PC-Crash und MADYMO sind zwei führende Simulationsprogramme, die in der Unfallrekonstruktion eingesetzt werden. Beide haben unterschiedliche Schwerpunkte: PC-Crash analysiert Fahrzeugbewegungen und Kollisionskinematik, während MADYMO Insassenbelastungen und biomechanische Verletzungen simuliert. Gemeinsam ermöglichen sie präzise Rekonstruktionen komplexer Unfallszenarien, wie Überschläge oder Fußgängerunfälle.

Hauptunterschiede:

  • PC-Crash: Fokus auf Fahrzeugdynamik, 3D-Animationen und schnelle Analysen.
  • MADYMO: Schwerpunkt auf Insassenkinematik, Dummy-Tests und biomechanischen Belastungen.

Kombination: PC-Crash liefert Fahrzeugdaten, die MADYMO für detaillierte Insassensimulationen nutzt. Diese Verbindung erhöht die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse.

Kosten: PC-Crash ist günstiger, während MADYMO höhere Investitionen erfordert, besonders durch seine fortschrittlichen biomechanischen Funktionen.

Empfehlung: PC-Crash eignet sich für schnelle Fahrzeuganalysen, MADYMO für detaillierte Verletzungsstudien. Die Kombination beider Programme liefert die besten Resultate.

Vergleichstabelle:

Kriterium PC-Crash MADYMO
Simulationstyp Fahrzeugdynamik, Kollisionsablauf Insassenkinematik, Dummy-Modelle
Genauigkeit ±3,4 km/h bei Überschlägen Hohe Übereinstimmung mit Tests
Benutzerfreundlichkeit Einfach Erfordert biomechanisches Wissen
Kosten Günstiger Höhere Kosten

Beide Programme sind unverzichtbar für Unfallanalytiker und Gutachter, besonders bei komplexen Fällen.

PC-Crash vs MADYMO: Vergleich der Simulationssoftware für Unfallrekonstruktion

PC-Crash vs MADYMO: Vergleich der Simulationssoftware für Unfallrekonstruktion

PC-Crash Funktionen und Einsatzmöglichkeiten

PC-Crash

PC-Crash arbeitet mit einem modularen Aufbau, der flexibel an die Bedürfnisse von Unfallrekonstruktionsteams angepasst werden kann. Das Basispaket deckt Fahrdynamik sowie 2D- und 3D-Simulationen ab. Für spezifischere Analysen stehen zusätzliche Module zur Verfügung, darunter Optionen für Überschlagsanalysen, Fußgänger- und Motorradmodellierungen sowie spezielle Reifenmodelle. Dieses System ermöglicht detaillierte Untersuchungen der Kollisionskinematik.

Kollisionsmodellierung und 3D-Animationen

Das Kollisionsmodell von PC-Crash kombiniert Impuls- und Energieansätze mit Steifigkeits- und Reibungsparametern, um Kollisionskräfte und Abprallbewegungen zu berechnen. Nutzer können Fahrzeuggeometrien, Massen, Schwerpunktlagen und Kontaktpunkte festlegen. Anhand dieser Daten berechnet das Programm Geschwindigkeitsänderungen (Delta-v), Rotationsbewegungen und das Verhalten nach dem Aufprall. Die Simulation kann sowohl in 2D als auch in 3D erfolgen, wobei Fahrzeugkarosserien, Fahrbahnprofile und andere Objekte als 3D-Modelle visualisiert werden.

Die Ergebnisse werden als 3D-Animationen ausgegeben, die entweder als Videos oder Einzelbilder aus verschiedenen Blickwinkeln (z. B. Vogelperspektive, Fahrersicht, Seitenansicht) verfügbar sind. Für deutsche Gerichtsverfahren ist es wichtig, alle Eingabedaten und Annahmen transparent zu dokumentieren. Dabei helfen metrische Skalen, die Animationen mit Unfallspuren, Fotos und Zeugenaussagen abzugleichen. Die präzisen Fahrzeugdynamiken von PC-Crash sind besonders nützlich, um in Kombination mit anderen Programmen wie MADYMO belastungsrelevante Daten zu generieren.

