Kinderrückhaltesysteme für den Gebrauch im PKW - Metrische Untersuchung der Schnittstelle Kind-Kindersitz hinsichtlich des Sitzkomforts

Inhaltsverzeichnis

I. Einleitung

II. Biologische Eigenschaften von Kindern
1. Körperproportionierung
2. Körperzusammensetzung
3. Ossifikationsgrad und allgemeiner Knochenbau

III. Biologische Eigenschaften von Kindern im Kontext mit Kindersitzen
1. Keine Sicherung bzw. Sicherung von Kindern durch den „Dreipunkt-Erwachsenengurt“
2. Notwendigkeit von Kindersitzen aus biologischer Sicht
3. Wirksamkeit der Kindersitze in der Statistik

IV. Material und Methoden
1. Die untersuchten Kindersitze
2. Methoden
2.1. Ausgewählte anthropometrische Längenmaße, Entsprechungen am Sitz und für diese Maße geltenden Bedingungen hinsichtlich Sitzkomfort des Kindes
2.1.1. Maß Nr.1: Stammlänge / Körpersitzhöhe
2.1.2. Maß Nr.2: Akromiale Schulterhöhe / Schulterhöhe im Sitzen, und Maß Nr.3: Augenhöhe über Sitzfläche / Augenhöhe im Sitzen
2.1.3. Maß Nr.4: Gesäß-Kniekehlen-Länge / Körpersitztiefe
2.1.4. Maß Nr.5: Unterschenkellänge mit Fuß
2.1.5. Maß Nr.6: Fußlänge
2.2. Ausgewählte anthropometrische Breitenmaße, Entsprechungen bzw. Richtlinien am Sitz, und für diese Maße geltenden Bedingungen hinsichtlich Sitzkomfort des Kindes
2.2.1. Maß Nr.7: Bideltoidale Schulterbreite bzw. Breite über die Ellenbogen
2.2.2. Maß Nr.8: Biakromiale Schulterbreite
2.2.3. Maß Nr.9: Sitzbreite und Breite der Fußabstützung
2.2.4. Maß Nr.10: Projektivische Fußbreite
2.3. Weitere Bedingungen für Maße am Sitz
2.4. Differenzierung der anthropometrischen Maße bei der Beurteilung eines Sitzes

V. Ergebnisse und Diskussion
1. Sitz Nr.1
1.1.Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.1 mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
1.2. Bewertung des Sitz Nr.1 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
1.3.Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.1 mit Datenquelle DIN 33402
1.4. Bewertung des Sitz Nr.1 nach Vergleich mit DIN 33402
1.5. Gesamturteil über Sitz Nr.1
2. Sitz Nr. 9
2.1. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.9 mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
2.2. Bewertung des Sitz Nr.9 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
2.3. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.9 mit Datenquelle DIN 33402
2.4. Bewertung des Sitz Nr.9 nach Vergleich mit DIN 33402
2.5. Gesamturteil über Sitz Nr.9
3. Sitz Nr. 10
3.1. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.10 mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
3.2. Bewertung des Sitz Nr.10 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
3.3. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.10 mit DIN 33402
3.4. Bewertung des Sitz Nr.10 nach Vergleich mit DIN 33402
3.5. Gesamturteil über Sitz Nr.10
4. Sitz Nr.2
4.1. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.2 mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
4.2. Bewertung des Sitz Nr.2 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
4.3. Vergleich gemessener Daten des Sitz Nr.2 mit DIN 33402
4.4. Bewertung des Sitz Nr.2 nach Vergleich mit DIN 33402
4.5. Detailstudie der seitlichen Kopfabstützung bei Sitz Nr.2
4.5.1. Benötigte anthropometrische Maße, Bedingungen, und Entsprechungen an der Kopfabstützung des Sitzes
4.5.2. Vergleich der Maße der Kopfabstützung des Sitz Nr.2 mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
4.5.3. Vergleich der Maße der Kopfabstützung des Sitz Nr.2 mit Datenquelle
DIN 33402
4.5.4. Beurteilung der seitlichen Kopfabstützung
4.6. Gesamturteil über Sitz Nr.2
5. Ergebnisse der übrigen Sitze
5.1. Sitz Nr. 3
5.1.1. Beurteilung des Sitzes Nr.3 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.1.2. Beurteilung des Sitzes Nr.3 nach Vergleich mit Datenquelle DIN 33402
5.1.3. Gesamturteil über Sitz Nr.3
5.2. Sitz Nr.4
5.2.1. Beurteilung des Sitzes Nr.4 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.2.2. Beurteilung des Sitzes Nr.4 nach Vergleich mit DIN 33402
5.2.3. Gesamturteil über Sitz Nr.4
5.3. Sitz Nr. 5
5.3.1. Beurteilung des Sitzes Nr.4 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.3.2. Beurteilung des Sitzes Nr.4 nach Vergleich mit DIN 33402
5.3.3. Gesamturteil über Sitz Nr. 4
5.4. Sitz Nr.6
5.4.1. Beurteilung des Sitzes Nr.6 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.4.2. Beurteilung des Sitzes Nr.6 nach Vergleich mit Datenquelle DIN 33402
5.4.3. Gesamturteil über Sitz Nr.6
5.5. Sitz- Nr. 7
5.5.1. Beurteilung des Sitzes Nr.7 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.5.2. Beurteilung des Sitzes Nr.7 nach Vergleich mit DIN 33402
5.5.3 Gesamturteil über Sitz Nr.7
5.6. Sitz Nr.8
5.6.1. Beurteilung des Sitzes Nr.8 nach Vergleich mit Datenquelle Flügel, Greil, Sommer
5.6.2. Beurteilung des Sitzes Nr.8 nach Vergleich mit Datenquelle DIN 33402
5.6.3. Gesamturteil über Sitz Nr.8

