Lichttechnik 11.05.2001, 17:29 Uhr

Kurvenlicht bannt die Angst bei Fahrten in Dunkelheit

Bald wird der Autoscheinwerfer auch Kurven ausleuchten. Der Zulie-ferer Hella, ein Spezialist in Lichttechnik und Lichtelektronik, geht davon aus, dass schon 2003 mit dem serienmäßigen „Kurvenlicht“ im Pkw zu rechnen ist. Ein System mit „Glasfaser“-Technik zur Lichtleitung und -verteilung weist in die Zukunft.

Mit Kutschlaternen und Ballhupen ging die heutige Firma Hella 1899 an den Produktionsstart. Mittlerweile liefert das Traditionsunternehmen weltweit an zahlreiche Automobilhersteller Systeme der Lichttechnik und Lichtelektronik. Auf einem Techniktag in Lippstadt stellten die Spezialisten Ende April mit „Varilis“ ihre Sicht einer lichtdurchfluteten Automobil-Zukunft vor.
Hinter Varilis verbirgt sich das „Variable Intelligente Lichtsystem mit situationsabhängiger und vollautomatischer Lichtsteuerung“. Damit sollen Fahrkomfort und Sicherheit auf nächtlichen Straßen oder bei schlechter Sicht erhöht werden. Beim Fahren in der Stadt beispielsweise wird eine breite Lichtverteilung benötigt, die auch beim Abbiegen ein frühzeitiges Erkennen von Fußgängern und Radfahrern ermöglicht. Auf Landstraßen kommt es mehr auf eine vergrößerte Reichweite und verbesserte Ausleuchtung der Kurven an. Beim Autobahnlicht ist es ebenfalls sinnvoll, eine stärkere Reichweite einzusetzen, gleichzeitig muss die Blendung der Vorausfahrenden vermindert werden. Schließlich wird noch ein Schlechtwetterlicht angedacht, das bei Regen, Nebel oder Schneefall eine bestmögliche Lichtverteilung zur Verfügung stellt. Oberstes Gebot bei allen Beleuchtungstechniken ist natürlich, dass es zu keiner Blendung des Gegenverkehrs kommen darf.
Das Varilis-System beruht auf unterschiedlichen Lichtverteilungen, die sich jeweils aus einem Xenon-Scheinwerfer erzeugen lassen. Die Grundlage dafür bildet das Projektionsscheinwerfersystem, bei dem eine Blende zwischen Lichtquelle und Glaslinse geschoben wird, etwa vergleichbar mit einem Diaprojektor. Die Form dieser Blende sorgt für die gewünschte Hell-Dunkel-Grenze. Auf diese Weise lässt sich bei einem Bi-Xenon-Scheinwerfer das Fernlicht aktivieren, indem die Blende für das Abblendlicht innerhalb von Sekundenbruchteilen mechanisch abgesenkt wird. In einem weiteren Entwicklungsschritt soll eine „Frei-Form-Walze“ zum Einsatz kommen, die sich anstelle der Blende zwischen Xenonlampe und Glaslinse befindet. Die um die Längsachse drehbare Walze besitzt auf ihrer Mantelfläche unterschiedliche Konturen, mit denen sich verschiedene Lichtverteilungen auf der Straße abbilden lassen. Momentan gehen die Ingenieure bei Hella davon aus, bei einer Geschwindigkeit bis 40 km/h das Stadtlicht und bis 90 km/h das Landstraßenlicht einzusetzen, ab 90 km/h soll soll sich das Autobahnlicht automatisch einschalten.
Um dieses- neu–ar-ti-ge Frontbeleuchtungssystem jedoch im weltweiten Straßenverkehr einsetzen zu können, sind entsprechende Gesetzesänderungen unerlässlich. Deshalb ist mit der Zulassung eines derartigen Systems vermutlich erst ab dem Jahr 2005 zu rechnen.
Das Kurvenlicht möchte Hella schon 2003 auf den Markt bringen. Auch hier steht eine bessere, sprich breitere Ausleuchtung von Kurven im Vordergrund, die ebenfalls einer gesetzlichen Regeländerung bedarf. Dieses Licht kann entweder durch Zuschaltung von fest montierten, nach außen stehenden Kurvenscheinwerfern oder aber mit Hilfe schwenkbarer Bi-Xenon-Scheinwerfer erreicht werden. In letzterem Fall ist das schwenkbare Abblendlicht an den durch Lenkeinschlag ermittelten Kurvenradius gekoppelt.
Auf ein Scheinwerfersystem mit Lichtleitertechnik – erstmalig im Konzeptfahrzeug Volvo SCC vorgestellt – setzen die Lichtspezialisten, um den zukünftigen Anforderungen an die Kfz-Beleuchtung gerecht werden zu können. Da-bei dient eine Xenon- oder Halogen-Lampe als Quelle, deren Licht in der Lichteinkopplungseinheit durch einen elliptischen Reflektor in einem Brennpunkt gesammelt und in das Lichtführungselement einge-speist wird.
Beim Volvo SCC ist das Lichtführungselement ein Lichtwellenleiter (LWL), im allgemeinen Sprachgebrauch Glasfaser genannt, in einer speziellen, dreistrangigen Ausführung, der das Licht nahezu verlustfrei zu drei unterschiedlichen Lichtaustritten mit vorgeschalteten Fresnellinsen für die entsprechende Lichtverteilung leitet.
Das Licht-Baukastenprinzips mit LWL bietet nach Ansicht der Ingenieu-re von Hella gravierende Vorteile. So könne z.B. die Lichterzeugung an ei-nen beliebigen Ort im Fahrzeug platziert werden. Dadurch verminderten sich Gewicht und wirksame Kräfte im Unfall-relevanten Frontbereich, was besonders für die Fußgängersicher-heit von Bedeutung wäre. Obendrein füh-re die Aufteilung in Einkopplung, Lichtwellenleiter und Auskopplung zu -einem reduzierten Bauraum. Das gebe den Designern mehr Gestaltungs-möglichkeiten, weil die formalen -Grenzen des heutigen Scheinwerfers dadurch aufgelöst werden können. -Mit nur einer Lichtquelle für unterschied-liche Lichtverteilungen könne au-ßerdem der Energieverbrauch im Au-tomobil positiv beeinflusst werden.
Die Ingenieure von Hella sehen sich mit der Entwicklung des Lichtsystems Varilis gewappnet, zukünftige For-derungen der Automobilhersteller -erfüllen zu können, und verweisen in diesem Zusammenhang auf die grundsätzliche Bedeutung des Lichtes: Der Mensch nimmt nämlich rund 90 % der Umgebung durch Sehen auf. Des-halb führt eine verbesserte Licht-ausbeu-te beim Autofahren nachweislich zu erhöhter Sicherheit im Straßenverkehr. GUNDEL JACOBI/WOP

