Lichttechnik der Zukunft - Sprung ins Licht

Die Zeiten, in denen das Licht beim Auto allein die Aufgabe hatte, andere Verkehrsteilnehmer zu sehen und von anderen gesehen zu werden, sind lange vorbei. Die neuen LED- und Laserlichtsysteme vollführen bei Dunkelheit technische Höchstleistungen.

Halogenscheinwerfer sind tot. Nur noch bei einigen günstigen Einstiegsmodellen sind die betagten Halogenbirnen überhaupt noch zu bekommen. Selbst das Billigmodell des neuen Dacia Sandero für unter 9.000 Euro Einstiegspreis ist mittlerweile serienmäßig mit LED-Lichttechnik ausgestattet. Doch LED ist nicht gleich LED und selbst Voll-LED-Scheinwerfer vorne wie hinten sind längst nicht das Ende der Entwicklungen. Bei den Topmodellen sind die LED-Scheinwerfer mit dem Navigationssystem vernetzt, strahlen in Kurven herein, die erst kommen und strahlen mit einem Laserstrahl bis zu 600 Meter weit. Eine Blendung der anderen Verkehrsteilnehmer ist dabei ausgeschlossen, denn entgegenkommende Fahrzeuge werden intelligent ausgeblendet und selbst bei stark reflektierenden Verkehrsschildern schalten die Hightechscheinwerfer von Audi, BMW und Mercedes eine Stufe zurück, damit der Fahrer selbst nicht geblendet wird.

Die Digitalisierung von Scheinwerfern an Front und Heck bieten dabei völlig neue Möglichkeiten. Licht der Zukunft wird zum Medium der Außenkommunikation, personalisiert das Fahrzeugdesign und eröffnet dem Kunden neue Möglichkeiten der Individualisierung. Audi war in der Lichttechnik besonders innovativ und präsentierte das Laserlicht erstmals im Jahre 2017 im R8 LMX. Der Großeinsatz folgte kurz danach im Audi A8 mit LED-Scheinwerfern in Matrix-Technologie mit einem lichtstarken Laserstrahl als Zusatz-Fernlicht. Nun sind die Heckleichten dran. Die digitalen OLED-Heckleuchten im überarbeiteten Q5 sind der visuelle Einstieg in die Car-to-X-Kommunikation und erlauben dem Kunden ebenso wie beim neuen Audi A3 an der Front, das Lichtdesign selbst zu beeinflussen. Die digitale OLED wird mittelfristig über eine noch größere Anzahl von Segmenten verfügen, von denen jedes einzeln ansteuerbar und gezielt aktivierbar ist. Neben der vielseitigen Gestaltung und Personalisierung von Lichtdesigns kann die digitale OLED künftig beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer frühzeitig auf lokale Gefahren wie Glätte oder ein Stauende hinweisen. Noch weiter in die Zukunft geblickt, arbeitet Audi an der flexiblen digitalen OLED. Anstelle des ca. 0,7 Millimeter dünnen, aber starren Trägermaterials können hier flexible Substrate wie Dünnglas, Kunststoff- oder Metallfolien eingesetzt werden, die sich biegen lassen. Erstmals kann das erzeugte Licht dreidimensional strahlen. Flexible Digital-OLEDs erleichtern die Integration der Displayfläche bis in die Fahrzeugflanken.

Doch nicht nur Audi ist im Bereich Lichttechnik innovativ. Auch die meisten anderen Marken haben die Lichttechnik für sich als imagereiche Kernkompetenz entdeckt. Mercedes beispielsweise entwickelt zusammen mit Technologiepartnern Scheinwerfer, bei dem das Lichtmodul zu einem HD-Beamer wird. Bis zu eine Million Mikrospiegel im LED-Scheinwerfer von übermorgen sorgen dafür, dass sich vor einer Wand stehend sogar Filme abspielen lassen könnten. Da es nicht um ein privates Autokino, sondern um das Thema Sicherheit geht, wird der HD-Beamer der nahen Zukunft über die im Fahrzeug verbauten Kameras und Navigationsdaten an die Fahrerassistenzsysteme gekoppelt. \"Licht ist bei uns ein wichtiger Bestandteil hin zum unfallfreien Fahren\", erläutert Daimler-Lichtentwickler Gunter Fischer, \"wir bringen nicht nur mehr Licht nach vorn. Es geht insbesondere um eine bisher nicht dagewesene Präzision der Lichtverteilung.\" So ist es bei engen Baustellenpassagen zum Beispiel möglich Hilfslinien auf die Fahrbahn zu projizieren. Droht eine Gefahr oder wird es auf einer winterlichen Brücke spiegelglatt, können kurz vorher Warnmeldungen auf die Straße gestrahlt werden.