Optimierungstools und Simulationen für Fußgänger und Zweiräder

PC-Crash bietet zudem Werkzeuge zur automatischen Optimierung und Module für Fußgänger- sowie Zweiradsimulationen. Der integrierte Collision Optimizer passt Parameter wie Anfangsgeschwindigkeit, Bremskraft, Reibwert und Lenkmanöver automatisch an, um die Simulationsergebnisse präzise an Unfallspuren anzupassen. Damit können Aussagen von Fahrern auf physikalische Plausibilität überprüft oder Geschwindigkeitsbereiche ermittelt werden, die den Bremsspuren und der Kollisionslage entsprechen.

Für die Simulation von Fußgängern und Zweirädern stehen spezielle Module bereit. Hierbei werden Fußgänger oder Radfahrer als vereinfachte Körpermodelle dargestellt, die mit Fahrzeugen und der Fahrbahn interagieren. Das Programm berechnet die Anprallposition am Fahrzeug (z. B. Stoßfänger, Motorhaube, Windschutzscheibe), die Abwurfweite, den Abflugwinkel und die Aufprallpunkte auf der Fahrbahn. Auch die zeitliche Abfolge von Primär- und Sekundäranprall wird berücksichtigt. Vergleichsstudien zwischen realen Versuchen und Simulationen mit PC-Crash und MADYMO zeigen, dass Trajektorien und Kontaktzeiten gut übereinstimmen.

Preisgestaltung und Supportoptionen

Die Lizenzierung von PC-Crash folgt einem modularen Ansatz. Neben dem Basispaket können zusätzliche Module erworben werden, wie etwa das MADYMO-Modul, das 5.499 US-Dollar kostet. Die Gesamtkosten bewegen sich im vierstelligen Euro-Bereich, wobei zusätzliche Ausgaben für Updates, Wartungsverträge und Schulungen anfallen. Diese Investition richtet sich vor allem an etablierte Gutachterbüros.

MADYMO Funktionen und Einsatzmöglichkeiten

MADYMO

MADYMO, heute bekannt als Simcenter Madymo von Siemens, ist eine spezialisierte Software, die seit über 25 Jahren weltweit von nahezu allen führenden Fahrzeugherstellern für die Entwicklung von Rückhaltesystemen eingesetzt wird. Diese Software kombiniert Mehrkörpersimulation, Finite-Elemente-Modelle und bei Bedarf Strömungssimulation, um Sicherheitssysteme präzise zu modellieren. Neben der Fahrzeugdynamik analysiert MADYMO auch detailliert die Belastungen von Insassen und Fußgängern. Besonders in der Unfallrekonstruktion werden Fahrzeug- und Insassensimulationen oft miteinander verknüpft. Im nächsten Abschnitt wird die Mehrkörpersystem-Modellierung näher betrachtet.

Mehrkörpersystem-Modellierung

MADYMO setzt auf Mehrkörpersystem-Modelle, bei denen der menschliche Körper in Segmente wie Kopf, Thorax, Becken und Extremitäten unterteilt wird. Diese Segmente sind mit definierten Massen, Gelenken sowie Feder-Dämpfer-Elementen ausgestattet . Dadurch lassen sich realistische Bewegungen und Belastungen während eines Unfalls simulieren. In der deutschen Unfallanalytik greifen Sachverständige häufig auf standardisierte Crash-Test-Dummys zurück, wie etwa den Hybrid III für Frontalaufprälle, EuroSID für Seitenaufprälle oder BioRID für Heckaufprälle. Diese Dummys bieten Messpunkte für Parameter wie HIC-Werte, Brustbeschleunigung oder Nij . Der Fahrzeuginnenraum wird in den Modellen durch Kontaktflächen, Sitze, Armaturenbrett, Lenkrad und Airbags abgebildet. Mithilfe von Kontaktalgorithmen berechnet MADYMO die auftretenden Kräfte und Eindringtiefen .

Crash-Pulse und Dummy-Simulationen

Ein Crash-Pulse beschreibt die zeitliche Entwicklung der Fahrzeugverzögerung während eines Aufpralls. Typischerweise wird er als Beschleunigungs-Zeit-Historie dargestellt, die auf die Insassenmodelle einwirkt . Deutsche Sachverständige gewinnen Crash-Pulse entweder durch den Export von Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitsverläufen aus Fahrzeugsimulationen oder durch die Nutzung von Crashtest-Daten als Referenz . Diese simulierten Abläufe dienen als Grundlage für die Validierung der Modelle.

