Forschungsprojekt: Welche Kräfte wirken an Lkw-Bordwänden?

Forschende der Fachhochschule (FH) Dortmund untersuchen im Rahmen des Projekts CargoSec die Auswirkungen wachsender Dynamik durch höhere Antriebs- und Bremskräfte bei Nutzfahrzeugen und ermitteln die Kräfte, die auf die Bordwände wirken.

„Wir beobachten in unseren Simulationen Belastungsspitzen, die auf die Lkw-Aufbauten wirken“, sagt Alexander Lampkowski, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Maschinenbau der FH Dortmund. „Sie treten insbesondere dann auf, wenn der Reibbeiwert wechselt.“

Ändert sich die Haftung zwischen Reifen und Fahrbahn, zum Beispiel bei Laub, Schnee auf der Straße oder bei Starkregen, verändert sich der Reibbeiwert. Beim Übergang auf die trockene Fahrbahn kann dies je nach Fahrmanöver zu erhöhten Kräften auf die Bordwände der beladenen Fahrzeuge beziehungsweise Auflieger führen.

Überschreiten die Belastungen die Grenzwerte in den Vorgaben, kann es in der Folge zu schweren Unfällen kommen, so die Forschenden.

„Die geltenden Richtlinien und Normen für Nutzfahrzeugaufbauten gilt es darum, auf die besagten Parameter unter Einsatz modernster Technik zu aktualisieren“, so Lampkowski.

In den aktuellen Vorgaben spielen ihm zufolge auch Kräfte, welche bei Kombinationen von Lenkwinkeländerungen mit gleichzeitiger Vollbremsung wirken, derzeit keine Rolle. An der FH Dortmund werden die verschiedenen Fahrmanöver durch Simulationen für unterschiedlichste Fahrzeugtypen vom Kleintransporter bis hin zum Zugfahrzeug mit Auflieger überprüft, um konkrete Gefährdungen zu identifizieren.

Zusammen mit den CargoSec-Projektpartnern erfolgt im Anschluss daran der konkrete Test der Grenzsituationen auf dem Forschungsgelände des Forschungs- und Technologiezentrums LaSiSe in Selm. Dort werden die witterungstechnischen Rahmenbedingungen mit den dazugehörigen Reibbeiwerten ermittelt und entsprechend dokumentiert.

Nach den gleichen Vorgaben sollen auch auf anderen europäischen Teststrecken Aufbauten überprüft werden können.

„Wir wollen den Gütertransport auf der Straße insgesamt sicherer machen und die geltenden Normen und Richtlinien durch präzise Messtechnik gegebenenfalls an den derzeitigen Stand der Fahrzeugtechnik anpassen “, erläutert Ralf Damberg, Geschäftsführer des Projektpartners LOG4-Consult aus Lünen.

Dem Beirat des CargoSec-Projekts gehören Vertreter aus der Getränkelogistik, dem Stahlhandel, der Verpackungsindustrie sowie Experten aus der Versicherungsbranche und dem Arbeitsschutz an. Nach Aussage der Forschenden belegen erste Fahrversuche, dass Assistenzsysteme in modernen Zugmaschinen mit Aufliegern dazu beitragen, das Ausbrechen von Fahrzeugen und damit auch Spitzenbelastungen von Bordwänden zu vermeiden.

Damberg zufolge wird darum eine Bandbreite von Fahrzeugklassen und -modellen getestet. Zusammen mit Experten vom DIN und vom VDI soll diskutiert werden, welche Fahrmanöver bei welcher Fahrzeugklasse zu erhöhten Gefährdungen führen – damit dies dann gegebenenfalls in die Vorgaben und Normen eingebracht werden kann.

Darüber hinaus sollen die Daten des eingesetzten Simulationsmodell und die Erkenntnisse der Fahrmanöver den Fahrzeug- und Aufbautenherstellern zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise könnten Normen und Richtlinien bereits in der Entwicklungsphase von neuen Fahrzeugaufbauten leichter berücksichtigt werden, meinen die Forscher.

Das CargoSec-Forschungsprojekt soll im September 2022 auf der IAA Transportation in Hannover präsentiert werden. Gefördert wird es im Rahmen von Wipano (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen), einer Initiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).