Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 9-10, G-Niveau

Physik im Verkehr entdecken

Physik im Verkehr entdecken – Physik im Alltag

Einleitung

Ob Du zu Fuß gehst, mit dem Fahrrad fährst, in einem Bus sitzt oder ein Auto beobachtest: Im Straßenverkehr begegnet Dir ständig Physik. Fahrzeuge beschleunigen, bremsen und fahren durch Kurven. Reifen übertragen Kräfte auf die Fahrbahn. Sicherheitsgurte und Airbags verringern Verletzungsrisiken. Luft- und Rollwiderstand beeinflussen den Energiebedarf. Selbst der notwendige Sicherheitsabstand lässt sich mit physikalischen Zusammenhängen erklären.

In diesem aiMOOC untersuchst Du zentrale Begriffe der Mechanik anhand alltagsnaher Verkehrssituationen. Du lernst, Bewegungen zu beschreiben, Kräfte zu analysieren und einfache Modelle für Reaktionsweg, Bremsweg und Anhalteweg anzuwenden. Außerdem erfährst Du, warum Geschwindigkeit eine besonders große Bedeutung für Verkehrssicherheit und Energieverbrauch besitzt.

Der Kurs richtet sich vor allem an Lernende der Sekundarstufe I. Einzelne Abschnitte, Formeln und Transferaufgaben eignen sich auch für die Sekundarstufe II, die Berufsschule oder die Verkehrserziehung.

Wichtiger Sicherheitshinweis: Führe keine Versuche auf befahrenen Straßen durch. Beobachtungen und Messungen im öffentlichen Verkehrsraum dürfen nur von sicheren Standorten aus und bei jüngeren Lernenden unter Aufsicht stattfinden. Experimente mit rollenden Fahrzeugmodellen werden auf abgesperrten Flächen, im Klassenraum oder auf dem Schulhof durchgeführt.

Lernziele

Nach der Bearbeitung dieses aiMOOCs kannst Du:

Bewegung: Geschwindigkeit und Beschleunigung in Verkehrssituationen beschreiben.
Kraft: Kräfte an Fahrzeugen erkennen und mithilfe der Newtonschen Gesetze erklären.
Trägheit: das Verhalten von Personen und Gegenständen beim Anfahren, Bremsen und in Kurven deuten.
Reibung: die Bedeutung der Haftreibung zwischen Reifen und Fahrbahn beurteilen.
Anhalteweg: Reaktionsweg, Bremsweg und Anhalteweg unterscheiden und berechnen.
Kurvenfahrt: den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Kurvenradius und Zentripetalkraft erklären.
Energie: Bewegungsenergie und Energieumwandlungen im Verkehr untersuchen.
Impuls: die Wirkung von Sicherheitsgurt, Knautschzone und Airbag physikalisch begründen.
Verkehrssicherheit: physikalische Erkenntnisse auf sichere Entscheidungen im Alltag übertragen.
Nachhaltige Mobilität: den Einfluss von Geschwindigkeit und Widerstandskräften auf den Energiebedarf diskutieren.

Bewegung im Verkehr

Bezugssystem und Bewegung

Ob ein Gegenstand ruht oder sich bewegt, hängt vom gewählten Bezugssystem ab. Eine Person, die in einem gleichmäßig fahrenden Bus sitzt, ruht relativ zum Bus. Relativ zur Straße bewegt sie sich jedoch mit der Geschwindigkeit des Busses. Bewegung ist daher immer eine Veränderung des Ortes in Bezug auf ein festgelegtes Bezugssystem.

Für viele Verkehrsprobleme wird die Straße als Bezugssystem gewählt. Dann können Wege, Zeiten und Geschwindigkeiten von Fahrzeugen beschrieben und miteinander verglichen werden.

Geschwindigkeit

Die mittlere Geschwindigkeit gibt an, welcher Weg in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wird:

$v = \frac{s}{t}$

Dabei steht $v$ für die Geschwindigkeit, $s$ für den Weg und $t$ für die Zeit.

Im Straßenverkehr wird die Geschwindigkeit meistens in Kilometern pro Stunde angegeben. In physikalischen Rechnungen wird häufig die Einheit Meter pro Sekunde verwendet. Für die Umrechnung gilt:

$v_{m / s} = \frac{v_{k m / h}}{3,6}$

Ein Auto mit 36 km/h bewegt sich mit 10 m/s. Es legt also in jeder Sekunde ungefähr 10 Meter zurück, solange die Geschwindigkeit gleich bleibt. Bei 72 km/h sind es bereits 20 Meter pro Sekunde.

Beispiel: Ein Fahrrad legt 150 Meter in 30 Sekunden zurück.

$v = \frac{150 m}{30 s} = 5 m / s$

Das entspricht:

$5 m / s \cdot 3,6 = 18 k m / h$

Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit

Der Tachometer zeigt näherungsweise die Momentangeschwindigkeit an. Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird dagegen aus dem gesamten Weg und der gesamten benötigten Zeit berechnet. Wartezeiten an Ampeln oder Haltestellen verringern die Durchschnittsgeschwindigkeit, obwohl ein Fahrzeug zwischenzeitlich deutlich schneller fahren kann.

Eine Busfahrt über 12 Kilometer dauert einschließlich der Halte 30 Minuten. Die Durchschnittsgeschwindigkeit beträgt:

$v = \frac{12 k m}{0,5 h} = 24 k m / h$

Der Bus kann während der Fahrt zeitweise 50 km/h erreichen. Diese Geschwindigkeit ist nicht mit der Durchschnittsgeschwindigkeit der gesamten Fahrt gleichzusetzen.

Beschleunigung und Verzögerung

Eine Beschleunigung liegt vor, wenn sich der Betrag oder die Richtung einer Geschwindigkeit verändert. Beschleunigung bedeutet deshalb nicht nur schneller werden. Auch Bremsen und Kurvenfahren sind beschleunigte Bewegungen.

