FG 04 Fahrzeugbeleuchtung

Aufgabe des »Fachgebiets 04 Fahrzeugbeleuchtung« ist die Vermittlung technologischer Fortschritte im KFZ-Lichtbereich im Sinne der Verkehrssicherheit und des menschlichen Wohlfühlens während der nächtlichen Fahrt.

Zur Geschichte der KFZ-Beleuchtung

1886 meldete Carl Benz seinen Motorwagen zum Patent an. Damit begann die Entwicklung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor als Antrieb. 1908 wurden die ersten elektrischen Lichtquellen im Automobilbereich eingesetzt. Seither haben die Automobiltechnik generell und die automobile Lichttechnik parallel zueinander große Fortschritte erreicht. In diesem langen Prozess durchlief die automobile Lichttechnik mehrere Stationen von der Signalisierungsfunktion hin zu einer Beleuchtungsbaugruppe. Sie nimmt im integralen System eines modernen Autos den zentralen Platz ein sowohl in wesentlicher Funktion für Licht & Sicht, als auch als visionärer Treiber von Innovation, Design und Fahrkomfort.

Zusammensetzung der KFZ-Beleuchtung

Die Kraftfahrzeugbeleuchtung besteht aus der Frontbeleuchtung, der Heckleuchtenbaugruppe sowie der Fahrzeuginnenraumbeleuchtung. Hauptaufgabe der KFZ-Beleuchtung ist die Gewährleistung optimaler Sichtbedingungen für den Fahrer selbst sowie für den Gegenverkehr und andere Teilnehmer des Verkehrsraums wie Fußgänger und Fahrradfahrer.

Vorteile durch technischen Fortschritt

Analysiert man die relative, auf das Jahr 1991 bezogene Entwicklung der Nachtunfälle, kann man schlussfolgern, dass die Anteile bei den Schwerverletzten um etwa 39% und bei den Getöteten um ca. 48% deutlich abnahmen. Diese positive Entwicklung ist möglich durch die drei technologischen Konzepte der letzten Jahre:

  • Weiterentwicklung der Lichtquellentechnologie,
  • die Entwicklung der adaptiven Lichtverteilung und
  • die Entwicklung der assistierenden Lichtverteilung.


Innovationen bei den Lichtquellen

Im ersten Schritt werden die Lichtquellen für die Scheinwerfer optimiert. Dies gilt für die Halogenglühlampentechnik und die Xenonlampen-Technologie (35W in 1991 und 25W in 2011) sowie auch für die LED-Technologie. Die Weiterentwicklung der weißen LEDs ermöglicht das Anheben des genutzte Lichtstrom der besten LED-Scheinwerfer auf das Niveau der besten Xenonlampen-Scheinwerfer von etwa 1000lm. Die nächste Stufe ist die Einführung von Laserscheinwerfern mit einer Sichtbarkeitsweite von etwa 400m in den nächsten zwölf Monaten.

Innovative Lichtsysteme

In den letzten Jahren entstanden sehr viele neue adaptive Scheinwerferkonfigurationen bei AFS-Systemen (Adapted Frontlighting Systems). Dazu zählen z.B. Landstraßenlicht, Stadtlicht, Autobahnlicht, Kurvenlicht und Abbiegelicht. Entwickelt wurden ebenfalls lichtbasierte Assistenz-Systeme wie Markierungslicht zur aktiven Anstrahlung von Objekten auf oder neben der Fahrbahn, gleitende Leuchtweitenregelung zur stufenlosen Regelung zwischen Abblend- und Fernlicht sowie Scheinwerfer mit blendfreiem Fernlicht. Das blendfreie Fernlicht ist eine Funktion, bei dem die Fahrzeuge des Gegenverkehrs und des vorausfahrenden Verkehrs gezielt ausgeblendet werden.

Ausblick auf künftige Entwicklungen

Innovationstreiber der KFZ-Lichttechnik in den nächsten Jahren werden vor allem die Fahrzeuginnenraumbeleuchtung und die Signalleuchten sein: Dient die Anzeigebeleuchtung vorwiegend zum Ablesen von Statusinformationen zum Fahrzeugs, wächst die Bedeutung des ambienten Lichts wie beispielsweise der Fußzonenbeleuchtung, Türöffner-Beleuchtung und des Dachhimmels sowie des funktionalen Lichts, z.B. des Leselichts oder des Schminklichts mit einem hohen Farbwiedergabeindex. Die Kombination von RGB- und weißen LED-Systemen schafft eine individuelle Lichtatmosphäre zur Förderung der Befindlichkeit des Autofahrers und der Verkehrssicherheit.

In der nahen Zukunft werden selbstfahrende Fahrzeuge (PKW, LKW, Busse) marktreif in den Verkehr gebracht werden. Die Kommunikation zwischen den Rechnern, die die Fahrzeuge steuern, und den Fußgängern sowie Fahrradfahrern soll über Signalgeber (Displays, LED-Lichteinheiten, Lichtprojektoren auf die Fahrbahn) geregelt werden. Die Definitionen der Form, Größe, Farben, Wellenlängen, Helligkeit, Kontraste und Inhalte dieser Signalgeber sind Aufgaben für die normgebenden Organisationen, Forschungsinstitute und für die KFZ-Industrie.

Sprecher

Prof. Dr.-Ing. habil. Tran Quoc Khanh, TU Darmstadt

Mitglieder

Dr. Karsten Eichhorn, Hella GmbH & Co. KGaA
Dr.-Ing. Carsten Funke, Audi AG

Literatur
Lerner, M.; Albrecht, M.; Evers, C.: Das Unfallgeschehen bei Nacht, Bericht der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Heft M 172, 2005.

Khanh, T. Q.: »Sichtverbesserungssysteme«; in H. Winner, S. Hakuli, G.Wolf (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme, Wiesbaden 2009; S. 448 - 470.

Philips (G. Lüttgens, GBU Automotive lamps, Philips Technologie GmbH Aachen, 23. August 2011): persönliche Kommunikation

Totzauer, A.: Kalibrierung und Wahrnehmung von blendfreiem LED-Fernlicht, TU Darmstadt, Dissertation, 2013.