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bfu–Grundlage
Tests mit Fahrradhelmen mit und ohne MIPS
Autoren: Bern 2019Patrick Isler, Kai-Uwe Schmitt, Raphael Murri, Othmar Brügger
bfu-Grundlage
Tests mit Fahrradhelmen mit und ohne MIPS
Autoren: Bern, 2019 Patrick Isler, Kai-Uwe Schmitt, Raphael Murri, Othmar Brügger
bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung
Impressum
Herausgeberin bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung Postfach CH-3001 Bern Tel. +41 31 390 22 22 info@bfu.ch www.bfu.ch Bezug auf www.bestellen.bfu.ch, Art.-Nr. 2.351
Autoren Patrick Isler, Dynamic Test Center AG
Kai-Uwe Schmitt, PD Dr. sc. techn., AGU Zürich Raphael Murri, Dynamic Test Center AG Othmar Brügger, MSc ETH, Teamleiter Forschung Sport, bfu
Redaktion Mario Cavegn, lic. phil., Teamleiter Forschung Strassenverkehr, bfu
Othmar Brügger, MSc ETH, Teamleiter Forschung Sport, bfu Projektteam Abteilung Publikationen / Sprachen, bfu
Andrea Herrmann, Projektassistentin Forschung, bfu © bfu 2019 Alle Rechte vorbehalten. Verwendung unter Quellenangabe (siehe Zitationsvorschlag) erlaubt.
Kommerzielle Nutzung ausgeschlossen. Zitationsvorschlag Isler P, Schmitt K, Murri R, Brügger O. Tests mit Fahrradhelmen mit und ohne MIPS.
Bern: bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung; 2019. bfu-Grundlage. DOI 10.13100/bfu.2.351.01
Aus Gründen der Lesbarkeit verzichten wir darauf, konsequent die männliche und weibliche Formulierung zu verwenden. Wir bitten die Lesenden um Verständnis.
bfu-Grundlage Inhalt 5
Inhalt
I. Abstract / Résumé 7
1. Tests mit Fahrradhelmen mit und ohne MIPS 7
2. Tests de casques cyclistes dotés ou non de la technologie MIPS 8
3. Tests with bicycle helmets with and without MIPS 9
II. Ziel und Zweck 10
III. Testobjekte 11
IV. Versuchsanordnung 15
1. Fallversuche 15
1.1 Aufbau 15
1.2 Messausrüstung 16
1.3 Testumfang 16
2. Schlittenversuche 16
2.1 Aufbau 16
2.2 Messausrüstung 17
V. Resultate 18
1. Fallversuche 19
2. Schlittenversuche 19
VI. Auswertung 20
1. Fallversuche 20
1.1 Kopfbeschleunigungen und HIC 20
1.2 Drehraten 21
2. Schlittenversuche 21
VII. Biomechanische Beurteilung 22
1. Fallversuche 22
1.1 Bewertung der durch den Aufprall erzeugten max. translatorischen Beschleunigung 22
1.2 Bewertung der durch den Anprall erzeugten Rotation 23
2. Schlittenversuche 24
3. Computersimulationen 25
4. Fazit 25
6 Inhalt bfu-Grundlage
VIII. Fahrradhelme müssen besser schützen 27
1. Bedeutung des Fahrradhelms als Präventionsmassnahme 27
2. Beurteilung der biomechanischen Wirksamkeit des Fahrradhelms 27
3. Ein Helm soll bei einem Aufprall rutschen 28
4. Der Helm soll Rotationsbeschleunigungen reduzieren 28
5. Fazit 29
Quellen 30
Anhang 31
bfu-Grundlage Abstract / Résumé 7
I. Abstract / Résumé
1. Tests mit Fahrradhelmen mit und
ohne MIPS
Ziele
Im Auftrag der bfu – Beratungsstelle für Unfallver-
hütung untersuchte die Dynamic Test Center AG die
Vor- und Nachteile von MIPS (Multi-directional Im-
pact Protection System) in Fahrradhelmen bezüglich
Kopfbelastungen bei einem Sturz mit dem Fahrrad.
Bei MIPS handelt es sich um eine Kunststofffolie,
welche zwischen Kopf und Helm an der Helminnen-
seite befestigt wird. Die Folie ist mittels elastischer
Gummibänder am Helm befestigt, sodass sie sich in
der starren Helmschale bewegen kann. MIPS soll die
rotativen Belastungen, welche bei einem Sturz vom
Helm auf den Kopf übertragen werden, reduzieren.
Methoden
Dazu wurden zwei Versuchsreihen mit vier zufällig
ausgewählten Fahrradhelmmodellen – je einmal mit
und einmal ohne MIPS – durchgeführt. Beide Versu-
che wurden so ausgewählt, dass der Kopf beim Auf-
prall in Rotation versetzt wird. Zum einen wurden
mit den Helmen Fallversuche gemäss der Vornorm
prEN 13087-11 durchgeführt, bei welcher die An-
forderungen über die aktuelle Norm EN 1078 hin-
ausgehen, zum anderen wurden die Helme an einer
kompletten Prüfpuppe getestet, um die wirkenden
Kräfte unter möglichst realen Bedingungen nachzu-
stellen. Die auftretenden Belastungen in den Tests
waren oft nahe an den biomechanischen Grenzwer-
ten. Bei schlechteren Modellen gingen einzelne Be-
lastungen sogar darüber hinaus.
Resultate
Die Ergebnisse wurden einerseits anhand üblicher
biomechanischer Belastungsgrenzwerte und ande-
rerseits durch die Arbeitsgruppe für Unfallmechanik
(AGU) beurteilt. Die durchgeführten Tests zeigen
eine Reduktion der Kopfbelastungen für Fahrrad-
fahrer durch MIPS bei rotativen Bewegungen. Zu-
sätzlich konnte gezeigt werden, dass die wirkenden
Kräfte und Momente in der Halswirbelsäule durch
MIPS reduziert werden.
Fazit
Aus den Resultaten wird ersichtlich, dass sich die
Schutzwirkung eines Helms mit MIPS zwar steigern
lässt, ein schlechter Helm mit MIPS aber immer noch
höhere biomechanische Belastungen zulässt als ein
guter Helm ohne MIPS. Ein Wechsel von der aktuel-
len Norm EN 1078 zur prEN 13087-11 ist aufgrund
der erzielten Ergebnisse zu begrüssen.
8 Abstract / Résumé bfu-Grundlage
2. Tests de casques cyclistes dotés ou
non de la technologie MIPS
Objectifs
Le Dynamic Test Center SA a été mandaté par le bpa
– Bureau de prévention des accidents pour étudier
les avantages et les inconvénients du système MIPS
(Multi-directional Impact Protection System) équi-
pant certains casques cyclistes, relativement aux
charges qui s’exercent sur la tête lors d’une chute à
vélo. Cette technologie consiste en une couche de
matière plastique fixée sur la face intérieure du
casque entre la tête et ce dernier. La fixation est as-
surée par des bandes de caoutchouc élastiques qui
permettent à la couche de se déplacer à l’intérieur
de la coque rigide du casque. Ce système entend
réduire les forces de rotation qui sont transmises du
casque à la tête en cas de chute du cycliste.
Méthode
A cet effet, deux séries d’essais ont été réalisées avec
quatre modèles de casque cycliste choisis aléatoire-
ment, l’une avec les quatre casques dotés de la tech-
nologie MIPS, l’autre avec les mêmes casques n’en
étant pas équipés. Pour les deux séries, le choc a été
conçu de telle manière qu’il induise une rotation de
la tête. D’une part, des essais de chute conformes
au projet de norme prEN 13087-11 (dont les exi-
gences vont au-delà de celles figurant dans la norme
EN 1078 actuelle) ont été effectués; d’autre part, les
casques ont été testés sur un mannequin entier afin
de reproduire les forces au plus proche de la réalité.
Les charges occasionnées dans les tests étaient sou-
vent proches des valeurs biomécaniques limites.
Pour les modèles de casque de moins bonne qualité,
certaines charges étaient même supérieures à ces
valeurs.
Résultats
Les résultats ont été examinés, d’une part, à l’aide
de valeurs biomécaniques de charge limites usuelles
et, d’autre part, par le groupe de travail pour la mé-
canique des accidents (Arbeitsgruppe für Unfallme-
chanik, AGU, Zurich). Les tests montrent que la
technologie MIPS permet de réduire les charges su-
bies par les cyclistes en cas de mouvement de rota-
tion de la tête, de même que les forces et moments
de force qui agissent sur la colonne cervicale.
