Es wird ein alternatives Verfahren zur anforderungsgerechten Auslegung von Energieabsorbern vorgestellt. Das Verfahren wird am Beispiel der Auslegung von Energieabsorbern im Frontend zum Schutz von Fußgängern demonstriert. Die sogenannte inverse Methode berechnet Energieabsorber in einem mehrstufigen Optimierungsprozess. Im Unterschied zu bisherigen Auslegungsverfahren ist der Verlauf einer Kenngröße, wie z.B. der Beinverzögerung beim Anprall gegen einen Stoßfänger, nicht mehr das Resultat des Fahrzeugentwicklungsprozesses. Bisher ergibt sich der Verzögerungsverlauf aus der Struktursteifigkeit und der zur Verfügung stehenden Deformationslänge. Es wird ein Verfahren vorgestellt, in dem ein Absorber berechnet wird, der einen vorab definierten Verzögerungsverlauf generieren kann. Dazu wird im ersten Schritt mit Hilfe von sogenannten virtuellen Absorbern, die material- und geometrieunabhängig sind, eine vorab definierte Sollverzögerung für einen Beinanprall gegen den Stoßfänger am diskretisierten Frontend realisiert. Die Berechnung des realen Energieabsorbers mit Hilfe der im ersten Schritt generierten Kennlinien erfolgt im zweiten Schritt der inversen Methode. Einfache, schnelle Fallturmsimulationen sind für die Berechnung des Absorbers ausreichend. Es kommt eine stark parametrisierte Geometrie, die durch den minimalen und maximalen am Fahrzeug zur Verfügung stehenden Bauraum beschränkt ist, zum Einsatz. Nicht nur die optimale Geometrie, sondern auch das optimale Material bzw. die Materialkombination wird im zweiten Schritt der inversen Methode berechnet. Die Materialauslegung wird am Beispiel von Werkstoffen aus expandiertem Polypropylen unterschiedlicher Steifigkeiten demonstriert. Es werden verschiedene Verfahren für die Materialauslegung vorgestellt und gezeigt, dass eine kombinierte Material- und Geometrieauslegung zu sehr effizienten Strukturen führt. Diese sind in der Lage, bei einem Beinanprall gegen den Stoßfänger im dritten Schritt der Methode einen Verzögerungsverlauf zu generieren, der der anfangs definierten Sollverzögerung sehr ähnlich ist.

An alternative design process for passive safety structures is introduced, which is based on the vehicle requirements. The so-called inverse design method is demonstrated for the design of energy absorbers in frontend systems used for pedestrian protection. It is based on a multi-stage optimization process. Compared to the classic design process, where the crash-pulse is usually based on vehicle stiffness and the deformation length, the inverse method focuses on the structural design based on a desired crash-pulse. Using virtual absorbers, which are not limited by any material behavior or geometry, legform to bumper tests can be simulated. Thus, the desired legform deceleration can be generated. The data obtained is used for the second step of the inverse design method, the generation of a "real" absorber. For the design of the "real" absorber small drop-tower simulations are sufficient. A parameterized finite element model is used. Both the geometry and the material, or rather the combination of different materials are computed in the second step. The geometry is limited only by the minimum and maximum design space available at the vehicle. The selection of the material is limited only by the material models available. The design process is demonstrated for polypropylene foams (EPP) of different density and stiffness. Three material design methods are compared to each other. It is demonstrated, that an integrated material and geometry design can result in very efficient absorbers that generate a crash-pulse which is comparable to the desired pulse of the first step of the inverse design method.