Sternstunden der Technik: Aktives Gurtschloss

Stuttgart – Mit dem Aktiven Gurtschloss entwickelt Sicherheitspionier Mercedes-Benz derzeit eine Innovation für den Fond, die schon bald in einem Oberklasse-Modell des Stuttgarter Herstellers in Serie gehen wird.

Ein Elektromotor bewegt das Gurtschloss automatisch nach oben und unten. So kann die Gurtlose im Becken- und Thoraxbereich reduziert werden, die Passagiere sind seitlich und längs besser fixiert. Das Aktive Gurtschloss folgt dem Integralen Sicherheitskonzept von Mercedes-Benz. Als konsequente Umsetzung des Sicherheitsgedankens deckt dieses Konzept alle Phasen automobiler Sicherheit ab: von der Sicherheit beim Fahren über Sicherheit in Gefahrensituationen, Schutz im Falle eines Unfalls bis hin zur Minimierung von Unfallfolgen.

Die Innovation ist typisch Mercedes-Benz: Sie verbessert Sicherheit und Komfort gleichzeitig. Denn das Anschnallen im Fond wird deutlich einfacher: Das Gurtschloss fährt beim Öffnen der Fondtüren aus der Polsterung nach oben und ist mit einem beleuchteten Einsteckschacht ausgerüstet. Durch das vereinfachte Anlegen des Gurts können die Anschnallraten im Fond steigen. Auch wird es einfacher, Kinder oder bedürftige Personen beim Anlegen des Gurts zu unterstützen.

Das Aktive Gurtschloss ist darüber hinaus in das präventive Sicherheitssystem PRE-SAFE® integriert. Das heißt, in den Fällen, in denen PRE-SAFE® in kritischen Fahrsituationen oder bei erkannter kritischer Annäherung zu anderen Objekten aktiv wird, erfolgt über das Aktive Gurtschloss eine reversible Gurtstraffung auch im Fond. Rückhaltesystem und Passagiere sind somit auf eine mögliche Unfallsituation besser vorbereitet. Das Aktive Gurtschloss ergänzt so die bei Mercedes-Benz seit Jahren auf allen äußeren Sitzplätzen serienmäßige pyrotechnische Gurtstraffung, die bei einem entsprechend schweren Aufprall ausgelöst wird.

Entwickelt haben die Mercedes-Sicherheitsexperten das Aktive Gurtschloss mit virtuellen Mensch-Modellen – detaillierten Computermodellen des menschlichen Körpers. Denn gerade das menschliche Beckengefüge lässt sich mit Dummys nur sehr grob nachempfinden.

"Das Aktive Gurtschloss ist ein weiterer Baustein unseres ‚PRE-SAFE®’-Ansatzes, mit dem wir unsere Kunden im realen Unfallgeschehen optimal schützen wollen", betont Prof. Dr. Ing. Rodolfo Schöneburg, Leiter Passive Sicherheit und Fahrzeugfunktionen Mercedes-Benz Cars. "Denn schließlich wollen wir ein hohes Sicherheitsniveau nicht nur in allen Baureihen, sondern auch auf allen Plätzen bieten." Die Entwicklung des Aktiven Gurtschlosses erfolgte auch mit Blick auf neue Märkte, in denen die Besetzungsrate im Fond bei bis zu 30 Prozent und damit deutlich höher als in Europa liegt. "Gerade im Fond von Premium-Limousinen nützen die Passagiere das üppige Platzangebot gerne, um besonders entspannt zu sitzen", so Schöneburg. "Mit Hilfe des Aktiven Gurtschlosses als Teil von PRE-SAFE® können die Rückhaltesysteme ihre volle Schutzwirkung noch besser entfalten."

Integration in das PRE-SAFE® System des Fahrzeugs

Das Aktive Gurtschloss ist ein verfahrbares Gurtschloss, das sich über einen Elektromotor 70 Millimeter nach oben und 40 Millimeter nach unten bewegt. Das Gurtschloss ist über ein Seil mit einer Spindelmutter befestigt, die auf einer Spindel läuft und die Drehbewegung des Elektromotors in eine Längsbewegung umwandelt.