Die mittlere Beschleunigung wird beschrieben durch:

$a = \frac{Δ v}{Δ t}$

Ein Auto erhöht seine Geschwindigkeit in 5 Sekunden von 0 m/s auf 15 m/s:

$a = \frac{15 m / s}{5 s} = 3 m / s^{2}$

Das bedeutet: Die Geschwindigkeit nimmt in jeder Sekunde um 3 m/s zu.

Beim Bremsen wird die Geschwindigkeit kleiner. Die Beschleunigung zeigt dann entgegen der Bewegungsrichtung. Häufig spricht man vom Betrag der Bremsverzögerung.

Kräfte beim Fahren

Das Trägheitsgesetz

Nach dem ersten Newtonschen Gesetz behält ein Körper seinen Bewegungszustand bei, solange keine resultierende Kraft auf ihn wirkt. Dieses Verhalten heißt Trägheit.

Wenn ein Bus plötzlich anfährt, scheint Dein Körper nach hinten gedrückt zu werden. Tatsächlich versucht Dein Körper zunächst, seinen Ruhezustand beizubehalten, während der Bus und Deine Füße bereits nach vorn beschleunigt werden. Beim Bremsen bewegt sich Dein Körper zunächst weiter nach vorn. Ein Sicherheitsgurt übt dann die notwendige Kraft aus, um Deinen Körper gemeinsam mit dem Fahrzeug abzubremsen.

Auch ungesicherte Gegenstände folgen dem Trägheitsgesetz. Eine Trinkflasche auf einem Sitz kann bei einer starken Bremsung nach vorn rutschen oder fliegen. Deshalb ist Ladungssicherung nicht nur eine gesetzliche, sondern auch eine physikalisch begründete Sicherheitsmaßnahme.

Kraft, Masse und Beschleunigung

Das zweite Newtonsche Gesetz verbindet Kraft, Masse und Beschleunigung:

$F = m \cdot a$

Eine größere Kraft bewirkt bei gleicher Masse eine größere Beschleunigung. Eine größere Masse benötigt bei gleicher gewünschter Beschleunigung eine größere Kraft.

Beschleunigt ein Fahrzeug mit der Masse 1.200 kg mit 2 m/s², beträgt die resultierende Kraft im vereinfachten Modell:

$F = 1.200 k g \cdot 2 m / s^{2} = 2.400 N$

In der Realität muss die Antriebskraft zusätzlich Rollwiderstand, Luftwiderstand und gegebenenfalls Steigungswiderstand überwinden.

Wechselwirkung von Reifen und Straße

Nach dem dritten Newtonschen Gesetz treten Kräfte paarweise auf. Der angetriebene Reifen drückt die Straße nach hinten. Die Straße übt gleichzeitig eine gleich große entgegengesetzte Kraft auf den Reifen aus. Diese Kraft beschleunigt das Fahrzeug nach vorn.

Ohne ausreichende Haftreibung können die Reifen die notwendige Kraft nicht übertragen. Dann drehen Antriebsräder durch, Räder blockieren beim Bremsen oder das Fahrzeug rutscht seitlich aus einer Kurve.

Gewichtskraft und Normalkraft

Die Gewichtskraft eines Körpers wird berechnet mit:

$F_{G} = m \cdot g$

Dabei ist $g$ die Erdbeschleunigung mit ungefähr 9,81 m/s². Auf waagerechter Fahrbahn wirkt die Straße mit einer Normalkraft nach oben. Im einfachen Ruhezustand ist ihr Betrag so groß wie der Betrag der Gewichtskraft.

Bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen verändert sich die Verteilung der Kräfte auf Vorder- und Hinterräder. Beim starken Bremsen wird die Vorderachse stärker belastet, während die Hinterachse entlastet wird. Diese dynamische Radlastverlagerung ist ein Grund dafür, dass die vorderen Bremsen vieler Fahrzeuge besonders leistungsfähig ausgelegt sind.

Datei:Dynamische Radlastverlagerung.svg

Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn

Haftreibung und Gleitreibung

Damit ein Fahrzeug beschleunigen, bremsen oder einer Kurve folgen kann, müssen Kräfte zwischen Reifen und Straße übertragen werden. Solange der Reifen ohne deutliches Rutschen abrollt, ist vor allem die Haftreibung entscheidend. Rutscht ein Reifen über die Fahrbahn, wirkt Gleitreibung.

Vereinfacht lässt sich die maximal übertragbare Haftreibungskraft beschreiben durch:

$F_{H, m a x} = μ_{H} \cdot F_{N}$

$μ_{H}$ ist der Haftreibungskoeffizient und $F_{N}$ die Normalkraft. Der Koeffizient hängt unter anderem von Material, Reifenzustand, Straßenoberfläche, Nässe, Schnee und Eis ab.

Auf trockener, griffiger Fahrbahn kann ein Reifen größere Kräfte übertragen als auf nassem Eis. Deshalb müssen Geschwindigkeit und Sicherheitsabstand an die Bedingungen angepasst werden.

Reibung ist zugleich nützlich und verlustreich

Reibung besitzt im Verkehr zwei Seiten. Ohne Reibung wären kontrolliertes Anfahren, Lenken und Bremsen unmöglich. Gleichzeitig führen Rollreibung, Verformungen der Reifen und Reibung in Lagern zu Energieverlusten. Ein Teil der mechanischen Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt.

Beim Bremsen erwärmen sich Bremsscheiben und Bremsbeläge. Bei langen Gefällestrecken kann eine zu starke Erwärmung die Bremswirkung beeinträchtigen. Motorbremswirkung oder Rekuperation können die mechanischen Bremsen entlasten.

Reifenprofil, Nässe und Aquaplaning

Das Profil eines Reifens soll Wasser aus der Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn ableiten. Bei viel Wasser, hoher Geschwindigkeit oder ungeeigneten Reifen kann sich ein Wasserkeil bilden. Der Reifen verliert dann teilweise oder weitgehend den direkten Kontakt zur Straße. Dieses Phänomen heißt Aquaplaning.

