Interpretation eines Testergebnisses

[Brennende Asche]

Hallo liebes Forum!

In einem Test einer (hier immer mal wieder umstrittenen) Zeitschrift wurde versucht die Schutzwirkung von Helmen zu beurteilen. Das Testprozedere ist hier beschrieben: http://www.mountainbike-magazin.de/test/equipment/20-helme-von-50-bis-180-euro-im-test.247821.2.htm?skip=3
Zum Testsieger wurde der Helm erklärt, bei dem die Beschleunigung am niedrigsten ausfiel. Zunächst scheint das so sinnvoll zu sein. Bei weiterem Nachdenken über den Test kamen mir allerdings Zweifel an dem Testergebnis. Ob diese begründet sind, kann ich leider nicht beurteilen.
Meine Überlegung ist die folgende: Ein Helm reduziert die wirkende Beschleunigung, indem er den Bremsweg verlängert. Um die möglichst niedrig zu halten, muss zum einen der Bremsweg möglichst lang sein, der Helm also dick sein und zum anderen dieser Bremsweg, bei gerade dieser Geschwindigkeit, möglichst maximal ausgenutzt werden. Sprich ein Helm, der bei diesem Test gut abschneidet, wird bereits bei der, mir eher niedrig erscheinenden, Testgeschwindigkeit (5,4 Meter / Sekunde = 19,44 Kilometer pro Stunde), maximal zusammengedrückt. Wäre es nicht sinniger Helme so zu konstruiieren, dass sie bei dieser Geschwindigkeit knapp unter den Grenzwerten bleiben, also nicht vollständig zusammengedrückt werden und dafür erst bei höheren Geschwindigkeiten vollständig zusammengedrückt werden und damit auch bei etwas höheren Geschwindigkeiten eine gute Schutzwirkung haben?

Was meint Ihr? Würde mich über eine vernünftige Diskussion des Testprozederes freuen

 

[Dan_Oldb]

Ich glaube, dass die Verzögerung nicht durch ein Zusammendrücken des Materials entsteht, sondern durch die geschickte Verteilung der Aufprallenergie auf eine möglichst grosse Fläche des Helmes. Deswegen lautet das K.O.Kriterium ja auch nicht "Helm komplett komplett zusammengedrückt" sondern "Helm gebrochen".
Aber ich bin da absolut kein Fachmann, warnur ein Gedanke zu später Stunde.

Ciao, Daniel

 

[h2okopf]

Aus meiner Sicht muss man die beiden angesprochenen Aspekte unterschieden.

Die Bremswirkung kommt zustande, indem der vorhandenen mechanische Impuls oder die kinetische Energie bei 5,4m/s durch einen Bremsweg auf Null reduziert wird. Es lässt sich leicht ausrechnen, dass der Bremsweg, um eine Beschleunigung von 250g nicht zu überschreiten, größer als rund 0,6 mm sein muss. Der Bremsweg muss von irgend etwas aufgebracht werden, am besten dem Helm versteht sich. Wichtig ist, dass die Energie in irgendeiner Form aufgenommen wird, sei es durch Verformung, Reizen oder Dämpfung.

Das andere ist die Schadenswirkung durch den Aufprall. Sinn des Helmes ist meiner Ansicht nach die Vermeidung von Druckspitzen, denen die mechanische Konstruktion des Kopfes nicht standhalten kann. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten, entweder die Aufschlagkraft reduzieren oder die Fläche vergrößern, auf die diese Kraft einwirkt. Die Aufschlagskraft, also die Kraftspitze im Moment des Aufschlags, welche bis zum Kopf durchdringt, kann durch Elastizität im Helm reduziert werden. Zudem ermöglicht die Helmkonstruktion eine Verteilung der Krafteinwirkung auf eine größere Fläche. Beides zusammen macht denke ich die Schutzwirkung aus.

Kniffelig ist wahrscheinlich das Optimum zu finden, zwischen Elastizität, um Kraftspitzen abzufangen und mechanischer Stabilität, damit der Helm beim Aufprall nicht sofort so beschädigt wird, dass die Schutzwirkung verloren geht. Zu viel Elastizität ist wiederum auch nicht gut, da damit die Einwirkungsdauer der geringeren Kraftspitze vergrößert wird, was wiederrum schädlich ist.

Was den Test betrifft, berücksichtigt dieser nicht alle Aspekt würde ich sagen, aber das ist bei Normen meistens so. Die Ausschüsse scheinen oftmals nur bei Kompomissen zu enden, die nicht unbedingt alle realitätsnahen Effekte abdecken.

 

[flyingscot]

Ihr beide habt recht. Ganz allgemein wird das Prinzip der Knautschzone auch bei Helmen umgesetzt. Beispiel: statt in 1/100 sec. von 20km/h auf Null abzustoppen (extrem hohe Beschleunigung), wird durch Verformung dieser Prozess verlangsamt und dauert dann z.B. 5/100 sec. (nur ein fünftel der Beschleunigung). Die Werte sind jetzt mal frei erfunden.

Das selbe Prinzip wie bei Autokarossen, Airbags und Sprungluftkissen.

Natürlich ist es zudem noch sinnvoll, dass die abstoppende "Kraft" (=der Impuls) möglichst gut auf das abstoppende Objekt (bzw. Subjekt) verteilt wird. Dies wird bei Helmen meist durch eine harte Außenschale realisiert.

Bei Fahrradhelmen gibt es diesen Schutz wirklich ernsthaft erst bei Dirt-Schüsseln und Fullface-Helmen. Diese Plastik-Haut von den CC-Helmen dient nur dem Abgleiten an getroffenen Objekten. Der Helm soll z.B. bei einer Asphaltstraße keinen großen Widerstand beim drüberrutschen bieten.

Den Test kenne ich jetzt zwar nicht, ich gehe aber davon aus, dass die getesteten Werte irgendeiner Prüfnorm entsprachen, von daher gewinnt natürlich der Helm mit der geringsten Beschleunigung. D.h. dann nicht, dass er auch für gröbere Sachen der ideale Helm ist.