Conclusions
La technologie MIPS améliore certes l’effet protec-
teur du casque. Toutefois, même équipé de ce sys-
tème, un casque de piètre qualité permet le déploie-
ment de charges biomécaniques qui restent plus éle-
vées que celles obtenues avec un bon casque non
doté de MIPS. Compte tenu de ces résultats, le rem-
placement de la norme EN 1078 actuelle par le pro-
jet de norme prEN 13087-11 est souhaitable.
bfu-Grundlage Abstract / Résumé 9
3. Tests with bicycle helmets with and
without MIPS
Objectives
On behalf of the bfu – Swiss Council for Accident
Prevention, Dynamic Test Center AG investigated
the advantages and disadvantages of MIPS (Multi-
directional Impact Protection System) in bicycle hel-
mets with regard to head impact in the event of a
fall. MIPS is a plastic film which is attached to the
inside of the helmet and lies between the head and
the helmet. The film is attached to the helmet with
elastic bands so that it can move within the rigid
shell of the helmet. MIPS is designed to reduce the
rotational load transferred from the helmet to the
head in the event of a fall.
Methods
To this end, two test series – one with, one without
MIPS – were performed on four randomly selected
bicycle helmet models. Both tests were specifically
selected to rotate the head on impact. On the one
hand, the helmets were subjected to drop impact
tests in accordance with the pre-safety standard
prEN 13087-11, which goes beyond the require-
ments set by the current safety standard EN 1078.
On the other hand, the helmets were tested on a
full dummy in order to simulate the actual forces un-
der as realistic conditions as possible. The loads oc-
curring during the texts often came close to the bio-
mechanical thresholds. In the worst-performing
models, some loads even exceeded the biomechan-
ical thresholds.
Results
The results were assessed based on standard biome-
chanical thresholds and additionally by the Working
Group on Accident Mechanics (AGU). The tests car-
ried out showed that MIPS achieves a reduction in
impact to cyclists during rotational movements. It
was also found that MIPS reduces the forces and
momentum in the cervical spine.
Conclusion
The findings show that, while the protective effect
of a helmet can be increased with MIPS, a poor hel-
met with MIPS still tolerates greater biomechanical
loads than a good helmet without MIPS. In light of
the achieved results, a switch from the current EN
1078 safety standard to prEN 13087-11 is to be wel-
comed.
10 Ziel und Zweck bfu-Grundlage
II. Ziel und Zweck
Mit dieser Versuchsreihe soll die erhöhte Schutz-
funktion von Fahrradhelmen mit MIPS-Einlage un-
tersucht werden. Dabei sollen Unfallsituationen
nachgebildet werden, bei welchen der Kopf rotie-
renden Belastungen ausgesetzt ist. Da die aktuelle
Norm für Fahrradhelme in der Schweiz und Europa
[1] keine Prüfung kennt, bei welcher Rotationsmo-
mente eingeleitet werden, wurden die Tests nach
dem Entwurf der prEN 13087-11 [2] durchgeführt.
Bei dieser Prüfung werden die Helme in Kombina-
tion mit einem Kopfmodell auf eine um 45° ge-
neigte Ebene fallen gelassen, um eine Rotation zu
erzeugen. Zudem wurde eine zweite Versuchsreihe
durchgeführt, um einen Unfall mit einer kompletten
Prüfpuppe zu simulieren. Dabei konnten zusätzlich
die auftretenden Kräfte im Nackenbereich beobach-
tet werden. Um die Ergebnisse vergleichen zu kön-
nen, wurde vom selben Helmmodell jeweils ein
Exemplar mit und eines ohne MIPS-Einlage getestet.
Aufgrund der kleinen Testmenge sollen keine kon-
kreten Aussagen über einzelne Helmmodelle ge-
macht werden, sondern nur über die gesamte Prüf-
menge. Aus den Ergebnissen sollen durch biome-
chanische Analysen neue Erkenntnisse zum Schutz-
potenzial von MIPS gewonnen und daraus Empfeh-
lungen für die Konsumenten abgeleitet werden.
bfu-Grundlage Testobjekte 11
III. Testobjekte
Es wurden vier Fahrradhelmmodelle ausgewählt,
welche jeweils als Version mit und ohne MIPS auf
dem Markt sind. Dabei wurden sowohl verschie-
dene Hersteller wie auch unterschiedliche Helmty-
pen (z. B. Rennrad, Mountainbike oder Citybike) be-
rücksichtigt. Im weiteren Verlauf dieses Berichts
werden die Helme nur noch gemäss Codierung in
Tabelle 1 erwähnt.
Die Helme, welche einen Stern (*) in der Codierung
tragen, besitzen eine MIPS-Einlage. Die Modelle
Hub und Annex von Bell sind vergleichbare Helme
mit nur geringen designtechnischen Unterschieden.
Das Modell Chronicle von Giro ist zudem das Nach-
folgemodell des Helms Feature. Ein direkter Ver-
gleich der beiden Helmmodelle ist nicht sinnvoll,
weshalb hier die Bezeichnung D und E* gewählt
wurde.
Tabelle 1 Die getesteten Helme
Hersteller Modell MIPS Codierung
Rudy Project Rush Nein A
Rudy Project Rush Ja A*
Bell Hub Nein B
Bell Annex Ja B*
Giro Sutton Nein C
Giro Sutton Ja C*
Giro Feature Nein D
Giro Chronicle Ja E*
12 Testobjekte bfu-Grundlage
Rudy Project – Rush, aussen
Abbildung 1 – a
Die getesteten Modelle
Abbildung 1 – b Rudy Project – Rush, innen
Rudy Project – Rush (mit MIPS), aussen
Abbildung 2 – b Rudy Project – Rush (mit MIPS), innen
Bell – Hub, aussen
Abbildung 3 – b Bell – Hub, innen
Abbildung 3 – a
Abbildung 2 – a
bfu-Grundlage Testobjekte 13
Bell – Annex (mit MIPS), aussen
Abbildung 4 – b Bell – Annex (mit MIPS), innen
Giro – Sutton, aussen
Abbildung 5 – b Giro – Sutton, innen
Giro – Sutton (mit MIPS), aussen
Abbildung 6 – b Giro – Sutton (mit MIPS), innen
Abbildung 5 – a
Abbildung 4 – a
Abbildung 6 – a
14 Testobjekte bfu-Grundlage
Giro – Feature, aussen
Abbildung 7 – b Giro – Feature, innen
Giro – Chronicle (mit MIPS), aussen
Abbildung 8 – b Giro – Chronicle (mit MIPS), innen
Abbildung 7 – a
Abbildung 8 – a
bfu-Grundlage Versuchsanordnung 15
IV. Versuchsanordnung
Im Folgenden werden die beiden durchgeführten
Versuchsreihen beschrieben. Die beiden Aufbauten
waren jeweils so ausgelegt, dass die Prüfkörper mit
einer Geschwindigkeit von 6 m/s auf die Prüffläche
auftrafen. Als Grundlage hierfür wurde der Entwurf
der prEN 13087-11 [2] herangezogen. Alle verwen-
deten Helme waren neu und ohne Vorschäden. Je-
der Helm wurde dabei jeweils nur für eine Prüfung
verwendet
1. Fallversuche
Bei dieser Versuchsanordnung wurden die zu tes-
tenden Helme auf dem Kopf eines H3-Prüfdummys
befestigt. Dabei wurde darauf geachtet, dass die
vordere Helmunterkante zwischen 66 und 68 mm
über der Nasenunterseite liegt. Das Kinnband wurde
geschlossen und so weit angezogen, dass es nicht
fest am Kopf anliegt. Die Hinterkopfbefestigung
wurde leicht angezogen. Danach wurde der Kopf
mit dem Helm gemäss den Vorgaben des Entwurfs
der prEN 13087-11 auf einer Fallvorrichtung positi-
oniert. Nach der Beschleunigung im freien Fall trifft
der Helm auf eine 45°-Fläche auf. Mit jedem Helm-
modell wurden drei unterschiedliche Konstellatio-
nen getestet; es gab jeweils eine Rotation um die
x-, y- und z-Achse (Abbildung 15, S. 17).
1.1 Aufbau
Die verwendete Fallvorrichtung besteht aus einer
vertikalen Führung mit darauf fahrendem Schlitten,
welcher auf einer definierten Höhe positioniert wird
und nach der Auslösung im freien Fall beschleunigt
(Abbildung 9). Der Helm wird vor dem Hochziehen
jeweils auf zwei Auslegern positioniert und von
oben fixiert. Dabei werden sowohl die Position des
Helms als auch der Aufprallpunkt eingestellt. Als
Aufprallfläche wird eine um 45° zur Horizontalen
geneigte Stahlplatte von 200 × 180 × 20 mm ver-
wendet. Auf der Aufprallfläche wurde Schleifpapier
mit der Körnung 40 angebracht. Die Aufprallge-
schwindigkeit wird durch die Fallhöhe definiert.
Kurz vor dem Auftreffen auf der Aufprallfläche gibt
die Fallvorrichtung den Kopf frei. Dieser kann sich
nach dem Aufprall frei bewegen, während die Auf-
lage über die Aufprallfläche hinaus fährt. Nach dem
Abbildung 9 Fallvorrichtung mit Dummykopf und Helm
16 Versuchsanordnung bfu-Grundlage
Aufprall des Prüfkopfes wird dieser durch ein Seil
aufgefangen (Abbildung 10 und Abbildung 11).
