Ein Lidschlag und es ist vorbei. Sensoren registrieren den Aufprall des Autos, der Airbag bläst sich auf und fällt wieder zusammen. In 150 Millisekunden – maximal. Was in dieser Zeit passiert, ist bestens dokumentiert. Zumindest der sichtbare Teil. Die ersten zehn bis zwanzig Millisekunden, in denen der Airbag gezündet wird und sich zu entfalten beginnt, spielten sich bisher jedoch im Verborgenen ab. Nun haben Forscher ein neues Verfahren entwickelt, das auf Röntgenblitzen basiert, und mit dem man den gesamten Ablauf sichtbar machen kann.
Nach den Erkenntnissen der Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, dem Ernst-Mach-Institut (EMI) in Efringen-Kirchen, können die Hersteller von Airbags mithilfe der Aufnahmen jetzt herausfinden, wie die Luftsäcke im Gehäuse verstaut werden müssen, damit sie sich optimal entfalten.
Von der kritischen Phase beim Öffnen eines Airbags existierten bis vor kurzem bestenfalls Einzelbilder – pro Airbag-Zündung ein Bild. Das Problem dabei: "Von nur einem Bild kann man nicht auf den gesamten Ablauf schließen", stellt Philip Helberg vom EMI fest.
Bei der so genannten Röntgen-Kinematografie, die auf der Röntgenblitztechnik aufbaut, ist dies anders. Damit erstellt der Forscher ganze Bildserien mit extrem kurzen Bildabständen von minimal zehn Mikrosekunden, rein rechnerisch 100.000 Bilder pro Sekunde. Aufgrund der aktuell verfügbaren Röntgenquellen ist man allerdings auf acht Bilder beschränkt.
Den Ingenieuren genügen die acht Bilder. "Um das Zünden eines Airbags zu untersuchen, ist eine Auflösung von 1.000 Bildern pro Sekunde ausreichend", sagt Helberg. Die Bildserie beginnt etwa fünf Millisekunden nach dem Auslösen des Airbags und ist nach weiteren acht Bildern und Millisekunden abgeschlossen.
Gestochen scharfe Bilder
Die Röntgen-Kinematografie der Fraunhofer-Forscher liefert, dank einer nur 20 Nanosekunden kurzen Belichtungszeit, gestochen scharfe Bilder. "Diese Qualität ist bisher einzigartig", so Helberg. Für die Aufnahme der Bildserien benutzt er eine ausgetüftelte Aufnahmetechnik: Die Röntgenblitze durchstrahlen das zu untersuchende Objekt – beispielsweise den Airbag – aus einer Richtung.
Der Anteil der Strahlung, der nicht absorbiert wird, trifft auf eine Fluoreszenzfolie auf der gegenüberliegenden Seite und bringt diese zum Leuchten – allerdings nur 1,6 Mikrosekunden lang, eine Zeitspanne, die mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar ist. Doch die CCD-Kameras auf der Rückseite der Folie registrieren diese Bilder. Auf diese Weise wird sichtbar, was dem menschlichen Auge verborgen bleibt.
(idw – Fraunhofer-Gesellschaft, 10.05.2006 – DLO)