Bei Aquaplaning können Lenk- und Bremskräfte nur noch stark eingeschränkt übertragen werden. Die Gefahr steigt unter anderem mit der Geschwindigkeit, der Wassertiefe und einem unzureichenden Reifenprofil. Eine physikalisch sinnvolle Reaktion besteht darin, die Geschwindigkeit rechtzeitig an die Bedingungen anzupassen und abrupte Lenk- oder Bremsmanöver zu vermeiden.

Antiblockiersystem

Ein Antiblockiersystem verhindert beim starken Bremsen weitgehend das dauerhafte Blockieren der Räder. Sensoren erfassen die Raddrehbewegung. Das System regelt den Bremsdruck so, dass die Reifen möglichst im Bereich hoher Kraftübertragung bleiben.

Ein wichtiges Ziel ist die Erhaltung der Lenkbarkeit während einer starken Bremsung. Der konkrete Bremsweg hängt jedoch von Fahrbahn, Reifen, Fahrzeug und Fahrsituation ab. Ein ABS kann die physikalischen Grenzen der Haftung nicht aufheben.

Reaktionsweg, Bremsweg und Anhalteweg

Reaktionsweg

Zwischen dem Erkennen einer Gefahr und dem Beginn der Bremsung vergeht Zeit. Während dieser Reaktionszeit fährt das Fahrzeug zunächst nahezu ungebremst weiter. Der Reaktionsweg wird im einfachen Modell berechnet durch:

$s_{R} = v \cdot t_{R}$

Bei 50 km/h beträgt die Geschwindigkeit ungefähr 13,9 m/s. Bei einer angenommenen Reaktionszeit von einer Sekunde ergibt sich:

$s_{R} = 13,9 m / s \cdot 1 s = 13,9 m$

Die Reaktionszeit kann durch Müdigkeit, Ablenkung, Alkohol, bestimmte Medikamente oder mangelnde Aufmerksamkeit verlängert werden. Eine verdoppelte Reaktionszeit führt bei gleicher Geschwindigkeit zu einem verdoppelten Reaktionsweg.

Bremsweg im physikalischen Modell

Bei annähernd konstanter Bremsverzögerung gilt für den Bremsweg:

$s_{B} = \frac{v_{0}^{2}}{2 a_{B}}$

Dabei ist $v_{0}$ die Anfangsgeschwindigkeit in m/s und $a_{B}$ der Betrag der Bremsverzögerung.

Für 50 km/h, also ungefähr 13,9 m/s, und eine angenommene Verzögerung von 8 m/s² ergibt sich:

$s_{B} = \frac{(13,9 m / s)^{2}}{2 \cdot 8 m / s^{2}} \approx 12,1 m$

Dieses Ergebnis gilt nur für das vereinfachte Modell. Reale Bremswege hängen unter anderem von Fahrbahn, Reifen, Bremsanlage, Gefälle, Beladung und Wetter ab.

Besonders wichtig ist die quadratische Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Wird die Geschwindigkeit verdoppelt und bleibt die Bremsverzögerung gleich, vervierfacht sich der Bremsweg.

Anhalteweg

Der Anhalteweg ist die Summe aus Reaktionsweg und Bremsweg:

$s_{A} = s_{R} + s_{B}$

Im vorherigen Beispiel ergibt sich bei einer Sekunde Reaktionszeit:

$s_{A} = 13,9 m + 12,1 m = 26 m$

Ein Fahrzeug, das mit 50 km/h fährt, kann daher nicht unmittelbar an der Stelle zum Stillstand kommen, an der eine Gefahr erkannt wird.

Physikalische Formel und Fahrschul-Faustformel

In der Fahrschule werden häufig vereinfachte Faustformeln verwendet. Sie ermöglichen schnelle Überschlagsrechnungen, ersetzen aber keine genaue physikalische Modellierung.

Für den Reaktionsweg bei ungefähr einer Sekunde Reaktionszeit wird häufig verwendet:

$s_{R} \approx \frac{v}{10} \cdot 3$

Für eine normale Bremsung lautet eine verbreitete Faustformel:

$s_{B} \approx {(\frac{v}{10})}^{2}$

Dabei wird $v$ als Zahlenwert in km/h eingesetzt und das Ergebnis in Metern angegeben.

Bei 50 km/h ergeben sich nach dieser Faustformel 15 Meter Reaktionsweg und 25 Meter Bremsweg. Der überschlägige Anhalteweg beträgt damit 40 Meter. Die Abweichung vom vorherigen physikalischen Beispiel entsteht vor allem dadurch, dass unterschiedliche Bremsverzögerungen und Modellannahmen verwendet werden.

Warum doppelte Geschwindigkeit besonders gefährlich ist

Eine Verdopplung der Geschwindigkeit hat mehrere Folgen:

Reaktionsweg: Er verdoppelt sich bei unveränderter Reaktionszeit.
Bremsweg: Er vervierfacht sich bei unveränderter Bremsverzögerung.
Bewegungsenergie: Sie vervierfacht sich bei unveränderter Masse.
Kurvenfahrt: Die erforderliche Zentripetalkraft vervierfacht sich bei unverändertem Radius.
Luftwiderstand: Er wächst in einem einfachen Modell ungefähr mit dem Quadrat der Geschwindigkeit.

Geschwindigkeit wirkt daher auf mehrere sicherheits- und energierelevante Größen gleichzeitig.

Kurvenfahrt

Richtungsänderung als Beschleunigung

Auch wenn der Betrag der Geschwindigkeit gleich bleibt, ist eine Kurvenfahrt eine beschleunigte Bewegung. Der Geschwindigkeitsvektor ändert ständig seine Richtung. Die dafür notwendige Beschleunigung zeigt zum Mittelpunkt der gedachten Kreisbahn und heißt Zentripetalbeschleunigung:

$a_{Z} = \frac{v^{2}}{r}$

Die zugehörige Zentripetalkraft lautet:

$F_{Z} = m \cdot \frac{v^{2}}{r}$

Je größer die Geschwindigkeit und je kleiner der Kurvenradius ist, desto größer muss die zum Kurvenmittelpunkt gerichtete Kraft sein.

