Licht als Lebensretter

Die vielleicht innovativste Lichtforschung wird im Automobilbau betrieben. Dort dient besseres Licht in erster Linie der Sicherheit.

Bruno Knellwolf
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LED-Matrix von Opel. (Bild: pd)

LED-Matrix von Opel. (Bild: pd)

Die letzte Strassenlampe hat man hinter sich gelassen. Die Nacht wird jetzt noch dunkler, und nun führt die Fahrt gar noch in den Wald. Zwischen Sonnenuntergang und Aufgang vergehen rund 16 Stunden. In dieser Zeit pirschen die Wildtiere durch die Gegend und überqueren die Waldstrassen.

8700 Rehe überfahren

Sieht der Autofahrer den querenden Hirsch zu spät, führt das oft zu katastrophalen Unfällen. Alleine im Jahr 2014 kamen in der Schweiz rund 8700 Rehe, 460 Rothirsche und 360 Wildschweine im Strassenverkehr ums Leben, wie aus der eidgenössischen Jagdstatistik hervorgeht.

Springt ein Wildtier auf die Strasse, sei eine Vollbremsung die beste Lösung, erklärt die Unfallforscherin Bettina Zahnd. Doch bevor man bremsen kann, muss man das Tier überhaupt sehen. Mit eingeschalteten Scheinwerfern ist das am schnellsten möglich – die allerdings blenden im Normalfall entgegenkommende Autofahrer.

Intelligentes Licht

Die Ingenieure und Lichttechniker von Opel haben sich darum etwas einfallen lassen, was nun im neuen Opel Astra zum Einsatz kommt. Ein intelligentes Licht, das immer auf Fernlicht geschaltet ist, aber trotzdem niemanden blendet. Die Ingenieure nennen das ein LED-Matrix-System oder IntelliLux LED.

Das intelligente und dynamische System passt sich automatisch an die aktuelle Verkehrssituation an – und das immer mit voller Leuchtkraft. Denn sobald der Opel Astra die Stadt verlässt, schaltet sich das Fernlicht ein. Das Voll-LED-Matrix-System besteht aus 16 Elementen, acht auf jeder Fahrzeugseite. Das System passt die Länge und die Verteilung des Lichtkegels automatisch auf die Verkehrssituation an. «Zur Steuerung des Matrix-Fernlichtes ist an jedem Scheinwerfer ein Steuergerät fest montiert. Diese Steuergeräte werten die Fahrzeug- und Kamerainformationen aus und regeln so das Matrix-Fernlicht», erklärt Frank Langkabel, Lichtingenieur bei Opel in Rüsselsheim.

In Zusammenarbeit mit der Frontkamera erkennt das System so entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge. Der Computer deaktiviert dann gezielt einzelne LEDs im Scheinwerfer – die betroffenen Fahrzeuge werden so einfach ausgeschnitten. Der entgegenkommende Fahrer wird nicht geblendet, trotzdem bleibt der ganze Raum hell erleuchtet.

Dank IntelliLux nimmt der Fahrer bei Tempo 80 Objekte am Fahrbahnrand 30 bis 40 Meter früher wahr als mit konventionellem Halogen- oder Xenon-Abblendlicht. Das bringt dem Fahrer 1,5 Sekunden mehr Zeit, um auf den Hirsch zu reagieren.

Erste Autos fuhren mit Laternen

Dieses intelligente Lichtsystem von Opel ist weit weg von der Beleuchtung der ersten Fahrzeuge. Diese waren noch mit Laternen unterwegs. In Karbidlampen reagierte Salz mit Wasser zu Ethin-Gas, das die Leuchtstärke von Wachs oder Petroleum, die damals zum Einsatz kamen, deutlich überbot. 1925 brachte die Firma Osram die erste Zweifadenlampe auf den Markt, auch Biluxlampen genannt.

In den 60er-Jahren gingen Halogenlampen in Serie, Anfang der 90er das Xenonlicht. Der nächste Entwicklungssprung war vor gut zehn Jahren das LED-Licht, das eine fünfmal längere Lebensdauer als Xenon hat. Und nun hat das Voll-LED-Matrix-System mit Opel in der für viele bezahlbaren Kompaktklasse Einzug gefunden.

Weitläufiges Laserlicht

In einigen Autos aus der Premium-Klasse kommt neben dem LED-Licht zusätzlich noch ein anderes Lichtsystem zum Einsatz: das Laser-Fernlicht, das zum Beispiel im neuen 7er-BMW 600 Meter weit leuchtet – doppelt so weit wie ein normales LED-Fernlicht. Das Herzstück dieser Laser-Scheinwerfer ist ein DMD-Chip. DMD steht für Digital Micromirror Device und ist tatsächlich ein System winziger Spiegel, die auf einem Element kleiner als eine Streichholzschachtel aufgebracht sind. Genau genommen sind es 420 000 einzeln verstellbare Mikrospiegel, deren Kantenlänge nur einem Fünftel der Breite eines menschlichen Haares entspricht.

Die Laserstrahlen werden über separate Glasfaserbündel in die Scheinwerfer geleitet. «Die Scheinwerfer erzeugen durch eine gezielte Umwandlung der von winzigen Laserdioden ausgesandten Strahlen dann ein rein weisses und sehr helles Licht», sagt dazu Sven Grützmacher von BMW. Die 420 000 Mikrospiegel werden durch elektrostatische Felder gekippt. Das Licht wird in Pixel zerlegt und über eine Linse als Fernlicht auf die Fahrbahn projiziert. Die Informationen für das Lasersystem, also für die elektronische Steuerungseinheit, liefern Kamerasensoren hinter der Windschutzscheibe.

Das LED-Matrix-System ist deutlich preisgünstiger als das Laserlicht. Das Laserlicht ermögliche zwar grosse Reichweiten, sei aber im Gegensatz zum Matrix-Licht immer nur bei vollem Fernlicht aktiv, sagt Langkabel. Das Blenden werde beim Laserlicht durch den integrierten Fernlichtassistenten aber zuverlässig ausgeschlossen, sagt Grützmacher von BMW.

Oled im Innenraum

Auch eine andere neue Lichttechnik, Oled, wird im Automobilbau zum Einsatz kommen. «Oled-Technik wird sich in Form von teilweise flexiblen Screens in der Automobilbranche durchsetzen. Als Innenraumbeleuchtung kann man Oled nutzen, wenn man zurückhaltende Innenraumbeleuchtungen realisieren will, die man sehr gezielt steuern möchte», sagt der Basler Lichtforscher und -designer Ralf Michel. Auch bei Rücklichtern und den Blinkern könnte er sich den Oled-Einsatz vorstellen.

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