1.2 Messausrüstung
Der H3-Dummykopf war mit einem triaxialen Be-
schleunigungssensor und einem triaxialen Drehra-
tensensor versehen, welche auf der Halsplatte des
Kopfes angebracht waren. Aus den Messdaten wur-
den sowohl die translatorische wie auch die rotato-
rische Beschleunigung und die Rotationsgeschwin-
digkeit bestimmt, welche beim Aufprall auf den
Kopf wirken (Abbildung 12).
1.3 Testumfang
Mit jedem der acht Helmmodelle wurde in alle drei
Richtungen je ein Fallversuch durchgeführt. Dies
ergibt ein Total von 24 Fallversuchen.
2. Schlittenversuche
In der zweiten Versuchsreihe wurden die Helme in
Verbindung mit einem kompletten Crashtest-
Dummy getestet. Das Ziel war es, die Belastungen
im Kopf analog der Fallversuche sowie die Belastun-
gen der Halswirbelsäule während eines Unfalls mög-
lichst realitätsnah abzubilden. Im Vergleich zu den
Fallversuchen wurden die Anprallversuche nur in ei-
ner Richtung durchgeführt, sodass im Hals resp. am
Kopf ein Moment um die y-Achse entstand (Abbil-
dung 15, S. 17). Dies entspricht einem Unfall, bei
welchem die Person mit dem Gesicht zum Boden
aufschlägt.
2.1 Aufbau
Der H3-50 %-Dummy wurde seitwärts liegend auf
den Beschleunigungsschlitten gelegt. Der Dummy
war dabei nicht mit dem Schlitten verbunden. Der
Helm wurde wie bei den Fallversuchen auf dem
Abbildung 12 Position der Messinstrumente im Dummykopf
Abbildung 10 Positionierter Helm über Aufprallfläche
Abbildung 11 Kontrolle der Helmposition (66–68 mm)
bfu-Grundlage Versuchsanordnung 17
Dummykopf befestigt. Bei der Ausrichtung wurde
der Hals parallel zum Untergrund und in Fahrtrich-
tung positioniert. Die Beine waren angewinkelt. Die
Anprallfläche wurde wie bei den Fallversuchen mit
Schleifpapier mit der Körnung 40 versehen (Abbil-
dung 13).
Da in der Vornorm prEN 13087-11 keine Prüfungen
mit kompletten Prüfpuppen vorgesehen sind, wurde
dieser Test nach den Vorschlägen der Working
Group 11 des Technical Committee 158 des Euro-
päischen Komitees für Normung (CEN) durchge-
führt. Der Winkel zwischen der Fahrtrichtung und
der Anprallebene betrug 30°. Die Anprallebene
bestand aus einer Schalltafel, welche rückwärtig mit
Metallwinkeln abgestützt wurde (Abbildung 14).
Um Schäden am Dummy zu vermeiden, wurde er
auf der Anprallseite mit einer Wolldecke geschützt.
2.2 Messausrüstung
Der H3-50 %-Dummy wurde im Kopf mit den iden-
tischen Sensoren wie bei den Fallversuchen ausge-
stattet, einem triaxialen Beschleunigungssensor und
einem triaxialen Drehratensensor. Zusätzlich war der
Dummy mit einem instrumentalisierten Hals ausge-
stattet, welcher es erlaubt, sowohl die Kräfte wie
auch die Momente, welche beim Anprall auftreten,
zu messen.
Abbildung 14 Prüfpuppe mit Helm in Anprallposition, Draufsicht
Abbildung 15 Koordinatensystem im Dummy
Abbildung 13 Prüfpuppe mit Helm in Anprallposition, Seitenansicht
18 Resultate bfu-Grundlage
V. Resultate
Bei den durchgeführten Testserien wurde aus den
erhaltenen Messwerten jeweils die maximal resul-
tierende Beschleunigung, das Head Injury Crite-
rion (HIC) und das Brain Injury Criterion (BrIC) be-
rechnet. Durch die maximal resultierende Be-
schleunigung und das HIC lassen sich die transla-
torischen Belastungen im Kopf und deren Verlet-
zungsrisiko bestimmen. Durch das BrIC werden
die Rotationsgeschwindigkeiten bewertet, wel-
che am Kopf auftreten (Tabelle 2).
Bei den Schlittenversuchen wurde aus den Mess-
werten, welche im Hals auftraten, zusätzlich noch
das Neck Injury Criterion (Nij) berechnet. Es bein-
haltet sowohl die Halskräfte in z-Richtung wie
auch die Momente um die y-Achse. Weiter wur-
den jeweils das maximal auftretende Moment um
die y- sowie die maximal auftretende Kompressi-
onskraft in Richtung z-Achse im Hals ausgewer-
tet.
Tabelle 2 Berechnungsgrundlagen
Kriterium / Formel Grenzwert Normen-Bezug amax 250g EN 1078
Mymax (Flexion Hals) 190 Nm FMVSS 208
FZmin (Kompression Hals) 4000 Nm FMVSS 208
𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 = (𝑡𝑡2 − 𝑡𝑡1) �1
(𝑡𝑡2 − 𝑡𝑡1) � 𝑎𝑎(𝑡𝑡)𝑑𝑑𝑡𝑡
𝑡𝑡2
𝑡𝑡1
�
2.5 2400
1000
700
UN R22.05
UN R94 / UN R137
FMVSS 208
𝐵𝐵𝐵𝐵𝐻𝐻𝐻𝐻 = ��𝑚𝑚𝑎𝑎𝑚𝑚(|𝜔𝜔𝑥𝑥|)
𝜔𝜔𝑥𝑥𝑥𝑥�2
+ �𝑚𝑚𝑎𝑎𝑚𝑚��𝜔𝜔𝑦𝑦��
𝜔𝜔𝑦𝑦𝑥𝑥�2
+�𝑚𝑚𝑎𝑎𝑚𝑚(|𝜔𝜔𝑧𝑧|)
𝜔𝜔𝑧𝑧𝑥𝑥�2
ωxC = 66.25 rad/s
ωyC = 56.45 rad/s ωzC = 42.87 rad/s
– Ist aktuell noch in keiner Norm defi-niert.
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁𝑁 =𝐹𝐹𝑧𝑧𝐹𝐹𝑧𝑧𝑥𝑥
+𝑀𝑀𝑦𝑦
𝑀𝑀𝑦𝑦𝑥𝑥
FzC = 6806 N / –6160 N (Zug/Druck) FzC = 310 N / –135 N (Flexion/Extension)
<1.0 FMVSS 208
bfu-Grundlage Resultate 19
1. Fallversuche
Tabelle 3 zeigt die erhaltenen Werte bei den Fall-
versuchen.
Die biomechanischen Grenzwerte wurden nur bei
zwei Messungen geringfügig überschritten (HIC
in Rot).
2. Schlittenversuche
Tabelle 4 zeigt die erhaltenen Werte bei den
Schlittenversuchen.
Die im Kopf gemessenen linearen Beschleuni-
gungswerte (amax und damit der HIC) sind wesent-
lich kleiner als jene im Fallversuch. Dies kann auf
den geänderten Anprallwinkel und hauptsächlich
auf die wesentlich grössere beteiligte Masse zu-
rückgeführt werden. Die im Hals gemessenen
Halskräfte FZmin und Momente Mymax über-
schreiten zur Hälfte die biomechanischen Grenz-
werte (Mymax 190 Nm und FZmin 4000 N) (in Rot)
oder sind knapp darunter.
Tabelle 3 Resultate Fallversuche
Helm A A* B B* C C* D E* Grenzwert MIPS Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja
x-AchseBrIC 0.49 0.46 0.52 0.45 0.58 0.49 0.49 0.43 – HIC 580 739 566 585 848 633 1072 400 1000 amax [g] 124 144 128 134 152 154 187 91 250
y-AchseBrIC 0.60 0.48 0.58 0.47 0.68 0.61 0.66 0.52 – HIC 275 340 396 567 174 214 265 197 1000 amax [g] 95 101 111 120 80 85 95 72 250
z-AchseBrIC 0.69 0.64 0.76 0.73 0.71 0.69 0.64 0.56 – HIC 834 1003 862 771 778 686 740 535 1000 amax [g] 144 159 140 139 137 129 138 114 250
Tabelle 4 Resultate Schlittenversuche
Helm A A* B B* C C* D E* Grenzwert MIPS Nein Ja Nein Ja Nein Ja Nein Ja
y-AchseBrIC 0.50 0.35 0.50 0.34 0.49 0.34 0.33 0.31 –
HIC 42 59 37 63 67 66 44 50 1000
amax [g] 31 36 31 39 43 48 33 34 250
Nij 1.6 1.1 1.4 1.1 1.1 0.9 1.0 0.8 <1.0
Mymax [Nm] 271 191 236 186 208 148 169 143 190
Fzmin [N] –4883 –4162 –4096 –4018 –3554 –3553 –3401 –2808 –4000
20 Auswertung bfu-Grundlage
VI. Auswertung
Bei der Auswertung der Daten werden die Resul-
tate der Fallversuche und jene der Schlittenversu-
che getrennt beurteilt. Durch die unterschiedli-
chen beteiligten Massen ist eine direkte Gegen-
überstellung der Messwerte nicht sinnvoll.
