Radkontaktspuren

Aus Radkontaktspuren an Fahrzeugen lassen sich unter anderem Erkenntnisse über die Geschwindigkeitsverhältnisse von zwei Fahrzeugen gewinnen, die sich berührt haben. In dem folgenden Beispiel liegt die Erkenntnis, dass beide Fahrzeuge zum Zeitpunkt der Berührung gleich schnell waren, auf der Hand.

An stehenden Hindernissen sehen Radkontaktspuren typischerweise so aus:

Wenn Radkontaktspuren an zwei Fahrzeugen entstehen, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen, ist das Spurenbild wesentlich komplexer.

Zur Auswertung von Radkontaktspuren stehen ein auf Excel basierendes Berechnungsprogramm sowie ein Programmmodul in PC-Crash zur Verfügung. Mit beiden Programmen wird der Verlauf von Spuren berechnet, die vorzugebende Punkte eines abrollenden Rades auf einer als eben angenommenen Fläche abbilden. Die in Abhängigkeit des ebenfalls vorzugebenden Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem abrollenden Rad und der Fläche berechneten und grafisch dargestellten Spurverläufe werden dann mit den an einem gestreiften Fahrzeug dokumentierten Spuren verglichen und die Eingangsparameter der Berechnung iterativ so angepasst, dass die berechneten und die am Fahrzeug dokumentierten Spuren sich bei gleicher maßstäblicher Darstellung decken. Dies setzt jedoch voraus, dass die vorgefunden Spuren verzerrungsfrei aufgenommen wurden.

Hierzu sind Fotos der Fläche erforderlich, die gestreift wurde, möglichst aus größerer Entfernung mit größerer Brennweite aufgenommen und idealerweise mit abgebildetem Maßstab. Das Excel-Programm bietet ferner die Möglichkeit, Verzögerungen und Beschleunigungen der Fahrzeuge sowie eine Schrägstellung des spurzeichnenden Rades zu berücksichtigen. Das PC-Crash-Modul ermöglicht ab Version 8.2 auch die Berechnung von Spuren auf sich selbst drehenden Rädern, so dass auch sogenannte Rad-Rad-Kontaktspuren auswertbar sind.

PC-Crash

Das Programm berechnet anhand des vorzugebenden Raddurchmessers des auf der Fahrbahn abrollenden Rades die von verschiedenen Punkten der Reifenflanke gezeichneten Spuren an einer als eben angenommenen Fläche für ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis von streifendem zu gestreiftem Fahrzeug. Das Geschwindigkeitsverhältnis wird durch die Eingabe der Geschwindigkeiten der Fahrzeuge vorgegeben; die absoluten Geschwindigkeiten selbst haben jedoch keinen Einfluss auf das Ergebnis. Die Ausgabegrafik wird überlagert mit dem senkrecht zur Fläche aufgenommen, skalierten Bild der Streifspuren am Fahrzeug. Der Spurverlauf lässt sich durch Abstimmung des Geschwindigkeitsverhältnisses und des Radialabstandes der spurzeichnenden Punkte soweit anpassen, bis die berechneten Graphen und die lichtbildlich dokumenierten Spuren übereinstimmen.

EXCEL

Das auf Basis von MS Excel 97 im Rahmen der vom SV M. Weyde, Berlin, betreuten Diplomarbeit A. Gerlach entstandene Programm berechnet anhand des Raddurchmessers und des Winkels zwischen drehendem Rad und gestreifter Fläche die von bis zu vier verschiedenen Punkten auf der Reifenflanke gezeichneten Spuren für ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis von streifendem zu gestreiftem Fahrzeug. Das Geschwindigkeitsverhältnis wird durch die Eingabe der Geschwindigkeiten der Fahrzeuge vorgegeben. Ferner sind die relevanten Reifendaten, möglicher Schlupf des Reifens durch Bremsen oder Beschleunigen und gegebenenfalls Geschwindigkeitsänderungen durch Beschleunigen oder Verzögern der Fahrzeuge vorzugeben. Durch die Überlagerung der Ausgabegraphik über ein senkrecht zur Fläche aufgenommenes und entsprechend skaliertes Bild der am gestreiften Fahrzeug gezeichneten Spuren, können diese Parameter solange angepasst werden, bis die berechneten Graphen und die lichtbildlich dokumentierten Spuren übereinstimmen. Die berechneten Spurverläufe werden dabei stets für den gesamten Reifenumfang dargestellt, so dass mit einer Berechnung die von der vorderen oder der hinteren Reifenflanke gezeichneten Spuren verglichen werden können. Die folgenden Bilder zeigen zunächst den prinzipiell zu erwartenden Spurverlauf für zwei unterschiedliche Geschwindigkeitsverhältnisse. Die rote Kurve zeigt den Spurverlauf, der von einem Punkt der Lauffläche des Rades gezeichnet würde. Die gelb dargestellte Kurve entspricht dem Spurverlauf eines Punktes auf der Flanke, etwa auf dem Durchmesser des Felgenhorns. Bei einem an einer stehenden Fläche vorbeirollenden Rad (Geschwindigkeitsverhältnis z* = ∞, links dargestellt) nimmt der Spurverlauf die Form einer Zykloide an. Rechts ist der Spurverlauf für ein Rad dargestellt, das mit der zweifachen Geschwindigkeit der in die gleiche Richtung bewegten Fläche rollt (z* = 2). Bei gleicher Geschwindigkeit und Richtung des streifenden Rades und der gestreiften Fläche werden die gezeichneten Spuren zu Kreisen oder, bei zunehmendem Lenkeinschlag, zu Ellipsen. Ein stehendes oder blockiertes Rad zeichnet an einer relativ zu ihm bewegten Fläche horizontal verlaufende Spuren.