LED-Scheinwerfer eröffnet neue Styling-Möglichkeiten

Erstmals dynamisches Abbiegelicht in LED-Technik - Gemeinschaftsprojekt von Hella und Stanley

Lippstadt / Tokyo, im September 2005. Einen LED-Scheinwerfer-Prototypen mit dynamischem LED- Abbiegelicht stellt Licht- und Elektronikspezialist Hella gemeinsam mit seinem japanischen Kooperationspartner Stanley erstmals auf der IAA 2005 in Frankfurt vor. In dem Voll-LED-Scheinwerfer verwirklichen die Lichtspezialisten wegweisende optische und lichttechnische Innovationen, wie kartovale* Kunststoff-Linsen und einen so genannten "Lichtvorhang" in LED-Technik, die den Fahrzeug-Stylisten neue Möglichkeiten für das Frontdesign eröffnen. Erstmals realisiert wurde ein dynamisches Abbiegelicht in LED-Technik, das ohne mechanische Bauteile auskommt.

Als Lichtquellen setzt Hella sowohl speziell für den Einsatz im Automobil entwickelte LED-Baugruppen von Kooperationspartner Stanley als auch Standard-LEDs ein. Mit Hilfe unterschiedlicher optischer Systeme wird das Licht auf die Straße gerichtet. Fünf nebeneinander angeordnete, massive Kunststofflinsen-Module im oberen Teil des Scheinwerfers erzeugen das Abblendlicht. Für das Fernlicht schalten sich zwei weitere Module hinzu, die vertikal außen im Schweinwerfer platziert sind. Zwischen diesen beiden Fernlicht-Modulen befinden sich zwei Standard-LEDs hinter kleinen, eckigen Optik-Elementen aus Kunststoff. Gemeinsam mit den abgedimmten Fernlicht-Modulen sorgen sie für das Tagfahrlicht.

Bezogen auf Anzahl und Leistungsfähigkeit der LEDs ist der neue Scheinwerfer von Hella und Stanley so ausgelegt, dass damit im Jahr 2008 eine Lichtleistung wie mit einem Xenon-Scheinwerfer erreicht werden kann. Dabei berücksichtigen die Lichtspezialisten die bis dahin zu erwartende, kontinuierlich steigende Leistungsfähigkeit der weißen LEDs.

Erstmals in einer Scheinwerfer-Studie eingesetzt wird ein so genannter "Lichtvorhang" für das Positionslicht. Das Prinzip: das Licht mehrerer nicht sichtbarer LEDs wird in eine lichtleitende Kunststoffplatte eingekoppelt und verteilt sich durch Reflexionen gleichmäßig an deren Innenseite. Dort befinden sich lichtstreuende Auskoppel-Elemente, die das Licht nach vorne hin ablenken und den Effekt einer homogen leuchtenden Fläche erzeugen. Damit lassen sich neue, fahrzeug- und kundenspezifische Nacht-Design-Lösungen realisieren. Ein Beispiel: Das Blinklicht aus sieben Standard-LEDs ist hinter dem Lichtvorhang angeordnet und erzeugt zusammen mit dem eingeschalteten Positionslicht ein individuelles Erscheinungsbild.

Ebenfalls komplett neu ist das dynamische Abbiegelicht, das in dem LED-Scheinwerfer als separates Modul im unteren Teil des vorderen Stoßfängers untergebracht ist. Vier nebeneinander angeordnete kartovale Kunststoff-Linsen sind unterschiedlich ausgerichtet und lenken das Licht der dahinter angeordneten LED-Baugruppen dynamisch in enge Kurven oder erleuchten Abbiegesituationen. Prinzipiell lassen sich unterschiedliche Einschalt-Algorithmen über die Steuerungselektronik realisieren. So können alle vier Elemente in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Lenkwinkel zusammen eingeschaltet und langsam wieder zurückgedimmt werden. Außerdem ist eine dynamische, stufenweise Aktivierung der vier Elemente denkbar. Das ermöglicht die optimale Anpassung dieses additiven Sicherheitslichts an die jeweilige Kurvensituation.

Ein weiterer Vorteil dieses Abbiegelichts in LED-Technik: es kommt komplett ohne mechanische Elemente aus, die LEDs werden direkt elektronisch angesteuert und streuen das Licht mit Hilfe der optisch entsprechend ausgelegten und angeordneten Kartovale in die Kurve.

Eine Integration in den Hauptscheinwerfer ist ebenfalls möglich.

Mit diesem neuen Scheinwerfer-Prototypen geht Hella weitere Innovationsschritte nach vorn auf dem Weg, bis etwa 2008/09 einen serienreifen Voll-LED-Scheinwerfer zu präsentieren. Im März 2005 hatte das Unternehmen der Öffentlichkeit einen ersten einsatzfähigen Prototypen vorgestellt, der gemeinsam mit Volkswagen-Ingenieuren auf Basis eines aktuellen Golf-Scheinwerfers entwickelt worden ist. Im Mai 2005 wurde dieser LED-Scheinwerfer auf der Motor-Show in Barcelona mit dem Innovationspreis der spanischen Automobil-Ingenieurvereinigung STA (Sociedad de Técnicos de Automoción) ausgezeichnet.

Hauptgrund für die Entwicklung von LED-Scheinwerfern ist neben den Designaspekten die Wartungsfreiheit des Scheinwerfers. Ziel ist es einen Scheinwerfer zu entwickeln, der ein Fahrzeugleben lang ausfallsicher funktioniert und die Energiebilanz der gesamten Fahrzeugbeleuchtung positiv beeinflusst.

Zulassungssituation für LEDs im Scheinwerfer:

In den USA sind Scheinwerfer mit LEDs für Hauptlichtfunktionen nach den dort gültigen SAE-Normen bereits zulässig. In Europa beziehungsweise im Geltungsbereich des ECE-Reglements ist mit einer entsprechenden Zulassung bis 2008 zu rechnen. Signalfunktionen im Scheinwerfer (Blink-, Positions- und Tagfahrlicht) mit LEDs sind heute sowohl im ECE- als auch im SAE-Geltungsbereich zulässig.

* Kartoval-Linsen: ein Kunstbegriff aus "kartesisch" (von Descartes) und oval; auf Basis einer kartesianischen mathematischen Formel erzeugte ovale Linsen.