1. Fallversuche
Da die Menge der geprüften Helme nur als Gan-
zes aussagekräftig ist, werden die Ergebnisse
nachfolgend als Mittelwert der Helme mit/ohne
dem System MIPS dargestellt. Die Helme D und
E* zeigen zwar dieselben Tendenzen wie die rest-
lichen Paare, würden jedoch das Ergebnis etwas
verfälschen, da der Helm E* durch die verbesser-
ten Eigenschaften schon ohne MIPS deutlich ver-
besserte Dämpfungseigenschaften aufweist. Die
beiden Helme D und E* werden daher nicht
berücksichtigt.
1.1 Kopfbeschleunigungen und HIC
In der aktuellen Fassung der Norm für Fahrrad-
helme [1] ist als Kriterium für die Kopfbeschleuni-
gung lediglich ein maximaler Wert von 250 g an-
gegeben, welcher nicht überschritten werden
darf. Grenzwerte für das aussagekräftigere HIC
sind in der Norm nicht angegeben. Um die Ver-
letzungsrisiken besser abschätzen zu können,
wird hier neben der maximalen Beschleunigung
jedoch auch das HIC herangezogen.
Bei den Fallversuchen mit einer Drehung um die
x- und y-Achse ist keine relevante Veränderung
im HIC-Wert zu erkennen (Abbildung 16). Beim
Anprall um die y-Achse wurden generell die tiefs-
ten HIC-Werte gemessen. Mit MIPS ist um die y-
Achse eine Erhöhung der HIC-Werte um 33 %
festzustellen.
Bei der maximalen Kopfbeschleunigung ist der
Unterschied zwischen Helmen mit und Helmen
ohne MIPS sehr gering (Abbildung 17).
Abbildung 16 Vergleich HIC-Werte mit/ohne MIPS
665
282
825
652
374
820
0100200300400500600700800900
x-Achse y-Achse z-Achse
HIC Durchschnitt
ohne MIPS mit MIPS
Abbildung 17 Vergleich amax [g] Werte mit/ohne MIPS
135
95
140144
102
142
0
20
40
60
80
100
120
140
160
x-Achse y-Achse z-Achse
amax [g] Durchschnitt
ohne MIPS mit MIPS
bfu-Grundlage Auswertung 21
1.2 Drehraten
In der aktuell gültigen Norm wird die rotative Be-
lastung des Kopfes resp. des Gehirns nicht be-
rücksichtigt. Sie ist jedoch ein entscheidender
Faktor bei den auftretenden Verletzungen bei ei-
nem Unfall. Um die Wirkung von Fahrradhelmen
mit MIPS zu testen, ist die Auswertung des BrIC
ein entscheidender Faktor.
Das BrIC hat sich durch die Verwendung von MIPS
im Durchschnitt wie folgt reduziert: x-Achse:
–12 %, y-Achse: –16 %, z-Achse: –5 % (Abbil-
dung 18).
2. Schlittenversuche
Bei den Schlittenversuchen zeigt sich ein ver-
gleichbares Bild wie bei den Fallversuchen. Jedoch
sind hier die Werte des HIC, BrIC und der maxi-
malen Kopfbeschleunigung sehr viel tiefer, dies
auf Grund des geringeren Anprallwinkels und vor
allem wegen der viel grösseren beteiligten Masse
des Dummykörpers. Interessant ist jedoch die
Betrachtung der Halskräfte FZmin und Momente
Mymax. Diese haben sich durch das MIPS deutlich
reduziert, wie Tabelle 5 veranschaulicht.
Tabelle 5 Vergleich Resultate Schlittenversuche
Ø A/B/C Ø A*/B*/C* Änderung in %
Nij 1.37 1.03 –24
Mymax [Nm] 238 175 –27
Fzmin [N] –4178 –3911 –6
Abbildung 18 Vergleich BrIC-Werte mit/ohne MIPS
0.53
0.62
0.72
0.470.52
0.69
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x-Achse y-Achse z-Achse
BrIC Durchschnitt
ohne MIPS mit MIPS
22 Biomechanische Beurteilung bfu-Grundlage
VII. Biomechanische Beurteilung
1. Fallversuche
Gemäss Entwurf prEN13087-11 wurden die Ver-
suche mit einem instrumentierten Dummykopf
(Hybrid III) durchgeführt. Bei jedem Versuch wur-
den die translatorischen und rotatorischen Be-
schleunigungen sowie die Rotationsgeschwindig-
keiten gemessen. Daraus wurden die Verlet-
zungskriterien HIC (Head Injury Criterion) und
BrIC (Brain Injury Criterion) berechnet.
Der Norm-Entwurf sieht verschiedene Konstellati-
onen vor, sodass jeweils eine Rotationsachse do-
miniert. Bei den Fallversuchen um die x- oder y-
Achse sind die Rotationsbelastungen um die an-
deren Achsen deutlich kleiner. Beim Anprall mit
Rotation um die z-Achse ist zu beachten, dass die
vorgesehene Konfiguration auch zu Rotationsan-
teilen um die x- und y-Achse führt. Die Messer-
gebnisse verdeutlichen dies.
1.1 Bewertung der durch den Auf-
prall erzeugten max. translatori-
schen Beschleunigung
Grundsätzlich kann man feststellen, dass die hier
gemessenen maximalen translatorischen Be-
schleunigungen die gleiche Grössenordnung ha-
ben wie Testresultate, die von anderen For-
schungsgruppen bereits veröffentlicht wurden.
So haben Stigson et al. unter Verwendung eines
sehr ähnlichen Versuchsaufbaus verschiedene
Fahrradhelme geprüft und vergleichbare Ergeb-
nisse erzielt [3]. In allen Versuchen lag die maxi-
male translatorische Kopfbeschleunigung deut-
lich unterhalb von 250 g. Wenngleich hier eine
schräge Anprallfläche verwendet wurde, legt dies
nahe, dass die Helme die Vorgaben der heute gül-
tigen Norm EN 1078 hinsichtlich der maximalen
Beschleunigung erfüllen. Bei der Anprallkonstel-
lation mit Rotation um die y-Achse wurden bei al-
len Helmen die kleinsten Peak-Beschleunigungen
gemessen. Dies kann durch das Helmdesign (Ge-
ometrie) erklärt werden.
Der Einfluss des Systems MIPS auf die maximale
translatorische Kopfbeschleunigung ist relativ ge-
ring und führt beim direkten Vergleich von Hel-
men mit/ohne MIPS nicht immer zu einheitlichen
Ergebnissen. Bei den Helmen A und A* bzw. B
und B* scheint die Beschleunigung bei Helmen
mit MIPS tendenziell leicht grösser zu sein, wobei
die Differenz jeweils unterschiedlich ausfällt. Bei
den Helmen C und C* ist dies nicht der Fall. Über
die Ursache für eine geringe Erhöhung der Be-
schleunigung kann nur spekuliert werden; allen-
falls könnte durch den Einbau von MIPS in den
sonst gleichen Helm eine leicht grössere Distanz
(zwischen innerer Oberfläche des Helms und
Kopf) entstehen, die dann zu einem Anstieg der
Beschleunigung führt. Da bei der vorliegenden
Testreihe jeweils nur ein Versuch durchgeführt
wurde, können kleine Abweichungen jedoch
auch im Rahmen der Reproduzierbarkeit liegen.
Die genaue Ursache für die beobachtete Tendenz
lässt sich hier nicht klären.
bfu-Grundlage Biomechanische Beurteilung 23
Basierend auf den gemessenen translatorischen
Beschleunigungen wurde das sogenannte Head
Injury Criterion (HIC) berechnet. Solche HIC-
Werte sind gemäss der heutigen Norm für Fahr-
radhelme nicht zu berechnen; folglich existieren
keine direkten Vergleichswerte oder gar Vorga-
ben. In anderen Anwendungen (z. B. zum Schutz
von Fahrzeuginsassen bei einem frontalen An-
prall) wird hingegen verlangt, dass das mit einem
Dummy gemessene HIC-Kriterium einen Wert
von 1000 nicht überschreiten darf (Norm: UN R94
/ UN R137). Die Konsumentenschutzorganisation
EuroNCAP setzt die Grenze für inakzeptable HIC-
Werte bei vergleichbaren Crashtests bei
HIC > 700 an. Die Norm für Motorradhelme
(UN R22.05) definiert die Grenze beim Prüfen von
Motorradhelmen hingegen bei HIC = 2400 (und
275 g maximaler Beschleunigung). Aus biome-
chanischer Sicht besteht ein Zusammenhang zwi-
schen Verletzungsrisiko und HIC-Werten; als
Richtwert kann aufgrund experimenteller Studien
angenommen werden, dass ein HIC-Wert von
1000 ungefähr einem 50 %igen Risiko, eine
Schädelfraktur zu erleiden, entspricht (Verletzung
der Schwere AIS2+).
