LED auf dem Vormarsch - Autoflotte
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LED auf dem Vormarsch In modernen Auto-Scheinwerfern haben Halogen- und Xenon-Lampen bald ausgedient. Leuchtdioden (LED) sind bereits bei einigen Kleinwagen Serienbestandteil und nicht mehr wegzudenken, denn sie bieten zahl- reiche Vorteile, werden stetig weiterentwickelt und sind heute schon sehr vielseitig. Was in den eigenen vier Wänden schon Teil der Energie zudem in Form von Wärme je nach Technologie ähnlich gut wie die seit einigen Jahren Standard ist, hält auch abgeben (LED-Lampen geben zwar auch Werte von Xenon-Lampen. Darüber hinaus immer mehr Einzug in die Fahrzeugbe- Wärme ab, jedoch ist die Größenordnung reagieren LED deutlich schneller, was beim leuchtung: LED-Scheinwerfer gehören in deutlich kleiner). Der geringere Energie- Bremslicht, aber auch bei der Lichthupe vielen neuen Autos bereits zur Serienaus- hunger macht sich auch auf der Tankrech- wichtig ist. stattung. Wenn nicht als Frontscheinwer- nung bemerkbar, denn die Lichtmaschine fer, dann zumindest in der Rückleuchte ist mit ihnen weniger stark gefordert. Laut Symbole projizieren oder als Blinker. Der Vorteil der Leuchtdio- Zulieferer Hella verbraucht die aktivierte den ist unbestreitbar: Sie halten deutlich Halogenbeleuchtung durchschnittlich Ein großer Vorteil der LED-Beleuchtung ist länger als eine herkömmliche Halogenlam- 0,1 bis 0,25 Liter mehr Kraftstoff pro 100 ohne Zweifel ihre Vielseitigkeit: Das Design pe oder eine Xenon-Gasentladungslampe. Kilometer, beim Einsatz von LED sind es der Scheinwerfer wird vielfältiger, da sich Gleichzeitig verbrauchen sie deutlich we- nur noch 0,03 bis 0,09 Liter. Auch in Sachen mit den kleinen Leuchtdioden ganz neue niger Strom als Halogen- und oft auch we- Leuchtkraft ist das LED-Abblendlicht deut- Formen umsetzen lassen. Ein Beispiel sind niger als Xenon-Lampen, die einen großen lich besser als Halogen-Scheinwerfer und Lösungen wie der Laufband-Effekt beim 14 Autoflotte 3/2020
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LED-Scheinwerfer gehören satz kommen. Die Laserdiode strahlt bis zu werfer zu einer Kostenfalle entwickeln. Da
inzwischen fast schon zum 600 Meter weit (gesetzlich begrenzt) und sich die einzelnen LED-Komponenten des
Standard bei neuen Autos hat eine höhere Leuchtdichte als eine LED, Scheinwerfers nicht austauschen lassen,
aus Sicherheitsgründen ist sie jedoch nur ist immer ein Austausch des kompletten
als Fernlicht und ab einer Geschwindigkeit Scheinwerfers notwendig.