Validierung und Genauigkeit

Die Genauigkeit von MADYMO wurde in zahlreichen Studien durch den Vergleich mit Praxisversuchen und realen Unfällen bestätigt . Bei Untersuchungen zu Überschlagsunfällen zeigte sich, dass gekoppelte Simulationen die Insassenbewegungen in gestuften Überschlagstests präzise vorhersagen können. Eine Studie beschreibt die Ergebnisse als „exzellente Vergleichbarkeit zwischen Tests und Simulation" . Eine weitere Untersuchung zu Insassenbelastungen ergab, dass die Software sowohl Bewegungsabläufe als auch Belastungen mit hoher Genauigkeit reproduzieren kann. Entscheidend für die Präzision sind dabei sorgfältig definierte Randbedingungen, Crash-Pulse, Rückhaltesysteme und die Anfangshaltung der Insassen.

PC-Crash vs. MADYMO: Direkter Vergleich

Vergleichskriterien

Nach der detaillierten Beschreibung der Funktionen werfen wir nun einen Blick auf den direkten Vergleich der beiden Systeme. Beide Softwarelösungen verfolgen unterschiedliche Ansätze, wenn es um die Unfallsimulation geht. PC-Crash legt den Fokus auf Fahrzeugbewegungen und die Kollisionskinematik – also Trajektorien, Geschwindigkeiten, Rotationen und den gesamten Unfallablauf vom Pre-Impact bis zum Post-Impact. MADYMO hingegen kombiniert Mehrkörper- und Finite-Elemente-Modelle, um Verletzungsrisiken und Belastungen präzise zu analysieren.

Studien zeigen, dass beide Systeme in ihren jeweiligen Bereichen eine hohe Genauigkeit bieten. PC-Crash erreicht bei Überschlagsunfällen eine Abweichung von ±3,4 km/h am Antrippunkt im Vergleich zu realen Tests. MADYMO liefert bei der Analyse von Insassenbelastungen Ergebnisse, die gut mit Dummy-Messwerten übereinstimmen. In Sachen Benutzerfreundlichkeit hebt sich PC-Crash hervor: Die intuitive 3D-Darstellung kompletter Unfallabläufe macht es besonders zugänglich. Im Gegensatz dazu erfordert MADYMO ein tiefergehendes Verständnis der Biomechanik und eine aufwendigere Parametrierung.

Interessant ist, dass PC-Crash ein MADYMO-Modul anbietet. Damit können Fahrzeugbewegungsdaten nahtlos exportiert werden, um sie für Insassensimulationen in MADYMO zu nutzen und anschließend als Animation in PC-Crash darzustellen. Bei den Kosten gibt es ebenfalls Unterschiede: PC-Crash ist in der Regel günstiger, während MADYMO aufgrund seiner erweiterten biomechanischen Funktionen und seiner Rolle als globaler Standard in der Fahrzeugentwicklung höhere Investitionen erfordert.

Vergleichstabelle

Kriterium PC‑Crash MADYMO
Simulationstyp Fahrzeugdynamik, Kollisionsablauf, 3D‑Bewegung Insassenkinematik, Dummy‑Modelle, Biomechanik
Genauigkeit ±3,4 km/h bei Überschlägen Gute Übereinstimmung mit Dummy‑Messwerten
Benutzerfreundlichkeit Hoch (intuitive 3D‑Rekonstruktion) Erfordert detaillierte biomechanische Kenntnisse
Integration MADYMO‑Modul verfügbar Kopplung mit PC‑Crash
Kosten Niedriger Einstieg Höhere Investitionen
Ideal für Fahrzeugtrajektorien, Motorrad- & Fußgängerunfälle Verletzungskriterien, Rückhaltesysteme, Dummy-Tests

Fachleute empfehlen oft eine Kombination beider Systeme: PC-Crash liefert präzise Fahrzeugbewegungsdaten, die MADYMO dann zur detaillierten Insassensimulation nutzt. Ein Beispiel hierfür wurde in einem EVU-Tagungsbeitrag vorgestellt, in dem die Kopplung beider Systeme bei einem realen Überschlagsunfall mit Auswurf eingesetzt wurde. Dadurch konnten Insassenbahn und Ejektion anhand der Unfallspuren abgeglichen werden.

