor eine ROckrechnung auf die Fahrge-

schwindigkeit rnoqlich, vorausgesetzt naturllch, die Spuren wurden bei der Unfallauf-

nahme gesichert.

ABS-Bremsspuren lassen

Ruckrechnunq zu

VRR 4/2008 139