Woher kommt die Zentripetalkraft?

Bei einem Auto auf ebener Straße wird die Zentripetalkraft hauptsächlich durch seitliche Haftreibung zwischen Reifen und Fahrbahn bereitgestellt. Reicht die maximal mögliche Haftreibung nicht aus, kann das Fahrzeug der gewünschten Kreisbahn nicht folgen und rutscht nach außen aus der Kurve.

Die oft empfundene Kraft nach außen wird umgangssprachlich als Fliehkraft bezeichnet. In einem Bezugssystem, das sich mit dem Fahrzeug durch die Kurve bewegt, kann sie als Scheinkraft beschrieben werden. Aus Sicht der Straße versucht der Körper aufgrund seiner Trägheit, sich geradlinig weiterzubewegen, während Sitz, Gurt oder Fahrzeugwand ihn nach innen beschleunigen.

Geschwindigkeit, Radius und Fahrbahnbedingungen

Aus $F_{Z} = m \cdot v^{2} / r$ folgt:

Bei doppelter Geschwindigkeit ist die vierfache Zentripetalkraft erforderlich.
Bei halbiertem Kurvenradius ist bei gleicher Geschwindigkeit die doppelte Zentripetalkraft erforderlich.
Bei glatter Fahrbahn steht weniger Haftreibung zur Verfügung.
Bremsen und Lenken beanspruchen gleichzeitig die begrenzte Kraftübertragung der Reifen.

Darum sollte eine Kurve vor dem Einlenken mit angepasster Geschwindigkeit angefahren werden. Starke Brems- oder Lenkmanöver in der Kurve können die Haftungsgrenze überschreiten.

Schräglage beim Fahrrad und Motorrad

Zweiräder neigen sich in Kurven zur Kurveninnenseite. Dadurch verlaufen die resultierenden Kräfte so, dass das Zweirad nicht nach außen kippt. In einem vereinfachten Modell gilt:

$\tan (α) = \frac{v^{2}}{r \cdot g}$

$α$ ist der Neigungswinkel. Mit steigender Geschwindigkeit oder kleinerem Kurvenradius ist eine größere Schräglage erforderlich.

Energie im Verkehr

Bewegungsenergie

Ein bewegtes Fahrzeug besitzt kinetische Energie:

$E_{k i n} = \frac{1}{2} m v^{2}$

Die Bewegungsenergie wächst proportional zur Masse und zum Quadrat der Geschwindigkeit. Ein doppelt so schweres Fahrzeug besitzt bei gleicher Geschwindigkeit die doppelte Bewegungsenergie. Ein doppelt so schnelles Fahrzeug besitzt bei gleicher Masse die vierfache Bewegungsenergie.

Ein Auto mit 1.000 kg Masse und 20 m/s Geschwindigkeit besitzt:

$E_{k i n} = \frac{1}{2} \cdot 1.000 k g \cdot (20 m / s)^{2} = 200.000 J$

Diese Energie muss beim Bremsen umgewandelt werden.

Energieumwandlung beim Bremsen

Bei einer herkömmlichen Reibungsbremse wird Bewegungsenergie überwiegend in Wärme umgewandelt. Bremsscheiben, Bremsbeläge, Reifen und Umgebung erwärmen sich.

Elektro- und Hybridfahrzeuge können einen Teil der Bewegungsenergie durch Rekuperation in elektrische Energie zurückwandeln. Der Elektromotor arbeitet dabei als Generator. Die zurückgewonnene Energie kann in der Batterie gespeichert werden. Da bei jeder Energieumwandlung Verluste auftreten und die Batterie nur begrenzt Leistung aufnehmen kann, ersetzt Rekuperation nicht in jeder Situation die mechanische Bremse.

Fehler beim Erstellen des Vorschaubildes:

Lageenergie an Steigungen und Gefällen

Ein Fahrzeug besitzt in einer erhöhten Position potenzielle Energie:

$E_{p o t} = m \cdot g \cdot h$

Beim Bergauffahren wird Antriebsenergie in Lageenergie umgewandelt. Beim Bergabfahren nimmt die Lageenergie ab und kann in Bewegungsenergie, Wärme an den Bremsen oder elektrische Energie durch Rekuperation umgewandelt werden.

Je größer Masse und Höhenunterschied sind, desto größer ist die umgewandelte Energie. Das erklärt, warum schwere Fahrzeuge auf langen Gefällestrecken besonders wirksame und belastbare Bremssysteme benötigen.

Widerstandskräfte und Energiebedarf

Rollwiderstand

Beim Rollen werden Reifen und Fahrbahn verformt. Dadurch geht mechanische Energie verloren. Der Rollwiderstand hängt unter anderem von Reifen, Reifendruck, Untergrund und Fahrzeugmasse ab.

Zu niedriger Reifendruck vergrößert in der Regel die Verformung des Reifens und kann den Rollwiderstand erhöhen. Ein korrekter Reifendruck ist deshalb sowohl für Sicherheit als auch für Energieeffizienz wichtig. Maßgeblich sind die Angaben des Fahrzeugherstellers.

Luftwiderstand

Ein Fahrzeug verdrängt während der Fahrt Luft. Der Luftwiderstand lässt sich vereinfacht beschreiben durch:

$F_{L} = \frac{1}{2} ρ c_{w} A v^{2}$

Dabei stehen $ρ$ für die Luftdichte, $c_{w}$ für den Luftwiderstandsbeiwert, $A$ für die Stirnfläche und $v$ für die Geschwindigkeit relativ zur Luft.