Lichttechnik

Die Universität Paderborn und die Hella KG Hueck & Co haben ein gemeinsames Forschungszentrum für Lichttechnik und Mechatronik (L-Lab) eingerichtet, das als Public Private Partnership geführt wird. Dabei sollen Forschungsschwerpunkte der Universität samt dem entsprechenden Fach- und Methodenwissen zusammengeführt werden mit dem lichttechnischen Spezialwissen von Hella. Ziel der Kooperation ist es, die Forschungsergebnisse rasch und problemlos in industrielle Anwendungen umzusetzen. Mit dem L-Lab, das von beiden Partnern zu gleichen Teilen finanziert wird, entsteht ein Kompetenz-zentrum für lichttechnische Forschungen, das sich auch auf internationaler Ebene als Forschungsbereich einen Namen machen will. Das L-Lab hat einen interdisziplinären Ansatz: Neben Arbeitsgruppen aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Physik sind auch Experten aus den Geisteswissenschaften wie Kognitions-, Arbeits- und Organisationspsychologie vertreten. Die gemeinsamen Räumlichkeiten sind zunächst bei der Hella Leuchten-Systeme in Paderborn angesiedelt. Nach Abschluss der Aufbauphase in zwei Jahren soll das L-Lab etwa 30 wissenschaftliche Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen beschäftigen. GJ

Ein Beitrag von:

  • Gundel Jacobi

  • Wolfgang Pester

    Ressortleiter Infrastruktur bei VDI nachrichten. Fachthemen: Automobile, Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt.

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