Digitale Werkzeuge in der Schule/Mathematik im Beruf/Unfallforensikerinnen und Unfallforensiker

Aus ZUM Projektwiki
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In diesem Lernpfadkapitel widmen wir uns dem Beruf der Unfallforensikerinnen und Unfallforensiker.

Als Unfallforensiker oder Unfallforensikerin kann man arbeiten, wenn man eine Weiterbildung als staatlich geprüfter Techniker oder Meister oder staatlich geprüfte Technikerin oder Meisterin der Fachrichtung Kraftfahrzeugtechnik oder Maschinenbau oder vergleichbares absolviert und mindestens drei Jahre Berufserfahrung gesammelt hat. Alternativ kann man nach einem abgeschlossenen Studium, zum Beispiel im Bereich Fahrzeugelektronik, in den Beruf einsteigen. Aufgaben sind die Mitarbeit bei der Aufnahme von Verkehrsunfällen, die Sicherung technischer und digitaler Unfallspuren, Vermessung der Unfallstelle, Unfallrekonstruktionen und das Fertigen von Berichten und Stellungnahmen.

Um dieses Kapitel zu bearbeiten benötigst du dein Tablet, das zugehörige Arbeitsblatt[1], Zettel und Stift, ein Geodreieck und einen Taschenrechner.

Bei den Aufgaben unterscheiden wir folgende Typen:

  • In Aufgaben, die orange gefärbt sind, kannst du grundlegende Kompetenzen wiederholen und vertiefen.
  • Aufgaben in pinker Farbe sind Aufgaben mittlerer Schwierigkeit.
  • Und Aufgaben mit lilanem Streifen sind Knobelaufgaben.

Am Ende dieses Kapitels kannst du:

  • einen Autounfall rekonstruieren.
  • ein Unfallgutachten erstellen.
Viel Erfolg!

Unfallrekonstruktion

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Typischerweise muss eine Unfallforensikerin oder ein Unfallforensiker vorliegende Unfallstellen vermessen, um den Unfall im Anschluss rekonstruieren zu können. Dazu ist es wichtig, dass Unfallforensikerinnen und Unfallforensiker sicher im Umgang mit Winkeln sind.


Aufgabe 1: Wiederholung zum Erkennen von Winkeln

Ordne den gezeichneten Winkeln die passende Winkelgröße zu. Überprüfe dein Ergebnis.

Achtung: Einem Winkel kann keine passende Größe zugeordnet werden.




Merksatz zu Winkeln
Bezeichnung Winkelbereich Beispiel
spitzer Winkel größer als und kleiner als Spitzer Winkel.png
rechter Winkel Rechter Winkel.png
stumpfer Winkel größer als und kleiner als Stumpfer Winkel .png
gestreckter Winkel Gestreckter Winkel .png
überstumpfer Winkel größer als und kleiner als Überstreckter Winkel .png


Aufgabe 2: Unfallrekonstruktion

Bei einem Überholmanöver ist ein Auto mit der Leitplanke des Gegenverkehrs kollidiert. Du stellst als Unfallforensiker:in am Unfallort eine sehr kurze Bremsspur, die Stelle des Aufpralls auf die Leitplanke sowie die Position des Autos nach dem Unfall fest. Zudem nimmst du einige Messungen vor, sodass folgende Skizze des Unfallortes entsteht:

Modell Unfallstelle.png

Für die Unfallrekonstruktion müssen die am Unfallort getätigten Feststellungen in eine mathematische Skizze überführt werden.

Fertige auf dem Arbeitsblatt eine maßstabsgetreue Skizze des Unfallortes in einem Koordinatensystem an.


Aufgabe 3: Winkel messen


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Einlauf-und Auslaufwinkel.png
Bei einem Verkehrsunfall bezeichnet der Einlaufwinkel den Kurswinkel eines Fahrzeugs bis hin zur Kollision. Der Auslaufwinkel hingegen meint den Kurswinkel eines Fahrzeugs unmittelbar nach der Kollision. In der folgenden Skizze kannst du erkennen, welche Winkel in der vorliegenden Unfallsituation mit dem Einlauf- und dem Auslaufwinkel gemeint sind.