Mit dieser Bewegung werden folgende Funktionen dargestellt:

• Anschnallerinnerung/Anschnallhilfe: Das Aktive Gurtschloss ist mit einem beleuchteten Einsteckschacht ausgerüstet und lenkt so die Aufmerksamkeit der Insassen auf das Gurtschloss. Dadurch lässt sich vor allem im Dunkeln das Gurtschloss leichter finden und mit der Schlosszunge zusammenführen. Außerdem fährt das Gurtschloss beim Einsteigen um 70 Millimeter nach oben, um den Anschnallvorgang zu vereinfachen. Das Gurtschloss kann im ausgefahrenen Zustand besser erreicht und die Gurtzunge leichter gesteckt werden. Beide Funktionen werden durch das Öffnen der Türen beim Einsteigen ausgelöst.

• Gurtlose-Minimierung: Nach dem Steckvorgang fährt das Gurtschloss wieder in die Ursprungsposition zurück. Dabei wird eine mögliche Gurtlose im Becken- und Thoraxbereich reduziert und der Gurt kann sich im Beckenbereich korrekt an den Passagier anlegen.

• PRE-SAFE® Funktion für Fondinsassen: Das Aktive Gurtschloss ist vollständig in das PRE-SAFE® System des Fahrzeugs integriert. In den Fällen, in denen PRE-SAFE® in kritischen Fahrsituationen oder bei erkannter kritischer Annäherung zu anderen Objekten aktiv wird, erfolgt über das Aktive Gurtschloss eine reversible Gurtstraffung auch im Fond. Rückhaltesystem und Passagiere sind somit auf eine mögliche Unfallsituation besser vorbereitet. Dabei fährt das Gurtschloss nicht wie bei der Anschnallerleichterung nach oben, sondern ca. 40 Millimeter reversibel nach unten und erhöht die Gurtstraffung am Insassen um bis zu 80 Millimeter. Weiterhin erfolgt eine tiefere Position des Gurtverzweigungspunkts des Gurtschlosses an der Hüfte des Insassen. Dadurch kann die Gefahr des Durchtauchens des Beckens unter dem Gurt verringert werden. Die verbesserte Ankopplung der Insassen kann so die Belastungswerte bei einem möglichen Unfall reduzieren. Das Aktive Gurtschloss ergänzt so die bei Mercedes-Benz seit Jahren serienmäßige pyrotechnische Gurtstraffung, die bei einem tatsächlichen Aufprall ausgelöst wird.

• POST-SAFE Funktionalität: Zur Verbesserung der Insassenrettung und Vereinfachung des Abschnallvorgangs durch Retter oder den Insassen selbst fährt das Gurtschloss nach erkanntem Crash und Stillstand des Fahrzeugs bei intaktem Bordnetz erneut aus, sobald die Türen durch Retter oder die Insassen selbst geöffnet werden. Die höher gelegene Gurtschlossposition erlaubt damit einen verbesserten Zugang an der Innenseite des Fahrzeugs, die Beleuchtung des Gurtschlosses lenkt die Aufmerksamkeit auf den Öffnungsmechanismus des Gurtes.

Indem das Aktive Gurtschloss die vier Teilbereiche automobiler Sicherheit – "Sicher Fahren", "Bei Gefahr", "Bei einem Unfall" und "Nach einem Unfall" – abdeckt, folgt es dem Integralen Sicherheitskonzept von Mercedes-Benz.

Virtuelles Mensch-Modell als unkonventionelles Entwicklungstool

Entwickelt haben die Mercedes-Sicherheitsexperten das Aktive Gurtschloss mit Hilfe virtueller Mensch-Modelle, die genauer als ein Crashtest-Dummy Aufschluss geben, was mit den Fahrzeuginsassen bei einem Unfall geschieht. Denn diese digitalen Modelle simulieren nicht nur die äußere Form des menschlichen Körpers, sondern auch seine inneren Strukturen wie Knochen und Weichteile.

"Gelenke, Muskeln, Sehnen, Bänder, Knochen – all das, was den Menschen biologisch ausmacht, können wir mit Dummys nur sehr grob nachempfinden", erläutert Dr. Hakan Ipek, Experte für virtuelle Menschen-Modelle bei Mercedes-Benz. Und gibt ein Beispiel: "Einige Sitzpositionen, wenn beispielsweise der Fondpassagier schlummert und der Gurt nicht korrekt über das Becken verläuft, sind mit einem Dummy schlichtweg nicht darstellbar."

Beim virtuellen Mensch-Modell werden hingegen am Rechner die biomechanischen Eigenschaften des menschlichen Körpers im Detail nachgebildet und untersucht, welche Belastungen diesem Modell im virtuellen Crashtest widerfahren.