Jürgen Locher sitzt an den Hebeln der technischen Entwicklung. Und dies, obwohl er kein Techniker sondern Psychologe ist. Er arbeitet im LLAB, einem Forschungsinstitut für Lichttechnik und Mechatronik, das von der Universität Paderborn und Europas größtem Leuchtenhersteller Hella getragen wird. Zurzeit untersucht der Wissenschaftler die Wirkung von LED-Leuchten im Automobilbau.
"Nun, was wir hier machen, ist die Bewertung von Lichtsystemen im Hinblick auf Akzeptanz einerseits und Sicherheit auf der anderen Seite. Und da kann man schon sagen, gerade im Hinblick auf Sicherheit ist es ein großer Fortschritt – kann es zumindest sein."
In einem Fahrsimulator hat der Lichtpsychologe getestet, wie Männer und Frauen auf LED-Rückstrahler im Vergleich zu konventionellen Heckleuchten reagieren. Das eindeutige Ergebnis nach hunderten simulierten Tag- und Nachtfahrten: Weil die Leuchtdiode im Gegensatz zu Glühbirnen ohne Verzögerung anspricht, wird ein Bremssignal schneller wahrgenommen. Der Unterschied beträgt zwar nur 100 bis 150 Millisekunden, aber bei einer Bremsung aus hundert Stundenkilometern bedeutet dies: ein um 4,2 Meter kürzerer Anhalteweg.
"Das lässt sich aber noch deutlich steigern, wenn man beispielsweise Notbremsfunktion signalisiert. Stellen Sie sich mal vor: Die Bremsleuchten funktionieren ganz normal, aber bei starken Bremsvorgängen fangen die Leuchten an zu blinken, zu flackern. Der nachfolgende Fahrer wird sofort auch einen Notbremsvorgang auslösen und kann wesentlich schneller reagieren. Nach allem, was wir wissen, ist der zeitliche Gewinn in der Reaktionszeit dabei mindestens 500 Millisekunden groß. Und das entspricht bei 100 Stundenkilometern einer Entfernung von 14 Metern, um die sich der Anhalteweg verkürzt."
Die Leuchtdioden werden immer kleiner und leistungsfähiger. Doch was technisch machbar ist, urteilt der Lichtpsychologe, ist oft nicht sinnvoll. Sehr hell strahlende LEDs beispielsweise mindern die Fahrsicherheit, weil sich Autofahrer geblendet fühlen. Ein weiteres Hindernis auf dem Siegeszug der Leuchtdioden im Automobilbau sind die geltenden gesetzlichen Regelungen, die mit der technischen Entwicklung nicht Schritt halten.
"Im Augenblick haben wir festgesetzte Werte für die Helligkeit von Schlussleuchten, von Bremsleuchten et cetera. Und die sind immer fix, ganz egal ob es Tag ist oder Nacht, ob Nebel herrscht oder nicht. Dieses Licht könnten wir im Grunde adaptiv steuern, durch eine entsprechende Sensorik. Das würde bedeuten: Wenn wir im Nebel fahren, würde das Bremslicht entsprechend heller eingestellt werden, so dass es für den nachfolgenden Verkehr besser sichtbar ist. Das Gleiche würde gelten bei strahlendem Sonnenschein. Während bei Nacht zum Beispiel das normale Rückfahrlicht durchaus weniger heller sein könnte, um eine gute Sichtbarkeit zu gewährleisten."
Derweil wird bei Hella in Lippstadt bereits der nächste Schritt der Lichtevolution vorbereitet. In diesem Jahr will der Hersteller die Zulassung von LED-Frontleuchten im Automobilbau beantragen. Der Entwicklungschef Roland Lachmayer:
"Also eine erste Applikation könnte noch in diesem Jahrzehnt auf die Strasse kommen. Wir sprechen da heute über das Jahr 2008 – dort allerdings in kleinen Stückzahlen in allerersten Fahrzeugen. Einen Marktdurchbruch für die LED-Technologie im Frontbereich sehen wir erst im nächsten Jahrzehnt."
Leistungsfähiger als die heute im Markt befindlichen Xenon-Leuchten werden die LED-Frontscheinwerfer wohl nicht sein. Der Hauptvorteil der neuen Systeme liegt in ihrer Kompaktheit, die das Frontdesign der Autos verändern wird. Ein erstes Fahrzeug wurde mit einem Prototypen ausgerüstet. Schon jetzt zeigt sich: Das LED-Scheinwerferlicht nähert sich dem Tageslicht an, wird also noch blauer als das Licht der Xenon-Scheinwerfer. Der Grund: das weiße Licht der LED wird aus einem blauen Chip und einem Konvertierungsstoff, in diesem Fall gelblicher Phosphor, erzeugt. Die Farbtemperatur wird um 6000 Kelvin liegen. Xenon liegt dagegen bei etwa 4000 Kelvin.
