Schutzwirkung von Helmen

[huebrator]

Gott sei Dank
Hier nochmal für dich:

• Die Aufprallfläche des Helms ist größer als die des Kopfes. Dadurch wird die Energie besser verteilt.
• Der Helm staucht sich beim Aufprall zusammen. So wird Energie abgebaut und vom Kopf abgehalten. Er federt den Sturz ab.
• Der Aufprall setzt eine Druckwelle in Gang, die dreidimensional kreisförmig über den Helm weiterläuft – wie ein Blitzableiter. Es kann passieren, dass auf der dem Aufprall gegenüberliegenden Seite weitere Beschädigungen am Helm auftreten (Gegenbruch). Das wäre sonst am Schädel so ebenfalls der Fall. Auch an anderen Stellen können Brüche auftreten. Dies ist kein Mangel des Helms, sondern beweist seiner immense Energieaufnahmefähigkeit. Bisweilen bricht ein Helm, dennoch erfüllt er seine Funktion.

Beeindruckend, wenn man User A schreibt, darauf dann User B eher provokant antwortet. Das sagt einiges über User B aus.
Bei genauem Lesen des Artikels steht doch genau das gleiche drinnen: „staucht sich zusammen“, was eine energieabbauende Deformation des Helms ist.
Das mit dem „Gegenbruch“ halte ich für reine Theorie, da der Helm im Erstaufprall an jeder Seite aufschlagen kann und rein von der Spannung her die Gegenseite immer relativ geringer belastet wird.

 

[big-foot]

Weil der Helm so schlecht geredet wird, was ich nicht nachvollziehen kann. Natürlich muss ein Helm brechen um die Kräfte abzulenken, wenn ich mich an den Physikunterricht noch richtig erinnere.
Für mich sieht es aus, als hätte der Helm viel schlimmeres vermieden.

Ich glaube nun nicht wirklich, dass Du huebrator die Physik erklären musst.

Ein Helm muss nicht brechen, im Gegenteil, bricht er durch Einwirkung eines scharfkantigen Steins direkt zu Beginn auseinander, kann er nicht mehr "stauchen" und somit die dämpfende Funktion der Entschleunigung des Kopfes erfüllen.

 

[rennradler1]

Ich glaube nun nicht wirklich, dass Du huebrator die Physik erklären musst.

Beeindruckend, wenn man User A schreibt, darauf dann User B eher provokant antwortet. Das sagt einiges über User B aus.

Ja, echt blöd von User B, dass sehe ich genauso.

 

[Maxxi]

Beim Aufprall des Helmes erfüllt der Schaumstoff (oder Hartschaumstoff) des Helmes die Funktion einer Knautschzone und nimmt durch Kompression oder Bruch Energie auf.
Quelle: https://de-academic.com/dic.nsf/dewiki/1341936

 

[Herr Sondermann]

Beim Aufprall des Helmes erfüllt der Schaumstoff (oder Hartschaumstoff) des Helmes die Funktion einer Knautschzone und nimmt durch Kompression oder Bruch Energie auf.
Quelle: https://de-academic.com/dic.nsf/dewiki/1341936

eben: ODER
Ansonsten ist das unzweifelhaft. Wen möchtest du widerlegen?!

Ich denke, wir sind uns alle einig, dass der Helm hier gute Dienste geleistet hat.

Ob das Bruchbild jetzt darauf hinweist, dass der Helm nicht perfekt konstuiert oder verarbeitet ist, vermag ich nicht zu sagen, das können andere sicher besser beurteilen.

Wie gesagt: Mit persönlich reicht, dass Küng so ins Ziel fahren konnte. Und für mich ist das "Beweis" genug, die Schutzwirkung des Helms hier bestätigt zu sehen. Das Gegenteil wird sich schwerlich beweisen lassen...

 

[veloklingelis]

Hat nun das Jochbein nach dem Bruch des Helmes die restliche Energie aufgenommen?
Vielleicht hätte ein etwas zäheres Material etwas mehr abgefangen.....
Irgendjemand wird sich vielleicht schon computeranimiert Gedanken über den Sturz gemacht.
Ich glaube allzu schnell war er nicht mehr...