Mit einer Million Lichtpunkten im Scheinwerfer lassen sich 100 Meter vor dem Fahrzeug schärfer denn je Kleinstelemente mit einer Größe von 2,5 x 4 cm darstellen. Wenn ein Auto variabel Warnmeldungen auf die Straße projiziert, ist dies schließlich ebenso für andere Verkehrsteilnehmer sichtbar. Gerade in den USA mahlen die juristischen Mühlen überaus langsam. Viele Funktionen der aktuellen Matrix-LED-Scheinwerfer von Audi, BMW, Porsche oder Mercedes sind im Land der unbegrenzten automobilen Möglichkeiten nach wie vor nicht erlaubt und somit nicht freigeschaltet. Die Zukunftstechnik, das gleißend helle LED-Licht mit bis zu einer Million Mikrospiegeln maximal aufzufächern, stammt aus dem Hause des Zulieferers Texas Instruments. Der amerikanische Elektronikkonzern beliefert mit dieser Technik jedoch nicht Daimler selbst, sondern den Hersteller der Scheinwerfer; in diesem Falle zum Beispiel Automotive Lighting. Aus dem Hause Mercedes stammt dabei die entsprechend angepasste Steuerungselektronik. \"Entscheidend ist nicht die Technologie im Scheinwerfer, sondern die digitale Intelligenz dahinter\", betont Gunter Fischer, \"früher brauchten wir für einen neuen Scheinwerfer immer auch eine neue Hardware\", so Lichtexperte Gunter Fischer, \"das könnte sich bald ändern. Dann könnten Softwareupdates ausreichen, um neue Lichtfunktionen freizuschalten. Gegebenenfalls später sogar für den Kunden per App.\"

Auch Volkswagen hat das Licht mehr denn je für sich als Sicherheitsausstattung und Designmerkmal entdeckt. Halogen, Xenon und LED - all das haben die Wolfsburger in den vergangenen Jahren auch in die meisten ihrer Modelle gebracht, ohne dies jedoch besonders in Szene setzen zu können. Mehr als die Premiumhersteller achtet Volkswagen dabei auf die Kosten, denn man will die moderne Lichttechnik so schnell als möglich in günstige Fahrzeugklassen bringen. Einer der Gründe, weshalb ein Ausstattungsdetail wie Laserlicht, angeboten von BMW und Audi, für die Wolfsburger aktuell zu teuer ist. Technisches Aushängeschild ist der VW Touareg und der noch junge Golf. Beide bieten LED-Scheinwerfer mit Matrix-Technik, der vorausfahrende Fahrzeuge ausrastert und die Straße vor dem Auto blendfrei ausleuchtet.