Im vorliegenden Fall widerspiegeln die berechne-
ten HIC-Werte die auch bei der Peak-Beschleuni-
gung festgestellte Richtungsabhängigkeit. Ein-
zelne Werte liegen oberhalb von 700 bzw. 1000,
sodass aus biomechanischer Sicht bei einem
Kopfanprall, der den Versuchsbedingungen ent-
spricht, eine Kopfverletzung nicht ausgeschlossen
werden kann. Insbesondere der Versuch mit Helm
D fällt diesbezüglich negativ auf. In der Gesamt-
schau der Ergebnisse liegen die HIC-Werte hier je-
doch im erwarteten Bereich. Analog der maxima-
len Beschleunigung ist auch der Einfluss vom
MIPS auf die HIC-Werte nicht einheitlich.
1.2 Bewertung der durch den Anprall
erzeugten Rotation
Die Rotationsbelastung wurde in Form der rota-
torischen Beschleunigung sowie der durch den
Anprall an die schräge Platte verursachten Rotati-
onsgeschwindigkeit charakterisiert. Aus der Rota-
tionsgeschwindigkeit kann dann das Verletzungs-
kriterium BrIC (Brain Injury Criterion) berechnet
werden. Das BrIC berücksichtigt die Rotations-
komponenten aller Richtungen. Um die berech-
neten BrIC-Werte mit einem Verletzungsrisiko in
Bezug zu setzen, müssen die Werte anhand eines
Diagramms interpretiert werden. Es existiert also
kein definierter Grenzwert, der nicht überschrit-
ten werden soll. Da das Kriterium BrIC relativ neu
ist [4], wurden damit erst wenige Erfahrungen ge-
macht; es hat ferner noch keinen Eingang in eine
Norm gefunden. Es wurde jedoch von der US-
Strassenverkehrsbehörde NHTSA entwickelt und
wird von dieser im Hinblick auf eine Inklusion in
US-Standards unterstützt.
Wie deutlich zu sehen ist, resultiert das hier ver-
wendete Testverfahren wie gewünscht in einer
Rotation um die jeweilige Achse. Die Diagramme
der Rotationsbeschleunigungen zeigen dies ein-
deutig (siehe Anhang, S. 31). Ebenso deutlich ist
zu erkennen, dass das System MIPS diese Rotati-
onsbeschleunigung reduziert. Auch die BrIC-
Werte fallen bei Helmen mit MIPS in allen Konfi-
gurationen kleiner aus. MIPS reduziert die Rotati-
onskomponente messbar, wobei der Effekt bei
Rotation um die x- und y-Achse am grössten ist.
In der Konfiguration mit Rotation um die z-Achse
ist die geringste Auswirkung festzustellen. Dies
lässt sich einerseits mit der Positionierung des
Helms in diesem Anprallszenario sowie auch mit
der Helm-/Kopfform erklären, bei der das MIPS-
24 Biomechanische Beurteilung bfu-Grundlage
System weniger Bewegung zulässt als bei Dre-
hungen um die anderen Achsen.
2. Schlittenversuche
Bei den hier durchgeführten Schlittenversuchen
wurde ein Crashtest-Dummy verwendet. Im Ver-
gleich zu den Fallversuchen unter Verwendung ei-
nes Dummykopfs erlaubt dieser Versuchsaufbau
einerseits die Messung zusätzlicher Grössen (wie
der Belastung des Halses), es ändert sich jedoch
auch die bei einem Anprall wirksame effektive
Masse. Die wirkende Masse des kompletten
Dummys ist ca. 17-mal grösser als jene des Dum-
mykopfs, welcher für die Fallversuche verwendet
wurde.
Letzteres wird durch die geringen translatori-
schen Kopfbeschleunigungen und HIC-Werte do-
kumentiert. Die Testkonfiguration mit liegendem
Dummy reduziert die beim Anprall wirkende Be-
schleunigung, während im Fallversuch der Kopf
viel stärker beschleunigt wird. Der Einfluss des
MIPS-Systems verhält sich analog dem oben be-
schriebenen, wenngleich hier die Messwerte bzw.
die berechneten HIC-Werte derart klein sind, dass
aus biomechanischer Sicht eine detaillierte Inter-
pretation wenig sinnvoll ist.
Die Rotationskomponenten wirken sich in diesem
Testaufbau wiederum auf die Auswertung des
BrIC aus, sie zeigen sich jedoch auch in dem an
der Halswirbelsäule gemessenen Moment
(My max). Beim hier gewählten Aufbau resultiert
der Anprall in einem positiven Hals-Moment,
d. h., es resultiert eine Flexion der Halswirbel-
säule. Sowohl BrIC wie auch My werden durch das
MIPS-System deutlich reduziert. Die erhaltenen
BrIC-Werte liegen in der gleichen Grössenord-
nung wie bei der Testreihe der Fallversuche. Beide
Kriterien zeigen an, dass Verletzungen durchaus
auftreten können. Experimentelle Studien geben
beispielsweise an, dass ab einem Flexionsmoment
von 190 Nm (Grenzwert vgl. Tabelle 4, S. 19) Ver-
letzungen des Schweregrads AIS2 auftreten kön-
nen [5]. Die Messwerte zeigen hier, dass durch die
Verwendung von MIPS das Moment reduziert
wurde, wodurch diese Grenze unterschritten
wurde.
Des Weiteren wurde die axiale Kompressionskraft
in der Halswirbelsäule gemessen. Die gemesse-
nen Werte reichen von rund 2,8 bis 4,9 kN.
Helme mit MIPS weisen eine leicht reduzierte
Kompressionskraft auf, wobei die Unterschiede je
nach Helmmodell sehr klein sind. Es lässt sich da-
her kein relevanter Einfluss von MIPS auf die
HWS-Kompressionskraft nachweisen – dies war
auch nicht zu erwarten. Berücksichtigt man nun
die Kombination aus Moment My und axialer
Kompressionskraft FZ, so lässt sich das Kriterium
Nij [6] berechnen. Dieses Kriterium wird zur Be-
wertung der Halsbelastung von Fahrzeuginsassen
bei Frontalkollisionen verwendet (Grenzwert 1,0);
es ist eines der wenigen HWS-Verletzungskrite-
rien. Da das Kriterium für Fahrzeuginsassen bei
Frontalkollisionen entwickelt wurde, standen ne-
ben dem Moment die auf die Halswirbelsäule wir-
kenden Zugkräfte im Vordergrund – und nicht die
hier gemessenen Kompressionskräfte. Die Aus-
wertung zeigt, dass der Einfluss des Moments
überwiegt und damit der Wert für Helme mit
MIPS reduziert wird.
bfu-Grundlage Biomechanische Beurteilung 25
3. Computersimulationen
Wie der vorliegende Bericht zeigt, konnte der Ef-
fekt des Systems MIPS anhand der durchgeführ-
ten Versuche aufgezeigt werden. Durch die Ver-
wendung eines Crashtest-Dummys bzw. eines
Dummykopfs konnten die im Aufprall wirkenden
Belastungen gemessen werden; diese Messungen
basieren auf entsprechenden (im Kopf) unterge-
brachten Sensoren. Die Sensoren nehmen die Be-
schleunigungen (bzw. die Rotationsgeschwindig-
keiten) an einem definierten Punkt auf. Dies er-
laubt gewisse Rückschlüsse auf die biomechani-
sche Belastung, beschränkt die Möglichkeiten der
Interpretation jedoch auf diese Messungen. Aus-
sagen zu Parametern wie der Spannungsvertei-
lung bzw. Dehnungen im Gehirngewebe lassen
sich aufgrund dieser Messungen nicht machen,
obschon solche Scherspannungen bzw. Dehnun-
gen («strain») einen Bezug zu Gehirnverletzun-
gen haben. Mithilfe von Computersimulationen
lassen sich diese Parameter hingegen analysieren.
Dazu können die aus den Versuchen mit einem
Dummykopf gewonnenen Messwerte als Rand-
bedingung für ein Computermodell des Kop-
fes/Gehirns verwendet werden. Anschliessend
berechnet das Computermodell, welche Span-
nungen und Dehnungen unter diesen Umständen
im Gehirngewebe zu erwarten sind. Somit kann
die Höhe der Spannungen und Dehnungen sowie
der Ort im Gehirn, an dem diese auftreten, be-
trachtet werden. Hierdurch lassen sich zusätzliche
Informationen gewinnen, die mit den Dummy-
kopf-Versuchen nicht erzielt werden können.
