Multibeam-Scheinwerfer beim Mercedes CLS

Beim Multibeam-Scheinwerfer im Mercedes CLS wird Matrixtechnik eingesetzt. Lieferant ist Automotive Lighting. Bild: Daimler

Halogen ist tot, dem Xenonlicht läutet das Totenglöckchen und auch bei LED steht die Wachablösung ? hin zum Laserlicht ? bevor. So könnte das Zukunftsszenario für das Fahrzeuglicht an aktuellen Stammtischen lauten. Tatsache aber ist: Der Großteil der Fahrzeuge läuft mit Halogenscheinwerfern vom Band. LED als Lichtquelle ist schwer im Kommen, liegt aber beim Marktanteil nur im mittleren einstelligen Prozentbereich. Ihr Anteil geht überwiegend zulasten der Ausrüstung mit Xenonlicht. Das wiederum ist beim Thema Lichtperformance weiterhin State of the Art.

Weshalb OEM und Lieferanten aber häufig über Halbleiter-Lichtquellen ? zu denen auch das Laserlicht zählt ? reden, liegt daran, dass Scheinwerfer, Leuchten, ja schlicht die gesamte Beleuchtung, inzwischen zu einem Designelement besonderen Ranges avancieren. So befasst sich etwa bei Daimler mehr als ein Dutzend Designer nur mit Licht. LED bieten ihnen dabei fraglos die größten Möglichkeiten. Dazu gehört die hohe Farbtemperatur, die zu einem bläulichen
Farbeindruck führt. Der ist angesagt.

Die Zulieferer wissen um die Trends. “Die OEM wollen praktisch für jedes neue Modell auch ein Angebot für einen LED-Scheinwerfer”, sagt Steffen Pietzonka, Leiter Marketing Licht bei Hella. Dies gelte beileibe nicht nur für Premiumfahrzeuge, sondern bis hinein in die Kompaktklasse.

Jenseits des optimalen Wirkungsgrads

Für diese Klasse sind gerade Scheinwerfer von Interesse, deren LED aus zwölf bis 18 Watt Leistung so viel Licht holen, wie es ein mittlerer bis guter Halogenscheinwerfer liefert. Solche Systeme bieten dann tatsächlich jenen geringeren Energieverbrauch, der allgemein den LED-Scheinwerfern zugeschrieben wird. Bei den noch überwiegend in der Oberklasse verbauten Leuchtdioden-Scheinwerfern ist dies aber nicht der Fall, denn die sollen mehr bringen als ein Halogenscheinwerfer. Dazu müssen die LED deutlich oberhalb des Bereichs des optimalen Wirkungsgrads betrieben werden. Dieser liegt bei rund 30 Prozent des maximal möglichen Lichtstroms. Höherer Output sorgt für eine Erwärmung der Halbleiter, die einen Teil des Energieverbrauchs abbildet, der bei einem Oberklassenscheinwerfer durchaus in der gleichen Größenordnung liegt wie bei Halogen. Die Krux: LED reagieren empfindlich auf Erwärmung. Über 150 Grad lassen die Hersteller nicht zu. Eine aktive Kühlung ist notwendig, die wiederum einen weiteren Teil des erstaunlich hohen Verbrauchs verursacht.

Xenonlicht, Philips

Xenonlicht aus nur einem Modul: Die 25-Watt-Lampe D5 von Philips wird direkt mit Bordspannung angesteuert. Bild: Philips

Die erwähnten “kleinen” Scheinwerfer mit einem Licht auf Halogen-Niveau geben sich dagegen mit einem Kühlkörper zufrieden und stellen mit Blick auf die Energieeffizienz einen großen Fortschritt dar. Allerdings dürften sie in absehbarer Zeit in den kleineren Klassen weiterhin nur optional angeboten werden. Der Grund liegt im Preis: Ein einfacher LED-Scheinwerfer, etwa mit LED im Abblend- und einer Halogenlampe im Fernlicht, kostet rund vier bis fünf Mal soviel wie ein System mit reiner Halogenbestückung. Für das gleiche Geld sind auch einfache Xenonscheinwerfer zu bekommen, die bei Abblend- und Fernlicht eine gute Leistung erbringen. Ein LED-Scheinwerfer mit Oberklasse-Features schlägt mit rund dem doppelten Preis zu Buche.

