Scheinwerfertechnologie, die entgegenkommende Fahrer nicht blendet – wo gibt es sie?

Magna stellte Flüge von Washington, DC nach Detroit und Unterkunft zur Verfügung, damit Ars an seinem Technologietag teilnehmen konnte. Ars akzeptiert keine bezahlten redaktionellen Inhalte.

TROY, Michigan – Trotz der US-amerikanischen Dominanz in vielen verschiedenen Technologiebereichen sind wir bei Autoscheinwerfern leider ein eher rückständiges Land. Das ist seit Jahrzehnten so, als Folge restriktiver Bundesvorschriften für Kraftfahrzeuge, die nur selten aktualisiert werden. Die neuesten Scheinwerfer, die sich ihren Weg durch die Bürokratie auf die Straße bahnen, sind Aktivmatrix-LED-Lampen, die ihren Lichtstrahl so formen können, dass entgegenkommende Fahrer nicht geblendet werden.

Ab den 1960er Jahren erlaubten die Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMS) nur noch abgedichtete Scheinwerfer für Fern- und Abblendlicht. In der Folge verkauften Automobilhersteller wie Mercedes-Benz in Nordamerika Autos mit einer weniger leistungsfähigen Beleuchtung als den europäischen Kunden.

Vor zehn Jahren war das noch der Fall. 2014 versuchte Audi erfolglos, seine neue Laser-Fernlichttechnologie auf US-Straßen zu bringen. Die Laserlichter wurden im Rennsport-Schmelztiegel des 24-Stunden-Rennens von Le Mans entwickelt und leuchten die Straße viel weiter aus als das Fernlicht der damaligen Zeit. In diesem Fall musste die Lichttechnik jedoch sowohl die National Highway Traffic Safety Administration als auch die Food and Drug Administration zufriedenstellen, die für die Regulierung aller Laserprodukte zuständig ist.

Die gute Nachricht ist, dass Laser-Fernlicht ab 2019 endlich als Option auf US-Straßen verfügbar war, allerdings musste die Leistung reduziert werden, um die Reichweite zu verringern.

Der Widerstand der NHTSA gegen moderne Beleuchtungstechnik ist nicht ganz fehl am Platz. Natürlich ist es für einen Autofahrer gut, nachts weit auf der Straße sehen zu können. Andererseits ist es absolut nicht gut, von den hellen Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrers geblendet oder geblendet zu werden. Genauso wenig ist es gut, wenn man seine Nachtsicht durch das grelle Licht eines Autos (immer ein Pickup) hinter einem verliert, dessen zu helles Licht die Spiegel füllt.

Hier kommen Aktivmatrix-LED-Fernlichter ins Spiel, die Cluster steuerbarer LED-Pixel verwenden. Man kann es sich wie eine erweiterte Version der Funktion „Automatisches Fernlicht“ vorstellen, die in vielen neueren Autos zu finden ist. Dabei werden die nach vorn gerichteten Sensoren des Autos verwendet, um zu erkennen, wann das Licht gedimmt und wann das Fernlicht eingeschaltet bleiben soll.

Hier werden die Sensordaten viel granularer genutzt. Anstatt das gesamte Fernlicht auszuschalten, schaltet das Auto nur einzelne Pixel ab, so dass die Fahrbahn zwar noch beleuchtet ist, ein Auto ein paar hundert Meter weiter aber nicht.

Anstatt völlig neue Scheinwerfer für die USA zu entwickeln, bestand die Lösung der meisten OEMs darin, die Hardware hier anzubieten, aber die Strahlformungsfunktion zu deaktivieren – was einfach ist, wenn es sich nur um Software handelt. Doch 2022 gab die NHTSA nach – neun Jahre, nachdem Toyota die Aufsichtsbehörde erstmals gebeten hatte, ihre Haltung zu überdenken.

Den Blick eines Regulators befriedigen

Es gab jedoch einen Haken. Obwohl dies inzwischen eine etablierte Technologie mit europäischen, chinesischen und Society of Automobile Engineers-Standards war, wollte die NHTSA etwas anderes genug dass ein völlig neues Testverfahren erforderlich sei, um diese Anforderungen zu erfüllen, damit diese neumodischen Lichter niemanden mehr blenden würden.

Die Durchführung, Analyse und Genehmigung dieser Tests nimmt Zeit in Anspruch, aber dieser Prozess findet bei Zulieferern in der gesamten Branche statt. So zeigte der Tier-1-Zulieferer (und Vertragsautohersteller) Magna Ars auf seinem jüngsten Technologietag beispielsweise seine neue Invision Adaptive Driving Beam-Familie von Lichtprojektoren, die er in verschiedenen Auflösungen entwickelt hat, darunter eine 48-Pixel-Version (mit 22 Strahlsegmenten) für Fahrzeuge der Einstiegsklasse.

“Das Wichtigste an dieser Regelung ist, dass die Übergangszone zwischen dem dunklen und dem hellen Bereich innerhalb eines Grads liegen muss. Wir haben das erreicht und sogar übertroffen. Daher sind wir mit unserem Design sehr zufrieden”, sagte Rafat Mohammad, F&E-Leiter bei Magna. Die Form des Strahls, der auf eine Leinwand vor uns projiziert wurde, erinnerte an das Profil des UFOs auf dem Poster aus Mulders Büro in Akte X.

„Es richtet sich an einen bestimmten OEM, der es so mag, und das ist unsere Lösung. Unser spezieller Projektor ist einzigartig, denn der untere Teil unseres Projektors, der aus 15 LEDs besteht, lässt sich einzeln steuern“, sagte Mohammad. Diese müssen so eingestellt werden, dass sie mit dem Abblendlicht des Autos funktionieren – was weiterhin gesetzlich vorgeschrieben ist –, um zu verhindern, dass das Abblendlicht Bereiche beleuchtet, die dunkel bleiben sollen.

Im High-End-Bereich hat Magna einen Cluster mit 16K-Auflösung entwickelt, der verschiedene neue Funktionen ermöglicht, wie etwa die Verwendung der Lichter, um Richtungen direkt auf die Fahrbahn zu projizieren oder mit anderen Verkehrsteilnehmern zu kommunizieren – ein Auto könnte beispielsweise einen Zebrastreifen vor sich projizieren, wenn es für einen Fußgänger angehalten hat. „Es handelt sich wirklich um einen funktionsbasierten Projektor, der auf den Wünschen des OEM basiert und der in seine Suite programmiert werden kann, wann immer er programmieren möchte“, sagte Mohammad.

Was den Zeitpunkt angeht, wann die Lichter die Straßen nachts erhellen werden, sagt Magna, dass es noch ein paar Monate dauern wird, bis der Validierungsprozess abgeschlossen ist. Dann sind sie bereit für einen OEM. Und Magna ist nur einer von mehreren Zulieferern moderner Beleuchtung für die Branche. Also sollten noch ein paar Jahre vergehen.