Ein Luftsack, der Leben rettet: 70 Jahre Airbag

Was es heute beim Autokauf als Seiten-, Knie-, Front- oder Gurtairbag zum Hinzukonfigurieren gibt, sah vor 70 Jahren noch recht hemdsärmelig aus. Am 6. Oktober 1951 präsentierte Walter Linderer seine Idee eines aufblasbaren Behälters in zusammengefaltetem Zustand vor dem Münchner Patentamt. Die Idee überzeugte zunächst nicht. Ganze zwei Jahre verstrichen, bis die Patentschrift veröffentlicht wurde. Zu dem Zeitpunkt erschien auch ein ähnliches Sicherheitssystem in den USA. Grund für den schleppenden Start der aus heutiger Sicht genialen Idee waren damals die technischen Voraussetzungen für die Herstellung: Ein Luftsack, der aus entsprechend reißfestem Material gefertigt, der sich zum exakten Zeitpunkt eines Aufpralls innerhalb von Millisekunden kontrolliert aufbläst, war in den 50er und 60er Jahren schwer zu produzieren. War das das Ende der genialen Erfindung?

Viele Verkehrstote in den 1960ern brachten Umdenken

Mit der weltweit zunehmenden Anzahl von zugelassenen Fahrzeugen stieg auch die Anzahl der Verkehrsunfälle. Dies brachte den damaligen US-Präsident Lyndon B. Johnson dazu, ein Gesetz auf den Weg zu bringen. Es schrieb für Neuwagen von 1973 an automatische Insassenschutzsysteme verbindlich vor. Das war der Startschuss weltweiter Experimentierfreudigkeit für die kommenden Jahre. Leider waren nicht nur praxistaugliche Airbag-Systeme unter den ersten Entwicklungen. Das 1974 von General Motors etwa im Cadillac optional eingebaute Air Cushion Restraint System (ACRS) ging zwei Jahre später schon wieder vom Markt, denn es schützte Fahrer und Beifahrer nicht nur vor Aufprällen, sondern war auch für einige Unfälle verantwortlich.

1981 Durchbruch in der S-Klasse

Bereits drei Jahre vor dem gescheiterten System aus den USA meldeten drei Ingenieure der damaligen Daimler-Benz AG eine "Aufprallschutzvorrichtung für den Insassen eines Kraftfahrzeugs" zum Patent an. Kurze Zeit später war diese wichtige Entwicklung auf dem Weg zum heute üblichen Airbag bereits Bestandteil der S-Klasse sowie später der Baureihe W123. Ein von Bosch entwickeltes Steuergerät kam zum Einsatz und konnte durch Beschleunigungssensoren nun auch zuverlässig zwischen einem tatsächlichen Unfall und einem Schlagloch oder einer Bordsteinkante unterscheiden. So konnte im entscheidenden Sekundenbruchteil das Signal zum Auslösen gegeben werden. Die Autohersteller Volvo und Kia verhalfen in den späten 90ern dem weltweiten Durchbruch mit ihren neu entwickelten Seiten- und Knieairbags sowie Volvo 1998 mit dem ersten seitlichen Vorhangairbag im S80. 1997 wurde dann gesetzlich vorgeschrieben, dass Fahrer und Beifahrer durch Front-Airbags geschützt werden müssen.

Wie löst ein Airbag aus?

Ein modernes Airbagsystem besteht zumeist aus dem eigentlichen Luftsack, dem Luftsackhalter, einem Generator und dessen Träger sowie der Airbagabdeckung. Als Treibmittel wird üblicherweise Natriumazid verwendet, das sich meist in Tablettenform luftdicht verpackt im Brennraum des Generators befindet. Bei der Zündung des Treibmittels durch Steuergerät und Generator brennt das Natriumazid ab und setzt ein Gas frei, das wiederum mit Sauerstoff reagiert. Dabei entsteht Stickstoff, der den Luftsack in Sekundenbruchteilen aufbläst. Die chemische Reaktion verursacht ein Geräusch, das dem eines Gewehrschusses gleicht. So kommt es beim Auslösen der Airbagsysteme neben Prellungen und Kopfverletzungen nicht selten auch zu Hörschäden bei den Insassen. Da das Natriumazid auch noch giftig ist, werden in den modernen Airbagsystemen zunehmend organische Treibmittel eingesetzt, welche auf umweltfreundlichen Kohlenwasserstoffverbindungen basieren. Zusätzlich kommen in neueren Systemen zweistufige Gasgeneratoren zum Einsatz, die das Steuergerät abhängig von der Schwere des Unfalls nacheinander zündet.

Auch der Airbag ist kein Allheilmittel

Die amerikanische Verkehrssicherheitsbehörde registrierte bis 2007 über 280 Todesfälle im Zusammenhang mit einer Airbagauslösung, darunter auch Kinder. Allerdings wurden demgegenüber auch knapp 25.000 Personen durch Airbags vor schlimmen Unfallfolgen bewahrt. Dennoch gab es immer wieder Probleme mit den hochtechnisierten Sicherheitssystemen. 2017 ging der traditionsreiche japanische Konzern Takata insolvent aufgrund millionenfacher Rückrufe mangelhafter Airbags. Bei Daimler, Volkswagen und Honda stiegen die Reparaturkosten in die Millionen und zogen weitere Rückrufaktionen nach sich. Auch die von Takata im Zuge der Rückrufaktion dann modifizierten Airbags stellten fortlaufend eine Gefahr da. Die Ursache für die Mängel in den Airbagsystemen von Takata war das Treibmittel in den Gasgeneratoren der Airbags, die im Falle eines Unfalls durch das Steuergerät gezündet werden. Takata verwendete als Treibmittel das im Vergleich zu Tetrazol preisgünstigere Ammoniumnitrat – im Übrigen der Stoff, der 2020 für die gewaltige Explosion im Hafen von Beirut sorgte. Ammoniumnitrat kann jedoch nicht nur bei Hitze zu Explosionen führen, sondern auch wenn es feucht wird.

Herausforderungen durch autonomes Fahren

Ein modernes Fahrzeug wie etwa die aktuelle S-Klasse verfügt über bis zu 18 verschiedene Airbags, die die Insassen beim Unfall schützen. Werden diese beim autonomen Fahren, bei dem Unfälle durch menschliches Versagen immer unwahrscheinlicher werden, obsolet? Der Sicherheitsexperte Prof. Rodolfo Schöneburg, Direktor in der Fahrzeugentwicklung von Mercedes, hält auch in Zeiten von Assistenzsystemen und Car-to-x-Kommunikation Airbags für absolut notwendig. Schon die Tatsache, dass nicht alle Autos in kürzester Zeit selbstfahrend werden, spricht für den weiteren Einsatz dieser wichtigen Luftkissen. Der Insassenschutz habe immer Priorität und müsse daher stets weiterentwickelt werden, so der Professor. Eine besondere Herausforderung werde beispielsweise die Körperhaltung der Passagiere sein. Denn beim automatisierten Fahren nach Level 3 muss selbst der Fahrer nicht unbedingt gerade hinter dem Lenkrad sitzen. Hierfür muss das System mittels berührungsloser Sensoren oder Wärmebildkameras die Haltung der zu schützenden Person erkennen und den Airbag bei einem eventuellen Unfall gezielt ausrichten und aufblasen können. Gleichzeitig gibt es auch noch viel Entwicklungspotenzial beim Schutz vor anderen Verkehrsteilnehmern wie Radfahrern oder Fußgängern.