Du hast nun als Unfallforensiker:in die Aufgabe, den Einlauf- und Auslaufwinkel in der vorliegenden Unfallsituation zu bestimmen. Diese Winkel spielen bei der Schadensbegutachtung eine Rolle. Auf Grundlage der berechneten/gemessenen Winkel kann nämlich anschließend überprüft werden, welche Schäden am Fahrzeug tatsächlich durch den Unfall entstanden sein können und welche Schäden möglicherweise bereits vor dem Unfall am Fahrzeug vorlagen.

Miss daher im Koordinatensystem, das in Aufgabe 2 angefertigt wurde, den Einlauf- und den Auslaufwinkel mithilfe eines Geodreiecks. Trage die gemessenen Winkel an passender Stelle in das Koordinatensystem aus Aufgabe 2 ein.

Anfertigung eines Unfallgutachtens

Eine Unfallforensikerin oder ein Unfallforensiker muss Gutachten erstellen, die dann zum Beispiel an Versicherungen oder Gerichte weitergeleitet werden, um die Unfallverursacher festzustellen, Schäden zu dokumentieren und um letztendlich zu entscheiden, wer welche Kosten trägt. Daher sollst du in den folgenden Aufgaben schrittweise ein solches Gutachten erstellen.


Aufgabe 4: Berechnung zur kinetischen Energie zur Beurteilung des Schadens

Die kinetische Energie ist ein wichtiger Bestandteil des Gutachtens. Die kinetische Energie, das heißt die Bewegungsenergie, wird bei einem Unfall in Verformungsarbeit umgewandelt. Somit gilt: Je höher die kinetische Energie, desto größer sind die Schäden am Auto. So kann beispielsweise mithilfe der kinetischen Energie und durch Abgleich des realen Schadens festgestellt werden, ob das Auto zuvor schon schwerer beschädigt war. Außerdem kann eine Werkstatt daraus die Kosten für die Ausbeulung abschätzen.


Merksatz: Formel für die kinetische Energie
Die kinetische Energie bestimmt man mit der Formel , wobei die kinetische Energie in Joule [J] angegeben wird, die Masse in Kilogramm [kg] und die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunden []. Es gilt außerdem .

Das Auto im Unfall aus Aufgabe 1 wiegt ca. t und ist nach kurzem Abbremsen vor dem Unfall noch gefahren, was durch die Betrachtung der Bremsstreifen festgestellt werden konnte.

Bestimme die kinetische Energie beim Aufprall in Joule und schreibe die Rechnung auf dem Arbeitsblatt auf. Dieser Wert wird dann an die Werkstatt weitergegeben.


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Um in Aufgabe 6 berechnen zu können, wie groß der Schaden ist, der beim Unfall auf der Oberfläche des Autos entstanden ist, hast du nun die Möglichkeit, die verschiedenen Formeln zur Berechnung des Flächeninhalts zu wiederholen.


Aufgabe 5: Wiederholung zur Berechnung von Flächeninhalten

Ordne den verschiedenen geometrischen Formen die passende Skizze sowie die geeignete Formel zur Berechnung des Flächeninhalts zu. Überprüfe deine Lösung.

About icon (The Noun Project).svg Technischer Benutzungshinweis: Durch Anklicken der Skizzen können diese vergrößert werden.



Aufgabe 6: Flächenberechnung des Autos

Das Auto ist durch den Unfall primär am Scheinwerfer, an der Stoßstange und durch das Schleifen entlang der Leitplanke an der Seite beschädigt.

Der Scheinwerfer und die Stoßstange müssen ausgetauscht werden. Außerdem hast du nach dem Unfall eine Skizze vom Auto und den beschädigten Flächen gemacht und einige Abmessungen eingetragen:

Die Werkstatt benötigt die Größe dieser Fläche, um die Lackkosten und gemeinsam mit der Angabe der kinetischen Energie die Kosten für die Ausbeulung feststellen zu können.

