Nachgiebig durch Konstruktion: die lebensrettende Technik nachgiebiger Schilderpfosten

Paradoxerweise gehört es zu den wichtigsten Konstruktionszielen eines Schilderpfostens, genau zu wissen, wie er versagen soll. Verlässt ein Fahrzeug die Straße und trifft auf einen starren, tief verankerten Pfosten, kann dieser wie eine Wand wirken und eine starke Verzögerung sowie Verletzungen verursachen. Moderne Schilderpfosten sind darauf ausgelegt, dieses Ergebnis durch das zu verhindern, was Verkehrsingenieure nachgiebige Konstruktion nennen.

Das zugrunde liegende Prinzip ist einfach: Ein von einem abgekommenen Fahrzeug getroffener Träger sollte sich kontrolliert trennen, verbiegen oder brechen, sodass das Fahrzeug mit minimaler Geschwindigkeitsänderung weiterfahren kann, statt abrupt zum Stehen zu kommen. In den Vereinigten Staaten verlangt das Manual on Uniform Traffic Control Devices, dass jeder Zeichenträger innerhalb des Sicherheitsraums einer Fahrbahn eine nachgiebige oder deformierbare Konstruktion aufweist oder durch eine im Crashtest geprüfte Schutzeinrichtung abgeschirmt wird.

Ingenieure erreichen dies auf verschiedene Weise, je nach Material und Größe des Pfostens. Viele U-Profil-Schilderpfosten aus Stahl sind von Natur aus nachgiebig: Ihr offenes Profil verbiegt sich, verdreht sich oder wird beim Aufprall aus dem Boden gezogen, ohne zusätzliche Beschläge. Größere oder steifere Stützen, etwa Vierkantstahlrohre oder Breitflanschträger, verwenden in der Regel eine Gleitfuß-Verbindung nahe der Bodenebene: einen Stapel Stahlplatten, die durch Schrauben verbunden sind, welche so ausgelegt sind, dass sie bei einer kalibrierten Kraft abscheren. Wenn ein Fahrzeug gegen den Pfosten prallt, brechen die Schrauben, und die obere Baugruppe dreht sich oder gleitet aus ihrem Fuß heraus, anstatt dem Aufprall zu widerstehen.

Auch Holzpfosten folgen dokumentierten Sollbruchregeln: Ein Holzpfosten von vier Zoll im Quadrat oder weniger gilt allgemein als von Natur aus nachgiebig, während größere Holzpfosten Löcher aufweisen müssen, die senkrecht zur Fahrbahn durch sie gebohrt werden, um den Querschnitt an einer vorhersehbaren Bruchstelle gezielt zu schwächen.

Diese Konstruktionen werden nicht allein auf Basis der Theorie zugelassen. Nachgiebige Beschläge müssen standardisierte Crashtests in vollem Maßstab bestehen, historisch nach einem Protokoll namens NCHRP Report 350 und zunehmend nach dessen Nachfolger, dem AASHTO Manual for Assessing Safety Hardware, das aktualisierte Testfahrzeuge und detailliertere Kriterien für die Insassenbelastung, die Fahrzeugbahn sowie Schäden an Windschutzscheibe und Dach verwendet. Die Crash-Zulassung gilt nur für die exakt getestete Kombination aus Pfosten, Fuß und Schrauben; deshalb kann der Austausch nicht passender Teile verschiedener Hersteller die Sicherheitsleistung eines ansonsten zugelassenen Systems beeinträchtigen.

Gleitfuß-Systeme werden zusätzlich danach unterschieden, in wie viele Richtungen sie sich lösen. Omnidirektionale Füße, die an Kreuzungen und Kreisverkehren erforderlich sind, wo Aufprälle aus jedem Winkel kommen können, lösen sich unabhängig von der Aufprallrichtung. Einfachere Gleitfüße mit vier Schrauben, die sich nur entlang einer einzigen Achse lösen, sind für Standorte wie geteilte Schnellstraßen reserviert, wo zu erwarten ist, dass abkommende Fahrzeuge aus einer vorhersehbaren Richtung herannahen. Diese Ebene der Technik, die für die Öffentlichkeit weitgehend unsichtbar ist, hat die Schwere von Unfällen am Fahrbahnrand messbar verringert, seit Anforderungen an nachgiebige Pfosten zum Standard wurden.