 

[Maxxi]

eben: ODER
Ansonsten ist das unzweifelhaft. Wen möchtest du widerlegen?!

Eben - so wie ich's aufgeführt habe. Ein Bruch des Helmes ist kein Konstruktionsfehler o.ä. Das ist Teil der Schutzfunktion

Hat nun das Jochbein nach dem Bruch des Helmes die restliche Energie aufgenommen?
Vielleicht hätte ein etwas zäheres Material etwas mehr abgefangen.....

Der Helm schützt diesen Gesichtsbereich nicht.

 

[veloklingelis]

Eben - so wie ich's aufgeführt habe. Ein Bruch des Helmes ist kein Konstruktionsfehler o.ä. Das ist Teil der Schutzfunktion

Der Helm schützt diesen Gesichtsbereich nicht.

Sollte doch, denn etwas geht über das Ohr in Höhe Jochbein und bei der Stirn ist Abstand, erst knutscht der Helm, dann Bruch von Helm, dann Schläfe und Jochbein.
Ist eigentlich egal. Aber vor einem splitternden Visier würde mir grauen....

 

[Herr Sondermann]

Eben - so wie ich's aufgeführt habe. Ein Bruch des Helmes ist kein Konstruktionsfehler o.ä. Das ist Teil der Schutzfunktion

Der Helm schützt diesen Gesichtsbereich nicht.

Gibt es jemanden, der dies grundsätzlich bezweifelt? Ich denke nicht.

 

[rf5]

eben: ODER
Ansonsten ist das unzweifelhaft. Wen möchtest du widerlegen?!

Ich denke, wir sind uns alle einig, dass der Helm hier gute Dienste geleistet hat.

Ob das Bruchbild jetzt darauf hinweist, dass der Helm nicht perfekt konstuiert oder verarbeitet ist, vermag ich nicht zu sagen, das können andere sicher besser beurteilen.

Wie gesagt: Mit persönlich reicht, dass Küng so ins Ziel fahren konnte. Und für mich ist das "Beweis" genug, die Schutzwirkung des Helms hier bestätigt zu sehen. Das Gegenteil wird sich schwerlich beweisen lassen...

OK -- "nettes" Statement!
Es gibt ein Video von dem Sturz, die Rennen wurden ja übertragen. D.h. da kann sich jeder ansehen warum die Schutzfunktion eines Helms bei solchen Betätigungen eigentlich das Mindeste ist, aber auch die Frage beantworten was das mit einem Helm im Alltagsgeschehen zu tun hat. Und ja, es gibt natürlich Leute, die im "Eifer" regelrechte Rennen im normalen Straßenverkehr veranstalten.

Da der Unfall als Beispiel angeführt wurde, wie ist es da eigentlich damit: (Zitat)
"Stefan Küng hat sich bei seinem üblen Sturz im EM-Einzelzeitfahren mehrere Brüche zugezogen. Wie der Schweizer Verband am späten Mittwochabend bekannt gab, wurden bei der Untersuchung des 29-Jährigen eine Gehirnerschütterung sowie ein Jochbeinbruch und Frakturen an der Hand diagnostiziert."
D.h. die Tatsache, dass er weiter gefahren ist, ist kein Zeichen, dass Schlimmeres vermieden wurde. Im Gegenteil, es gibt längst Sportarten, da wird bei Verdacht auf Gehirnerschütterung nicht erlaubt weiter zu machen. Es ist einerseits verständlich, wenn ein Sportler, der natürlich auf seinen Einsatz fokussiert ist, trotzdem weiter macht. Aber das kann zu weitaus schlimmeren Folgen führen, gerade bei Sportarten, bei denen keine Wahrnehmungsstörungen (Gleichgewicht, Sehfähigkeit...) auftreten dürfen.

Abschließend für "Profis" stellt sich mir die Frage ob der Sturz ohne die hervorstehenden Füße der Absperrgitter (deren Funktion und Gefährlichkeit schon oft angesprochen wurde) zu berühren passiert ist. Also so was, wie bei der Geschwindigkeit die Streckenführung zu spät erkannt?