VI. Diskussion der Methoden

VII. Mögliche Methode zum Verkauf von Kindersitzen

VIII. Fazit

IX. Literaturverzeichnis

X. Anhang
A. Anthropometrische Maße
B. Maße am Sitz
C. Maße für Detailstudie der seitlichen Kopfabstützung bei Sitz Nr.2
D. Ergebnisse der Maße am Sitze im Vergleich zu anthropometrischen Datenquellen

I.Einleitung

In einer Studie des Arbeitskreises Diagnose und Transfer des Instituts für angewandte Psychologie München wurden 662 Kinder in Schulen und Kindergärten nach ihren Wünschen hinsichtlich der Gestaltung von Kindersitzen für PKW´s befragt. Darin forderten die Kinder mehr Sitzkomfort für längere Fahrten. (von Krause, 2002)

Betrachtet man, welche Entscheidungshilfen den Eltern gegeben wird, um einen passenden Kindersitz für ihr Kind aus der Vielzahl der Produkte auszuwählen, so stößt man auf die ECE – Norm 44/03. Diese ECE-Norm bietet folgende Hilfestellung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(www.polizei-bw.de/verkehr/kindersitze/index.htm)

Dabei wird den Eltern mittels Angabe von Gewicht und „ungefährem Alter“ die Entscheidung für einen Sitz erleichtert. Jedoch die Studie in der von Kindern selbst mehr Komfort für Kindersitze gefordert wird und die damit einhergehende Folgerung, dass Komfort über altersgerechte metrische Abmessungen der einzelnen Elemente eines Kindersitzes erreicht wird, werden nicht berücksichtigt. Selbst von den Herstellern, die sich mit Gütesiegeln von „Aktion Gesunder Rücken“ (A.T.U, 2/2003) oder ähnlichem schmücken, erfolgt keine Angabe jeglicher anthropometrischer Maße, wie etwa die Körperhöhe für die ein Sitz geeignet ist, als Entscheidungshilfe.

Thema dieser Arbeit ist es daher, die Schnittstelle Kind - Kindersitz anhand einer Auswahl von Kindersitzen, auf metrische Weise hinsichtlich des Sitzkomfort, für die vom Hersteller angegebenen Altersklassen zu untersuchen.

II. Biologische Eigenschaften von Kindern

„Das Kind ist kein Miniaturerwachsener, und seine Mentalität ist nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ von der der Erwachsenen verschieden , so dass ein Kind nicht nur klein, sondern auch anders ist.“ (www.bildungsservice.at/spn/wachstum.htm)

So bezeichnet der Schweizer Kinderpsychologe Claparéde 1937, mit „Miniaturerwachsener“ nicht nur die physischen, biologischen Charakteristika, sondern auch mit „Mentalität“ die psychischen Besonderheiten eines Kindes.

Im Folgenden wird auf den Aspekt der biologischen Besonderheit von Kindern eingegangen. Dabei wird nur auf die für die Fragestellung dieser Arbeit relevanten kindlichen Eigenschaften, wie Körperproportionierung ,-zusammensetzung und allgemeiner Knochenbau Bezug genommen.

1. Körperproportionierung

Kinder sind, nach Claparéde 1937, keine Erwachsenen, die kleiner sind, sondern sie sind auch „anders“. Diese „Andersartigkeit“ begründet sich in den einzelnen biologischen Merkmalen, die ein Individuum im Verlaufe der Ontogenese bis zum vollständigen Auswachsen durchläuft.

Kinder weisen nicht nur, so wie auf den ersten Blick scheint kleinere anthropometrische Maße auf, sondern eine andere Proportionierung der einzelnen Körperhöhenabschnitte, die sich im Laufe der Entwicklung durch allometrisches Wachstum verschiebt. Abb. 1 stellt die Verschiebung der Körperhöhenabschnitte im Laufe der Entwicklung bis zum vollständigen Auswachsen im Alter von 25,75 Jahren dar. Dabei nimmt der Anteil der Kopfhöhe und der Rumpfhöhe zugunsten der Beinlänge ab (Knussmann, 1996). Der Kopf ist dabei im Vergleich zum Erwachsenen deutlich größer. Er macht bei Kleinkindern (nach Knussmann, 1996, 2.-6. Lebensjahr) gemessen am relativen Anteil des gesamten Körpergewichts ca. 25% aus, während er bei Erwachsenen nur 6% Massenanteil einnimmt (http://www.karlsruher.de/presse/pi-kindersitze.rtf).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1: Verschiebung der Körperhöhenproportionen im Laufe der Entwicklung von 0,42 bis 25,75 Jahren. (Knussmann, 1996)

2. Körperzusammensetzung

Einhergehend mit der Proportionsverschiebung erfolgt auch eine Veränderung der Körperzusammensetzung (® Abb.2). Wie bei der Verschiebung der Körperproportionen, erfolgt auch hier eine Veränderung der Körperzusammensetzung mit fortschreitendem Auswachsen des Individuums. So weisen Neugeborene mit 25% einen geringen relativen Anteil an Muskelmasse auf, während Erwachsene zwischen 40% (Flügel, Sommer, Greil, 1986) und 43% (Knussmann, 1996) relativen Muskelanteil am Körper besitzen. Dafür zeigen sie mit 15% einen relativ höheren Anteil an Nervengewebe im Gegensatz zu Erwachsenen mit 3% (Knussmann, 1996).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Körperzusammensetzung (Knussmann, 1996)

3. Ossifikationsgrad und allgemeiner Knochenbau

Des weiteren ist der Zustand des Skelettsystems zu nennen. So ist das Skelett bei Kindern noch nicht verknöchert, und die Knochen weich und deformierbar (Preier, 1992). Erst mit ca. 25 Jahren ist das Skelett, abgesehen vom Schädel dessen Nähte sich noch später schließen, vollkommen verknöchert (Knussmann, 1996).