Die Formel zeigt, dass der Luftwiderstand ungefähr mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst. Die Leistung, die allein zur Überwindung des Luftwiderstands erforderlich ist, wächst im vereinfachten Modell sogar ungefähr mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit, weil $P = F \cdot v$ gilt.

Hohe Geschwindigkeit erhöht deshalb den Energieverbrauch überproportional. Dachboxen, offene Fenster bei höherem Tempo oder ungünstig angebrachte Gegenstände können die Strömung zusätzlich beeinflussen.

Gegenwind und Fahrtwind

Für den Luftwiderstand ist die Geschwindigkeit relativ zur Luft entscheidend. Fährt ein Fahrrad mit 20 km/h in einen Gegenwind von 10 km/h, beträgt die relative Luftgeschwindigkeit näherungsweise 30 km/h. Bei Rückenwind ist sie kleiner.

Da der Luftwiderstand quadratisch von der relativen Geschwindigkeit abhängt, kann schon mäßiger Gegenwind die erforderliche Leistung deutlich erhöhen. Radfahrende erleben diesen Effekt besonders unmittelbar.

Impuls, Stoß und Verkehrssicherheit

Impuls

Der Impuls eines Körpers ist definiert als:

$p = m \cdot v$

Ein schweres oder schnelles Fahrzeug besitzt einen großen Impuls. Um es anzuhalten, muss der Impuls verändert werden. Der Zusammenhang zwischen Kraft, Zeit und Impulsänderung lautet vereinfacht:

$F_{m i t t e l} \cdot Δ t = Δ p$

Für dieselbe Impulsänderung wird die durchschnittliche Kraft kleiner, wenn die Abbremszeit vergrößert wird.

Sicherheitsgurt, Airbag und Knautschzone

Ein Sicherheitsgurt verhindert, dass eine Person bei einem Unfall nahezu ungebremst weiterfliegt. Er verteilt Kräfte auf belastbarere Körperbereiche und verlängert zusammen mit Gurtstraffer und Gurtkraftbegrenzer die Abbremsung kontrolliert.

Ein Airbag vergrößert die Kontaktfläche und kann die Abbremszeit des Kopfes und Oberkörpers verlängern. Dadurch sinkt bei gleicher Impulsänderung die durchschnittliche Kraft. Ein Airbag ist als Ergänzung zum Sicherheitsgurt konstruiert und ersetzt ihn nicht.

Die Knautschzone verformt sich bei einem Aufprall. Dabei wird Bewegungsenergie in Verformungsenergie und Wärme umgewandelt. Gleichzeitig verlängert sich der Abbremsweg der Fahrgastzelle, wodurch Belastungsspitzen verringert werden können.

Warum lose Gegenstände gefährlich sind

Ein ungesicherter Gegenstand besitzt während der Fahrt denselben Bewegungszustand wie das Fahrzeug. Bei einer plötzlichen Bremsung bewegt er sich aufgrund seiner Trägheit weiter. Seine Bewegungsenergie und sein Impuls können beim Aufprall auf eine Person große Kräfte verursachen.

Schon leichte Gegenstände sollten deshalb sicher verstaut werden. Für größere Ladungen sind geeignete Zurrmittel, formschlüssige Anordnung und die Belastbarkeit der Sicherungssysteme zu beachten.

Physik verschiedener Verkehrsmittel

Zu Fuß

Auch beim Gehen wirken Gewichtskraft, Normalkraft und Reibung. Der Fuß drückt den Boden nach hinten, während der Boden den Körper nach vorn beschleunigt. Auf Eis ist die übertragbare Haftreibung klein, weshalb Schritte kürzer und vorsichtiger werden müssen.

Beim Überqueren einer Straße ist die Einschätzung von Entfernung und Geschwindigkeit wichtig. Ein schnelles Fahrzeug legt während derselben Reaktionszeit eine größere Strecke zurück als ein langsames.

Fahrrad

Beim Fahrradfahren spielen Gleichgewicht, Drehbewegung, Reibung, Luftwiderstand und Übersetzung zusammen. Die Gangschaltung verändert das Verhältnis von Tretbewegung und Raddrehung. Ein kleiner Gang ermöglicht bei geringerer Pedalkraft eine höhere Trittfrequenz, was besonders an Steigungen hilfreich ist.

Beim Bremsen verlagert sich die Radlast nach vorn. Die Vorderradbremse kann deshalb auf griffigem Untergrund einen großen Teil der Bremskraft übertragen. Zu starkes oder unsachgemäßes Bremsen kann jedoch zum Blockieren eines Rades oder zum Überschlag führen. Sicheres Bremsen muss in geschützter Umgebung geübt werden.

Auto und Motorrad

Bei motorisierten Straßenfahrzeugen werden Antriebskräfte über Reifen auf die Straße übertragen. Bremsanlagen wandeln Bewegungsenergie um. Fahrassistenzsysteme können kritische Situationen erkennen und Kräfte gezielt regeln, aber sie können Reibungsgrenzen und Trägheit nicht außer Kraft setzen.

Motorräder benötigen in Kurven eine deutliche Schräglage. Bremsen, Beschleunigen und Lenken teilen sich die begrenzte Haftungsreserve der Reifen.

Bus und Bahn

Stehende Fahrgäste in Bus und Bahn spüren Trägheitswirkungen besonders deutlich. Haltestangen und Haltegriffe ermöglichen die Kräfte, die für eine gemeinsame Beschleunigung mit dem Fahrzeug notwendig sind.

Züge besitzen wegen ihrer großen Masse einen hohen Impuls. Zwischen Stahlrad und Stahlschiene ist die maximal übertragbare Reibung geringer als bei Gummireifen auf trockener Straße. Daher können Bremswege von Schienenfahrzeugen sehr lang sein. Bahnübergänge dürfen niemals aufgrund einer vermeintlich ausreichenden Entfernung des Zuges überquert werden.