 

[Herr Sondermann]

Sollte doch, denn etwas geht über das Ohr in Höhe Jochbein und bei der Stirn ist Abstand, erst knutscht der Helm, dann Bruch von Helm, dann Schläfe und Jochbein.
Ist eigentlich egal. Aber vor einem splitternden Visier würde mir grauen....

Hm. wie ein Radhelm das Jochbein schützen sollte, erschließt sich mir nicht ganz.
Vor allem nicht in Küngs Fall, wenn man sieht, in welchem Winkel er mit dem Kopf gegen die Gitter knallt.

 

[veloklingelis]

Hm. wie ein Radhelm das Jochbein schützen sollte, erschließt sich mir nicht ganz.
Vor allem nicht in Küngs Fall, wenn man sieht, in welöchem Winkel er mit dem Kopf gegen die Gitter knallt.

War ja nur die These, wenn die obere Schicht etwas mehr absorbiert hätte, dann wäre der Winkel bei Restenergie anders gewesen..... Und Jochbein vielleicht heile.
100g sollte der Helm ja geschluckt haben.....
Sicher, die Ohren sind wegen CW Wert verpackt.... Vermutlich keine Dämmung drunter...

 

[Herr Sondermann]

OK -- "nettes" Statement!
Es gibt ein Video von dem Sturz, die Rennen wurden ja übertragen. D.h. da kann sich jeder ansehen warum die Schutzfunktion eines Helms bei solchen Betätigungen eigentlich das Mindeste ist, aber auch die Frage beantworten was das mit einem Helm im Alltagsgeschehen zu tun hat. Und ja, es gibt natürlich Leute, die im "Eifer" regelrechte Rennen im normalen Straßenverkehr veranstalten.

Da der Unfall als Beispiel angeführt wurde, wie ist es da eigentlich damit: (Zitat)
"Stefan Küng hat sich bei seinem üblen Sturz im EM-Einzelzeitfahren mehrere Brüche zugezogen. Wie der Schweizer Verband am späten Mittwochabend bekannt gab, wurden bei der Untersuchung des 29-Jährigen eine Gehirnerschütterung sowie ein Jochbeinbruch und Frakturen an der Hand diagnostiziert."
D.h. die Tatsache, dass er weiter gefahren ist, ist kein Zeichen, dass Schlimmeres vermieden wurde. Im Gegenteil, es gibt längst Sportarten, da wird bei Verdacht auf Gehirnerschütterung nicht erlaubt weiter zu machen. Es ist einerseits verständlich, wenn ein Sportler, der natürlich auf seinen Einsatz fokussiert ist, trotzdem weiter macht. Aber das kann zu weitaus schlimmeren Folgen führen, gerade bei Sportarten, bei denen keine Wahrnehmungsstörungen (Gleichgewicht, Sehfähigkeit...) auftreten dürfen.

Abschließend für "Profis" stellt sich mir die Frage ob der Sturz ohne die hervorstehenden Füße der Absperrgitter (deren Funktion und Gefährlichkeit schon oft angesprochen wurde) zu berühren passiert ist. Also so was, wie bei der Geschwindigkeit die Streckenführung zu spät erkannt?

Auch sehr "nett", aber was willst du damit sagen?!
Wie geschrieben, ist es mir relativ egal, was hätte sein können und dass es kein "Beweis" für irgendwas ist.
Wie sollte man den denn auch erbringen???
Eben: geht nicht!
Und so lange immer welche erzählen, der Fall XY sei kein Beweis fürs die Schutzwirkung, in dem Wissen, dass dieser unmöglich zu erbringen ist, ist eine solche Diskussion müssig und überflüssig.
Mag stimmen, vielleicht auch nicht.

Ersetze von mir aus "ins Ziel fahren" durch "überhaupt wieder aufstehen".
Dass ein Helm nicht vor Brüchen am Jochbein und erst recht nicht an der Hand hilfreich ist...ja mei.
Und was soll und das mit der Gehirnerschütterung sagen? Wenn jemand mit 60+ km/h so einschlägt, emfinde ich eine Gehirnerschütterung eine durchaus "milde" Verletzung. Es liegt nahe, dass der Helm hier einen Nutzen hatte, ein Beweis ist es freilich nicht.