III. Biologische Eigenschaften von Kindern im Kontext mit Kindersitzen

Als Konsequenz aus den oben angeführten biologischen Eigenschaften begründet sich die Verwendung von Rückhaltesystemen für Kinder, die in Deutschland über den §21 Abs. 1a der Straßenverkehrsordnung gesetzlich vorgeschrieben ist. Zunächst werden hier die Gefahren die durch keine bzw. durch eine unzureichende Sicherung durch den „Dreipunkt-Erwachsenengurt“ bestehen, dargestellt. Danach erfolgt eine Erläuterung über die Notwendigkeit von Rückhaltesystemen für Kinder in PKW´s, die mit einem kurzen Exkurs über eine Studie von Unfallserien endet.

1. Keine Sicherung bzw. Sicherung von Kindern durch den „Dreipunkt-Erwachsenengurt“

Wie in der Darstellung der biologischen Eigenschaften schon angeführt wird, weisen Kinder kleinere anthropologische Maße auf. Daher ist der „Erwachsenensitz“ in einem PKW, was beispielsweise die Sitztiefe der Sitzfläche oder die Rückenlehne, unabhängig ob vorderer Sitz oder Rücksitz, für Kinder zu klein. Wird ein Kind überhaupt nicht oder nicht durch einen altersgerechten Kindersitz, sondern durch den „Erwachsenen-Dreipunktgurt“ gesichert, so bestehen erhöhte Gefahren, die nicht nur bei einem Unfall, sondern auch bei einem Ausweichmanöver oder einer starken Bremsung zu Verletzungen führen können. Aufgrund des geringeren Muskelanteil können Kinder weniger statische Muskelarbeit (Preier, 1992) leisten. Zudem haben sie ein geringeres Körpergewicht, mit dem es, der durch die Aktion des Fahrers hervorgerufenen Kräfte, entgegen zu wirken gilt.

Abb.3 zeigt die Folgen bei Nichtsicherung eines Kindes in einem Dummy-Test.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.3: Ungesichertes Kind in einem Dummy-Crash-Test (Schäuble, 1999)

Auch eine Sicherung durch den „Dreipunkt-Erwachsenengurt“ stellt keine ausreichende Fixierung dar. Durch den „Erwachsenengurt“ entstehen sogar noch zusätzliche Risiken, da „der Erwachsenengurt dem kindlichen Körper“, trotz zahlreicher Verstellmöglichkeiten „nicht angepasst“ (DVR report, 3/2002) ist. Wie Abb. 4 zeigt, liegt der Erwachsenengurt bei diesem Kind am Hals an. Bei einem möglichen Unfall kann es zu einer Strangulation kommen (Preier, 1992; http://www.karlsruher.de/presse/pi-kindersitze.rtf).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4 : Sicherung eines Kindes durch den „Erwachsenengurt“ (DVR report, 3/2002)

Neben der Strangulation erweist sich der „Erwachsenengurt“ des weiteren als ungeeignet, da er nicht wie bei Erwachsenen am Becken anliegt, sondern oberhalb des Beckens. Dies ergibt sich neben der hinteren Sitzhaltung, hervorgerufen durch die Unangepassheit des Kindes an den Autositz, aus der Anatomie des Kindes. So sind bei Säuglingen und Kleinkindern, die Spinae iliacae der beiden Os coxae nur mangelhaft und sehr klein ausgebildet, sowie die Knochenstrukturen dieser Knochen weich und teilweise noch knorpelig (Preier,1992). Abb. 5a und 5b zeigen hier, dass nicht nur das Os coxae an sich, sondern auch die Spina iliaca bei jüngeren Kindern kleiner sind, was daher keinen befriedigenden Fixierungspunkt des Kindes darstellt. Bei einem Unfall besteht daher die Gefahr des sogenannten „submarining“. Das Kind könnte dabei unter dem Gurt in Fahrtrichtung durchrutschen, und in den Fahrzeuginnenraum geschleudert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5a: Os coxae eines ca. Abb.5b: Os coxae eines Kindes im Stadium Juvenis, ca.

