Fahrdynamik: Die Grenzen der Physik

Wie sicher ein Nutzfahrzeug ist, hängt von seiner Konzeption und Ausrüstung ab. Wer ein Fahrzeug bewegt, ist aber auch zwangsläufig den Gesetzen der Physik und Kinetik unterworfen. Die Abstimmung darauf ist komplex, das optimale Austarieren der entsprechenden Parameter innerhalb aller physikalischen Grenzen eine Kunst.

Doch auch die ausgefeilteste ­Sicherheitstechnik und große Fahrpraxis können eines nicht: die Gesetze der Physik überlisten. Schließlich wirkt die Physik immer und überall, vor ihren Gesetzen sind alle gleich. Wer zu schnell in die Kurve fährt, fliegt raus, wer bei verschneiter Fahrbahn mit unpassenden Reifen unterwegs ist, kommt nicht rechtzeitig zum Stehen. Beim Tempo entscheiden oft nur wenige Kilometer pro Stunde, ob ein Fahrzeug noch seine Spur hält, diese Erfahrung lässt sich leicht bei einem Fahrsicherheitstraining ­gewinnen.

Bodenkontakt pro Rad wie ein Din-A4-Blatt

Zentraler Punkt der Fahrdynamik ist die Reibung zwischen der Reifenaufstandsfläche – beim Lkw entspricht sie pro Reifen etwa der Fläche ­eines Din-A4-Blatts – und der Fahrbahn. So müssen Fahrzeug und Reifen bei ihrer Entwicklung nicht nur die lastabhängigen Reibkräfte während des Beschleunigen oder Bremsen richtig wiedergeben, sondern auch hinsichtlich der Querkräfte bei Kurvenfahrt oder beim Schleudern verlässliche Ergebnisse liefern.

Was sich beim Fahren durch eine Kurve abspielt, lässt sich mit dem Modell des Kamm‘schen Kreises beschreiben. Es geht davon aus, dass die sich aus Seiten- und Umfangskraft ergebende Gesamtkraft einen Maximalwert nicht überschreiten darf. Die Maximalkraft ist durch den Kraftschlussbeiwert zwischen Reifen und Straße und der Radlast bestimmt. Er hängt mitunter von der Fahrbahnoberfläche ab, ob sie feucht oder trocken ist, ob mit Schnee oder Eis bedeckt.

Sicher bewegt sich ein Fahrzeug, wenn der Kraftschluss aller Räder innerhalb des Kammschen Kreises liegt. Das kann sich in dem Moment ändern, in dem ein Rad durch Bremsen verzögert und seine Seitenführungskraft abnimmt.

Auch das Eigenlenkverhalten spielt ­eine Rolle. Schiebt ein Fahrzeug in ­einer Kurve über seine Vorderachse nach außen, ist die Rede von Untersteuern. Wenn das Fahrzeug mit dem Heck ausbricht und der Fahrer den Lenkeinschlag zurücknehmen muss, spricht man von Übersteuern.