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Pixel-Scheinwerfer soll Lichtverteilung revolutionieren

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mercedes multibeamWird nach sicherheitsrelevanten Komponenten eines Autos gefragt, dürften die Scheinwerfer nur selten genannt werden. Dabei hat sich dieser Bereich in den vergangenen Jahren regelrecht rasant weiterentwickelt, nicht zuletzt durch das auch für Lichtsignaturen eingesetzte Tagfahrlicht, bei dem mittlerweile überwiegend auf LEDs zurückgegriffen wird. Aber auch Abblend- und Fernlicht werden immer häufiger mit den Dioden ausgestattet, in der höchsten Ausbaustufe ist dann meist auch eine adaptive Steuerung möglich. Mit den sogenannten Pixel-Scheinwerfern kündigt sich nun der nächste Schritt an.

Entwickelt wurde der neuartige Scheinwerfer gemeinsam von Daimler, Fraunhofer, Hella und Infineon, das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt Fördermittel bereit. Von der Idee bis zum nun erfolgreich durchgeführten Feldtest hat es nach eigenen Angaben dreieinhalb Jahre gedauert, bis zur Serienreife wird es aber noch etwas dauern – die Rede ist vom Ende des Jahrzehnts.

Technisch weicht der Pixel-Scheinwerfer von bisherigen LED-Scheinwerfen deutlich ab. In letzteren kommen derzeit einzelne LEDs zum Einsatz, im Multibeam-LED-Scheinwerfer der neuen E-Klasse von Mercedes-Benz beispielsweise 84, die einzeln geschaltet werden können. Im neuen Scheinwerfer werden hingegen drei neuartige LED-Lichtquellen mit jeweils 1.024 einzeln ansteuerbaren Lichtpunkten verbaut, insgesamt sorgen somit pro Fahrzeugseite 3.072 „Pixel“ für die Ausleuchtung der Straße.

Aufgrund der beengten Platzverhältnisse im Scheinwerfer mussten dafür wichtige Bestandteile neu entwickelt werden, bisher konnten Komponenten neben- oder übereinander platziert werden. Osram, Infineon und das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration setzen nun jedoch auf einen LED-Chip, in den die Elektronikansteuerung bereits integriert ist, das notwendige Array liegt direkt auf dem Chip. Der wiederum steckt in einem neuen LED-Modul, das elektrisch und thermisch direkt mit der Fahrzeugelektronik verbunden ist. Nötig waren außerdem das Finden einer effizienten und platzsparenden Wärmeabfuhr sowie von Materialien mit den gewünschten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig hoher Produktionsausbeute.

Dass die am Ende stimmt, liegt auch an einer neuen Technologie, die vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF entwickelt wurde. Per ultraviolettem Laser können defekte Bereiche des LED-Chips schon während der Herstellung repariert werden. Dafür werden die entsprechenden Stellen durch Materialabtragung entfernt oder isoliert und nachbearbeitet. Die durchschnittliche Lebensdauer soll so höher als bei herkömmlichen LEDs ausfallen.

Die hohe Zahl an Lichtpunkten führt am Ende dazu, dass das Licht noch feiner als bei bisherigen adaptiven LED-Scheinwerfern verteilt werden kann. Je nach Straße und Geschwindigkeit soll automatisch die jeweils beste Ausleuchtung eingestellt werden, selbst enge Kurven sollen für das System kein Problem darstellen. Zudem sollen andere Verkehrsteilnehmer noch weniger geblendet werden, unter anderem durch das Abschalten der Lichtpunkte, die sonst den Kopf anleuchten würden. Dadurch, so Daimler, müsste das Fernlicht beispielsweise auf Landstraßen nie mehr abgeblendet werden.

Ähnliches versprechen die Hersteller für die derzeit verfügbaren adaptiven Lösungen. Allerdings kommt es in der Praxis immer mal wieder vor, dass abgeschaltete LEDs zu früh wieder aktiviert und entgegenkommende Fahrzeuge doch für Sekundenbruchteile geblendet werden. Verantwortlich dafür ist jedoch die Sensorik in Form von Frontkameras, die auch bei Pixel-Scheinwerfern eine entscheidende Rolle spielen dürften.

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Kommentare (19)

#10
Registriert seit: 18.12.2012

Matrose
Beiträge: 32
Fraunhofer und Infineon entwickeln und tragen anscheinend die meisten Kosten.
Hella und Daimler kümmern sich um die Spezifikation und die wesentlichen technischen Anforderungen.
Obendrein wird das Projekt aus der Staatskasse finanziert.
Daimler trägt anscheinend die geringsten Kosten - wer eine Bekanntmachung über die getätigten Förderungsgelder findet, soll diese posten.
Wer profitiert am Ende am meisten? Daimler.
Genial gewirtschaftet.
#11
Registriert seit: 30.11.2012

Banned
Beiträge: 529
@tzk

Bei normalen leuchtmitteln (leuchten durch glühen eines drahtes) hängt die farbe von der temperatur ab. Das blau licht ist blau weil es deutlich heißer in der lampe glüht und damit deutlich heller ist.
#12
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Registriert seit: 06.02.2014
Im sonnigen Süden
Admiral
Beiträge: 9484
Zitat SalatKraut;24972784
Fraunhofer und Infineon entwickeln und tragen anscheinend die meisten Kosten.
Hella und Daimler kümmern sich um die Spezifikation und die wesentlichen technischen Anforderungen.
Obendrein wird das Projekt aus der Staatskasse finanziert.
Daimler trägt anscheinend die geringsten Kosten - wer eine Bekanntmachung über die getätigten Förderungsgelder findet, soll diese posten.
Wer profitiert am Ende am meisten? Daimler.
Genial gewirtschaftet.