Ein einfaches Modell des sicheren Fahrens

Sicheres Verhalten lässt sich nicht auf eine einzige Formel reduzieren. Mehrere physikalische Größen wirken zusammen:

Wahrnehmung und Reaktionszeit bestimmen den Reaktionsweg.
Geschwindigkeit beeinflusst Reaktionsweg, Bremsweg, Bewegungsenergie und Kurvenkräfte.
Reibung begrenzt die übertragbaren Antriebs-, Brems- und Seitenkräfte.
Fahrbahnzustand und Reifen verändern die verfügbare Haftung.
Masse beeinflusst Impuls, Bewegungsenergie und erforderliche Kräfte.
Sicherheitsabstand schafft Raum für Reaktion und Bremsung.
Sicherungssysteme verlängern Abbremszeiten, verteilen Kräfte und wandeln Energie um.
Aufmerksamkeit entscheidet darüber, wie früh eine Gefahr erkannt wird.

Physik erklärt, warum Verkehrsregeln und Sicherheitsempfehlungen sinnvoll sind. Sie ersetzt jedoch weder vorausschauendes Verhalten noch die Beachtung der geltenden Regeln.

Experimente und Beobachtungen

Experiment 1: Geschwindigkeit eines Modellfahrzeugs

Material: Modellauto, Maßband, Stoppuhr oder Videoaufnahme, ebene Strecke, Markierungen.

Durchführung: Markiere eine bekannte Strecke, beispielsweise zwei Meter. Lass das Modellauto die Strecke durchfahren und miss die benötigte Zeit. Wiederhole die Messung mehrfach.

Auswertung: Berechne die mittlere Geschwindigkeit mit $v = s / t$ . Bestimme den Mittelwert mehrerer Messungen und diskutiere Messunsicherheiten.

Mögliche Fehlerquellen: Reaktionszeit beim Stoppen, ungenaue Streckenmarkierung, schräger Start, wechselnde Anschubkraft und unebener Untergrund.

Experiment 2: Reaktionszeit mit einem Lineal

Eine Person hält ein Lineal senkrecht. Eine zweite Person positioniert Daumen und Zeigefinger an der Nullmarke, ohne das Lineal zu berühren. Sobald das Lineal losgelassen wird, greift die zweite Person zu. Aus der Fallstrecke kann die Reaktionszeit abgeschätzt werden.

Für den freien Fall gilt näherungsweise:

$s = \frac{1}{2} g t^{2}$

Daraus folgt:

$t = \sqrt{\frac{2 s}{g}}$

Wiederhole den Versuch und vergleiche die Ergebnisse. Die gemessene Greifreaktion ist nicht identisch mit der gesamten Reaktionszeit beim Fahren, verdeutlicht aber, dass Wahrnehmung und Reaktion Zeit benötigen.

Experiment 3: Bremsweg und Geschwindigkeit

Baue eine gerade Rampe für ein Modellauto. Lass das Fahrzeug aus verschiedenen Höhen starten und anschließend auf derselben waagerechten Oberfläche ausrollen oder bremsen. Markiere den Beginn der Brems- beziehungsweise Auslaufstrecke.

Miss die Geschwindigkeit möglichst kurz vor dem Bremsbereich mit Videoanalyse oder Lichtschranken. Trage den gemessenen Bremsweg gegen die Geschwindigkeit und zusätzlich gegen das Quadrat der Geschwindigkeit auf.

Hypothese: Bei ähnlichen Bedingungen ist ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen Bremsweg und $v^{2}$ zu erwarten.

Experiment 4: Reibung auf verschiedenen Oberflächen

Lass denselben Körper oder dasselbe Modellfahrzeug über unterschiedliche Oberflächen gleiten oder rollen, beispielsweise glatten Karton, Filz und Gummi. Verwende dieselbe Startbedingung.

Vergleiche die zurückgelegten Wege. Eine kürzere Auslaufstrecke deutet auf größere bremsende Widerstandskräfte hin. Achte darauf, Haft-, Gleit- und Rollvorgänge nicht unkritisch gleichzusetzen.

Experiment 5: Trägheit einer Ladung

Stelle einen kleinen Gegenstand auf ein Modellfahrzeug. Beschleunige oder stoppe das Fahrzeug auf einer geschützten Versuchsstrecke. Beobachte die Bewegung des Gegenstands relativ zum Fahrzeug.

Wiederhole den Versuch mit einer rutschhemmenden Unterlage oder einer einfachen Sicherung. Erkläre die Unterschiede mit Trägheit, Reibung und Sicherungskraft.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Formel beschreibt die mittlere Geschwindigkeit? (v gleich Weg geteilt durch Zeit) (!v gleich Weg mal Zeit) (!v gleich Zeit geteilt durch Weg) (!v gleich Masse mal Beschleunigung)

Wie verändert sich der Bremsweg im idealisierten Modell bei doppelter Geschwindigkeit und gleicher Verzögerung? (Er vervierfacht sich) (!Er verdoppelt sich) (!Er halbiert sich) (!Er bleibt gleich)

Woraus besteht der Anhalteweg? (Aus Reaktionsweg und Bremsweg) (!Aus Rollweg und Kurvenweg) (!Aus Beschleunigungsweg und Fahrweg) (!Aus Sicherheitsabstand und Fahrzeuglänge)

Welche Kraft ermöglicht einem Auto auf ebener Straße hauptsächlich die Kurvenfahrt? (Seitliche Haftreibung) (!Gewichtskraft allein) (!Luftwiderstand allein) (!Magnetkraft)

Was beschreibt das Trägheitsgesetz? (Ein Körper behält ohne resultierende Kraft seinen Bewegungszustand bei) (!Jeder Körper wird ohne Kraft automatisch schneller) (!Jede Bewegung endet unabhängig von äußeren Kräften) (!Eine größere Masse besitzt immer eine größere Geschwindigkeit)

Wie verändert sich die Bewegungsenergie bei doppelter Geschwindigkeit und gleicher Masse? (Sie vervierfacht sich) (!Sie verdoppelt sich) (!Sie halbiert sich) (!Sie bleibt gleich)