6-7 Jahre alten Kindes 12-15 Jahre (Hermann, 1990)

(Hermann, 1990)

2. Notwendigkeit von Kindersitzen aus biologischer Sicht

Durch den relativ großen Höhenanteil und den daraus resultierenden hohen Massenanteil des Kopfes am Gesamtkörpergewicht eines Kindes wirken bei einem Unfall stärkere Kräfte auf den Kopf des Kindes als vergleichsweise bei Erwachsenen ein. Verstärkt wird dies zusätzlich noch durch den geringeren Muskelanteil, und der daraus resultierenden geringeren statischen Muskelarbeit, was zu einer geringeren Belastbarkeit führt. Hinzu kommt außerdem noch die Weichheit der Schädelknochen sowie der geringe Verknöcherungsgrad der Schädelnähte, der bei einem Aufprall gegen Gegenstände in tödlichen Verletzungen resultieren kann. Eine schwedische Studie beweist dies. Insgesamt wurden darin 887 Kinder, die als Autoinsassen bei einem Verkehrsunfall verletzt wurden, unabhängig von der Art der Sicherung erfasst. 34% dieser Kinder wiesen ein Schädel-Hirn-Trauma auf. 29 Kinder dieses Kollektives von 887 Kindern kamen dabei ums Leben. Bei 72% der getöteten Kinder wurde als Todesursache eine Schädelverletzung genannt. (Preier, 1992)

Nicht nur eine Krafteinwirkung auf den Kopf stellt eine Gefahr dar, sondern auch auf den Bereich des Thorax. So können Kräfte über die weichen Rippenknochen des Brustkorbs direkt auf die darunter liegenden Weichteile wie Lunge, Herz oder große Gefäße übertragen werden. Was neben einer Traumatisierung ebenfalls Organzerreißungen nach sich ziehen kann. Dabei sind auch Anspießungsverletzungen durch Knochenfrakturen dieser Organe nicht auszuschließen. (Preier, 1992)

Daher müssen Kinderrückhaltesysteme „exakt sitzen und möglichst am vorhandenen Knochengerüst angreifen“ (Preier, 1992). Dies unterstreicht nochmals die Notwendigkeit der Anwendung anthropometrischer Maße bei der Entwicklung von Kinderrückhaltesystemen.

3. Wirksamkeit der Kindersitze in der Statistik

Eine Studie der Unfalldatenbank „Fahrzeugsicherheit 90“ beweist die Wirksamkeit der Verwendung von altersgerechten Kindersitzen im Vergleich zur Sicherung von Kindern durch den Erwachsenengurt. Darin wurden 448 PKW-Unfälle mit 593 involvierten Kindern untersucht. 41,5 % der Kinder, die durch einen altersgerechten Sitz gesichert wurden, blieben unabhängig von der Schwere des Unfalls unverletzt. Kinder dagegen, die durch den Erwachsenengurt gesichert wurden, blieben mit 8,4% deutlich seltener unverletzt. Auch in der Schwere der Verletzungen schneiden Kinder in altersgerechten Rückhaltesystemen besser ab. 11% weisen schwere Verletzungen, gegenüber 27% der mit dem Erwachsenengurt gesicherten Kinder auf. (Preier, 1992)

IV. Material und Methoden

1. Die untersuchten Kindersitze

Insgesamt wurden folgende momentan (Stand:1/2003) auf dem Markt erhältliche Kinderrückhaltesysteme, metrisch hinsichtlich des Sitzkomforts untersucht.

Tab.1: Die untersuchten Sitze

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Dabei lassen sich die untersuchten Sitze nach Ansicht des Verfassers hinsichtlich ihrer Konstruktion, ihrer Anpassbarkeit an die individuellen körperlichen Maße und der Fixierung des Kindes im Sitz, sowie in ihren Verstellmöglichkeiten in zwei Sitztypen zusammenfassen.

Typ A:

Unter dieser Art Sitz sind alle Kindersitze aus Tab.1 zusammengefasst, die geringe Verstellbarkeit aufweisen. Darunter fallen die Sitze Nr.8 - Nr.10. Sie sind aus einem Sitzkern konstruiert der sich nicht verstellen lässt. Die Fixierung dieses Sitztyps im Auto erfolgt über den „Dreipunkt-Erwachsenengurt“, während das Kind über sitzeigene, sogenannte „Hosenträgergurte“ gesichert wird. Dabei weisen die „Hosenträgergurte“ die einzige Variabilität auf, da sie sowohl in ihrer Höhe als auch in ihrer Weite verstellbar sind. Repräsentativ für diesen Sitztyp sei hier Sitz Nr. 9 (®Abb.6a und 6b) zu erwähnen. Auch die Alterspanne ist eng gehalten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.6a: Sitz Nr.9 als Sitz des Typs A Abb.6b: Sicherung eines Kindes über Hosenträgergurte bei Sitz Nr.9

Anders als bei den Kindersitzen des Typs B, sind diese Sitze nach Herstellerangaben für vor allem jüngere Alterklassen, nach ECE 44/03 meist 0+, I, II geeignet.

Typ B:

Zu diesem Typ Kindersitz gehören die Kindersitze Nr.1- Nr.7. Als Beispiel sei hier stellvertretend für die anderen Sitze dieser Gruppe der Kindersitz Nr.3 (®Abb.)zu nennen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7a: Sitz Nr.3 als Kindersitz des Typ B Abb.7b: Sicherung mit einem dem Sitz

Nr.3 als Vertreter des Typs B

Bei diesem Sitztyp erfolgt die Fixierung des Kindes nicht über einen sitzeigenen Gurt, sondern der Sitz wird zusammen mit dem Kind über den „Erwachsenen-Dreipunktgurt“ gesichert (®Abb.7b). Um eine Anpassung des Sitzes an die Maße des Kindes zu gewährleisten, ist das Kopfteil (auf Abb.7a grünes Sitzelement) höhenverstellbar. Wie auf Abb.7a zu sehen, sind unterhalb des Kopfteils beiderseits Schlaufen integriert, die sich mit der Höhe des Kopfteils einstellen lassen.

