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StartseiteForschung aktuellFernlicht aus dem Laserchip30.11.2016

Neuartiger AutoscheinwerferFernlicht aus dem Laserchip

Eine höhere Reichweite und stärkeres Licht: Forscher von BMW haben einen Fernlicht-Autoscheinwerfer erfunden, der auf einem Laser basiert. Weiter Besonderheit: Der Scheinwerfer soll Gegenverkehr ausblenden - und der somit nicht mehr vom Fernlicht geblendet werden.

Von Frank Grotelüschen

Unzählige Autos fahren bei Nacht auf einer Autobahn und erzeugen rote und gelbe Lichtspuren.  (imago/McPHOTO)
LED-Scheinwerfer waren zuletzt die eigentliche Neuheit auf dem Markt - kommen nun Laser-Schweinwerfer? (imago/McPHOTO)
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Christian Amann schaltet einen kleinen Kasten ein, es ist der Prototyp eines Autoscheinwerfers. Der Ingenieur steht in einem eigenartigen Raum - die Wände schwarz gestrichen, an den Seiten dunkle Vorhänge, auf der Stirnwand sind kryptische Markierungen angebracht.

"Hier werden die Leuchten vermessen. Wir können genau messen, in welche Richtung wie viel Licht abgestrahlt wird."

Der Teststand steht bei BMW, Amann ist beim Münchener Autohersteller verantwortlich für die Lichttechnik. Gemeinsam mit Carsten Setzer vom Leuchten-Konzern Osram hat er einen neuen Scheinwerfer entwickelt - ein Fernlicht basierend auf dem Laser.

"Wenn der Feuerwehrmann weit spritzen will, hat er viel Druck auf dem Schlauch. Mit diesem Laserlicht haben wir besonders viel Druck und können deswegen besonders weit strahlen. Deswegen ist die Laserlichtquelle prädestiniert, wenn wir in die Ferne gehen wollen."

Verwandlung des farbigen Lichts in weißes

Dafür aber mussten die Experten ein Problem knacken: Denn für gewöhnlich liefert ein Laser einen farbigen Strahl, zum Beispiel grün oder rot wie bei einem Laserpointer. Um weißes Licht für den Autoscheinwerfer zu erzeugen, mussten sich die Forscher eine Art Verwandlungs-Trick einfallen lassen, Konversion genannt. Ausgangspunkt ist ein kleiner Laser-Chip, der einen gebündelten, blauen Strahl erzeugt. Dieser Strahl landet auf einem winzigen Plättchen, kaum größer als ein Quadratmillimeter.

"Ein Keramikplättchen, man nennt es auch Phosphor. Sieht hellgelb aus, wird durch den Laser zum Leuchten gebracht, wird also angeregt. Dieser angeregte Phosphor strahlt dann gelbes Licht ab, das vermischt wird mit dem noch vorhandenen blauen Licht. Und zusammen gibt Gelb und Blau Weiß."

Ein Reflektor formt dieses weiße Licht zu einem Schweinwerferstrahl und bringt es auf die Straße. Trotz dieser Aufweitung besitzt es eine deutlich höhere Leuchtdichte als das Licht von anderen Lampen, etwa von LEDs.

"Eine unvergleichbare Lichtquelle, die es bisher noch nicht gab."

Nun ist der Lichtkegel so hell und gebündelt, dass er den Gegenverkehr stark blenden würde. Deshalb haben die Forscher einige Sicherheitsmechanismen eingebaut: So wird das Laser-Fernlicht erst ab einer Geschwindigkeit von 60 km/h aktiviert. Und: Es ist mit einem elektronischen Assistenten kombiniert, bei dem eine Kamera den Gegenverkehr abscannt.

"Über die Kamera sehen wir den anderen Verkehrsteilnehmer und werden ihn dann gezielt ausblenden. Wir ermitteln: Wo ist der Verkehrsteilnehmer, in welche Richtung bewegt er sich? Und über Blenden im Scheinwerfer können wir das Licht abschatten. Genau da, wo das Objekt ist, haben wir kein Licht mehr. Das heißt, der Gegenverkehr bemerkt gar nicht, dass wir Fernlicht anhaben."

Amann demonstriert das Prinzip an seinem Teststand und schaltet einen Scheinwerfer an. Dessen Strahl fällt auf eine Wand.

"Was Sie hier sehen, ist das Abblendlicht - mit einer sehr akkuraten Hell-Dunkel-Grenze, die dazu dient, den Gegenverkehr nicht zu blenden."

Das Abblendlicht kommt aus LEDs. Dann schaltet der Ingenieur das Laserlicht dazu. Der Lichtfleck an der Wand wird sichtbar heller.

"Jetzt sehen wir oben drauf gesetzt das Fernlicht. Das bringt Ihnen vor allem Reichweite."

BMW bietet das Licht schon in Spitzenmodell an

Rund 300 Meter weit leuchtet ein konventionelles Fernlicht - der Laser schafft das Doppelte, 600 Meter. Jetzt simuliert der Teststand ein entgegenkommendes Auto. An sich würde es durch den Laser-Scheinwerfer geblendet. Um das zu verhindern, tritt der Fernlicht-Assistent in Aktion.

"Was Sie jetzt sehen ist ein Blendfrei-Korridor, der eingeschaltet wurde. Sie sehen eine sehr scharfe Trennkannte von der Mitte ausgehend, sodass wir einen schwarzen Korridor hier links erzeugen können. Wir können ein vorausfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug aussparen und können es nachverfolgen in seiner Kinemathek."

Inwieweit das System Fußgänger und schlecht beleuchtete Radfahrer erkennt, bleibt abzuwarten - hier droht in manchen Fällen Blendgefahr. Seit letztem Jahr bietet BMW das Laser-Fernlicht als Extra in seinem Spitzenmodell an. Bald soll es auch in preisgünstigeren Gefährten zu haben sein.

"Wir arbeiten da schwer dran, sind momentan mit einigen Fahrzeugen in der Entwicklung, die auch den Otto Normalverbraucher erreichen werden."

Und so werden Christian Amann und seine Leute noch manche Messreihe in ihrem Autoscheinwerfer-Teststand abarbeiten müssen.  

 

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