Warum kann ein Sicherheitsgurt die Belastung bei einem Unfall verringern? (Er ermöglicht eine kontrollierte Abbremsung und hält die Person zurück) (!Er hebt die Trägheit vollständig auf) (!Er entfernt die Bewegungsenergie ohne Kraftwirkung) (!Er macht einen Sicherheitsabstand überflüssig)

Welche Aussage über den Luftwiderstand ist im vereinfachten Modell richtig? (Er wächst ungefähr mit dem Quadrat der Geschwindigkeit) (!Er ist unabhängig von der Geschwindigkeit) (!Er sinkt mit zunehmender Stirnfläche) (!Er wirkt immer in Fahrtrichtung)

Was geschieht beim Bremsen mit einer herkömmlichen Reibungsbremse hauptsächlich? (Bewegungsenergie wird in Wärme umgewandelt) (!Wärme wird vollständig in Bewegungsenergie umgewandelt) (!Masse wird in Geschwindigkeit umgewandelt) (!Die Gewichtskraft verschwindet)

Welche Größe bestimmt neben der Geschwindigkeit den Reaktionsweg direkt? (Die Reaktionszeit) (!Der Kurvenradius) (!Die Fahrzeugfarbe) (!Die Anzahl der Räder)

Memory

Geschwindigkeit	Weg pro Zeit
Beschleunigung	Änderung der Geschwindigkeit pro Zeit
Trägheit	Beibehaltung des Bewegungszustands
Haftreibung	Kraftübertragung ohne deutliches Rutschen
Reaktionsweg	Strecke vor Beginn der Bremsung
Bremsweg	Strecke vom Bremsbeginn bis zum Stillstand
Zentripetalkraft	Zum Kurvenmittelpunkt gerichtete Kraft
Rekuperation	Rückgewinnung elektrischer Energie

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Reaktionsweg	Strecke während der Reaktionszeit
Bremsweg	Strecke während der eigentlichen Bremsung
Anhalteweg	Summe aus Reaktionsweg und Bremsweg
Haftreibung	Kraftübertragung zwischen Reifen und Fahrbahn ohne starkes Gleiten
Zentripetalkraft	Kraft in Richtung des Kurvenmittelpunkts
Bewegungsenergie	Energie eines bewegten Fahrzeugs
Knautschzone	Verformbarer Bereich zur Energieaufnahme

Kreuzworträtsel

Reibung	Welche Wechselwirkung zwischen Reifen und Straße ermöglicht Bremsen und Lenken?
Trägheit	Welche Eigenschaft lässt einen Körper seinen Bewegungszustand beibehalten?
Bremsweg	Wie heißt die Strecke vom Beginn einer Bremsung bis zum Stillstand?
Impuls	Welche Größe wird aus Masse mal Geschwindigkeit gebildet?
Airbag	Welches Rückhaltesystem füllt sich bei einem Unfall mit Gas?
Rekuperation	Wie heißt die Rückgewinnung elektrischer Energie beim Verzögern?

LearningApps

Lückentext

Die mittlere Geschwindigkeit ist der zurückgelegte Weg geteilt durch die benötigte

.

Eine Geschwindigkeitsänderung pro Zeit nennt man

.

Ein Körper behält ohne resultierende Kraft seinen Bewegungszustand aufgrund seiner

bei.

Die Kraftübertragung zwischen rollendem Reifen und Fahrbahn erfolgt hauptsächlich durch

.

Die während der Reaktionszeit zurückgelegte Strecke heißt

.

Der Weg vom Beginn der Bremsung bis zum Stillstand heißt

.

Reaktionsweg und Bremsweg ergeben zusammen den

.

Bei konstanter Verzögerung wächst der Bremsweg mit dem Quadrat der

.

Die für eine Kreisbewegung notwendige Kraft zeigt zum

.

Die Bewegungsenergie wird mit ein halb mal Masse mal Geschwindigkeit zum

berechnet.

Eine Knautschzone wandelt Bewegungsenergie unter anderem in

um.

Die Rückgewinnung elektrischer Energie beim Verzögern heißt

.

Der Luftwiderstand wächst im vereinfachten Modell ungefähr mit dem Quadrat der relativen

.

Ein Sicherheitsgurt vergrößert die kontrollierte Abbremszeit und verändert den

der Person.

Offene Aufgaben

Leicht

Verkehrsbeobachtung: Beobachte von einem sicheren Standort aus fünf verschiedene Bewegungen im Verkehr. Ordne sie den Kategorien gleichförmige Bewegung, Beschleunigung, Bremsung oder Richtungsänderung zu.
Geschwindigkeitsumrechnung: Erstelle eine Tabelle für 10, 20, 30, 50, 80 und 100 km/h. Rechne jede Geschwindigkeit in m/s um und ergänze den in einer Sekunde zurückgelegten Weg.
Kräftebild: Zeichne ein vereinfachtes Kräftebild eines Fahrrads auf waagerechter Straße. Beschrifte Gewichtskraft, Normalkraft, Antriebskraft und Widerstandskräfte.
Sicherheitsplakat: Gestalte ein Plakat mit dem Titel „Physik schützt im Verkehr“. Erkläre darauf Reaktionsweg, Bremsweg und die Wirkung eines Sicherheitsgurts.

Standard

Modellfahrzeug: Miss die Geschwindigkeit eines Modellfahrzeugs auf einer bekannten Strecke. Führe mindestens fünf Messungen durch, berechne Mittelwert und Spannweite und bewerte die Messunsicherheit.
Bremswegexperiment: Untersuche mit einem Modellfahrzeug den Zusammenhang zwischen Anfangsgeschwindigkeit und Bremsweg. Stelle Deine Ergebnisse in einem Diagramm dar und prüfe, ob der Bremsweg eher zu $v$ oder zu $v^{2}$ proportional ist.
Kurvenfahrt: Entwirf eine Modellkurve mit veränderlichem Radius. Untersuche qualitativ, wie sich Geschwindigkeit, Kurvenradius und notwendige Seitenkraft gegenseitig beeinflussen.
Energievergleich: Vergleiche die Bewegungsenergie eines Fahrrads mit Fahrer und eines Autos bei zwei selbst gewählten Geschwindigkeiten. Stelle die Ergebnisse verständlich dar und erkläre, warum Masse und Geschwindigkeit unterschiedlich in die Formel eingehen.