"Nun, was wir hier machen, ist die Bewertung von Lichtsystemen im Hinblick auf Akzeptanz einerseits und Sicherheit auf der anderen Seite. Und da kann man schon sagen, gerade im Hinblick auf Sicherheit ist es ein großer Fortschritt – kann es zumindest sein."
In einem Fahrsimulator hat der Lichtpsychologe getestet, wie Männer und Frauen auf LED-Rückstrahler im Vergleich zu konventionellen Heckleuchten reagieren. Das eindeutige Ergebnis nach hunderten simulierten Tag- und Nachtfahrten: Weil die Leuchtdiode im Gegensatz zu Glühbirnen ohne Verzögerung anspricht, wird ein Bremssignal schneller wahrgenommen. Der Unterschied beträgt zwar nur 100 bis 150 Millisekunden, aber bei einer Bremsung aus hundert Stundenkilometern bedeutet dies: ein um 4,2 Meter kürzerer Anhalteweg.
"Das lässt sich aber noch deutlich steigern, wenn man beispielsweise Notbremsfunktion signalisiert. Stellen Sie sich mal vor: Die Bremsleuchten funktionieren ganz normal, aber bei starken Bremsvorgängen fangen die Leuchten an zu blinken, zu flackern. Der nachfolgende Fahrer wird sofort auch einen Notbremsvorgang auslösen und kann wesentlich schneller reagieren. Nach allem, was wir wissen, ist der zeitliche Gewinn in der Reaktionszeit dabei mindestens 500 Millisekunden groß. Und das entspricht bei 100 Stundenkilometern einer Entfernung von 14 Metern, um die sich der Anhalteweg verkürzt."
Die Leuchtdioden werden immer kleiner und leistungsfähiger. Doch was technisch machbar ist, urteilt der Lichtpsychologe, ist oft nicht sinnvoll. Sehr hell strahlende LEDs beispielsweise mindern die Fahrsicherheit, weil sich Autofahrer geblendet fühlen. Ein weiteres Hindernis auf dem Siegeszug der Leuchtdioden im Automobilbau sind die geltenden gesetzlichen Regelungen, die mit der technischen Entwicklung nicht Schritt halten.
"Im Augenblick haben wir festgesetzte Werte für die Helligkeit von Schlussleuchten, von Bremsleuchten et cetera. Und die sind immer fix, ganz egal ob es Tag ist oder Nacht, ob Nebel herrscht oder nicht. Dieses Licht könnten wir im Grunde adaptiv steuern, durch eine entsprechende Sensorik. Das würde bedeuten: Wenn wir im Nebel fahren, würde das Bremslicht entsprechend heller eingestellt werden, so dass es für den nachfolgenden Verkehr besser sichtbar ist. Das Gleiche würde gelten bei strahlendem Sonnenschein. Während bei Nacht zum Beispiel das normale Rückfahrlicht durchaus weniger heller sein könnte, um eine gute Sichtbarkeit zu gewährleisten."
Derweil wird bei Hella in Lippstadt bereits der nächste Schritt der Lichtevolution vorbereitet. In diesem Jahr will der Hersteller die Zulassung von LED-Frontleuchten im Automobilbau beantragen. Der Entwicklungschef Roland Lachmayer:
"Also eine erste Applikation könnte noch in diesem Jahrzehnt auf die Strasse kommen. Wir sprechen da heute über das Jahr 2008 – dort allerdings in kleinen Stückzahlen in allerersten Fahrzeugen. Einen Marktdurchbruch für die LED-Technologie im Frontbereich sehen wir erst im nächsten Jahrzehnt."
Leistungsfähiger als die heute im Markt befindlichen Xenon-Leuchten werden die LED-Frontscheinwerfer wohl nicht sein. Der Hauptvorteil der neuen Systeme liegt in ihrer Kompaktheit, die das Frontdesign der Autos verändern wird. Ein erstes Fahrzeug wurde mit einem Prototypen ausgerüstet. Schon jetzt zeigt sich: Das LED-Scheinwerferlicht nähert sich dem Tageslicht an, wird also noch blauer als das Licht der Xenon-Scheinwerfer. Der Grund: das weiße Licht der LED wird aus einem blauen Chip und einem Konvertierungsstoff, in diesem Fall gelblicher Phosphor, erzeugt. Die Farbtemperatur wird um 6000 Kelvin liegen. Xenon liegt dagegen bei etwa 4000 Kelvin.