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Dr. Xaver Steemann
Leitung "Labor für energetische Materialien"
Experte Energetische Materialien

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energetische Materialien: Spezifikationen

Die sichere Verwendbarkeit von Insassenschutzsystemen über die gesamte Nutzungsdauer ist ein Kernanliegen bei der Planung und Beschaffung - insbesondere von solchen Geräten, die pyrotechnische Formulierungen enthalten, wie Airbag-Gasgeneratoren, Gurtstraffer und Aktuatoren. Die künstliche Alterung, wie sie in den geltenden Normen vorgesehen ist, ermöglicht eine Abschätzung der Produktlebensdauer. Sie stößt jedoch oft an ihre Grenzen, wenn es um die Vorhersage der sicheren Lebensdauer pyrotechnischer Zusammensetzungen geht. Komplikationen bei der Altersvorhersage ergeben sich aus den nicht-trivialen chemischen Prozessen, die bei der Alterung von Treibstoffmaterialien eine Rolle spielen. Die Vielzahl der Umwelteinflüsse und fahrzeugabhängigen Konstruktionsunterschiede erfordern eine Vielzahl von Annahmen und Vereinfachungen, die zu Diskrepanzen zwischen Prognose und Realität führen. 
Mehr als zwei Jahrzehnte nach der Einführung von OEM-Normen für die Beschaffung von Airbag-Gasgeneratoren (AK-LV, SAE) und mehr als ein Jahrzehnt nach dem Ausbruch von Zwischenfällen mit Treibgas auf Ammoniumnitrat-Basis ist der Stand von Wissenschaft und Technik den aktuell genutzten Spezifikationen deutlich vorangeschritten.
Die GWP kann auf einen reichen Erfahrungsschatz aus 

  • Schadensuntersuchungen
  • Leistungstests 
  • Qualifikationsuntersuchungen
  • Umweltsimulationen und
  • Feld-Teilemonitoring

Projekten zurückgreifen und hat mit der GWP Richtlinie 012 (GWP RL 012) ein Verfahren geschaffen, nach dem die gewonnenen Erkenntnisse in Spezifikationen nach aktuellem Stand der Wissenschaft und Technik umgesetzt werden können. Bei der Entwicklung der GWP RL 012 wurden verschiedenste Ansätze zur Entwicklung und Erprobung von Spezifikationen evaluiert, die Vielzahl der dazu ausgewerteten Quellen deckt ein weites Feld von Anwendungen ab. Als Ergebnis wurde mit der GWP RL 012 ein auf die Herausforderungen pyrotechnischer Sicherheitsvorrichtungen zugeschnittener Ansatz geschaffen. 

Ausgehend von einer Definition von Fahrzeugplattform und Airbagvorrichtung werden Umwelteinflüsse abgeleitet. Belastungsdauer und "Stärke" des entsprechenden Umwelteinflusses werden anschließend mit Hilfe von Vorkenntnissen oder Abschätzungen auf der Basis von Versagensmodi und Versagenspfaden approximiert. Vernetzungen sowie synergistische Wechselwirkungen zwischen einzelnen Umwelteinflüssen und Geräteausfällen werden aufgedeckt. Bereits in einem frühen Beschaffungsstadium können die Ergebnisse die weitere Geräteentwicklung beeinflussen. 
Umweltsimulation und Testverfahren werden dann auf die relevanten Umweltfaktoren bzw. die zugrunde liegenden Ausfallmodi ausgerichtet. Hinsichtlich Testkomplexität wird zwischen Produktqualifikation, z.B. eines neuartigen Gerätes, und Eingangsprüfung (losgrößenabhängig) unterschieden. Jeder Schritt des Verfahrens wird dokumentiert und liefert nützliche Informationen darüber, wie der wissenschaftliche Fortschritt bei der Prüfung und Umweltsimulation die resultierende Spezifikation verbessern kann. Dies dient als Leitfaden für die Interpretation von Prüfergebnissen und deren Auswirkung auf die sichere Lebensdauer des Gerätes. Es wird ein Zeitplan für iterative Aktualisierungen der Spezifikation erstellt. Das daraus resultierende Dokument wird im Laufe der Zeit angepasst und verbessert. Auf diese Weise wird es seinen Nutzen zur Verbesserung der KFZ-Insassensicherheit kontinuierlich vergrößern. 

Airbag Kanne
Gasgeneratur geöffnet
Delaboration Gasgeneratoren
Explosion Airbaganzünder
Doppelte Normierung
Klimaprüfung an Pyrotechnik
verbackene Treibladung

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