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E-Scooter: Schutzhelme und Protektoren müssen sicherer werden

E-Scooter: Schutzhelme und Protektoren müssen sicherer werden.
E-Scooter: Schutzhelme und Protektoren müssen sicherer werden.
Elektrische Tretroller oder E-Scooter sind heute als praktische und enorm flexible Art der umweltfreundlichen Mobilität in der City ein gewohnter Anblick. Im Stadtverkehr häufen sich die Unfälle mit schweren Verletzungen. Wissenschaftler und Forscher fordern bessere Schutzausrüstung für E-Scooter.

Elektrisch angetriebene Tretroller oder E-Scooter zählen im Stadtverkehr mittlerweile zum Alltag. Vor allem im Großstadtdschungel nutzen immer mehr Menschen die agilen Elektro-Tretroller, um sich durch den Großstadtdschungel zu kämpfen. Das Unfallrisiko, das mit den schellen Flitzern verbunden ist, wird allerdings vielfach unterschätzt.

Laut dem Statistischen Bundesamt gab es 2020 in Deutschland insgesamt 2.155 Unfälle mit E-Scootern. Fünf Menschen kamen dabei ums Leben, 386 wurden schwer verletzt. Bei 75 Prozent dieser Unfälle waren die E-Scooter-Fahrer die Unfallhauptverantwortlichen. Besonders häufig waren dies Unfälle, bei denen die Fahrer die Kontrolle über ihr Fahrzeug verloren. Ursachen sind oft überhöhte Geschwindigkeit oder Fahren in falscher Richtung. Oftmals ist auch Alkohol im Spiel.

Fraunhofer EMI: Beim Crashtest werden E-Scooter und Dummy mit 10, 20 und 30 km/h gegen eine Kante gesteuert. Bereits bei 10 km/h ist das Verletzungsrisiko erheblich.
Fraunhofer EMI: Beim Crashtest werden E-Scooter und Dummy mit 10, 20 und 30 km/h gegen eine Kante gesteuert. Bereits bei 10 km/h ist das Verletzungsrisiko erheblich.

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik EMI sowie für Werkstoffmechanik IWM haben in einer Untersuchung zur Crashsicherheit E-Tretrollern mit einem Crashtest-Dummy wie in der Autoindustrie herausgefunden, dass bereits bei Geschwindigkeiten von 10 km/h gegen eine Kante beim ungebremsten Sturz auf den Asphalt, Beschleunigungen von 170 g auftreten und schwere Verletzungen am Kopf nach sich ziehen können. Auch die Knie sind beim E-Scooter-Fahren sehr verletzungsgefährdet, so die Forscher.

Fraunhofer EMI: Der Moment kurz nach dem Aufprall in der Simulation. Das Menschmodell wird über den Lenker in die Luft katapultiert.
Fraunhofer EMI: Der Moment kurz nach dem Aufprall in der Simulation. Das Menschmodell wird über den Lenker in die Luft katapultiert.
Fraunhofer EMI: In der Simulation wird das Menschmodell auf dem Modell des Scooters platziert. Insgesamt kommen mehr als 1,5 Millionen Elemente zum Einsatz, um das Unfallszenario in der Simulation detailliert nachzubilden.
Fraunhofer EMI: In der Simulation wird das Menschmodell auf dem Modell des Scooters platziert. Insgesamt kommen mehr als 1,5 Millionen Elemente zum Einsatz, um das Unfallszenario in der Simulation detailliert nachzubilden.

Laut den Wissenschaftlern ist das Tragen von Protektoren und Helm bei der Nutzung von E-Scootern unbedingt zu empfehlen. Die Forschenden fanden weiter heraus, dass die Aufprallgeschwindigkeit des Kopfes die maximale Impaktorgeschwindigkeit von 5,4 Metern pro Sekunde überschreitet, die für die Abnahme von Fahrradhelmen durch die Prüfnorm DIN EN 1078 vorgeschrieben ist. Handelsübliche Fahrradhelme und Protektoren bieten also keinen vollständigen Schutz.

Fraunhofer IWM: Redesign eines Knieprotektors. Bei einem Aufprall verteilt die TPMS-Struktur die Energie über die ganze Fläche und entfaltet daher eine bessere Schutzwirkung als Protektoren mit Wabenstruktur oder mit dämpfendem Schaum.
Fraunhofer IWM: Redesign eines Knieprotektors. Bei einem Aufprall verteilt die TPMS-Struktur die Energie über die ganze Fläche und entfaltet daher eine bessere Schutzwirkung als Protektoren mit Wabenstruktur oder mit dämpfendem Schaum.

Im Forschungsprojekt "HUMAD" (Human Accident Dynamics) haben die Fraunhofer-Wissenschaftler nicht nur eine Untersuchung zur Crashsicherheit der E-Scooter gestartet, sondern auch Eignung und Schutzwirkung neuer Werkstoffe für eScooter-Helme und -Protektoren geprüft. Besonders gut könnten gemäß den Fraunhofer-Experten neue Helme und Protektoren mit sogenannter TPMS-Struktur (Triply Periodic Minimal Surface) schützen. TPMS habe gegenüber einfachen Wabenstrukturen (Honeycomb) deutliche Vorteile.

Bei Modellen mit TPMS-Struktur wird kinetische Energie von Schlägen über die Fläche besonders gut verteilt und der Druck auf einzelne Stellen abgeschwächt. Helme und Protektoren mit Wabenstruktur werden bereits in Protektor- und Helmmaterialien (Motorrad, MTB usw.) eingesetzt. Das TPMS-Konzept stammt aus der Bionik und ist also der Natur abgeschaut. Chitin-Panzer von Insekten etwa weisen eine solche Struktur auf. Hergestellt werden könnten TPMS-Helme und -Protektoren im 3D-Druck mit allen denkbaren Materialien, so die Wissenschaftler.  

Für die Herstellung von Kunststoffstrukturen eignet sich nach Einschätzung der Experten neben dem FDM-Verfahren (Fused Deposition Modelling) für Thermoplaste und der klassischen Stereolithographie das DLP-Verfahren (Direkt Light Processing) für größere Stückzahlen besonders gut. Bei den Anforderungen für soliden eScooter-Schutz, der auch von den Nutzern getragen wird, spiele vor allem das Gewicht und der Tragekomfort eine wichtige Rolle. Hier gebe es noch viel Entwicklungspotenzial, so die Forscher.

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Autor: Ronald Matta,  6.10.2022 (Update:  6.10.2022)