Bei Sitzen des Typs B läßt sich zudem die Rückenlehne abnehmen, so dass der Sitz als Sitzerhöhung für den „Erwachsenensitz“ angesehen werden kann. Durch diese Erhöhung soll eine Anpassung der kindlichen Körpermaße an den Erwachsenengurt, und somit die unter III.1. erwähnten Gefahren durch den „Erwachsenengurt“ vermieden werden. Daher erfassen die Sitze was auch aus der Auflistung in Tab.1 erkennbar ist, einerseits nicht nur mehrere Altersklassen, sondern sie sollten auch für die älteren Alterklassen, nach ECE 44/03 meist II und III geeignet sein.

2. Methoden

Um den Sitzkomfort der Kindersitze zu untersuchen, werden zunächst für den Sitzkomfort relevante anthropometrische Maße ausgewählt und Entsprechungen am Sitz definiert. Die durch ein Maßband erhobenen Daten an den Sitzen, werden darauf mit zwei unterschiedlichen anthropometrischen Datenquellen verglichen.

Datenquelle 1: Flügel, Greil, Sommer: Anthropologischer Atlas

Datenquelle 2: DIN 33402, Teil 2

Die Messungen erfolgen dabei bei maximaler Kompression der Sitzpolsterung. Des weiteren werden bei der Möglichkeit der Auswahl zwischen mehreren Sitzen eines Modells, diejenigen Sitze mit geringerer Sitzpolsterung zur Messung bevorzugt.

Als Maßband wird dabei das Maßband „Junior 2m + Stop“ der Firma Meister Werkzeuge verwendet.

2.1. Ausgewählte anthropometrische Längenmaße, Entsprechungen am Sitz und die für diese Maße geltenden Bedingungen hinsichtlich Sitzkomfort des Kindes

2.1.1. Maß Nr.1: Stammlänge / Körpersitzhöhe

Dieses Maß entspricht der Sitzlehnenhöhe. Die Sitzlehnenhöhe ist hier allerdings nicht, wie bei einem Stuhl, der von der Sitzfläche aus senkrechten Strecke bis zum höchsten Punkt der Rückenlehne. Hier sind zusätzlich noch Aspekte der Sicherheit bei einem eventuellen Seitenaufprall zu beachten. Aus diesem Grund definiert sich die Sitzlehnenhöhe hauptsächlich über die Höhe der Seitenlehne. Die Höhe der Rückenlehne ist somit die Strecke des hintersten seitlichen Punktes der Sitzfläche senkrecht zum obersten Punkt der Seitenlehne einer Seite (Maß Nr.1, Abb.A11). Als Hilfestellung dienen dabei, ähnlich wie bei anderen Maßen, meist die Nähte des Sitzbezuges. Bei Sitzen des Typs B mit höhenverstellbarem Kopfteil wird sowohl die niedrigste als auch die höchste Justierung des Kopfteiles erhoben. Auch hier ist der höchste Punkt der Seitenlehne des Kopfteiles und nicht der höchste Punkt des gesamten Kopfteils ausschlaggebend.

Für die Rückenlehnen gilt, dass sie größer als das 5. Perzentil des anthropometrischen Maßes der durch den Hersteller angegebenen jüngsten Altersklasse sein darf. Die Höhe der Rückenlehne darf das 95. Perzentil der ältesten durch den Hersteller vorgegebenen Altersklasse übertreffen, allerdings nicht kleiner sein.

2.1.2. Maß Nr.2: Akromiale Schulterhöhe / Schulterhöhe im Sitzen, und Maß Nr.3: Augenhöhe über Sitzfläche / Augenhöhe im Sitzen

Diese anthropometrischen Maße zielen auf die Höhe der Gurtführung (Sitztyp B) bzw. Gurtbefestigung (Sitztyp A) über der Sitzfläche ab. Die Höhe ergibt sich aus der Strecke zwischen dem höchsten Punkt der Gurtbefestigung/-führung senkrecht auf den hintersten Punkt der Sitzfläche (Maß 2+3 Abb.:A11). Im eigentlichen Sinne stellt dieses Maß keine Entsprechung zu den beiden anthropometrischen Maßen dar. Die anthropometrischen Maße sollen vielmehr Richtlinien geben, wobei die Gurthöhe innerhalb des metrischen Intervalls, das aus der akromialen Schulterhöhe und der Augenhöhe gebildet wird, liegen sollte. Befindet sich die Gurthöhe unter der akromialen Schulterhöhe des 5. Perzentil der jüngsten durch den Hersteller angegebenen Alterklasse, bedeutet dies nicht nur eine Einschränkung des Sitzkomfort, sondern es ist auch eine Reduzierung der Sicherheit anzunehmen, da das Rückhaltesystem zwar „am vorhandenen Knochengerüst angreifen“ (Preier, 1992) kann, allerdings trotz Sicherung ein Bewegungsspielraum existiert. Ist die Gurtbefestigungshöhe bei Sitztyp B höher als das 95. Perzentil des anthropometrischen Maßes der Augenhöhe über der Sitzfläche, der durch den Hersteller angegebenen ältesten Altersklasse, so sind ähnlich wie bei Sicherung von Kindern durch den Erwachsenengurt, wie unter III.1 erwähnte Risiken hinsichtlich des Halses sowie ein Diskomfort zu vermuten. Bei Typ A ist bei Überschreitung des 95. Perzentil der Augenhöhe gleiches anzunehmen.

