Intelligentes Licht - Scheinwerfer mit hohem IQ.

Es werde Licht: Wie EDAG dem Scheinwerfer der Zukunft das Mitdenken beibrachte.

Wir spüren oft die Unsicherheit wenn wir mit dem Auto durch Nebelwände oder im Dunkeln der Nacht unterwegs sind. Bei manchen von uns ist diese Angst noch stärker ausgeprägt und sie lassen das Auto gleich ganz zu Hause stehen. Die Angst davor mit einem entgegenkommenden Auto zu kollidieren, weil man von der anderen Straßenseite von einem Fernlicht geblendet wird, ist zu hoch. Man kneift aus Reflex die Augen zusammen oder richtet den Blick weg von der Straße.

Dieser kurze Moment der Unachtsamkeit kann verheerende Folgen haben. Es wurde Zeit, dass sich diesem Problem endlich jemand annimmt. Die Entwickler von Audi mit Unterstützung der EDAG haben es geschafft Licht ins Dunkle zu bringen – und haben so dem Scheinwerfer der Zukunft eine ordentliche Portion Intelligenz mit auf den Weg gegeben.

LED Matrix Beam Scheinwerfer für intelligentes Licht

Ein böser Blick, der so ziemlich alle Emotionen von Faszination bis hin zum furchtsamen Zittern auslöst – die Entwickler des Audi A8-Designs haben alles richtig gemacht. Design, die Ausstattung, die Qualität und die Innovation - alles knallt hier aufeinander -und das vollkommen perfekt. Der Audi überzeugt mit allen Facetten. Die Scheinwerfer leuchten. Hochpräzise, hell und kristallklar. Alles vor Ihnen, um Sie herum und hinter Ihnen erleuchtet. Nur Sie selbst scheint der Lichtkegel nicht wahrzunehmen. Absicht?

Ja, sogar pure Absicht. LED Matrix Beam Scheinwerfer heißt diese innovative Entwicklung, die in diesem Audi A8 verbaut wurde. Sie sind die ersten LED Scheinwerfer, die in einem Automodell zum Einsatz kommen. Sie sorgen für optimale Fahrbahnausleuchtung und blendfreies Fernlicht. Aber wie kommt nun dieses Plus an Sicherheit zu Stande? Warum wird der Gegenverkehr hier nicht geblendet? Wie kann der Scheinwerfer bestimmte Objekte ausblenden? Woher weiß er das?

Der Clou an der Sache ist ein kleines Steuergerät, eine Kamera und viele einzelne Leuchtdioden. Erkennt die Kamera beispielsweise Gegenverkehr wird ein entsprechendes Signal an das Steuergerät geschickt.  Dieses steuert die verschiedenen Einzel-Dioden des Scheinwerfers und schaltet sie, je nach Situation, an oder aus. Manchmal werden die Dioden auch in ihrer Helligkeit gedimmt. So wird eine  Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern verhindert. Das Ergebnis für den Fahrer ist bemerkenswert: Es entsteht ein Eindruck wie wenn das Fernlicht stets eingeschaltet wäre. Nur eben mit dem feinen Unterschied, dass Objekte, die kein Licht abbekommen dürfen, ausgespart werden. Und das funktioniert erstaunlich genau – die Umrisse der vorausschauenden Fahrzeuge werden Zentimetergenau aus dem Lichtkegel „ausgeschnitten“.

Sich den Herausforderungen stellen

Warum das so genial ist erklärt Norbert Fürnrieder, Teamleiter der Gesamtfahrzeug-E/E-Abteilung bei EDAG in Ingolstadt. Ihm geht es vor allem darum, mit seiner Pionierarbeit etwas zu verändern, neue Maßstäbe zu setzen und zu zeigen, was man erreichen kann, wenn man nur will. Mittlerweile beschäftigt er sich seit sieben Jahren mit der Thematik „Autolicht“. Er hat es sich zur Aufgabe gemacht Sichtweite des Fahrers, aber auch die Sicherheit andere Verkehrsteilnehmer unter einen Hut zu bekommen. Keine leichte Aufgabe, da sich diese beiden Disziplinen nicht immer so ohne weiteres vereinen lassen. Norbert Fürnrieder ist einer dieser begeisterten Techniker, für die es nichts Spannenderes gibt, als fieberhaft nach Lösungen zu suchen. Den eigene Kopf zu zermartern. Nach ungewohnten Wegen Ausschau zu halten. Vor allem da, wo für andere schon das Ende der Ideenwelt erreicht ist. Entwicklung bedeutet für ihn, Ideen im Kopf zu kreieren, heranwachsen und reifen zu lassen, um dann daraus Konzepte ausarbeiten zu können, die mindestens genau so genial sind, wie der LED Matrix Beam Scheinwerfer.

„Wir finden immer eine Lösung, auch wenn das bedeutet, viel grübeln zu müssen. Es schreckt uns auch nicht ab, wenn es zu Beginn unmöglich scheint, eine Lösung zu finden. Wir machen das, was andere nicht machen: Wir nehmen uns den Themen wirklich an. Wir winken auch bei kniffligen Aufgaben nicht ab. Bei uns heißt es da, Ärmel hochkrempeln und versuchen, so schnell wie möglich eine passende Lösung auszuarbeiten – und genau darin sind wir stark. Das macht uns aus!“, davon ist er überzeugt.