Ergänzend zu den hier beschriebenen Aufprall-
versuchen wurden solche Computersimulationen
durchgeführt [7]; dabei wurde die Finite-Ele-
mente-Methode angewandt. Alle Fallversuche
wurden mit einem bestehenden Computermodell
von Kopf und Gehirn [8] simuliert, d. h., jeder Fall-
versuch wurde durch eine entsprechende Com-
putersimulation ergänzt. Dadurch konnten zu-
sätzlich zu den gemessenen Parametern auch die
durch das Modell berechneten Grössen analysiert
werden, um den Einfluss von MIPS zu bewerten.
Der positive Effekt von MIPS konnte bestätigt
werden. Es zeigte sich, dass die berechneten Deh-
nungen einen ähnlichen Bezug zum Verletzungs-
risiko aufweisen wie die im Versuch bestimmten
maximalen Rotationsbeschleunigungen und das
Verletzungskriterium BrIC.
4. Fazit
Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass ein Vor-
gehen gemäss prEN 13087-11 ein praktikabler
Ansatz ist, um Helme zukünftig in einer Weise zu
testen, die auch eine Rotation berücksichtigt. Die
hier durchgeführten Versuche bestätigen ent-
sprechende Ergebnisse früherer Studien.
Das System MIPS hatte bei den hier durchgeführ-
ten Versuchen einen messbaren Einfluss auf die
Belastung. Die Rotationskomponenten werden
durch MIPS klar reduziert; dies bezieht sich so-
wohl auf die Belastung des Kopfes bzw. des Ge-
hirns (angegeben durch das Kriterium BrIC) als
auch auf die Belastung der Halswirbelsäule (ange-
zeigt durch die auf die HWS wirkenden Kräfte
und Momente bzw. das Kriterium Nij). Ein nach-
teiliger Effekt, der sich eindeutig auf die Ausstat-
tung eines Helms mit MIPS zurückführen lässt,
konnte nicht nachgewiesen werden. Einschrän-
kend ist jedoch anzumerken, dass jeder Helm je-
weils nur einmal pro Richtung geprüft wurde.
26 Biomechanische Beurteilung bfu-Grundlage
Wie diese Untersuchung gezeigt hat, ist das Ein-
setzen eines MIPS in einen Fahrradhelm begrüs-
senswert, da dadurch bei Rotationsbeschleuni-
gungen die Belastung auf das Hirn gemindert
werden kann. Es ist zudem nur mit geringen
Mehrkosten verbunden. Es erübrigt sich dadurch
jedoch nicht, die angebotenen Helme auch unter-
einander zu vergleichen. Denn wie sich ebenfalls
gezeigt hat, sind die Unterschiede zwischen den
einzelnen Helmmodellen teilweise deutlich grös-
ser als die Verbesserung durch MIPS. Dies zeigt
sich besonders beim Vergleich der Modelle D und
E*. Das Nachfolgemodell mit MIPS ist hier nicht
nur hinsichtlich der Rotationsbelastungen besser,
sondern auch hinsichtlich der übrigen gemesse-
nen Werte.
bfu-Grundlage Fahrradhelme müssen besser schützen 27
VIII. Fahrradhelme müssen besser schützen
1. Bedeutung des Fahrradhelms als
Präventionsmassnahme
Prävention von Unfällen der schwachen Verkehrs-
teilnehmer gehört zu den Schwerpunktaufgaben
der bfu. Prävention zielt darauf ab, sowohl die
Verhältnisse als auch das Verhalten aller Ver-
kehrsteilnehmer zu beeinflussen, damit das Risiko
für schwere Verletzungen oder gar Todesfälle
weiter sinkt. Zum Bündel von wirksamen Präven-
tionsmöglichkeiten gehört auch das Tragen eines
Fahrradhelmes [9]. Die Schutzwirkung des
Fahrradhelmes ist bekannt [10]. Sie liegt für
Kopfverletzungen bei einer Wirksamkeit von
50 %, für schwere Kopfverletzungen gar bei 60–
70 % [9]. Nur etwa 50 % der Fahrradfahrenden
tragen heute einen Helm, einige von ihnen tragen
ihn zudem nicht einmal korrekt [11]. Weitere An-
strengungen zur Steigerung der Traghäufigkeit
und zum Verbessern der Qualität des Tragens
sind erforderlich.
2. Beurteilung der biomechanischen
Wirksamkeit des Fahrradhelms
Im Rahmen des vorliegenden Projektes steht aber
das Produkt an und für sich zur Diskussion. Ein
Helm hat eine gewisse biomechanische Schutz-
wirkung, um bei einer Kollision oder einem Sturz
auf die Strasse den Aufprall zu dämpfen. Die
heute in der Schweiz auf dem Markt verfügbaren
Helme erfüllen weitgehend alle die Mindestanfor-
derungen an Fahrradhelme, wie sie in einer inter-
nationalen Norm definiert sind [1]. Diese Norm
macht aber nur Vorgaben an die Dämpfungsei-
genschaften von Helmen bei linearem Aufprall. In
den letzten Jahren haben verschiedene For-
schungsgruppen in wissenschaftlichen Arbeiten
darlegen können, dass die heutige Norm keine
hinreichende Vorgabe für wirksame Helme
darstellt [12]. Wichtige Eigenschaften, die die
Schutzwirkung von Helmen verbessern könnten,
werden in der aktuellen Version der Norm nicht
eingefordert. Mittlerweile ist klar, dass nicht nur
die Dämpfung beim Einwirken einer linearen
Kraft wichtig ist, sondern nicht weniger be-
deutend auch das Reduzieren der Einwir-
kung von Rotationsbeschleunigungen. Wird
der Kopf durch tangential zur Kopfoberfläche
wirkende Kräfte in eine Drehbewegung versetzt,
so kommt die relativ weiche Masse des Hirns der
abrupten Bewegungsänderung (Drehbewegung)
des Schädels nur verzögert nach. Das Hirn voll-
führt wegen der Trägheit seiner Masse eine Rela-
tivbewegung zum Schädel und prallt zeitlich ver-
setzt zum äusseren Aufprallereignis an die Schä-
delinnenseite. Aber auch ohne Kontusion der
Hirnmasse können sich alleine durch die Relativ-
bewegung von Hirnbereichen Schädigungen an
den Nervenzellen oder Nervenverbindungen er-
geben. Die Drehbeschleunigung des Hirns führt
zu einer starken Zugwirkung auf die Verbindun-
gen der Hirnzellen, was zu schwerer – zum Teil
bleibender – Schädigung der Hirnmasse führen
kann. Es gibt Hinweise, dass Drehbeschleunigun-
gen des Kopfs oft eine grössere Verletzungswir-
kung haben als radiale Kräfte in Richtung Schwer-
punkt des Kopfes. Diesem Umstand wird in der
heutigen Norm aber nicht Rechnung getragen.
28 Fahrradhelme müssen besser schützen bfu-Grundlage
3. Ein Helm soll bei einem Aufprall
rutschen
Voraus und vorab gilt aber grundsätzlich: Der
Helm soll auf der Aufprallfläche rutschen. Je
besser er rutsch, desto besser.
Der optimale Fahrradhelm für den Moment, in
dem man auf den Bürgersteig trifft, hat eine
runde Form und eine harte, oder zumindest
glatte Kunststoffschale. Bei Helmen mit bei-
spielsweise einem prominenten Heckspoiler be-
steht das Risiko, dass dieser beim Bodenkontakt
in den Bürgersteig eindringt. Dies kann dazu füh-
ren, dass die Rückseite des verlängerten Helmes
den Helm beim Aufprall zur Seite schiebt.
Wird der Helm weggeschoben, ist der Kopf unge-
schützt. Glücklicherweise geht der aktuelle Trend
zu «kompakten» Helmen, und die aerodynami-
sche Form sieht jetzt veraltet aus.
Lüftungsschlitze sind notwendig, es sollte aber
sichergestellt werden, dass sie glatt in die Helm-
schale integriert sind. Zudem soll bei Helmen auf
unnötige Modekanten an der Aussenseite ver-
zichtet werden. Ebenso auf Befestigungsele-
mente für Visiere oder kleine Tierohren und –
nasen sowie auf jede andere Funktion, die dazu
führen könnte, dass sich die Helmschale verfängt.
Dieser Aspekt kann ein potenzieller Helmkäufer
einfach beurteilen, solange man bedenkt, dass
man möchte, dass sein Kopf beim Aufprall
rutscht. Es sollte offensichtlich sein, dass kein Zu-
behör oder keine Abdeckung an der Aussenseite
eines Helmes angebracht werden soll, die seinen
Gleitwiderstand erhöht. Dazu gehören auch Lam-
pen und Kameras. Viele derjenigen, die man
sieht, haben Halterungen, die viel zu stark sind,
1 https://www.youtube.com/watch?v=c1mYQLPqQqM
um sich leicht zu lösen, wenn der Helm rutschen
muss.
4. Der Helm soll Rotationsbeschleu-
nigungen reduzieren
Mehrere Konzepte scheinen geeignet zu sein, um
die Schutzwirkung der Helme heutiger Bauart mit
zum Teil geringfügiger Modifikation zu steigern.