Bei den beiden Kindersitztypen besteht hinsichtlich der Gurthöhe eine hohe Variabilität. So geht bei Typ B mit der Höhenverstellbarkeit des Kopfteiles gleichzeitig auch eine Veränderung der Gurthöhenposition einher. Bei Sitzen des Typs A sind mehrere Möglichkeiten zur Gurthöhenveränderung vorgegeben. Es werden daher bei beiden Kindersitzarten sowohl die niedrigste, als auch die höchste Einstellung der Gurthöhe gemessen.

2.1.3. Maß Nr.4: Gesäß-Kniekehlen-Länge / Körpersitztiefe

Dieses Maß, als Tiefe der Sitzfläche des Sitzes ergibt sich aus der senkrecht zur Rückenlehne liegenden Strecke des seitlich hintersten Punktes der Sitzfläche und dem vordersten Punkt der Sitzfläche. (Maß Nr.4, Abb. A12)

An dieser Stelle ist kurz Bezug zu Kinderstühlen zu nehmen. Bei einem Kinderstuhl richtet sich die Sitzflächenhöhe nach der Unterschenkellänge mit Fuß. Als begrenzendes Maß gilt dabei die Unterschenkellänge mit Fuß des 5. Perzentils der jüngsten Benutzergruppe dieses Gestühls. Ist die Sitzflächenhöhe jedoch trotzdem höher, so hängen die Beine mehr oder weniger frei herab, und die Füße verlieren ihre Abstützfunktion beim Sitzen. Das Gewicht der Unterschenkel und der Füße lastet dann auf der vorderen Kante der Sitzfläche und es kommt zu Kompressionen der Weichteile an der Unterseite der Oberschenkel. Das Resultat dieses Drucks ist ein „Abklemmen“ der Ischiasnerven, das sich in „Einschlafen der Beine“ bemerkbar macht (Eisermann, 1979).

Bei Kindersitzen fällt, wie bei für Kinder zu hoch konstruierten Stühlen, diese Abstützfunktion der Füße, sofern keine eigene Fußabstützung am Sitz vorhanden ist, weg. Möglichkeiten das Abklemmen der Ischiasnerven zu umgehen, wären daher neben eines Fußabstützapparates, eine den Körpermaßen gerechte Sitztiefe (→Abb.8), einhergehend mit einer Fußabstützung.

Des weiteren ist davon auszugehen, dass die Sitztiefe auch die Sitzhaltung bedingt. Ist die Sitztiefe für eine entsprechende Altersklasse zu groß, so ist anzunehmen, dass das Kind, da es nur geringe statische Muskelarbeit leisten kann (Preier 1992) geneigt ist, eine hintere Sitzhaltung einzunehmen um eine bequemere Sitzposition aufgrund der unangenehmen Beinposition einzunehmen (®Abb.9). Dies könnte sich dann wiederum negativ auf die Gurtführung am Körper des Kindes auswirken. Im umgekehrten Fall, einer zu kleinen Sitztiefe versucht das Kind, sofern es die Gurtführung erlaubt, eine vordere Sitzhaltung einzunehmen. Aber auch hier kann es aufgrund der biologischen Eigenschaften zu einer schnellen Ermüdung kommen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.8: 3,5 Jahre altes Kind in einem Sitz der nicht in die Untersuchung einbezogen wurde, mit für dieses Kind geeigneter Sitztiefe. Rote Linie entspricht dem annehmbaren Verlauf des Weichteilgewebes.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.9: 3,5 Jahre altes Kind in Sitz Nr.4. Es ist zu erkennen, das die Tiefe der Sitzfläche für die Gesäß-Kniekehlen-Länge des Kindes zu groß ist. Es nimmt dadurch eine leicht hintere Sitzhaltung ein. Unter der roten Linie, die eine anzunehmende Weichteilkontur bezeichnet, befindet sich ein dunkles Dreieck, das einen Freiraum zwischen Sitz und Kniekehle darstellt. Es kann zu einer Kompression des Weichteilgewebes des Unterschenkels an der vordersten Kante der Sitzfläche kommen.

2.1.4. Maß Nr.5: Unterschenkellänge mit Fuß

Dieses Maß wird nur dann erhoben, wenn eine Fußabstützapparatur vorhanden bzw. an den Sitz montierbar ist. Die Entsprechung am Sitz findet dieses Maß in der Strecke vom vordersten Punkt der Sitzfläche, der auch bei der Erhebung der Sitztiefe miteinbezogen wurde bis zum hinteren Punkt der Fußabstützfläche (Maß Nr.5, Abb.A11 und A12). Bei Höhenvariabilität der Fußabstützfläche wird die niedrigste Einstellung und die oberste Einstellung aufgenommen.

Ist die Fußabstützung in der Höhe der Fußabstützungsfläche verstellbar, so gilt, dass die oberste Einstellung sich im Rahmen des 5. Perzentil der jüngsten vom Hersteller vorgegebenen Altersklasse bewegen sollte, jedoch dies auch unterschreiten kann. Die niedrigste Einstellung der Fußapparatur darf das 95. Perzentil der ältesten Alterklasse nach Herstellerangaben überschreiten.

Ist die Fußabstützung nicht variabel, so sollte die Höhe der Fußabstützungsfläche dem 5. Perzentil der jüngsten Altersklasse entsprechen. Dies muss dann allerdings in Kombination mit einer Sitztiefe des 5. Perzentils der jüngsten Altersklasse gesehen werden.

