Trotz modernster Lichtsysteme in den Autos, teilweise sogar beweglichem Kurvenlicht, blieb lange das Problem, dass neben der menschlichen Schwäche des Sehens bei Nacht, in 30 Meter Entfernung das bisher übliche Abblendlicht endete, um eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden. Hilfe verspricht man sich seit neuestem von intelligenten Lichtsystemen (z.B. Infrarotlichtsystemen, dynamischem Kurvenlicht und adaptivem Licht etc), die die Leuchtentfernung und den Ausleuchtungsbereich an den Verkehr anpassen können. Näheres dazu siehe weiter unten.

(Symbolbild Autoscheinwerfer: depositphotos.com)

Die ersten Automobile waren wie Pferdekutschen mit Kerzen-Laternen ausgestattet. Etwas mehr Licht ins Dunkel brachten dann Petroleum- und Karbidlampen. 1913 ist das "Bosch-Licht", ein Lichtsystem mit Scheinwerfern, Lichtmaschine, Batterie und Schalter der Durchbruch für die elektrische Beleuchtung. Bis in die 1970er-Jahre bestimmten Glühlampen, wie hell es auf der Straße wurde; erst danach setzte sich mehr und mehr die Halogen-Technik, die bekannte H4-Lampe, durch. Hier war im Nahbereich endlich eine gute Ausleuchtung erzielbar. Da das Fernlicht nur intermittierend eingesetzt werden konnte, bestand bei schneller Fahrt jedoch immer noch das Problem, dass Hindernisse teilweise erst spät erkannt wurden. Um den Gegenverkehr nicht zu stark zu blenden musste das Fernlicht nachts manuell an- und ausgeschaltet werden. Manchmal vergaß man es und so konnte die starke Blendung den anderen Fahrer durchaus kurzfristig fahruntauglich machen und zu Unfällen führen. Richtig große Sprünge macht die Entwicklung allerdings erst seit rund 30 Jahren: Xenon-Lampen ersetzten Anfang der 90er das Halogen-Licht. Xenon-Leuchten verbrauchen zudem rund ein Drittel weniger Energie als Halogenlampen. Seit diesem Zeitpunkt wurden zahlreiche Innovationen entwickelt. Ursächlich waren die plötzlich erreichbaren hohen Lichtleistungen der Xenonlampe, welche neue Möglichkeiten eröffnete. Die Lampen wurden kleiner, da die gewünschte Helligkeit auch durch kleinere und dekorativere Flächen erreichbar war. Nicht bedacht wurde dabei, dass die an sich gleiche, per Vorschriften limitierte, Gesamthelligkeit einer solchen Lampe, durch Reduktion auf eine kleinere Fläche, die Blendung erhöhte. Viele entgegenkommende Autofahrer klagten über die neuen schon bei Abblendlicht subjektiv viel helleren Scheinwerfer. Hinzu kam die andere Lichtfarbe, gemessen in Kelvin. Halogenlicht ist eher gelblich mit etwa 3000 Kelvin, Xenon ist erheblich weißer mit einer Lichtfarbe von etwa 4500 Kelvin. Das menschliche Auge ist deutlich lichtempfindlicher im höheren/kälteren Lichtfarbenbereich. Das heißt, der Autofahrer sieht zwar besser und seine Augen ermüden daher weniger schnell, sein Gegenüber wird durch die andere Lichtfarbe aber noch mehr geblendet. Moderne LED-Scheinwerfer als Nachfolger der Xenonscheinwerfer emittieren mit ihrer Lichtfarbe quasi Tageslicht bei einer Farbtemperatur von inzwischen über 6000 Kelvin.

Das Problem der Blendung durch vergessenes angeschaltetes Fernlicht wurde zunächst durch Fernlichtassistenten gelöst, die bei Gegenverkehr automatisch das Fernlicht ausschalteten. In solchen Situationen fehlte dann aber wieder der nötige "Weitblick".