Während MADYMO seit über 25 Jahren von nahezu allen großen Fahrzeugherstellern für die Entwicklung von Rückhaltesystemen genutzt wird, ist PC-Crash besonders bei Unfallanalytikern und Sachverständigen beliebt. Dies liegt an der schnellen und gerichtsfesten Rekonstruktion von Unfallabläufen.

Die unterschiedlichen Ansätze und Funktionen beider Programme machen sie zu unverzichtbaren Werkzeugen in verschiedenen Rekonstruktionsszenarien.

Anwendungen in der Unfallrekonstruktion

Nach der Vorstellung der Funktionen der Software werfen wir nun einen Blick darauf, wie diese konkret in der Unfallrekonstruktion eingesetzt werden.

Fußgänger- und Fahrradunfälle

Mit PC‑Crash lassen sich Bewegungen von Fußgängern und Radfahrern rekonstruieren, einschließlich des Aufprallpunkts, der Flugbahn und der Endlage. Ergänzend dazu nutzt MADYMO Mehrkörpermodelle, um detaillierte Analysen von Körpersegmenten und Gelenken durchzuführen. So werden Kopfaufprallgeschwindigkeiten, Kontaktkräfte an Fahrzeugteilen (wie Motorhaube, Windschutzscheibe oder Boden) und die zeitliche Abfolge mehrerer Aufpralle berechnet. Diese Ergebnisse werden dann mit Verletzungskriterien aus Crashtests und medizinischen Befunden verglichen, um die Plausibilität von Verletzungen zu bewerten. Studien zeigen, dass die Kombination dieser Simulationen Belastungen von Insassen und Fußgängern innerhalb eines für forensische Zwecke akzeptablen Fehlerbereichs erfasst .

Die Methodik wird nicht nur bei Fußgänger- und Fahrradunfällen angewendet, sondern auch bei Überschlagsunfällen.

Überschlagsunfälle

PC‑Crash ermöglicht die detaillierte Rekonstruktion der Fahrzeugdynamik von der Pre‑Crash-Phase bis zur Endlage. Dabei werden Aspekte wie Kontrollverlust, Gieren, der Auslösevorgang, die Anzahl der Überschläge und relevante Aufprallpunkte berücksichtigt . Die gewonnenen Daten werden dann an MADYMO übergeben, das die Insassenkinematik unter den dynamischen Bedingungen des Überschlags simuliert. Dabei werden Gurtbelastungen, Kontakte mit Innenraumstrukturen, Dacheinbrüche und das Risiko eines Insassenauswurfs analysiert. Auf der 14. EVU-Jahrestagung 2005 wurde ein Fall vorgestellt, bei dem ein Überschlagsunfall mit Insassenauswurf mithilfe der gekoppelten Simulation präzise mit den Unfallspuren übereinstimmte.

Diese Methodik findet auch bei der Analyse von Motorradunfällen Anwendung.

Motorradunfälle

Für Motorradunfälle verwendet PC‑Crash kalibrierte Modelle, die häufig auf DEKRA-Crashtestdaten basieren. Damit wird die Dynamik von Motorrad und Fahrer sowie deren Trajektorien simuliert. Zu den wichtigen Eingangsdaten zählen Masse, Geometrie, Reifeneigenschaften, die Kollisionskonfiguration, Straßenreibung und die Geschwindigkeiten vor dem Aufprall. MADYMO ergänzt diese Analysen durch detaillierte Simulationen der Fahrerkinematik mithilfe von Mehrkörpermodellen. Dabei wird untersucht, wie die Belastungen auf einzelne Körpersegmente durch Kontakte mit Fahrzeugteilen oder dem Boden entstehen . Solche kombinierten Simulationen helfen in deutschen Gutachten, zu bewerten, ob alternative Geschwindigkeiten oder Ausweichmanöver die Verletzungen hätten mindern können und ob die angegebenen Verletzungsmechanismen biomechanisch nachvollziehbar sind.

Fazit

PC‑Crash und MADYMO ergänzen sich hervorragend bei der Unfallrekonstruktion. Während PC‑Crash die Fahrzeugbewegungen simuliert – einschließlich Kollisionsdynamik, Trajektorien und 3D‑Animationen – und sich besonders für schnelle Rekonstruktionen von Fahrzeugkollisionen, Fußgänger- und Motorradunfällen eignet, konzentriert sich MADYMO auf die Insassenkinematik sowie auf Belastungs- und biomechanische Verletzungsanalysen mithilfe von Mehrkörper- und Finite-Elemente-Modellen.