Der in der vorliegenden Studie untersuchte An-
satz von MIPS© mit einer zusätzlichen Gleitschale
in der Helminnenseite ist so eine Option, die ge-
mäss unserer Experimente Rotationsbeschleuni-
gungen reduzieren kann. Die Wirkung anderer
ausgewählter Ansätze werden in biomechani-
schen Studien belegt [12], wobei einige Ideen erst
als Prototypen vorliegen.
Auf dem Markt sind Helme, die mit unterschied-
lichen Konstruktionsweisen versuchen, die Ro-
tationsbeschleunigungen zu reduzieren. Dazu ge-
hören unter anderem:
− Abdeckung der Helmaussenschale, die wie
ein Gleitschicht funktionieren,
− das von Motorradhelmen bekannte Konzept
«SuperSkin1» mit externen elastischen ge-
schmierten Membran,
− der Ansatz von «6D2» für Motorradhelme mit
zwei EPS-Schichten,
− Helme mit Wabenstruktur oder
− das Airbag-Modell von Hövding
In Entwicklung sind materialtechnische Lösun-
gen, bei denen die Reduktion der Rotationsbe-
schleunigung über die Veränderung der Struktur
des EPS-Innenfutters gewährleistet werden soll
[13].
2 https://www.6dhelmets.com/
bfu-Grundlage Fahrradhelme müssen besser schützen 29
5. Fazit
Das ursprüngliche Ziel der Helmnormen war es,
lebensbedrohliche Verletzungen zu vermeiden.
Mit dem Wissen von heute sollte ein Helm aber
vorzugsweise auch Hirnverletzungen mit Lang-
zeitfolgen verhindern. Helme sollten so konstru-
iert sein, dass sie die translatorische Beschleuni-
gung und die Rotationsenergie reduzieren. Ein
herkömmlicher Helm, der nur die Anforderungen
aus der aktuellen Norm erfüllt, ist nur bedingt da-
für geeignet, im Falle eines Kopfaufpralls eine Ge-
hirnerschütterung zu verhindern. Helme müssen
die durch Drehbeschleunigung übertragene Ener-
gie besser absorbieren. Künftig sollten daher die
normativen Fahrradhelmanforderungen auch be-
züglich Rotationskräfte eine gute Qualität ge-
währleisten. Zwischenzeitlich spielen Verbrau-
chertests eine wichtige Rolle bei der Information
und Orientierung der Verbraucher bei der Wahl
ihrer Helme. Dies aber nur, wenn diese Tests über
die heutigen Normenanforderungen hinausge-
hen und die Dämpfung der Rotationsenergien
auch in die Gesamtbewertung eines Helms einbe-
ziehen, wie dies zum Bespiel im holländischen
«Technical Agreement NTA 877» festgelegt
wurde [14].
Die aufgeführten Beispiele zeigen deutlich, dass
es mehrere Möglichkeiten gibt, einen Helm zur
Aufnahme von Rotationskräften zu konstruieren.
Die bfu setzt sich dafür ein, dass beim Fahrrad-
fahren immer ein Helm getragen wird. Diese Be-
strebung will die bfu flankieren mit einem Beitrag
zur Weiterentwicklung der Schutzwirkung des
Helms. Insbesondere sollen auch die Entwicklun-
gen unterstützt werden, dass Helme wirksam vor
Rotationsbeschleunigungen schützen.
30 Quellen bfu-Grundlage
Quellen
[1] Europäisches Komitee für Normung CEN. EN 1078:2012 + A1:2012 Helme für Radfahrer und für
Benutzer von Skateboards und Rollschuhen; 1997.
[2] Europäisches Komitee für Normung CEN. prEN 13087-11 Entwurf für eine neue Norm zur Prüfung
von Fahrradhelmen; 2018.
[3] Stigson H, Rizzi M, Ydenius A, Engström E, Kullgren A. Consumer Testing of Bicycle Helmets; 2017;
IRC-17-30.
[4] Takhounts EG, Craig MJ, Moorhouse K et al. Development of Brain Injury Criteria (BrIC). In: Stapp
Car Crash Journal. Vol. 57: 243-266. DOI:10.4271/2013-22-0010.
[5] Schmitt K-U, Niederer PF, Cronin Duane. et al. Trauma biomechanics: An introduction to injury bio-
mechanics. 4. ed. Heidelberg: Springer; 2014.
[6] Kleinberger M, Sun E, Eppinger R et al. Development of improved injury criteria for the assessment
of advanced automotive restraint systems. NHTSA Docket. 1998; 4405: 9.
[7] Gross J. Bestimmung der biomechanischen Belastungen des Gehirns zur Analyse des Schutzpoten-
tials innovativer Fahrradhelme [Bachelor-Arbeit], Koblenz; 2018.
[8] Kleiven S. Evaluation of head injury criteria using a finite element model validated against experi-
ments on localized brain motion, intracerebral acceleration, and intracranial pressure. International
Journal of Crashworthiness. 2006; 11(1): 65-79.
[9] Walter E, Achermann Stürmer Y, Scaramuzza G et al. Fahrradverkehr. Bern: bfu – Beratungsstelle
für Unfallverhütung; 2012: bfu-Sicherheitsdossier Nr. 08.
[10] Walter E, Achermann Stürmer Y, Niemann S. Kurzanalyse Fahrradhelm. Bern: bfu – Beratungsstelle
für Unfallverhütung; 2015: bfu-Faktenblatt 14.
[11] bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung. bfu-Erhebung 2018 Helmtragquoten der Radfahrenden
im Strassenverkehr. Bern: bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung; 2018.
[12] Klug C, Feist F, Tomasch E. CLEVERER HELM - Optimaler Schutz vor Kopfverletzungen durch
verbesserte Testmethoden von Kinder-Fahrradhelmen. Wien: BMVIT – Bundesministerium für
Verkehr, Innovation und Technologie; 2015: Forschungsarbeiten des österreicheischen
Verkehrssicherheitsfonds 044.
[13] Mosleh Y, Cajka M, Depreitere B et al. Designing safer composite helmets to reduce rotational ac-
celerations during oblique impacts. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H,
Journal of engineering in medicine. 2018; 232(5): 479-491. DOI:10.1177/0954411918762622.
[14] Nederlands Normalisatie-Instituut. NTA 8776 Helmets for S-EPAC riders; 2016. ICS 03.120.10;
11.020.