2.1.5. Maß Nr.6: Fußlänge

Wie bei Maß Nr.5 wird dieses Maß nur dann erhoben, wenn eine Fußabstützung vorhanden ist. Es definiert sich aus der maximalen Länge der Fußabstützung (Maß Nr.6, Abb. A12). Für dieses Maß gilt, dass es nicht kleiner als das 95. Perzentil der vom Hersteller angegebene ältesten Alterklasse, jedoch auch größer sein darf.

2.2. Ausgewählte anthropometrische Breitenmaße, Entsprechungen bzw. Richtlinien am Sitz, und die für diese Maße geltenden Bedingungen hinsichtlich Sitzkomfort des Kindes

2.2.1. Maß Nr.7: Bideltoidale Schulterbreite bzw. Breite über die Ellenbogen

Dieses Maß soll als Entsprechung der Breite der Rückenlehne dienen.

Die Breite der Rückenlehne wird auf der Höhe der Gurtfixierung gemessen. Bei Kindersitzen des Typ B sind auf beiden Seiten, obwohl der Gurt nur auf einer Seite fixiert wird, Gurtschlaufen vorhanden. Für Kindersitze des Typs A sind durch das Vorliegen von Hosenträgergurten ebenfalls zwei Gurtfixierungspunkte gegeben. Durch den obersten Punkt der Gurtfixierung beider Sitztypen wird so eine Strecke gelegt, die durch die Innenkanten der beiden Seitenlehnen begrenzt wird. Hier dienen die Nähte der Gurtpolsterung als Orientierungspunkt, um zwischen Rückenlehne und Seitenlehne zu unterscheiden (Maß Nr.7, Abb. A11).

Im Bereich der Gurte, wie bei der Gurthöhe schon angesprochen liegt hier eine hohe Variabilität vor. Bei Sitzen des Typs B beschränkt sich diese Variabilität allerdings nur auf die Gurthöhenverstellbarkeit und beinhaltet keine Breitenverstellbarkeit der Gurtfixierung. Somit reicht bei Typ B eine einmalige Messung der Strecke zwischen den beiden obersten und innersten Punkten der Gurtschlaufen aus. Anders verhält es sich mit Sitzen des Typ A. Hier ist eine bauartbedingte Veränderung der Breite auf Höhe des Gurtes denkbar. Daher sind hier alle Breiten auf den unterschiedlichen Gurthöhen zu erfassen.

Für die Breite der Rückenlehne gilt bei Verstellbarkeit, dass sie nicht kleiner als das 5. Perzentil der jüngsten Altersklasse sein, und das 95. Perzentil der ältesten Altersklasse nach Herstellerangaben überschreiten darf. Ist die Breite der Rückenlehne nicht veränderbar, so muß mindestens dem 95. Perzentil der ältesten Altersklasse nach Herstellerangaben entsprechen.

Im Vergleich der Maße der Sitze mit den anthropometrischen Daten, wird anstelle der bideltoidalen Schulterbreite bei der Datenquelle DIN 33402 das Maß Nr. 2.12, Breite über die Ellenbogen verwendet, da das Maß bideltoidale Schulterbreite bei dieser Datenquelle nicht vorliegt.

2.2.2. Maß Nr.8: Biakromiale Schulterbreite

Das Maß der biakromialen Schulterbreite ist eine Richtlinie zur Breite der Gurtfixierung bei Sitzen des Typs A. Es stellt die Strecke zwischen den beiden äußeren Punkten der Gurtbefestigung des Hosenträgergurtes am Sitz dar (Maß Nr.8, Abb. A11). Da wie schon angeführt die Gurte in ihrer Höhe verstellbar sind, werden alle Höheneinstellungen in ihrer Breite gemessen.

Das Maß am Sitz sollte dabei nicht größer sein als das 5. Perzentil der jüngsten Altersgruppe nach Herstellerangaben.

2.2.3. Maß Nr.9: Sitzbreite und Breite der Fußabstützung

Dieses Maß findet seine erste Entsprechung in der Breite der Sitzfläche des Kindersitzes. Es ergibt sich aus der Strecke zwischen den beiden Seitenlehnen. Dabei wird die Strecke aus dem hintersten Punkt der Sitzfläche der einen Seite und dem auf der gegenüberliegenden hintersten Punkt gebildet (Maß Nr.9, Abb. A11). Wie bei der Erhebung der Breite der Rückenlehne werden die Nähte der Sitzpolsterung, sofern vorhanden zur Hilfe herangezogen.

Als Bedingungen für die Breite der Sitzfläche ist, ähnlich wie bei der Breite der Rückenlehne, eine Überschreitung des anthropometrischen Maßes des 95. Perzentils der ältesten Altersklasse nach Herstellerangaben als zulässig anzunehmen.

Als Richtlinie zur Breite der Fußabstützung, sofern vorhanden bzw. montierbar, dient die Sitzbreite ebenfalls. Dabei wird die Breite der Fußabstützung als maximale Strecke zwischen den beiden Außenkanten metrisch erfasst. Ist die Breite der Fußabstützung verstellbar, so wird die kleinste und die größte Einstellung erfasst. Die Breite der Fußabstützung sollte dabei durch das 95. Perzentil der ältesten Alterklasse nach Herstellerangaben bedingt sein, kann aber auch größer sein.

