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Biomechanische Gutachten - Das HWS-Schleudertrauma

Zur Beantwortung der Frage, ob aus biomechanischer Sicht eine HWS-Distorsion aufgetreten sein kann, ist insbesondere die kollisionsbedingte Beschleunigung sowie die Geschwindigkeitsänderung des angestoßenen Fahrzeuges maßgebend. Beim Heckanstoß ist darüber hinaus die Einstellung der Rückenlehne bzw. der Kopfstütze zu berücksichtigen.
Im Rahmen des 7. Symposiums der Münchener Forschungsgesellschaft für Unfallanalyse vom 09. bis 11.06.1994 wurden Kriterien erarbeitet, die eine Beurteilung der Verletzungsschwere zulassen. Diese Ergebnisse wurden bei der EVU-Tagung (Europäischer Verein für Unfallforschung und Unfallanalyse e.V.) im Herbst 1996 bestätigt und waren auch 1998 und 2000 Diskussionsthema.

Versuche, die von Dr. Deutscher (Allianz-Zentrum für Technik), Prof. Dr. Stephan (Technische Universität Graz), Prof. Dr. Waltz (Universität Zürich) vorgestellt wurden, sowie weitere, zum Teil umfangreiche Versuche, die in den zurückliegenden Jahren ausgewertet wurden, führen zu dem Ergebnis, dass eine HWS-Distorsion bei einer kollisionsbedingten Geschwindigkeitsaufnahme (Heckkollision) ab 10 - 13 km/h möglich ist.

In einer weiteren interdisziplinären Studie (1) wurde festgestellt, dass bis zu einer kollisionsbedingten Geschwindigkeitsänderung von 10 - 11 km/h keine Verletzungen auftraten. Becke et al.(2) konnten im Rahmen eines simulierten, tatsächlich nicht stattgefundenen Heckanstoßes (den Probanden im Innenraum wurde durch berstendes Glas, durch Fallen eines Gewichtes in den Kofferraum sowie durch Abrollen des PKW von einer Rampe ein Heckanstoß vorgetäuscht) zeigen, dass 19,6% der Testpersonen über HWS-Beschwerden klagten, obwohl überhaupt keine Kollisionsbelastung stattfand. Im Rahmen der EVU-Tagung im Jahr 2000 wurde dieses Ergebnis interdisziplinär erörtert. Letztendlich wurde festgestellt, dass gerade das leichte „HWS-Trauma“ oft als psychische Beschwerde einzustufen sein dürfte.

Weitere Versuchsreihen bzw. statistische Auswertungen beweisen, dass bei Front- oder Seitenkollisionen von wesentlich höheren Belastungsgrenzen und damit auch von größeren verträglichen Geschwindigkeitsänderungen und Beschleunigungen auszugehen ist.
Untersuchungen(3) belegen, dass weniger die kollisionsbedingte Geschwindigkeitsänderung als vielmehr die während des Anstoßes wirkende Beschleunigung und der so genannte „Ruck“ maßgeblicher sind, da nur diese physikalische Größe die Kraft auf den Insassen beschreibt und z.B. steife Fahrzeugstrukturen berücksichtigt.

Die aktuellen Ergebnisse deuten darauf hin, dass unterhalb einer Fahrgastzellenbeschleunigung von 4g (1g = 9,81 m/s² = 1-fache Erdbeschleunigung) kein Schleudertrauma zu erwarten ist. Im Bereich zwischen 4g und 15g kann mit einem HWS-Schleudertrauma gerechnet werden (Heckauffahrunfall).

Sämtliche Untersuchungen beziehen sich auf die Wirbelsäule eines durchschnittlich gesunden Menschen, nicht aber auf eine vorgeschädigte oder anormale Wirbelsäule. Bei der biomechanischen Beurteilung werden medizinische Aspekte insofern nicht berücksichtigt.

Beim Heckanprall wird das gestoßene Fahrzeug nach vorne beschleunigt, wobei dem Oberkörper der Insassen diese Beschleunigung über die Rückenlehne bzw. den Sitz vermittelt wird. Die Bewegung des Oberkörpers wird im weiteren Verlauf über die Halswirbelsäule und die Halsmuskeln auf den Kopf übertragen. Durch die Rückenlehne wird der Oberkörper stabilisiert, während sich der Kopf weiter rückwärts bewegt. Hierbei kommt es zu einer horizontalen Verschiebung der Halswirbelkörper gegeneinander (Scherung zwischen Oberkörper und Kopfachse). Sodann folgt eine Rotation des Kopfes mit einer Biegung der Halswirbelsäule und ggf. ein Aufprall des Kopfes gegen die Kopfstütze. Bei falsch eingestellter Kopfstütze kann es darüber hinaus zu einer Überextension des Kopfes kommen.