Ich habe mehrfach geschrieben, dass MIR PERSÖNLICH dieser Vorfall reicht, um zu wissen, warum ich immer einen Helm beim Radlen trage. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.


P.S.: Ich hab den Unfall sogar live im TV gesehen und dass Küng weiter fahren durfte, lag daran, dass es ein TT war und in dem Fall kein Arzt in der unmittelbaren Nähe. Bei einem "normalen" Rennen, wo immer ein medizinisches Fahrzeug den Tross begleitet, hätte der Rennarzt ihn vermutlich nicht weiter fahren lassen.

 

[veloklingelis]

Auch sehr "nett", aber was willst du damit sagen?!
Wie geschrieben, ist es mir relativ egal, was hätte sein können und dass es kein "Beweis" für irgendwas ist.
Wie sollte man den denn auch erbringen???
Eben: geht nicht!
Und so lange immer welche erzählen, der Fall XY sei kein Beweis fürs die Schutzwirkung, in dem Wissen, dass dieser unmöglich zu erbringen ist, ist eine solche Diskussion müssig und überflüssig.
Mag stimmen, vielleicht auch nicht.

Ersetze von mir aus "ins Ziel fahren" durch "überhaupt wieder aufstehen".
Dass ein Helm nicht vor Brüchen am Jochbein und erst recht nicht an der Hand hilfreich ist...ja mei.
Und was soll und das mit der Gehirnerschütterung sagen? Wenn jemand mit 60+ km/h so einschlägt, emfinde ich eine Gehirnerschütterung eine durchaus "milde" Verletzung. Es liegt nahe, dass der Helm hier einen Nutzen hatte, ein Beweis ist es freilich nicht.

Ich habe mehrfach geschrieben, dass MIR PERSÖNLICH dieser Vorfall reicht, um zu wissen, warum ich immer einen Helm beim Radlen trage. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.


P.S.: Ich hab den Unfall sogar live im TV gesehen und dass Küng weiter fahren durfte, lag daran, dass es ein TT war und in dem Fall kein Arzt in der unmittelbaren Nähe. Bei einem "normalen" Rennen, wo immer ein medizinisches Fahrzeug den Tross begleitet, hätte der Rennarzt ihn vermutlich nicht weiter fahren lassen.

Ich denke mit 60+ist er nicht direkt"eingeschlagen", denn die normalen Helme erscheinen mir doch bei knapp 20+am Limit, und ohne dass sich das andere Ende auch noch konfrontativ bewegt.
Und es ist alles haarklein zu errechnen und darzustellen nur halt immer im Nachhinein...

 

[usr]

Die Energie muss ja abgebaut werden, ansonsten würde sich der Körper immer weiter bewegen.

Physikalisch geht es ja um 2 Dinge:

• wie wird Bewegungsenergie des Radlers abgebaut?
• wie schnell wird sie abgebaut?

Richtig. Und physikalisch wird Energie nicht abgebaut sondern umgewandelt und das wird sie beim hauchzarter entschleunigen genau im gleichen Maße wie beim knallharten Sofortstopp. Es geht nicht um Energie sondern um Beschleunigung, sonst wären die Messwerte nicht in g sondern in Joule.

Exkurs: Hätte man einen perfekt federnden Helm der den Kopf wie einen Gummiball zurückspringen lässt, selbst das wäre nicht wirklich ein Problem wenn diese doppelt so große Geschwindigkeitsänderung sauber über eine vergleichbare Feder- statt Knautschzone verteilt werden würde: der Bremsweg wäre gleich lang, aber dazu käme eben noch ein ebenso langer Rückbeschleunigungsrückweg. Klar, der von Auto/Bordstein/Mauer zurückspringende Flummikopf würde dann heftig am Halteapparat ziehen und man hätte mit diesem hypothetischen Federhelm wohl etwas mehr mit Themen in Richtung Schleudertrauma zu tun, aber die entscheidenden Beschleunigungsspitzen wären mit einem solchen Helm der null Energie abbaut (sondern das dem Halteapparat überlässt) genau so abgeflacht wie mit knautschendem.

