Smart Light
| von Claas Berlin

Als Thomas Alva Edison Ende des 19. Jahrhunderts das leuchtende Zeitalter einläutete, brauchte es nicht viel mehr als einen Kohlefaden, um die erste elektrische Glühlampe in Betrieb zu nehmen. In Sachen Lichttechnik ist seitdem viel Erhellendes passiert. Insbesondere die Automobilindustrie dürstet fortwährend nach zukunftsfähigen und lukrativen Beleuchtungstechnologien. Nicht ohne Grund: Nach Berechnungen der Managementberatung McKinsey soll der weltweite Markt für Fahrzeugbeleuchtung in den nächsten zwei Jahren auf rund 18 Milliarden Euro anwachsen. Von diesem Kuchen möchte sich auch die europäische Autoindustrie ein großes Stück abschneiden. Erst vor wenigen Wochen haben Zulieferer Continental und Lichtspezialist Osram ein Joint Venture gegründet, um ihre Kompetenz in den Bereichen Licht und Lichtsteuerung zu bündeln. In das Gemeinschaftsunternehmen bringt der Münchener Technologiekonzern das automobile Solid-State-Lighting-Modulgeschäft (SSL) ein. Continental steuert das Lichtsteuerungsgeschäft aus dem Bereich Body & Security bei. Diese Kooperation soll einen Jahresumsatz im mittleren dreistelligen Millionen-Euro-Bereich erwirtschaften. „Durch die enge Zusammenarbeit mit der Automobilindustrie wird das Joint Venture – im Hinblick auf die weitere Vernetzung der Fahrzeuge durch autonomes Fahren und Car-to-X- Kommunikation – noch besser in der Lage sein, Innovationen voranzutreiben, um Licht, Sensorik und Elektronik nahtlos in eine Anwendung zu integrieren“, konstatiert Hans-Joachim Schwabe, der bei Osram für die Geschäftseinheit Specialty Lighting zuständig ist.

Schon in der Vergangenheit hat das Technologieunternehmen den Schulterschluss mit Partnern in der Automobilbranche gesucht. Im Förderprojekt „Intelligentes Laserlicht für kompakte und hochauflösende adaptive Scheinwerfer“ (ILaS) arbeitete Osram zwischen 2014 und 2017 gemeinsam mit Audi, Bosch und dem Karlsruher Institut für Technologie zusammen. Das Verbundprojekt ILaS sollte die Grundlagen für den Aufbau eines neuartigen, mechanikfreien Scheinwerfersystems erforschen – des sogenannten Laserlichts. Die Technologie baut auf den Laser-Spot für das Fernlicht auf, den Audi erstmals im Audi R8 LMX in Serie gebracht hat. Bei diesem Verfahren verdoppelt das Laserlicht die Reichweite des Fernlichts. Möglich macht das ein kleines Lasermodul in den Scheinwerfern. Es generiert einen Lichtkegel, der als Spot mehrere hundert Meter weit leuchtet. Der Fahrer kann Kontraste besser erkennen und ermüdet weniger schnell. Gleichzeitig sorgt eine Kamera an der Windschutzscheibe dafür, dass andere Fahrzeuge in Reichweite erkannt werden und der Laser-Spot automatisch abblendet. Auch Konkurrent BMW setzt seit mehreren Jahren auf die Lasertechnologie. Sie kommt unter anderem im BMW i8 und der 7er-Serie zum Einsatz. Die moderne Lichttechnologie ist jedoch nicht allein den Oberklassemodellen vorbehalten. Mit Laser sei man mittlerweile bereits in der Kompaktklasse angekommen und immer mehr Fahrzeuge würden diese Technologie übernehmen, unterstreicht Hans-Joachim Schwabe.

Nach dem Top-down-Prinzip verfährt auch Zulieferer Hella. Das Unternehmen aus dem nordrhein-westfälischen Lippstadt hat in Kooperation mit dem Sportwagenhersteller Porsche, dem Chemieriesen Merck und weiteren Forschungspartnern einen LCD-Scheinwerfer entwickelt, der aktuell in einem Porsche Panamera getestet wird. Seine Kernkomponente ist eine Flüssigkristallanzeige. Sie befindet sich zwischen der LED-Lichtquelle und der Projektionslinse. Das Display generiert Bildpunkte, die sich einzeln schalten und dimmen lassen. Eine im Fahrzeug verbaute Kamera sowie ein Sensor, der optisch Abstände und Geschwindigkeiten misst, geben die Umfeldinformationen über einen Rechner an das Scheinwerfersteuergerät weiter. Damit passt sich das Lichtbild intelligent, stufenlos und in Echtzeit an verschiedene Fahrsituationen an. Einzelne Segmente, in denen sich beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer oder stark reflektierende Verkehrsschilder befinden, lassen sich gezielt ausblenden oder dimmen. „Wir erleben derzeit die Digitalisierung des automobilen Lichts: Scheinwerfer werden zunehmend softwarebasiert angesteuert. Zusammen mit der Entwicklung von HD-Scheinwerfern sind wir in der Lage, Lichtverteilungen je nach Straßenverlauf, Wetter- und Verkehrssituation digital zu modulieren und neue sicherheitsrelevante Funktionen zu realisieren“, sagt Michael Kleinkes, der die Entwicklung Lichttechnik bei Hella leitet.

Schrittweise wandelt sich die moderne Lichttechnologie zum Kommunikationsinstrument und ebnet den Weg für autonome Fahrzeuge. „Bislang suchen zum Beispiel Fußgänger, bevor sie vor einem Auto die Straße überqueren, häufig den Blickkontakt mit dem Fahrer. Dies könnte in Zukunft anders aussehen, sobald autonome Fahrzeuge auf unseren Straßen unterwegs sind“, prophezeit Kleinkes. Hella erforscht daher auch, welchen Beitrag das Fahrzeuglicht für die Kommunikation zwischen automatisierten Fahrzeugen und nichtautomatisierten Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern oder Radfahrern in Zukunft leisten kann. Wie diese Verständigung in der Praxis aussehen kann, hat Autobauer Ford im US-Bundesstaat Virginia bereits demonstriert: Gemeinsam mit dem Virginia Tech Transportation Institute hat der OEM eine einheitliche Signalsprache für autonome Fahrzeuge entwickelt und insgesamt 150 Stunden Videos und Protokolle aufgezeichnet, die Reaktionen von autonomen Autos bei Begegnungen mit Fußgängern, Radfahrern und anderen Fahrzeugen dokumentieren. „Das Verständnis davon, wie selbstfahrende Fahrzeuge in der realen Welt zurechtkommen, ist die Grundlage für die Entwicklung der zukünftigen Verkehrswirklichkeit“, bestätigt John Shutko, der sich bei der Ford Motor Company als technischer Spezialist mit dem Faktor Mensch auseinandersetzt. Für die Herausforderung, dass irgendwann kein menschlicher Fahrer hinter dem Steuer sitzt, müssen zeitnah passende Lösungen gefunden werden, ist Shutko überzeugt. „Es geht darum, wie wir natürliche menschliche Gesten wie etwa ein Kopfnicken oder ein Winken ersetzen können.“

Redakteur: Claas Berlin

Foto: Audi