Kärntner Forscher wollen Autoscheinwerfer verbessern, die mit Lasertechnologie funktionieren. Der besonders helle Schein kann je nach Situation ab- oder aufgeblendet werden.
Nachtfahrten sind nicht die Lieblingsbeschäftigung der meisten Autofahrer. Weltweit forschen Techniker, wie man die Lichtverhältnisse der ausgeleuchteten Straße bei dunkler Umgebung verbessern kann. Ein Ansatz wird am Carinthian Tech Research CTR, einem außeruniversitären Forschungszentrum, verfolgt: Laserlicht als Basis von Autoscheinwerfern.
„Herkömmliche Leuchtmittel sind Glühlampen, bei denen ein Draht so heiß glüht, dass er leuchtet. Die meiste Energie geht dabei als Wärme verloren“, erklärt Andreas Tortschanoff aus der Abteilung Photonic Systems am CTR in Villach. Die modernere Variante sind LED-Leuchtmittel, die Strom direkt in Licht umwandeln und mehr Licht erzeugen als glühende Drähte.
„Die Laser-Diode ist quasi ein Spezialfall der LED. Sie verhält sich zu einer LED-Leuchte wie ein Laser zu einer normalen Lichtquelle: Das Licht strahlt viel stärker.“ So kann durch Laser die Stelle, an der Licht erzeugt wird, noch kleiner designt werden. Das Licht ist trotzdem heller als bisherige Lampen.
Im Fall von Autoscheinwerfern kann ein Lasermodul dafür sorgen, dass die Straße über 600 Meter weit ausgeleuchtet ist. Man darf sich dabei aber nicht Laserpointer vorstellen, die farbige helle Punkte ausstrahlen. Die hellen Lichtstrahlen mit einer bestimmten Wellenlänge dienen im Inneren des Autos vielmehr dazu, einen Konverter anzuregen, der beim Einfall des Laserlichts ein einheitlich weißes Licht erzeugt, das dann auf die Straße projiziert wird. „Eine unserer Kernkompetenzen am CTR ist, sehr kleine optische Systeme zu entwickeln, die sehr helles Licht projizieren können“, so der Kärntner Forscher. Sei es für ein Smartphone, das man zu einem Beamer machen kann oder für Autoscheinwerfer, die weiter leuchten als herkömmliche. Die Automobilbranche hat diese Vorteile bereits erkannt: Audi und BMW bieten bereits Modelle mit Laserscheinwerfern an.
Momentan ist das Laserlicht ein Fernlicht, das automatisch zugeschaltet wird und bei Gegenverkehr und vorausfahrenden Fahrzeugen automatisch abblendet. Künftig sei es aber auch denkbar, normales Abblendlicht mit Lasertechnologie zu gestalten.
Beleuchtung variiert
„Die Herausforderung ist, so weit zu leuchten, ohne den Gegenverkehr oder die Autofahrer vor mir zu blenden“, beschreibt Tortschanoff. Daher testet sein Team gemeinsam mit der Firma Osram, dem derzeit einzigen Hersteller von Lasermodulen für die Automobilindustrie, wie man die Beleuchtung je nach Situation variieren kann. Voranfahrende und entgegenkommende Autos sollen abgeblendet werden, ohne dass der Autofahrer selbst das Abblendlicht betätigen muss. Zugleich bleibt aber die Sichtweite bis zu 600 Meter erhalten: Ein Verdunklungsfleck über dem anderen Verkehrsteilnehmer ermöglicht, dass dieser vom Laserscheinwerfer nicht geblendet wird. Und es sollte möglich werden, ein Reh am Straßenrand durch aufhellende Beleuchtung früher sichtbar zu machen oder Verkehrszeichen besonders hervorzuheben.
„Denkt man weiter in die Zukunft, kann man die optimale Lichtverteilung nutzen, um Warnungen oder Markierungen in das Sichtfeld des Fahrers einzublenden“, sagt Tortschanoff. So könnten sowohl der Autofahrer als auch ein Fußgänger am Straßenrand durch die Laserleuchten gewarnt werden, die auf die Straße ein rotes Warnschild projiziert, sobald der Fußgänger vom intelligenten Auto der Zukunft erkannt wurde. (vers)
IN ZAHLEN
30Prozent mehr Licht bei 30 Prozent weniger Energieverbrauch versprechen die Entwickler von Laserscheinwerfern im Vergleich zu LED-Scheinwerfern.
600Meter weit soll das Fernlicht durch Lasertechnologie die Straße ausleuchten. Verkehrsteilnehmer im Gegenverkehr schützt ein Verdunklungsfleck.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 13.08.2016)