Von der Glühbirne zum Laserlicht – alles begann mit Thomas Edison

Machen wir eine Zeitreise in die Vergangenheit. Die Erfinder damals hatten es nicht gerade leicht. Forschung war ein mühsames Unterfangen und wenn der Durchbruch gelang, fehlten oft die finanziellen Mittel. Mit der Erfindung der Glühbirne brachte Thomas Edison erstmals Licht ins Dunkle. Dass diese Erfindung auch in der Automobilbranche genutzt werden konnte, war vorprogrammiert. So waren die ersten Lichtquellen an den Fahrzeugen Kerzen, Petroleumlampen und Acetylenbrenner. Elektrische Scheinwerfer gab es erst ab 1906. Mitte der 1960er Jahre hält die Halogenlampe Einzug in den Fahrzeugbau. 1991 erfand man die Xenonscheinwerfer. Jedoch ist die Xenon-Technologie durch die vorgeschriebenen Assistenzsysteme wie beispielsweise die automatische Leuchtweitenregulierung sehr aufwendig und kostspielig. Doch mit dieser Erfindung entfachte der Entwicklungs- und Forschungskampf der Autolichttechnik. Bessere und effizientere Konzepte wurden ausgearbeitet und verwirklicht. Nun ist es die LED, die den Platz der Xenon-Lampe eingenommen hat. Eine weitere, aktuelle Variante ist die organische LED (OLED). Sie sind flacher und dünner als die Standard-LEDs. Bei der OLED-Technik leuchten, anders als bei den LEDs, die Flächen selbst. Dem Designer ist dadurch noch mehr Freiheit gegeben.

Die neueste Revolution. Nur gut, wenn es auch praktisch zum Einsatz kommen kann.

Zwischen Theorie und Praxis sind ja bekanntlich Welten. Nicht nur im Automotive. Um zu beweisen, dass die Praxis hält, was die Theorie verspricht und der LED Matrix Beam so gut ist, wie es sich die Entwickler versprechen, führte kein Weg an einem Versuchsträger vorbei. Und so kümmerte man sich bei EDAG um die Integration der Erfindung in die „Hülle“, der Scheinwerfer. Die Entwicklung der Platinen, die Ansteuerungsmodule, aber auch die Definition der LEDs selbst wurden von Norbert Fürnrieders Team übernommen. Ebenso wurden die Leistungsmodule in das Fahrzeug integriert und gekühlt. Auch bei der Software-Entwicklung hat man mitgewirkt. So wurde aus dem Lastenheft des Kunden Schritt für Schritt die fertige Integration auf dem Niveau einer Serienlösung.
Der abschließende Test war ein voller Erfolg: Das Wechseln der Lichtfrequenz, die Einstellung der einzelnen LEDs, das Dimming – all das ist für den Fahrer nicht einmal bemerkbar. Denn das Ziel war es, den Fahrer durch die „Arbeit“ des Scheinwerfers nicht abzulenken. Er freut sich über eine perfekt ausgeleuchtete Straßensituation und kann sich vollends auf das Fahren konzentrieren. Ziel erreicht!

Next Stop: Laser und Car2X

Man ist begeistert. Und diese Technik wird einige von uns noch lange Staunen lassen. Ganz ausgeklügelt ist das System jedoch noch nicht - es hat seine Schwierigkeiten. Zum Beispiel muss das Fahrzeug per Kamera seine Umgebung und die Verkehrsteilnehmer erkennen. Was ist jedoch, wenn bei einem entgegenkommenden Fahrzeug eine Scheinwerferlampe defekt ist? Wird das Fahrzeug dann als Motorrad erkannt? Blendet es dann auf die falsche Art und Weise ab? Dafür gibt es bereits einen Lösungsansatz, der jedoch noch in den Kinderschuhen steckt: Car2X.
Dazu hat man bei EDAG auch schon einen weiteren Versuchsträger aufgebaut. Statt LEDs kommt dieses Mal jedoch modernste Lasertechnik zum Einsatz. Eine noch sehr hochpreisige Alternative des LED Ansatzes. Die Kamera braucht es bei der Car2X Kommunikation nicht mehr. An ihre Stelle tritt die direkte Kommunikation des Fahrzeugs mit seiner Umgebung. Objekte aus dem Straßenverkehr „sprechen“ miteinander. So könnte beispielsweise das Scheinwerferlicht herunter geregelt werden, bis die Ampel, an der man wartet, grün wird. Oder das Hecklicht könnte gedimmt werden, um den Fahrer hinter dem Fahrzeug nicht unnötig mit grellem Licht zu belästigen.

Der Vorteile von Laserlicht und Car2X liegen auf der Hand: Energieersparnis und noch bessere Anpassung des Fahrlichts. Wie so vieles in der automobilen Technik ist diese Variante leider noch Zukunftsmusik. Ob am Ende die LED Varianten die Oberhand behalten werden, oder doch noch OLED ein Durchbruch gelingt bleibt abzuwarten. Sicher ist jedoch, dass man bei EDAG die jüngsten Entwicklungen auch weiterhin begleiten wird. Und dass Norbert Fürnrieder weiter die Ärmel hoch krempelt um an praktikablen Lösungen für das Licht der Zukunft zu arbeiten.

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