2.2.4. Maß Nr.10: Projektivische Fußbreite

Die projektivische Fußbreite ist nur dann heranzuziehen, wenn der Sitz über eine Fußabstützung verfügt, die ähnlich wie bei Kindersitzen für Fahrräder zu finden sind. Bei diesen Sitzen erfolgt eine Fußabstützung über ein schienenartiges Konstrukt, das die Unterschenkel und die Füße mit einbezieht, um ein Hineingeraten der Füße und Unterschenkel in die Speichen des Rades zu verhindern. Dieses Maß ergibt sich aus der maximalen Strecke zwischen den Innenkanten der Führungsschienen, gemessen an der Fußsohlenaufsetzfläche. Dieses Maß sollte durch das 95. Perzentil der ältesten Altersklasse nach Herstellerangaben bestimmt sein.

2.3. Weitere Bedingungen für Maße am Sitz

Die aus den beiden Datenquellen ausgewählten anthropometrischen Daten stellen alle menschliche Maße dar, die unter Laborbedingungen an Probanden mit geringer Bekleidung gemessen wurden. Hinzukommt außerdem noch, dass die Sitzunruhe und der daraus resultierende Sitzkomfort, der bei der Inbezugsetzung zum Sitzsystem zu berücksichtigen ist. Daher sind nach Ansicht des Verfassers für jedes einzelne Maß folgende betragsmäßige Korrekturen im Vergleich anthropometrische Maße versus Maße des Sitzes zu den anthropometrischen Maßen hinzuzurechnen.

Tab.2: Korrektur der anthropometrischen Daten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1) Diese Korrekturwerte setzen sich aus der Summe der Korrekturwerte für je eine Seite zusammen. Möchte man den Korrekturwert von nur einer Seite, so ist der Korrekturwert zu halbieren.

Für das Maß der biakromialen Schulterbreite wird kein Korrekturwert angeführt. Dies liegt daran, dass dieses Maß ein Knochenmaß ist, und daher unter dem Aspekt der Entsprechung am Sitz, als Breite der Gurtfixierung nicht durch die Faktoren Bekleidung und Sitzunruhe verändert wird, da der Gurt direkt am „Knochengerüst angreifen“ (Preier, 1992)

sollte.

Neben diesen Korrekturwerten, die auf die anthropometrischen Maßen aufzuschlagen sind, sind auch den Maßen am Sitz ein Meßfehler hinzu zu rechnen. Dieser Toleranzwert ergibt sich aus den Faktoren:

- Ablesegenauigkeit des Maßbandes
- Unzureichende Kompression der Sitzpolsterung
- Unklare Messpunkte

Dieser Toleranzwert gilt für alle Maße, und wird vom Verfasser mit ± 20mm auf das jeweilige Maß bei allen Sitzen hinzugerechnet, wodurch ein Messintervall entsteht.

2.4. Differenzierung der anthropometrischen Maße bei der Beurteilung eines Sitzes

Da die anthropometrischen Maße eines Alters nicht immer in ihrem metrischen Intervall vom 5. bis zum 95. Perzentil in den Maßen am Sitz eine bzw. gar keine Entsprechung finden, wird das jeweilige anthropometrische Maß in drei Größen differenziert. Ist ein bestimmtes Maß eines Sitzes nur bedingt für ein Alter geeignet, so wird das Perzentilintervall in „klein“ was dem Intervall vom 5. bis 25. Perzentil, mit „mittel“ was dem 25. bis 75. Perzentil und „groß“, was dem 75. bis 95. Perzentil entspricht hinsichtlich des zu betrachtenden anthropometrischen Maßes geteilt (®Abb.8). Nach dieser Einteilung wird dann das Maß eines Sitzes nach seiner Eignung innerhalb einer Alterstufe differenziert beschrieben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.8: Einteilung eines anthropometrischen Maßes in drei Größenklassen

V. Ergebnisse und Diskussion

Im Folgenden werden die Ergebnisse der Untersuchungen von vier Sitzen genauer angeführt und mit den anthropometrischen Entsprechungen in tabellarischer Form verglichen und diskutiert.

Die Auswahl dieser vier Sitze erfolgt einerseits so, dass die von ECE 44/03 eingeteilte Alterklassen mit Ausnahme von ECE-Klasse 0, komplett abgedeckt wird und andererseits, dass Sitze, die Besonderheiten wie Sitz Nr. 2 aufzeigen genauer besprochen werden.

Die Untersuchungsergebnisse der übrigen Sitze werden im Anhang dargestellt .

Da bei anthropometrischen Maßen aus der Datenquelle Flügel, Greil, Sommer eine Geschlechtsdifferenzierung in den Körpermaßtabellen vorgenommen wird, werden für das 5. Perzentil einer Alterklasse jeweils das kleinere, und für das 95. Perzentil das größerer Maß der beiden Geschlechter zum Vergleich mit den Maßen der Sitze ausgewählt. Bei Daten aus der DIN wird ebenfalls ab dem 11. Lebensjahr eine Geschlechtsdifferenzierung in den Maßen gemacht, so dass eine gleiche Vorgehensweise ab dem 11. Lebensjahr, wie bei Daten von Flügel, Greil, Sommer vorgenommen wird.

Die Angaben der Maße erfolgen dabei ausschließlich in mm.

Anmerkung: Eine Fußabstützung ist in dem untersuchten Kollektiv der Sitze nicht vorhanden. Daher fallen folgende Maße aus der Erhebung aus:

- Unterschenkellänge mit Fuß
- Fußlänge
- Projektivische Fußbreite

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