Beim Luxus-SUV vom Typ Touareg kommen zu den 48 LED des Abblendlichts weitere 27 LED für das Fernlicht sowie weitere Leuchtmodule für Positions-, Tagfahr- und Blinklicht - insgesamt 128 LED pro Scheinwerfer. \"Für uns ist der Scheinwerfer längst zu einem Fahrerassistenzsystem geworden\", erklärt Mathias Thamm, Leiter Innovationen und Technologien bei VW, \"wir greifen bei der Ausleuchtung dabei auf Informationen aus GPS-Daten, Frontkamera, Radar, Lenkeinschlag und Tempo zu, um den Scheinwerfer perfekt anpassen zu können.\" Je nach Tempo, Straßenführung und vorausfahrendem Fahrzeug passt sich der Lichtkegel variabel an und leuchtet die Fahrbahn dabei gleißend hell aus. Das eingeschaltete Fernlicht des neuen LED-Frontscheinwerfers bringt zudem ein Reichweitenplus von rund 100 auf knapp 550 Meter. Bei einem SUV wie dem VW Touareg gibt es neben Funktionen wie Stadt- und Landstraßenlicht, Begegnungsausleuchtung oder Autobahnfernlicht sogar ein statisches und besonders breites Offroadlicht, um den Bereich vor dem Fahrzeug in einem Winkel von 90 Grad sicher ausleuchten zu können - alles automatisch. Einzig das Nebellicht muss vom Fahrer einzeln geschaltet werden. \"Es gibt aktuell kaum Sensoren, die messen können, ob es sich um Nebel handelt, es vielleicht nur eine Schneereflektion oder etwas anderes ist\", sagt Mathias Thamm.

Ein Entwicklungsfahrzeug von Volkswagen geht noch einen Schritt weiter. Was erscheint wie der normale LED-Basisscheinwerfer, ist ein Leuchtkörper, der wohl noch zwei bis drei Jahre auf sich warten lassen dürfte. Statt der 128 LED pro Scheinwerfer im aktuellen Modell schießt der Erprobungsträger seine Helligkeit aus 30.000 Leuchtpunkten. \"Damit können wir nicht nur den Verkehr vor uns sehr genau aus dem Leuchtkegel nehmen\", so Mathias Thamm, \"sondern auch Sonderfunktionen wie Fahrstreifen projizieren.\" Das sorgt gerade bei fehlender Fahrbahnmarkierung oder dem Durchfahren einer engen Baustelle für zusätzliche Sicherheit beim Fahrer. Bereits bei langsamer Fahrt sieht man, wie schnell sich die beiden Lichtkegel in einem Winkel von jeweils 29 Grad der Umgebung vor dem Fahrzeug anpassen. \"Wir stellen hier auch das Kurvenlicht über ein gezieltes Ansteuern der 30.000 LED vollvariable dar\", erläutert VW-Entwickler Dr. Nils Pfullmann, Abteilung Licht und Sicht bei Volkswagen. Die Technik, die für das verarbeiten der gesamten Informationen benötigt wird, schluckt derzeit fast die Hälfte des üppig dimensionierten Touareg-Kofferraums. Die Lüfter des Computers sind bis in den Innenraum herein zu hören und die verschiedenen Lichtinszenierungen schaltet Dr. Nils Pfullmann über eine Mittelkonsole mit fast 50 Schaltern.

Doch nicht nur die teuren Fahrzeuge profitieren von der neuen Lichttechnik. Auch Klein- und Kompaktwagen wie der Dacia Sandero oder ein Opel Corsa sind mit LED-Technik unterwegs. Der Corsa jedoch nur gegen Aufpreis. Dafür bietet der Rüsselsheimer in seiner sechsten Auflage als eines der ersten Fahrzeuge im Kleinwagensegment Matrix-LED. Allerdings spielt bei den Kleinwagen der Preis eine große Rolle. Damit die ambitionierte Preispolitik klappt, werden die Scheinwerfer dem Segment angepasst. Statt jeweils 16 LEDs, wie beim Insignia und Astra, werden beim Corsa nur vier helle Dioden ihren Dienst verrichten. Die Funktionalität soll dennoch komplett erhalten bleiben. \"Wir werden die klassenbeste Lichtperformance bieten\"; freut sich Opels Licht-Chef Ingolf Schneider. Die lichtstarken LED haben einen angenehmen Nebeneffekt: gegenüber einem konventionellen Halogenscheinwerfer verbrauchen diese Dioden rund 76 Prozent weniger Energie, was sich auch in einem geringeren Spritverbrauch und damit einer CO2-Reduktion um 0,7 g/km bemerkbar macht. Das klingt nach nicht viel, aber die Autohersteller kämpfen um jedes Gramm.