Die im gefährdeten Bereich der HWS wirkenden Kräfte sind um so größer, je größer die Beschleunigungsdifferenz zwischen Oberkörper und Kopf ist. Da der Kopf zu Beginn des Vorganges -relativ zum Körper- in Ruhe bleibt, ist die entscheidende Größe die Differenz zwischen Oberkörper- und Kopfbeschleunigung.

Eine HWS-Verletzung entsteht in der ersten Phase der Scherung und kann bei einer Biegung nach hinten oder im Sinne eines Abknickmechanismus infolge des Kopfaufpralls bei ungünstig positionierter Kopfstütze verstärkt werden.

Beim Seitenaufprall verschieben sich zunächst die Wirbelkörper der HWS seitlich gegeneinander, bevor es zu einem seitlichen Abknicken des Kopfes kommt. Beim Seitenaufprall ist insbesondere zu untersuchen, ob der Kopf Berührung mit einem Fahrzeugbauteil (z.B. B-Holm, Fenster) erlangt und sich hierdurch entsprechend größere Belastungswerte ergeben.

Beim Frontanstoß bewegen sich Oberkörper und Kopf infolge der Massenträgheit gemeinsam nach vorne. Beim angelegten Sicherheitsgurt wird in der zweiten Phase der Bewegung der Oberkörper und das Becken fixiert, wobei eine Rückhaltung des Kopfes nicht erfolgt. Dieser bewegt sich weiter nach vorne, es kommt zu einer Rotation bzw. zu einem Abknicken des Kopfes nach vorne und nach unten. Sehr ausführliche Untersuchungen haben gezeigt, dass bei diesem Unfalltyp zuerst Brustverletzungen (Rippen- oder Brustbeinbrüche) eintreten und dann erst HWS- oder BWS-Verletzungen.

HWS-Verletzungen sind hier frühestens bei kollisionsbedingten Geschwindigkeitsänderungen von ca. 15 km/h zu erwarten. Die vorstehend geschilderte Belastungsart ist für die HWS am wenigsten kritisch im Vergleich zu einem Heck- oder Seitenaufprall. Zur konkreten, auf den Insassen wirkenden Beschleunigung beim Frontanstoß muss die so genannte Gurtlose und die Gurtdehnung des Rückhaltesystems mitbeachtet werden. Hierdurch kann die Insassenbeschleunigung größer sein als die Fahrzeugbeschleunigung, da sich der Oberkörper für eine gewisse Zeitspanne ungebremst weiterbewegt, bevor er von dem Sicherheitsgurt zurückgehalten wird. Dies bedarf im Einzelfall jedoch einer aufwendigen individuellen Prüfung.

Weiterführende Literatur (Auszug):

  • FAT Schriftenreihe Nr. 6: Belastungsgrenze und Verletzungsmechanik des angegurteten Fahrzeuginsassen, Teil 1 bis 3.
  • Walz, F.: Biomechanische Aspekte der HWS-Verletzungen, Orthopäde (1994)23, 262-267
  • Moorahrend, U.: Die Beschleunigungsverletzung der Halswirbelsäule, Gustav Fischer Verlag, 1993
  • Lang, J.: Klinische Anatomie der Halswirbelsäule, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1991
  • Gratzer, W. und Burg, H.: Analyse von Serienkollisionen und Berechnung der Insassenbeschleunigung im gestoßenen Fahrzeug, Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik, 1994, Heft 4 ff.
  • Dr. Deutscher : Bewegungsablauf von Fahrzeuginsasse beim Heckaufprall, eurotax 1994

(1) Castro et al., 1997, Meyer et al.,1999, Freiwilligen-Versuche zur Belastung der Halswirbelsäule durch Pkw Heckanstöße. Verkehrunfall und Fahrzeugtechnik (1999) 7/8: S.213-218

(2) Becke et al., 2000, „HWS-Schleudertrauma“2000 - Standortbestimmung und Vorausblick. Neu Zeitschrift für Verkehrsrecht (Sonderdruck)

(3) Himbert, Mücke : Untersuchungen zu den verletzungsrelevanten Belastungsgrößen bei Fahrzeugkollisionen (hauseigene Studie)

 

 

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