Schwer

Videoanalyse: Filme ein rollendes Modellfahrzeug aus einer festen Kameraposition. Bestimme mit einem geeigneten Analyseverfahren Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit. Diskutiere systematische und zufällige Fehler.
Unfallrekonstruktion: Entwickle ein fiktives, nicht reales Verkehrsszenario. Schätze Reaktionsweg, Bremsweg und Anhalteweg für unterschiedliche Geschwindigkeiten und Fahrbahnbedingungen. Begründe alle Annahmen und zeige die Grenzen Deines Modells.
Mobilitätsstudie: Untersuche für eine typische Alltagsstrecke die Verkehrsmittel Fahrrad, Bus, Bahn und Auto. Vergleiche Fahrzeit, Energiebedarf, Flächenbedarf, Komfort und Sicherheit. Trenne Messwerte, Quellenangaben, Annahmen und Werturteile.
Sicherheitssysteme: Erstelle eine multimediale Erklärung zu Sicherheitsgurt, Airbag, Knautschzone, ABS und elektronischer Stabilitätsregelung. Verknüpfe jedes System mit Kraft, Impuls, Energie oder Reibung und erläutere, welche physikalischen Grenzen bestehen bleiben.

Lernkontrolle

Tempo und Anhalteweg: Zwei Fahrzeuge fahren mit 30 km/h und 60 km/h. Beide Fahrenden besitzen dieselbe Reaktionszeit und beide Fahrzeuge dieselbe Bremsverzögerung. Vergleiche Reaktionsweg, Bremsweg, Anhalteweg und Bewegungsenergie qualitativ und quantitativ. Erkläre, warum eine bloße Verdopplung aller Strecken falsch wäre.
Nasse Kurve: Ein Fahrzeug nähert sich einer engen Kurve bei starkem Regen. Analysiere, wie Geschwindigkeit, Kurvenradius, Reifenprofil, Wasserfilm und gleichzeitiges Bremsen die verfügbare Haftungsreserve beeinflussen. Formuliere eine physikalisch begründete Handlungsentscheidung.
Busfahrt: Eine stehende Person im Bus kippt beim Anfahren nach hinten und beim Bremsen nach vorn. Erkläre beide Beobachtungen aus Sicht der Straße und aus Sicht des Busses. Nutze die Begriffe Trägheit, Kraft und Bezugssystem.
Sicherheitskonzept: Begründe, warum Sicherheitsgurt, Airbag und Knautschzone gemeinsam wirksamer sind als jedes System allein. Verwende Impulsänderung, Abbremszeit, Kraft, Energieumwandlung und Kontaktfläche.
Elektrofahrzeug am Berg: Ein Elektrofahrzeug fährt einen Berg hinauf und anschließend wieder hinunter. Beschreibe die Energieumwandlungen. Erkläre, warum trotz Rekuperation nicht die gesamte beim Hinauffahren eingesetzte Energie zurückgewonnen werden kann.
Fahrrad im Gegenwind: Eine Person fährt mit gleicher Geschwindigkeit einmal bei Windstille und einmal bei Gegenwind. Erkläre mithilfe der relativen Luftgeschwindigkeit, warum die notwendige Leistung stark ansteigen kann. Entwickle eine geeignete Messidee zur Überprüfung.
Modellkritik: Die Formel $s_{B} = v^{2} / (2 a)$ liefert einen eindeutigen Bremsweg. Erläutere, warum reale Bremswege trotzdem variieren. Unterscheide Modellgrößen, Umweltbedingungen, Fahrzeugzustand und menschliche Faktoren.

Lernnachweis

Ein überzeugender Lernnachweis zu diesem Thema zeigt nicht nur auswendig gelerntes Faktenwissen, sondern die Fähigkeit, physikalische Modelle auf Verkehrssituationen anzuwenden.

Fachbegriffe: Geschwindigkeit, Beschleunigung, Trägheit, Kraft, Reibung, Reaktionsweg, Bremsweg, Anhalteweg, Zentripetalkraft, Energie und Impuls werden korrekt verwendet.
Formelanwendung: Die Formeln $v = s / t$ , $F = m a$ , $s_{R} = v t_{R}$ , $s_{B} = v^{2} / (2 a)$ , $F_{Z} = m v^{2} / r$ , $E_{k i n} = \frac{1}{2} m v^{2}$ und $p = m v$ werden mit Einheiten und nachvollziehbaren Rechenschritten angewendet.
Modellverständnis: Annahmen wie konstante Verzögerung, ebene Fahrbahn oder gleichbleibende Reibung werden benannt.
Transfer: Erkenntnisse werden auf neue Situationen wie Nässe, Kurven, Gefälle, Gegenwind oder verschiedene Verkehrsmittel übertragen.
Experiment: Eine Untersuchung enthält Fragestellung, Hypothese, Material, Durchführung, Messwerte, Auswertung, Fehleranalyse und Schlussfolgerung.
Darstellung: Tabellen, Diagramme, Kräftebilder und Berechnungen sind übersichtlich und fachlich korrekt.
Sicherheitsbewertung: Empfehlungen werden physikalisch begründet, ohne reale Verkehrsregeln oder Sicherheitsvorschriften zu ersetzen.
Quellenkritik: Verwendete Daten und Medien werden nachvollziehbar belegt und hinsichtlich Aussagekraft und Aktualität geprüft.
Reflexion: Grenzen der eigenen Messung und Grenzen vereinfachter Modelle werden sachlich erläutert.

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Physik im Verkehr

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Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.