Berechne die Größe der beschädigten Autoteile in Quadratmetern. Die gesuchte Fläche ist rot markiert. Runde auf zwei Nachkommastellen und schreibe den Rechenweg auf dem Arbeitsblatt auf.


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Um festzustellen, ob sich eine Reparatur lohnt oder ob es sich um einen wirtschaftlichen Totalschaden handelt, werden Reparaturkosten und der Wert des Autos vor dem Unfall in Beziehung gesetzt. Um einen Totalschaden handelt es sich, wenn die Reparaturkosten die Kosten zur Wiederbeschaffung des Autos überschreiten. Dies kann gerade bei älteren Autos schnell passieren.

Wenn der Unfall allerdings nicht durch einen eigenen Fehler verursacht wurde, kann die Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („cli“) hat berichtet: „[INVALID]“): {\displaystyle 130 %} -Regelung zur Anwendung kommen. Dabei gilt: Wenn die Reparaturkosten den Wiederbeschaffungswert um maximal 30 % überschreiten, also maximal 130 % betragen, muss die Versicherung des Unfallgegners die Reparaturkosten zahlen. Als Wiederbeschaffungswert wird dabei der Wert des Autos vor dem Unfall bezeichnet.


Aufgabe 7: Schadensbegutachtung

Nachdem du der Werkstatt die Schäden, auch die kinetische Energie beim Unfall sowie die Größe der beschädigten Fläche mitgeteilt hast, erfährst du, dass die Reparaturkosten für den Austausch des Scheinwerfers und der Stoßstange und die Lackierung betragen. Das Auto hat ursprünglich gekostet. Es war vor dem Unfall allerdings schon etwa 8 Jahre zugelassen und wurde viel gefahren und hatte so vor dem Unfall bereits einen Werteverlust von ca. Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („cli“) hat berichtet: „[INVALID]“): {\displaystyle 75 %} . Nun sollst du den Autofahrer oder die Autofahrerin beraten.

Bestimme den Prozentsatz der Reparaturkosten an dem Wert des Autos vor dem Unfall. Berechne dazu zunächst den Restwert des Autos vor dem Unfall (Schritt 1) und anschließend den Prozentsatz der Reperaturkosten daran (Schritt 2) und trage alle Werte in die Tabelle ein. Übertrage nach dem Überprüfen die richtigen Werte auf das Arbeitsblatt.

Entscheide, ob es sich um einen Totalschaden handelt.

Falls ja: Nimm an, dass der Unfall nicht vom Autofahrer oder der Autofahrerin selbst verursacht wurde. Entscheide, ob die Fehler beim Parsen (Konvertierungsfehler. Der Server („cli“) hat berichtet: „[INVALID]“): {\displaystyle 130 %} -Regelung zur Anwendung kommen kann, ob also die Reparaturkosten den Wiederbeschaffungswert um maximal 30 % überschreiten.


Aufgabe 8: Geschwindigkeit berechnen
Unfallort Bremsweg.png
Am Unfallort ist aufgefallen, dass ein zweites Fahrzeug nur knapp vor dem verunfallten Wagen zum Stehen kam. Im Rahmen der Unfallanalyse untersuchst du als Unfallforensiker:in, ob sich die fahrende Person im zweiten Auto an die vorgeschriebene Geschwindigkeitsbegrenzung gehalten hat. Um dies herauszufinden, wird die Länge der entstandenen Bremsspur gemessen. So kann mit wenigen Schritten ermittelt werden, wie hoch die Geschwindigkeit vor dem Unfall war.


Info
Die Länge des Bremsweges in Metern bei einer Gefahrenbremsung bestimmt man mit der Formel , wobei die Geschwindigkeit in angibt.

Es ist eine Bremsspur mit einer Länge von m entstanden.

Berechne, wie hoch die Geschwindigkeit des zweiten Autos war.

Kreuze auf dem Arbeitsblatt an, ob sich die fahrende Person an die vorgeschriebene Geschwindigkeitsbegrenzung von gehalten hat.