von 70 Kilometern pro Stunden zugelas-
sen. Voraussetzung für die schöne neue Immer feiner und kleiner
Scheinwerfertechnik sind eine Fülle an
Sensoren an den Fahrzeugen. Schon heute Die großen Hersteller von Leuchtmitteln
sind Matrix-LED-Scheinwerfer so komplex, und Scheinwerfersystemen entwickeln die
dass im Falle einer Fahrwerksreparatur ei- LED-Scheinwerfer, allen voran die Matrix-
„Fahrzeuge können künftig
Warnhinweise oder Symbole visuell
Fotos: Oleksandr/Adobe Stock,Osram, Valeo, ZKW
übermitteln.“
Wolfgang Lex, Osram Opto Semiconductors
ne anschließende Kalibrierung der Schein- LED-Scheinwerfer, laufend weiter. So hat
werfer unumgänglich wird. Auch ein Unfall der Licht- und Elektronikexperte Hella auf
kann sich mit einem hochwertigen Schein- der IAA 2019 die nächste Matrix-LED-Licht-
Blinker. LED-Scheinwerfer bieten zudem
noch ein großes Zukunftspotenzial, da sie Vorteile LED-Scheinwerfer
stetig weiterentwickelt und in den nächs-
ten Jahren nochmals deutlich verbessert ❚ Geringer Energieverbrauch
werden. Als besonders vielversprechend ❚ Hohe Lebensdauer
und gewinnbringend für die Autoindustrie ❚ Stoß- und vibrationsfest
erweisen sich Matrix-LED-Scheinwerfer, ❚ Reduzierte Wärmeentwicklung
die immer mehr zu „hochauflösenden“ ❚ Keine Wartungs- oder Reinigungskosten
Scheinwerfern werden. Damit lässt sich ❚ Quecksilberfrei
nicht nur die Straße abschnittsweise aus- ❚ Gute Blendungsbegrenzung
leuchten, sondern es lassen sich auch ❚ Trägheitslos schalt- und modulierbar
Schriften oder Symbole auf den Boden ❚ Hochwertige Lichtwiedergabe
projizieren, um beispielsweise andere Au- ❚ Vielfältige Bauformen (nahezu überall einsetzbar)
tofahrer zu warnen oder Fußgängern et- ❚ Individuelle Anordnung des Leuchtmittels
was mitzuteilen. „Licht übernimmt eine ❚ Lichttemperatur bleibt beim Dimmen erhalten
neue Rolle“, ist sich Oliver Schubert, CEO ❚ Regulierbare Lichtfarbe
vom Lichtsystem-Hersteller ZKW Group si- ❚ Geringe Produktionskosten
cher. Möglich machen dies viele einzelne ❚ Erhöhte Lichtmenge/Chip
LED, deren Licht sich mithilfe von soge- ❚ Extrem wenig Frühausfälle
nannten Mikrospiegeln auf die Straße pro- ❚ Kleinste Abmessungen
jizieren lässt. Ein ähnliches Verfahren ❚ Keine UV- oder IR- Strahlung
kommt beispielsweise in Beamern zum ❚ Geringe Leistungsaufnahme
Einsatz. Das Nonplusultra sind Matrix-LED- ❚ Gerichtetes Licht – Lambert-Strahler mit 120°-Abstrahlwinkel
Scheinwerfer mit zusätzlicher Laserdiode, ❚ Hohe Farbsättigung
wie sie beispielsweise im Audi A7 zum Ein-
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MIt hochauflösenden Matrix-LED-Scheinwerfern lassen sich Warnhinweise und Informationen auf die Straße projizieren
technikgeneration auf den Markt gebracht. Lichtquellenoberfläche erzeugen und weitere Individualisierungsmöglichkeiten
Mit der Technologie „Solid State Lighting über ein mehrstufiges Optiksystem auf die wie Coming- und Leaving-Home-Animati-
High Definition“ (SSL HD) hat das Unter- Straße projizieren. Die höhere Pixelzahl onen oder Kommunikationsfunktionalitä-
nehmen die Lichtquelle weiter miniaturi- und die vergrößerte lichtemittierende ten lassen sich durch die präzise digitale
siert, sodass nun 15.000 LED-Pixel einzeln Oberfläche erlauben neue Anwendungen Pixelumschaltung umsetzen. Ein erster Se-
und intelligent ansteuerbar sind. Durch mit höherer Lichtqualität und -leistung. Zu- rienauftrag für die Integration der Techno-
Ansteuern der einzelnen Pixel lässt sich das sätzliche Sicherheitsfunktionen wie opti- logie in einen Hauptscheinwerfer wurde
Lichtbild auf der Straße schon direkt an der sche Fahrspurmarkierungen oder auch bereits erfolgreich akquiriert. Dieser soll in
Verschiedene Lichttechnologien im Vergleich
Lichtquelle Lichtstrom (Lumen) Effizienz (Lumen pro Watt) Farbtemperatur (Kelvin) Leuchtdichte