Ist aber hypothetisch, knautschen statt federn können unsere Helmmaterialien sehr, sehr gut. Soll nur zeigen dass Energie nicht das richtige Denkmodell ist. Messgröße ist g statt J. Es würde schon helfen wenn man anstatt den Begriff “Energie“ für etwas was nur so ungefähr was mit Energie zu tun hat zweckzuentfremden etwas völlig anderes verwenden würde. “Helm x bar mehr Aua ab als Helm y“ zum Beispiel, oder “Bewegungskarma“

 

[usr]

Ich denke mit 60+ist er nicht direkt"eingeschlagen", denn die normalen Helme erscheinen mir doch bei knapp 20+am Limit, und ohne dass sich das andere Ende auch noch konfrontativ bewegt.
Und es ist alles haarklein zu errechnen und darzustellen nur halt immer im Nachhinein...

Durch die ebenfalls schnell vorbeisausende Kamera kann man es nicht wirklich gut erkennen, aber ich meine doch dass der Zaun etwa einen knappen halben Meter zurückspringt. Hände am Aufsatz fernab der Bremsen, das einzige was da schon vorher geschwindigkeit abgebaut hat war das seitliche rutschen der Reifen, ja, das war nah dran an den 60.

Die Zäune sind schwer (Anfangseinstellung Höllentour?) und ich glaube er hat den Zaun wirklich fast nur mit Kopf/Helm in Bewegung gesetzt. Da mit Gehirnerschütterung und “Helm taugt nicht mehr für eBay“ herauszukommen ordne ich als klaren Leistungsbeweis des Helms ein, alles richtig gemacht. Man kann sich auch mit 30 km/h und Helm schon Hirnblutungen fangen wo sie einen erst mal zehn Tage zur Observation in der Neurochirurgie lassen.

(theoretisch könnte man natürlich spekulieren ob er ohne Helm oder mit einem weniger stürzenden vielleicht das entscheidende bisschen mehr von der Straße gesehen hätte, aber das möchte ich eigentlich ganz entschlossen vermeiden weil das viel zu sehr geht in Richtung “höhöhö, selber schuld, würde er Sport nur bequem vom Sofa aus konsumieren dann wäre ihm erst recht nichts passiert“)

 

[big-foot]

Richtig. Und physikalisch wird Energie nicht abgebaut sondern umgewandelt und das wird sie beim hauchzarter entschleunigen genau im gleichen Maße wie beim knallharten Sofortstopp. Es geht nicht um Energie sondern um Beschleunigung, sonst wären die Messwerte nicht in g sondern in Joule.

(negative) Beschleunigung ist aber erst das Ergebnis der Energieumwandlung

Daher wird ein Helm, der gleichmäßiger die kinetische Energie in reversible und irreversible Verformungsenergie umwandelt (indem er über eine größere Fläche und damit über eine größere Styropormasse einwirkt und verformt) zu kleineren negativen Beschleunigswerten im Kopf führen, als ein Helm, der nur punktuell wirkt und damit schneller seine elastische und unelastische Verformungsgrenze erreicht.

Daher finde ich die Verwendung des Begriffs (Umwandlung der) Energie hier vollkommen angebracht.

 

[usr]

Daher wird ein Helm, der gleichmäßiger die kinetische Energie in reversible und irreversible Verformungsenergie umwandelt (indem er über eine größere Fläche und damit über eine größere Styropormasse einwirkt und verformt) zu kleineren negativen Beschleunigswerten im Kopf führen, als ein Helm, der nur punktuell wirkt und damit schneller seine elastische und unelastische Verformungsgrenze erreicht.