Seit der Einführung einer validierten Schnittstelle im Jahr 2000 (SAE 2000-01-0471) können beide Systeme gekoppelt genutzt werden, was besonders bei komplexen Unfallszenarien präzisere Ergebnisse liefert. Bei Überschlagsunfällen zeigt PC‑Crash eine Fahrzeugdynamik mit einer Genauigkeit von bis zu 15° in der Endlage, während MADYMO gleichzeitig Insassenbewegungen und Auswurfrisiken analysiert. Diese Kombination bildet die Grundlage für praktische Anwendungsempfehlungen.

In der Praxis wird PC‑Crash primär für schnelle Fahrzeugrekonstruktionen, Optimierungen und 3D‑Visualisierungen eingesetzt. MADYMO kommt ergänzend zum Einsatz, wenn detaillierte Analysen zu Insassenbelastungen, Dummysimulationen oder biomechanischen Verletzungen notwendig sind – insbesondere bei Überschlags- und Auswurfszenarien oder bei komplexen Verletzungsmustern. Die gekoppelte Nutzung beider Systeme bietet in solchen Fällen deutlich präzisere und aussagekräftigere Ergebnisse als die Einzelanwendung.

Neben der Wahl der Software ist die Validierung durch physische Beweise wie Unfallspuren, EDR-Daten und Crashtestdatenbanken von zentraler Bedeutung. Ebenso entscheidend ist die Erfahrung der Anwender bei der korrekten Parametrierung, da Faktoren wie unterschiedliche Aufprallarten, Rutschvorgänge oder Materialbrüche die Ergebnisse beeinflussen können.

FAQs

Welche Vorteile bietet die gemeinsame Nutzung von PC-Crash und MADYMO bei der Unfallrekonstruktion?

Die gemeinsame Anwendung von PC-Crash und MADYMO hebt die Unfallanalyse auf ein neues Niveau in Sachen Präzision und Realitätsnähe. Während PC-Crash die Dynamik der Fahrzeuge und den Ablauf eines Unfalls simuliert, ergänzt MADYMO diese Berechnungen durch detaillierte Analysen des menschlichen Körpers – insbesondere dessen Verhalten und Belastungen bei einer Kollision.

Diese Kombination ermöglicht es, Unfallabläufe nicht nur umfassend zu rekonstruieren, sondern auch Verletzungsrisiken präziser einzuschätzen. Zudem liefert sie wertvolle Erkenntnisse, um Sicherheitsmaßnahmen gezielt weiterzuentwickeln. Das Ergebnis: fundierte Gutachten und eine solide Grundlage zur Optimierung von Sicherheitssystemen.

Welche Unterschiede gibt es bei den Kostenstrukturen von PC-Crash und MADYMO?

Die Kostenstrukturen von PC-Crash und MADYMO variieren je nach Funktionsumfang und Einsatzbereich. PC-Crash gilt oft als die preisgünstigere Option, da es sich auf klassische Unfallrekonstruktionen konzentriert. Dadurch fallen in der Regel niedrigere Lizenz- und Schulungskosten an.

MADYMO hingegen bietet umfangreichere Simulationsmöglichkeiten, einschließlich detaillierter biomechanischer Analysen. Diese erweiterten Funktionen führen jedoch meist zu höheren Kosten für Lizenzen und Schulungen. Die Entscheidung zwischen den beiden Programmen hängt letztlich von den spezifischen Anforderungen und dem verfügbaren Budget ab.

Für welche Anwendungen ist MADYMO besonders geeignet?

MADYMO wird oft genutzt, um Unfall- und Sicherheitsanalysen auf hohem Niveau zu simulieren. Die Software eignet sich besonders für Szenarien wie Crashtests, die Untersuchung des Insassenschutzes oder die detaillierte Analyse von Fahrzeugkollisionen.

Durch die exakte Modellierung von Bewegungen und Belastungen liefert MADYMO realitätsnahe Simulationen. Diese dienen als solide Basis für Unfallrekonstruktionen und die Bewertung von Sicherheitsmaßnahmen.

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