Sicherheit und Standards

Plastikwindschutzscheiben in Kraftfahrzeugen

Plastikwindschutzscheiben sind seit Kurzem typgenehmigungsfähig.

Plastikwindschutzscheiben in Kraftfahrzeugen

Die verschiedenen in Kraftfahrzeugen eingesetzten Scheiben müssen im Rahmen einer Typgenehmigung zertifiziert werden. Für die Zertifizierung gelten die Anforderungen der UN-Regelung 43, nach denen sich die sogenannten Sicherheitsverglasungswerkstoffe und deren Einbau richten müssen. Diese Regelung gilt auch für fast alle Glas- und Plastikscheiben. Ausnahmen gelten für Plastikwindschutzscheiben, denn diese waren bisher in Europa nicht gesetzlich zertifizierbar. Allerdings ist der Einbau von Plastikwindschutzscheiben in Deutschland seit 1988 für spezielle Fahrzeuge bis zu einer bauartbedingten Höchstgeschwindigkeit von 40 km/h und seit 2001 durch eine Sondergenehmigung des Innenministeriums für alle Polizeifahrzeuge (auch ohne die Limitierung der Höchstgeschwindigkeit) erlaubt.

Die bisher gesammelten Erfahrungen mit Plastikwindschutzscheiben beweisen die zahlreichen Vorteile gegenüber den heute verwendeten Glaswindschutzscheiben. Plastikwindschutzscheiben sind leichter und erlauben eine größere Formenvielfalt. Sie sind deutlich weniger bruchanfällig als Glasscheiben und werden deshalb insbesondere bei Forst- und Landmaschinen eingesetzt. Die Themen Dauerhaltbarkeit, Kratzfestigkeit und Beständigkeit gegen ultraviolette Strahlung sind bei der Verwendung von Plastikwindschutzscheiben aber besonders zu berücksichtigen. Die verschiedenen Plastikarten und die unterschiedlichen Beschichtungen der Oberflächen erfordern Versuche und Feldtests.

Plastikwindschutzscheiben müssen den Anforderungen des Fußgängerschutzes genügen, wenn sie eine allgemeine Typgenehmigung erhalten wollen. Außerdem darf durch eine Plastikwindschutzscheibe bei einem Unfall kein Hindernis für die Rettungskräfte entstehen. Die Rettungskräfte müssen einen Zugang zum verunglückten Fahrzeug schaffen können – unabhängig davon, ob das Fahrzeug eine Glas- oder eine Plastikwindschutzscheibe hat.

Im April 2010 hatte sich eine informelle Arbeitsgruppe unter dem Dach der United Nations Economic Commission for Europe (Wirtschaftskommission für Europa, UNECE) gegründet, die von Deutschland geleitet wurde. Ziel war es, Testverfahren für die Typgenehmigung von Plastikwindschutzscheiben zu erarbeiten. Im Jahr 2014 wurden die Arbeiten der informellen Arbeitsgruppe abgeschlossen. Im Oktober 2014 wurde in der Working Party on General Safety Provisions (GRSG) der UNECE ein Änderungsvorschlag zur UN-Regelung 43 verabschiedet.

Dieser Änderungsvorschlag definiert die Prüfanforderungen für Plastikwindschutzscheiben und enthält folgende Kriterien: Bewertung der Lichtdurchlässigkeit, Brennverhalten, Chemikalienbeständigkeit, Witterungs- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, Temperatur-, Ultraviolett- und Temperaturwechselbeständigkeit. Hinzu kommen noch folgende Tests und Prüfungen: die Flexibilitätsprüfung, ein Kugelfalltest mit einer 227-Gramm-Kugel, eine Phantomfallprüfung, ein Abriebtest und ein Gitterschnitttest. Die Festlegung eines geeigneten Testverfahrens zur Bewertung der Abrasion (Abnutzung) erwies sich als besonders aufwendig. Bei den bisher üblichen Glaswindschutzscheiben wird der Abrieb über ein Rollenabriebgerät gemessen. Dieses Gerät, dessen Rollen mit Schleifmitteln versehenen sind, rotiert auf einer Kreisbahn über die Glasoberfläche der Windschutzscheibe. Nach einer festgelegten Prüfdauer wird das Streulicht der Glasoberfläche gemessen. Soll die Windschutzscheibe die Typgenehmigung erhalten, darf ein definierter Grenzwert nicht überschritten werden.