(Candela pro Quadratmeter)
Konventionelle Glühlampe (W5W) 50 8 2.700 5
Halogenlampe (H7) 1.100 25 3.200 30
Quelle: Hella
Gasentladungslampe (D2S) 3.200 90 4.000 90
LED (2,5 Watt) 175 70 6.500 70
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Damit sind multifunktionale, intelligent
ansteuerbare Scheinwerfer möglich, die
weit mehr können als nur die Straße
beleuchten. Auch bei Osram ist man sich
sicher: „Fahrzeuge werden künftig Warn-
hinweise oder Symbole an die Insassen des
Fahrzeugs oder auch andere Verkehrsteil-
nehmer visuell übermitteln“, erklärt Wolf-
gang Lex, Vice President und General
Manager Automotive bei Osram Opto
Semiconductors. „Aber auch komplexe
Welcome-Szenarios, die den nahenden Be-
Der Matrix-LED-Scheinwerfer im Audi Q8 kann den Lichtstrahl auf einen Punkt bündeln sitzer des Fahrzeugs begrüßen, sind mit
diesem Produkt möglich.“ Neben der ho-
hen Auflösung soll die zweite Generation
der Eviyos-LED vor allem im Hinblick auf
Energieeffizienz und Bauraum Vorteile ge-
genüber vergleichbaren Lösungen bieten.
So lässt sich Energie sparen, da immer nur
die Pixel leuchten, die je nach Situation
auch benötigt werden. Gerade im Hinblick
auf Elektrofahrzeuge ist es ein zentraler
Punkt. Es lassen sich bestimmte Bereiche
auch präziser ausleuchten („Spot“), wäh-
rend andere komplett ausgeblendet wer-
den. Die Markteinführung der zweiten Evi-
yos-Generation ist für 2023 geplant.
Die Matrix-Beam-Technologie von Valeo kann selbstständig bei Gegenverkehr abblenden
Blendet bei Gegenverkehr ab
Der französische Automobilzulieferer Va-
leo hat mit den Matrix-Beam-Scheinwer-
fern ebenfalls eine neue LED-Scheinwer-
fertechnologie im Angebot, die das
Unternehmen auf der letzten Automecha-
nika 2018 vorgestellt hat. Diese soll laut
Hersteller für bessere Sicht ohne Blendung
entgegenkommender Fahrer sorgen. Der
Fahrer kann sein Fernlicht eingeschaltet
lassen, bei entgegenkommendem Verkehr
blendet der Scheinwerfer automatisch ab.
Mit den Bi-LED-Modulen von Valeo soll zu-
Der 7er-BMW setzt auf eine Kombination aus LED- (Nahbereich) und Laserlicht für die Ferne dem die Xenon- durch LED-Beleuchtung
ersetzt werden. Diese Technologie kombi-
niert Abblend- und Fernlichtfunktionen in
einer einzigen, sehr kompakten Kompo-
den nächsten drei Jahren auf der Straße Licht-Spezialist Osram möchte als Zuliefe- nente. Der Fahrkomfort kann durch die Ak-
verfügbar sein. Auch das Thema Individu- rer für viele Scheinwerferhersteller die LED- tivierung der Richtungslichtfunktion wei-
alisierung ist für Hella wichtig: Das Unter- Technik ebenfalls weiterentwickeln und ter verbessert werden.
nehmen arbeitet derzeit an neuen Lichtlö- bietet die Matrix-LED-Technik unter dem
sungen, die sich bei gleichbleibend hoher Markennamen „Eviyos“ an. Osram arbeitet Zukunft des Lichts
Leistung und Funktionalität auf deutlich laut eigenen Angaben an einem neuen
kleinerem Bauraum in die Fahrzeugarchi- LED-Chip, der 25.600 einzeln ansteuerbare Wie die Zukunft der LED-Scheinwerfer aus-
tektur integrieren lassen und so Erstaus- Pixel besitzt. Das Bauteil nimmt dabei nur sehen könnte, hat der österreichische
rüstern zusätzliche Freiheitsgrade in der 40 Quadratmillimeter Platz ein und lässt Lichtspezialist ZKW im Projekt„Project Dra-
individuellen Fahrzeuggestaltung bieten. sich in moderne Scheinwerfer integrieren. gonfly“ für autonomes Fahren vorgestellt,
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Das kann Matrix-LED
Scheinwerfer an den vier strategischen
Ecken des Fahrzeugs integrieren. Diese
können dank künstlicher Intelligenz ande-
re Verkehrsteilnehmer und Verkehrszei-
chen erkennen, Entfernungen sowie Ge-
schwindigkeiten berechnen und daraus
Steuerbefehle für das Fahrzeug erzeugen.