Man braucht allerdings für sowas zwingend einen Autohersteller der das erstmal für seine Modelle anbietet.
Da ist Daimler halt leider am längeren Hebel...
Womöglich haben sie sogar das bessere Geschäft ermöglicht als die Konkurenz.

Zitat ASCI3;24972898
@tzk

Bei normalen leuchtmitteln (leuchten durch glühen eines drahtes) hängt die farbe von der temperatur ab. Das blau licht ist blau weil es deutlich heißer in der lampe glüht und damit deutlich heller ist.
Wir reden hier aber von LEDs. Deren Wellenlänge wird vom Abstand zwischen Kathode und Anode bestimmt und nicht durch die Temperatur (wobei sich die Farbe grade aufgrund der genannten Eigenschaft, immerhin im flüssigem Stickstoff ändert).
#13
Registriert seit: 20.05.2010
Dresden
Gefreiter
Beiträge: 57
Zitat SalatKraut
Obendrein wird das Projekt aus der Staatskasse finanziert.

Die Auto Industrie hat halt immer noch den besten Draht nach Berlin :) Was da teilweise an Geldern genehmigt wird, grenzt schon an Veruntreuung und ist in dem Ausmaß in keiner anderen Branche möglich :eek:
#14
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Registriert seit: 20.05.2012

Obergefreiter
Beiträge: 105
Zitat ASCI3;24972898
@tzk

Bei normalen leuchtmitteln (leuchten durch glühen eines drahtes) hängt die farbe von der temperatur ab. Das blau licht ist blau weil es deutlich heißer in der lampe glüht und damit deutlich heller ist.


Wie du schon schreibst, bei Leuchtmitteln mit Glühwendel. Das ist aber selbst bei einem Polo immer seltener der Fall.
Bei Xenon (Gasentladungslampe) kann man die Farbtemperatur über die Metalle im Leuchtmittel variieren. Bei LEDs wieder ganz anders.
Ich finde die Entwicklung der Scheinwerfer als eines der wichtigsten Schritte zum sicheren Automobil und freue mich schon irgandwann mal mein Xenon in Rente zu schicken und mit Matrix-LED oder Laser durch die Nacht zu fahren. Wie einige schon anmerkten muss aber unbedingt an der Vermeidung von Blendung anderer Verkehrsteilnehmer gearbeitet werden.
#15
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Registriert seit: 29.08.2012

Fregattenkapitän
Beiträge: 3034
Ist ja ganz nett, aber wenn nicht nebenher immer ein Notlicht an einem separaten Schaltkreis läuft, der nach dem Prinzip Batterie->Lampe->Batterie aufgebaut ist, sehe ich schon die ersten Fahrzeuge nachts ineinanderkrachen, weil die Software fehlerhaft ist, oder ein IC wegen eines Nebeltropfens durchgebrannt ist.
#16
Registriert seit: 18.10.2007

Hauptgefreiter
Beiträge: 210
Dann dauert es nichtmehr lange,bis man Navigationsdaten auf die Straße "beamen" kann.Oder für die Polizei gleich mal die aktuelle Geschwindigkeit der Fahrzeuges.Visionen über Visionen.
#17
Registriert seit: 07.07.2015

Hauptgefreiter
Beiträge: 205
Etwas mehr Steuerbarkeit des Lichts finde ich wunderbar, als Fahrrad Fahrer wird man ja jetzt schon abundzu total weg geblendet.
#18
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Registriert seit: 08.03.2012

Oberbootsmann
Beiträge: 794
Zitat SalatKraut;24972784
Fraunhofer und Infineon entwickeln und tragen anscheinend die meisten Kosten.
Hella und Daimler kümmern sich um die Spezifikation und die wesentlichen technischen Anforderungen.
Obendrein wird das Projekt aus der Staatskasse finanziert.
Daimler trägt anscheinend die geringsten Kosten - wer eine Bekanntmachung über die getätigten Förderungsgelder findet, soll diese posten.
Wer profitiert am Ende am meisten? Daimler.
Genial gewirtschaftet.


Woher willst du das wissen? Du hast keine Ahnung von den internen Verträgen oder Abmachungen...
Der Preis wird ausgehandelt. Ich glaube mal nicht, dass einer der Parteien sich da über den Tisch ziehen lässt.
Dazu sind die beteiligten Firmen zu groß.
Und so wie es sich für mich anhört, wird das Projekt in der Forschung unterstützt. Nicht in der Umsetzung.

Was ich hier nur sehe sind Vorurteile gegen Teile der Autoindustrie. Komm mal runter und verdamme nicht einfach so Firmen, weil du die nicht magst...
#19
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Registriert seit: 31.08.2007

Gefreiter
Beiträge: 48
Zitat ASCI3;24972898
@tzk

Bei normalen leuchtmitteln (leuchten durch glühen eines drahtes) hängt die farbe von der temperatur ab. Das blau licht ist blau weil es deutlich heißer in der lampe glüht und damit deutlich heller ist.


Die Lichtfarbe bei Halogen Leuchtmittel wird Primär durch einen Farbfilter erzeugt
Bei Xenon (Gasentladung) durch verschiedene Mineralien
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