In einer Nische existiert eine 25-Watt-Variante des Xenonlichts, die für OEM besonders kostengünstig ist. Bei ihr sind eine Scheinwerfer-Reinigungsanlage und die automatische Leuchtweitenregelung nicht vorgeschrieben. Angesichts des Siegeszugs der LED ist das Interesse jedoch verhalten. Eine Ausnahme ist der Volkswagen-Konzern und im Speziellen, die Marke Audi. Dr. Wolfgang Huhn, beim Hersteller Leiter Licht und Sicht, kann sich vorstellen, dass 25-Watt-Xenon einmal die Standard-Lichttechnik in den kleineren Modellen sein wird, während in den großen Audi-Baureihen LED leuchten werden. Dabei setzt der Entwickler auf die D5-Lampe von Philips, die kein getrenntes Steuergerät mehr benötigt.

Auf den Punkt gebracht ? die Möglichkeiten des Lasers

BMW-Laserlicht, gebaut von ZKW

Drei Laserdioden von Osram bringen beim Laserlicht von BMW ein Leuchtstoffplättchen zum Strahlen. Gebaut wird der i8-Scheinwerfer von ZKW. Bild: BMW

Bei der Premium-Lichttechnik bietet Xenon weiterhin die höchste Effizienz. Die weit überwiegend eingesetzte Technik mit 35-Watt-Lampen benötigt mit Blick auf den Energiekonsum rund 40 Watt pro Scheinwerfer, gegenüber 55 Watt bei Halogen und etwa dem gleichen Wert bei den meisten LED-Scheinwerfern der Oberklasse. Eine Ausnahme bildet das Matrixlicht, wie es zunächst im Audi A8 eingeführt wurde und jetzt auch im neuen Mercedes CLS erhältlich ist. Weil beim A8 selten alle der 25 Haupt-LED eingeschaltet sind, liegt der Energieverbrauch nach den Worten von Dr. Wolfgang Huhn in der Größenordnung von ebenfalls 40 Watt.

Das Matrixlicht zeigt auch über das Thema Energie hinaus, was Leuchtdioden im Vergleich zu anderen Lichtquellen leisten. So ist etwa die gezielte Anleuchtung einzelner Stellen auf der Fahrbahn und in der Umgebung in dieser Geschwindigkeit sowie mit der Vielzahl an Funktionen, nur mit der Matrixtechnik möglich. Auch blendfreies Fernlicht ist leicht darstellbar, was allerdings auch mit Projektionsmodulen und Lichttechniken, von Halogen über der häufigsten Variante Xenon bis hin zu LED, erreicht werden kann. Mit dem Matrixlicht, das auch Pixellicht genannt wird, hat Huhn ein neues Kapitel in der Lichttechnik aufgeschlagen.

Den Wettstreit zwischen Ingolstadt und München, wer das erste Auto mit Laserlicht bringt, hat BMW mit dem i8 für sich entschieden. Bei Licht und Sicht ist der Vorteil dieser jungen Technik beschränkt. Das Wort Laser verfehlt jedoch nicht seine Wirkung. Dabei wird kein Laserstrahl zur Beleuchtung der Straße eingesetzt, denn der würde lediglich einen so gut wie nicht sichtbaren Punkt erzeugen. Vielmehr dienen mehrere Laserdioden ? eine einzelne bringt noch nicht genügend Leistung ? dazu, einen Leuchtstoff zum Strahlen zu bringen. Dessen Licht wird konventionell über einen Reflektor oder ein Projektionssystem auf die Straße gebracht. Derzeit erfolgt dies mit zusätzlichen Fernscheinwerfern, die ? um große Reichweiten zu erzielen ? mit sehr engen Lichtbündeln arbeiten.
Der große Vorteil des Laserlichts liegt nicht in der Menge des Lichts. Eine vergleichbare wäre sogar aus Halogenscheinwerfern erzielbar. Vielmehr ermöglicht Lasertechnik den Einsatz sehr kleiner Scheinwerfer und Lichtaustrittsflächen. Und: Der Laser kann entfernt vom Scheinwerfer eingebaut und über einen Lichtleiter mit ihm verbunden werden. Experten sehen das Laserlicht jedoch keinesfalls als Ersatz für andere Lichttechniken.

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Fritz Lorek/ks