Digitales Licht mit einer Auflösung von 1,3
Millionen Pixel pro Lichteinheit wird die
Sensorik für das autonome Fahren unter-
stützen. „In ersten Versuchen haben wir
nachgewiesen, dass bei gezieltem An-
leuchten mit digitalem Licht Objekte wie
Fußgänger bei Nacht oder schlechter Wit-
terung auch auf größere Entfernung mit
deutlich höherer Erkennungsrate von der
künstlichen Intelligenz erkannt werden
können, ohne andere Verkehrsteilnehmer
zu blenden“, erläutert Ralf Klädtke, CTO der
ZKW Group. Die erste Stufe des Project
Dragonfly ist die Integration von Kameras
mit künstlicher Intelligenz in die Haupt-
scheinwerfer, um so das Sichtfeld zu erwei-
tern und somit nicht nur vorausfahrende
oder entgegenkommende Fahrzeuge,
sondern auch Querverkehr sicher erken-
nen zu können. Demnächst sollen die
Scheinwerfer des Demo-Fahrzeugs um Li-
Im Audi A7 gibt es optional Matrix-LED-Scheinwerfer (1.420 Euro) und auf Wunsch zusätz- dar-Systeme zur optischen Abstands- und
lich Laserlicht (nochmals plus 924 Euro), was viele Lichtkombinationen ermöglicht Geschwindigkeitsmessung sowie um neu
entwickelte digitale Lichtmodule erweitert
werden. Darüber hinaus sind Infrarot- und
Radar-Sensoren sowie zusätzliche Kame-
das gemeinsam mit Partnerfirmen entwi- fan Weißensteiner, Projektleiter des Project ras geplant, um eine 360-Grad-Sicht zu re-
ckelt wurde. Im Rahmen des Konzepts Dragonfly bei ZKW. Dadurch soll sich die alisieren. „Für automatisiertes Fahren auf
hat der Hersteller ein Demo-Fahrzeug auf- Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen. Die Level 3 bis 5 werden je nach Angabe des
gebaut, das Sensorik und Kameras im Scheinwerfer befinden sich dafür an ent- Herstellers 30 bis 50 Sensoren am Fahr-
Scheinwerfer in mehreren Ausbaustufen sprechenden Positionen, um mittels Sen- zeug verbaut. Wir arbeiten daher an Lösun-
integriert und damit automatisierte Fahr- sorsystemen eine 360-Grad-Sicht rund um gen, um Sensoren mit einem eleganten
funktionen ermöglicht. Die ersten Test- das Fahrzeug zu ermöglichen. ZKW hat da- Design in die Scheinwerfer zu integrieren
fahrten werden seit Juni auf vier freigege- für hochauflösende Kameras in die Haupt- und die Vorteile der Scheinwerfer-Bauräu-
benen Strecken in Österreich absolviert. scheinwerfer des Project-Dragonfly-Test- me wie Stromversorgung, Anbindung an
„Ziel von Project Dragonfly ist es, durch ei- fahrzeugs integriert und wird schrittweise Datenbus, elektronische Steuergeräte
ne elektronische Rundumsicht das auto- weitere Sensoren wie Lidar, CMOS, Infra- oder Enteisung oder Reinigung nutzen zu
nome Fahren voranzutreiben“, erklärt Ste- rot- oder Multispektral-Kameras in die können“, erläutert Klädtke. Alexander Junk
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