Sie zeigen den Raum vor dem Auto, wie ihn eine Kamera erkennt, auf einem Monitor, um dem Fahrer zusätzliche Informationen zu geben und ersparen dem Gegenverkehr die Blendung. Die ersten Infrarotlichtsysteme waren sogenannte “passive Systeme”. Hier spricht die Infrarotempfindliche Kamera auf Objekte an, deren Temperatur merklich höher als die des Umfeldes ist. Dies liegt an der langwelligen Infrarotstrahlung die diese Objekte (in der Regel Lebewesen) ausstrahlen. Infrarotes Licht ist für das menschliche Auge genauso wie ultraviolettes Licht (UV-Licht) nicht sichtbar. Vorteil eines solchen Systems ist, dass keine Blendung anderer Infrarotempfänger - wie beim aktiven System auftritt (s.u.) -, da man keine Extrabeleuchtung braucht. Nachteil ist, dass man kalte“ Hindernisse - wie z.B. Gegenstände auf der Straße - nicht erkennen kann. Abhilfe sollte hier das dann verwendete “aktive System” bieten. Im Scheinwerfer ist eine Infrarotleuchte eingebaut, die genauso weit leuchtet wie das Fernlicht aber deren Licht für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Dadurch werden alle Gegenstände von der Kamera gut und kontrastreich erkannt und auf dem Monitor im Wagen dargestellt, ohne das Personen geblendet werden. Im praktischen Versuch kann man Fußgänger und Gegenstände auf der Fahrbahn, die das normale Abblendlicht nicht erfasst, auf dem Monitor wunderbar kontrastreich erkennen. Klingt ideal, hat aber auch problematische Seiten. Kommt ein Fahrzeug mit dem gleichen System entgegen, wird die Kamera so geblendet, dass man auf dem Monitor nichts mehr sieht. Ein weitaus bedeutsameres praktischen Problem beider Systeme ist jedoch: Man kann nicht die ganze Zeit mit Blick auf den Monitor fahren ! Im Versuchsstadium gab es dann Systeme die sich bewegende Personen mit einem roten Kreis umgeben und dadurch auch aus dem Augenwinkel auffälliger machen. Der propagierte Sicherheitsgewinn wäre aber erst da, wenn die Warnungen direkt in die Windschutzscheibe eingeblendet werden bzw. ergänzende Warntöne auf das - bei Blick aufd ie Straße nicht sichtbare - Problem aufmerksam machen würden. Hieran arbeitete man dann. Bei zukünftigen Geräten sollte eine Software die Nachtaufnahme automatisch auf Fußgänger und Radfahrer absuchen und dann per Lenkradvibration warnen Letztendlich wurde diese Technik zugunsten adaptiver und intelligenter Systeme verlassen. Derzeit werden Infrarotlichtsysteme nur noch zur Fahrerüberwachung (Müdigkeitswarner) und biometrischen Identifikation (Näheres siehe HIER) und bei Systemen zum Automomen Fahren (s. Hier) eingesetzt.

Sie blenden das Licht der Scheinwerfer nicht nur automatisch auf und ab, sondern beeinflussen durch Linsen, Blenden und Walzen oder partielles Ausschalten die Richtung und den Bereich, um maximale Ausleuchtung bei geringer Blendung des Gegenverkehrs zu ermöglichen und das Autofahren sicherer zum machen. Mithilfe von Software, die Daten aus Fahrzeugsensoren und -Kameras verarbeitet, wird die Lichttechnik nun intelligent. Die LED-Technik machte diesen nächsten großen Entwicklungssprung erst möglich.

Mit dem sogenannten Matrix-LED-Licht, manchmal auch LED-Matrixlicht genannt, das je nach Hersteller Multibeam (Mercedes), Intellilux (Opel), IQ.Light (VW) oder schlicht Pixel-Licht genannt wird, lassen sich die über 100 Leuchtdioden pro Scheinwerfer einzeln ansteuern und ausschalten oder dimmen. Erkennt die Frontkamera in der Windschutzscheibe vorausfahrende oder entgegenkommende Verkehrsteilnehmer, gibt die Kamera diese Information an den LED Pixel-Scheinwerfer weiter und dieser deaktiviert exakt die LEDs, die den Verkehrsteilnehmer blenden würden aber der Rest der Straße bleibt dauerhaft mit Fernlicht ausgeleuchtet. Es funktioniert ein bißchen wie ein Beamer. sogenanntes Kurvenlicht sorgt sogar dafür, daß die Richtung entsprechend der Fahrstrecke angepasst wird.

Gewisse Schwachpunkte des Matrix-LED-LIchtes bestehen noch. Die Reaktionszeit ist etwas zu lang und eine kurzfristige Blendung des Entgegenkommenden tritt doch auf und LKW-Fahrer mit ihrer erhöhten Sitzposition werden von den Sensoren nicht erfasst und doch geblendet. Auch beim Beschleunigen hebt sich das Fahrzeug vorne etwas und es tritt Blendung auf. Hier wäre eine dynamische Leuchtweitenregulierung notwendig, die noch nicht verbreitet ist. Auch ansonsten geht die Entwicklung weiter. Mittlerweile erlaubt eine Auflösung von mehr als einer Million Pixel pro Scheinwerfer ein noch genaueres Formen des Lichtkegels; die Größe einer einzeln ansprechbaren Fläche liegt zum Beispiel beim Digital Light von Mercedes bei nur noch 10 Quadratzentimetern - in 100 Metern Entfernung. Dafür sitzt in jedem Scheinwerfer ein Modul mit drei starken LEDs, deren Licht mithilfe von 1,3 Millionen Mikrospiegeln gebrochen und gerichtet wird. Untergebracht sind sie auf der Fläche eines Daumennagels.

Das ganz neue Laserlicht leuchtet dabei sogar 600m weit. Eine Kamera erkennt den Gegenverkehr und verstellt über Spiegelsysteme blitzschnell den Scheinwerferkegel und blendet das Auto aus, indem es nur um das Auto herumleuchtet und so Blendung für den entgegenkommenden Fahrer vermeidet.

Die Kombination aus Stereokameras, Ultraschallsensoren und Infrarotlichtsystemen mit automatischem Bremsassistenten wird dann in Zukunft kritische Verkehrssituationen durch “Eigeninitiative” des Fahrzeugs entschärfen. Längere Erfahrungen und absolute Zuverlässigkeit im Alltag stehen noch aus.

Infrarotüberwachung des Fahrers

So hat sich der Scheinwerfer im Auto entwickelt

Moderne Beleuchtung am Auto

Lichtassistenten

Infrarotlicht als Basis für autonome Systeme

(Stand 22.12.2024)