Dieses Testverfahren erwies sich für Plastikwindschutzscheiben als unbrauchbar, denn bei einem Rundversuch in verschiedenen Laboren zeigte sich, dass die Ergebnisabweichungen bei den getesteten Plastikmaterialien zu groß waren. Daraufhin wurden drei neue Testverfahren vorgeschlagen, die in ihrer Kombination das Abriebverhalten bei Plastikwindschutzscheiben realistischer abbilden. Es handelt sich bei diesen drei Tests um einen an die ISO 20566 angelehnten Waschtest, einen modifizierten Sandrieseltest gemäß UN R22 und einen Wischertest mit einer klar definierten Zyklenzahl.

Die Hersteller können für die Zertifizierung der Plastikscheibe zwischen dem bislang verwendeten Verfahren und dem neuen, dreigliedrigen Testverfahren wählen. Um das Verhalten von Plastikwindschutzscheiben bei einem Unfall zu untersuchen, hat die Feuerwehr Wiesbaden eine Reihe von Schnittversuchen durchgeführt. Die Tests bewiesen, dass das Zerschneiden von Glas- und von Plastikwindschutzscheiben etwa gleich lange dauert. Die Feuerwehr kam zu dem Ergebnis, dass die Plastikwindschutzscheibe kein Hindernis für eine schnelle Rettung bei einem Unfall ist.

In einem weiteren Testprojekt wurde die Auswirkung der Plastikwindschutzscheibe auf den Fußgängerschutz untersucht. Es wurden Aufpralltests gemäß der UN-Regelung 127 durchgeführt. Diese sieht für ihr Prüfverfahren das Auftreffen eines Erwachsenenkopfprüfkörpers auf eine reale Windschutzscheibe vor. Dabei wurden verschieden dicke Plastikwindschutzscheiben im direkten Vergleich zu einer Glaswindschutzscheibe an vier Aufschlagpositionen getestet. Zur Analyse wurde das Kopfverletzungskriterium (Head Injury Criterion, HIC) verwendet, das beschleunigungsbedingte Kopfverletzungen misst. Das Auftreffen eines Erwachsenenkopfprüfkörpers auf eine Plastikwindschutzscheibe ergab zwar bei allen Versuchen einen höheren HIC-Wert als bei Versuchen mit Glaswindschutzscheiben. Der gesetzte Grenzwert wurde allerdings nur von einer 8 Millimeter dicken Plastikscheibe überschritten – und nur, wenn der Aufschlagpunkt des Erwachsenenkopfprüfkörpers in der unmittelbaren Nähe des unteren Scheibenrahmens lag. Die Plastikwindschutzscheiben zeigten ein ausgeprägt elastisches Verhalten und zerbrachen bei keinem der Versuche.

Die Verbreitung der Plastikwindschutzscheibe wird von der Weiterentwicklung der Oberflächenbeschichtung abhängen. Die Oberflächenbeschichtung der Plastikscheiben muss gegen Abrasion durch Scheibenwischer oder Steinschlag beständig sein. Durch den Einsatz von Plastikmaterialien können Gewichtseinsparungen erzielt werden. Dafür sind aber eine andere Formgebung und das Verkleben der Scheibe Voraussetzung. Noch gibt es einen Konflikt zwischen statischen und dynamischen Stabilitätsanforderungen an die Windschutzscheibe und der hohen Energieaufnahme bei einem Fußgängerunfall.

Dr. Sascha Pfeifer Referent - Abteilung Technik
Behrenstraße 35
10117 Berlin
Tel: +49-30-897842-286 Fax: +49-30-897842-606
Nach oben springen