Ja, wenn jemand meint dass es clever wäre einen Fahrradhelm auf der Baustelle zu tragen und dann kommt aus dem fünften Stock ein 13er-Schlüssel angeflogen dann ist es wahrscheinlich fast egal ob der ein Lüftungsloch trifft oder nicht. Beim Radunfall sind es aber immer relativ “stumpfe“ (also großflächige) Gegner, da war bereits der Küng-Zaun eher ein Outlier.

Die Verteilung spielt natürlich auch eine Rolle dabei wie gut die Abstimmung der Materialnachgiebigkeit zur konkreten Benutzungssituation passt. Aber da setzt das Konstruktionsprinzip der Radhelme eher auf nachgiebige Schale: bei einem leichten Sturz (mein persönlicher Beispielfall war kurioserweise bis auf 1-2 km/h exakt das gleiche Tempo wie bei meinem schwerem) findet im breit verteilten Bereich überhaupt keine plastische Verformung statt, wenn das so nachgiebig wäre dann würde es nicht mehr für schwere taugen. Einzig die ersten mm “äußere Kuppel“ schmiegen sich an an die Form des Gegners, im Asphaltfall eben flach. Ein Skihelm, mit seiner viel stärkeren äußeren Schale (und natürlich auch Motorrad und so weiter, aber Ski ist das was ich kenne und wohl auch vom Gewicht etc das näheste zum Fahrradhelm) muss um auch in submaximalen Fällen halbwegs zu wirken aufwändig mit unterschiedlichen Lagen arbeiten: innen ganz weich, weiter außen (hoffentlich) auch ein paar mm die auf bei höherem Tempo nicht sofort durchschlagen. Eigentlich ähnlich wie bei Federgabeln, x cm Federwegs sind ziemlich wertlos wenn man ständig bis zum Anschlag durchwippt aber spielen ihr Potential nicht aus wenn sie so hart eingestellt ist dass man nie mehr als die ersten 10% nutzt. Zurück zum Skihelm, so etwas würden wir definitiv nicht im Sommer bei 300W auf dem Kopf haben wollen.

Daher finde ich die Verwendung des Begriffs (Umwandlung der) Energie hier vollkommen angebracht.

Ich überhaupt nicht, ich glaube dass wir mit weniger objektiv falschen Begriffen (es geht um g, nicht um J!) auch weniger von diesen seltsamen Denkmodellen hätten (“der Helm ist zerbröselt also hat er versagt!“)

 

[nolen]

Daher finde ich die Verwendung des Begriffs (Umwandlung der) Energie hier vollkommen angebracht.

Nö, finde ich nicht. Ohne das Wort "vollkommen" wäre es anders. Wenn jemand mit Physik kommt, kann er das doch machen. Ob tiefe Erklärungen, dass Energie nur umgewandelt wird, in der Sache förderlich sind, ist eine andere Sache.

Der Helm zerbricht bei einem bestimmtem Aufprall, wie der Holzklotz unter Axt beim Holzhacken. Ich habe mich immer gefragt, warum der Hauklotz darunter heil bleibt, nur ein paar Ritzer bekommt. Was mir auffiel war, dass die Scheite ab einer bestimmten Schlagkraft davonflogen, aber der Hauklotz war immer noch nicht kaputt zu kriegen.

Mit großer Energie spaltet man nicht nur den Helm, sondern erleidet vielleicht einen Gnickbruch. Dafür muss der Superhelm m.E. nicht erfunden werden. Vielleicht sind wir bei den derzeitigen Helmen schon an der Grenze zur Nützlichkeit angekommen.

 

[big-foot]

Der Helm zerbricht bei einem bestimmtem Aufprall, wie der Holzklotz unter Axt beim Holzhacken. Ich habe mich immer gefragt, warum der Hauklotz darunter heil bleibt, nur ein paar Ritzer bekommt. Was mir auffiel war, dass die Scheite ab einer bestimmten Schlagkraft davonflogen, aber der Hauklotz war immer noch nicht kaputt zu kriegen.

Das ist recht einfach zu erklären, natürlich geht die Materialstärke im Verhältnis zur Schlagkraft ein, ein Hauklotz ist ja im Durchmesser immer größer und auch nicht kürzer als der aufgestellte Scheit.