bfu-Grundlage Anhang 31
Anhang
Messkurven Fallversuche A-2
Messkurven Schlittenversuche A-50
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x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-2 von 65
Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, ohne Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
1 0 0
2 0.8000 0
3 0.8000 103.3
4 6.2000 103.3
5 6.2000 0
HIC
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513
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Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, ohne Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-5 von 65
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Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, ohne Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
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Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, mit Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-9 von 65
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Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, mit Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
1 0 0
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-50
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15
20
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s
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An
gu
lar
Accele
rati
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udyP
roje
ct_
Rush_M
ips_Z
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-12 von 65
Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, mit Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
CHART LINES
Time Value
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are
s
/ g
t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-13 von 65
Bell H
ub
, o
hn
e M
ips, X
-Ach
se
Te
st:
Bell H
ub, ohne M
ips, X
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
01.1
1.2
017
Fil
ter:
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C 1
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C 6
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C 6
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su
lta
te
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res
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g
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ma
x566
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Velo
cit
y
BrI
C m
ax
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2
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D
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est
Cen
ter
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Velo
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y
-10-505
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s
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An
gu
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Velo
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y
-10-505
10
-10
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510
15
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s
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An
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Velo
cit
y
-8-6-4-202
-10
-50
510
15
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An
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An
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rati
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An
gu
lar
Accele
rati
on
04_B
ell_H
ub_X
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-14 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Hub, ohne Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 01.11.2017
CHART LINES
Time Value
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4 7.1000 102.7
5 7.1000 0
HIC
HICMAX: 566
tSTART: 1.8 ms
tEND: 7.1 ms
Δt: 5.30 ms
Head Acceleration (ares)
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ares AV: 103 g
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are
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/ g
t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-15 von 65
Bell H
ub
, o
hn
e M
ips, Y
-Ach
se
Te
st:
Bell H
ub, ohne M
ips, Y
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
02.1
1.2
017
Fil
ter:
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C 1
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CF
C 6
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100 (
CF
C 6
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Accele
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res
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g
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ma
x396
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An
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Velo
cit
y
BrI
C m
ax
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-100
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Accele
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s
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Accele
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Cen
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Velo
cit
y
-505
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35
-10
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510
15
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s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-101
-10
-50
510
15
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s
Head
An
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lar
Velo
cit
y
-101
-10
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510
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20
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t / m
s
Head
An
gu
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Accele
rati
on
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-10
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510
15
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s
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An
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lar
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An
gu
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Accele
rati
on
12_B
ell_H
ub_Y
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-16 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Hub, ohne Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
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4 8.0000 85.6
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HIC
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tEND: 8.0 ms
Δt: 5.85 ms
Head Acceleration (ares)
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t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-17 von 65
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ub
, o
hn
e M
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Te
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ips, Z
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pS
i-17-0
513
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1.2
017
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ter:
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C 1
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C 6
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C 6
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te
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ma
x862
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Velo
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y
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C m
ax
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Accele
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s
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Accele
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Velo
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y
-20
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510
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t / m
s
Head
An
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lar
Velo
cit
y
-35
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-20
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t / m
s
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An
gu
lar
Velo
cit
y
-1012
-10
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15
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t / m
s
Head
An
gu
lar
Accele
rati
on
-5-4-3-2-1012
-10
-50
510
15
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t / m
s
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An
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-10
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t / m
s
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An
gu
lar
Accele
rati
on
16_B
ell_H
ub_Z
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-18 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Hub, ohne Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
CHART LINES
Time Value
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HIC
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are
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-19 von 65
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nn
ex, m
it M
ips, X
-Ach
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Bell A
nnex, m
it M
ips, X
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
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atu
m:
02.1
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017
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ter:
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C 1
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C 6
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x585
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Accele
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s
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Velo
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y
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-10
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510
15
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ωy / rad/s
t / m
s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-8-6-4-202468
-10
-50
510
15
20
ωz / rad/s
t / m
s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-5-4-3-2-10123
-10
-50
510
15
20
αx / krad/s2
t / m
s
Head
An
gu
lar
Accele
rati
on
-2-1012
-10
-50
510
15
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αy / krad/s2
t / m
s
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An
gu
lar
Accele
rati
on
-3-2-1012345
-10
-50
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15
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αz / krad/s2
t / m
s
Head
An
gu
lar
Accele
rati
on
06_B
ell_A
nnex_M
ips_X
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-20 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Annex, mit Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
1 0 0
2 1.5000 0
3 1.5000 100.4
4 7.3000 100.4
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HIC
HICMAX: 585
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tEND: 7.3 ms
Δt: 5.80 ms
Head Acceleration (ares)
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ares AV: 100 g
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are
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t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-21 von 65
Bell A
nn
ex, m
it M
ips, Y
-Ach
se
Te
st:
Bell A
nnex, m
it M
ips, Y
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
02.1
1.2
017
Fil
ter:
1650 (
CF
C 1
000)
100 (
CF
C 6
0)
100 (
CF
C 6
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Re
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lta
te
Head
Accele
rati
on
res
peak
120
g
HIC
ma
x567
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
BrI
C m
ax
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7
-120
-100
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-200
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Accele
rati
on
-505
10
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rati
on
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120
140
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18
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t /
ms
Head
Accele
rati
on
-70
-60
-50
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-100
10
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t / m
s
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Accele
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on
D
ynam
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Cen
ter
AG
-10123
-10
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ωx / rad/s
t / m
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An
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y
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-10123456
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15
20
ωz / rad/s
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An
gu
lar
Velo
cit
y
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-10
-50
510
15
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s
Head
An
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lar
Accele
rati
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-10
-50
510
15
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t / m
s
Head
An
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lar
Accele
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-10
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An
gu
lar
Accele
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ell_A
nnex_M
ips_Y
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-22 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Annex, mit Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
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HIC
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-23 von 65
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nn
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Bell A
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it M
ips, Z
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
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atu
m:
03.1
1.2
017
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C 1
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C 6
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C 6
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y
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y
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Velo
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y
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An
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Velo
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y
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An
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An
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ell_A
nnex_M
ips_Z
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-24 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Annex, mit Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
CHART LINES
Time Value
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Velo
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y
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y
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An
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Velo
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y
-10-8-6-4-2024
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An
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Accele
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utton_X
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-26 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, ohne Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
CHART LINES
Time Value
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-27 von 65
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-Achse
pS
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513
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atu
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017
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ter:
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C 6
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An
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Velo
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y
-10123
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An
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Velo
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y
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An
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An
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x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-28 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, ohne Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
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Time Value
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y
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y
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s
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y
-1012
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510
15
20
αx / krad/s2
t / m
s
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An
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An
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on
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iro_S
utton_Z
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-30 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, ohne Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
CHART LINES
Time Value
1 0 0
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Head Acceleration (ares)
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, m
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-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
02.1
1.2
017
Fil
ter:
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C 1
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C 6
0)
100 (
CF
C 6
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res
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g
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ma
x633
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510
15
20
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t / m
s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-1012345
-10
-50
510
15
20
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t / m
s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-10-8-6-4-202468
-10
-50
510
15
20
ωz / rad/s
t / m
s
Head
An
gu
lar
Velo
cit
y
-6-5-4-3-2-10123
-10
-50
510
15
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s
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An
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lar
Accele
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-1012
-10
-50
510
15
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An
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Accele
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-10
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An
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Accele
rati
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ips_X
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-32 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, mit Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-33 von 65
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, m
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it M
ips, Y
-Achse
pS
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513
Te
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017
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ter:
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Velo
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y
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C m
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Velo
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y
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20
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510
15
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An
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lar
Velo
cit
y
-3-2-101
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15
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An
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Velo
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y
-101
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An
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An
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ips_Y
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-34 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, mit Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-35 von 65
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, m
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513
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017
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Velo
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y
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Velo
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y
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Velo
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y
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An
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utton_M
ips_Z
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-36 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, mit Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
CHART LINES
Time Value
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513
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-6-4-2024
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Velo
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y
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Velo
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y
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.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-38 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Feature, ohne Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
CHART LINES
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-39 von 65
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re, o
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e M
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ips, Y
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
02.1
1.2
017
Fil
ter:
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C 1
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C 6
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y
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y
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s
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y
-101
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510
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11_G
iro_F
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re_Y
.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-40 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Feature, ohne Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 02.11.2017
CHART LINES
Time Value
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-41 von 65
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o F
eatu
re, o
hn
e M
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-Ach
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st:
Gir
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eatu
re, ohne M
ips, Z
-Achse
pS
i-17-0
513
Te
std
atu
m:
03.1
1.2
017
Fil
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C 1
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C 6
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Accele
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on
res
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g
HIC
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x740
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y
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ms
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20
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-42 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Feature, ohne Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 03.11.2017
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-43 von 65
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513
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ips_X
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x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-44 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Chronicle, mit Mips, X-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-45 von 65
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ter:
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x
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Head Injury Criteria
Test: Giro Chronicle, mit Mips, Y-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
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CF
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.xls
x
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-48 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Chronicle, mit Mips, Z-Achse pSi-17-0513
Date of test: 21.11.2017
CHART LINES
Time Value
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Head Acceleration (ares)
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-49 von 65
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Test: Rudy Project Rush, ohne Mips, 30° pSi-17-0513
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Head Injury Criteria
Test: Rudy Project Rush, mit Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 06.12.2017
CHART LINES
Time Value
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Head Injury Criteria
Test: Bell Hub, ohne Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 05.12.2017
CHART LINES
Time Value
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-55 von 65
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-56 von 65
Head Injury Criteria
Test: Bell Annex, mit Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 05.12.2017
CHART LINES
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0
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Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
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Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, ohne Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 06.12.2017
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Head Injury Criteria
Test: Giro Sutton, mit Mips, 30° pSi-17-0513
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-62 von 65
Head Injury Criteria
Test: Giro Feature, ohne Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 06.12.2017
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pSi-17-0513-01_MIPS_für_Fahrradhelme.docx Seite A-63 von 65
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010
20
30
40
50
60
ares / g
t /
ms
Hea
d A
cce
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tio
n
-20
-15
-10-505
10
15
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30
40
50
60
az / g
t /
ms
Head
Accele
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-3-2-101234
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20
30
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60
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t /
ms
Head
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-20
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-6-4-202468
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-101
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t /
ms
Head
An
gu
lar
Accele
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-3-2-1012345
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t /
ms
Hea
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-2-1012
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t /
ms
Head
An
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-500
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-3000
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Head Injury Criteria
Test: Giro Chronicle, mit Mips, 30° pSi-17-0513
Date of test: 06.12.2017
CHART LINES
Time Value
1 0 0
2 1.2000 0
3 1.2000 21.3
4 24.9000 21.3
5 24.9000 0
HIC
HICMAX: 50
tSTART: 1.2 ms
tEND: 24.9 ms
Δt: 23.70 ms
Head Acceleration (ares)
ares MAX: 34 g
tares MAX: 8.55 ms
ares AV: 21 g
Dynamic Test Center AG
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40
are
s
/ g
t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Detailed Time Range
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
are
s
/ g
t / ms
Resultant Head Acceleration, HIC Full Time Range
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2.35
1.01
– 0
2.20
19
bfu – Beratungsstelle für Unfallverhütung, Postfach, CH-3001 BernTel. +41 31 390 22 22, info @ bfu.ch, www.bfu.ch
Sicher leben: Ihre bfu.
Die bfu setzt sich im öffentlichen Auftrag für die Sicherheit
ein. Als Schweizer Kompetenzzentrum für Unfallprävention
forscht sie in den Bereichen Strassenverkehr, Sport sowie
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