Von der Karbidlampe zum Laserlicht

Die nächste Revolution in der Fahrzeugbeleuchtung steht im Herbst an. Dann ist das Laserlicht verfügbar und reiht sich ein in eine Serie bahnbrechender Innovationen in der Scheinwerfertechnik.

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Laserlicht, wie es ab Herbst von Audi und BMW angeboten wird, ermöglicht es, den Bereich des Fernlichts von rund 300 auf 600 Meter zu erweitern, und zwar ohne Blendung des Gegenverkehrs. Mit diesem Schritt hat die Entwicklung der Fahrzeugbeleuchtung eine erstaunliche Entwicklung vollzogen, die 1892 mit der Einführung der Karbidlampe begonnen hatte.

Laserlicht, das klingt nach Science Fiktion, nach Krieg der Sterne mit Laserstrahlen, die lichtschnell vorwiegend zerstörerisch wirken. Doch keine Sorge, die Scheinwerferaugen der künftigen Fahrzeuggenerationen sollen keinesfalls den Rest der Verkehrsteilnehmer lasern. Die Entwickler nutzten bereits bekannte Module aus der LED-Technik.

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Das neue Fernlicht generiert jeweils durch ein Laser-Modul pro Scheinwerfer einen Lichtkegel mit der doppelten Leuchtweite des Voll-LED-Scheinwerfers. Diese Module sind wesentlich kleiner als die für das LED-Licht und benötigen noch einmal rund ein Drittel weniger elektrische Energie. Pro Modul kommen vier leistungsstarke Laserdioden zum Einsatz.

Mit einem Durchmesser von nur 300 Mikrometern (0,3 Millimeter) erzeugen diese Dioden einen blauen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 450 Nanometern. Dieser Strahl lässt sich freilich nicht direkt als nutzbares Licht verwenden. Erst seine Umlenkung via Spiegelsystem auf einen Chip mit Phosphorkristallen erzeugt ein verkehrstaugliches, weißes Licht, das die Reflektoren auf die Straße bringen.

Wichtig für die Nutzbarkeit dieses Lichts ist die sogenannte „Farbtemperatur“. Sie erreicht einen Wert von 5.500 Kelvin. Der ist ideal für das menschliche Auge. Es unterscheidet bei dieser Farbtemperatur optimale Kontraste. Dadurch ermüden die Augen deutlich weniger. Auch die Bedienung erfordert keinerlei Anstrengung oder Ablenkung. Im Audi R8 LMX aktiviert eine kamerabasierte Sensorik den Laser‑Spot ab 60 km/h selbsttätig. Die Steuerung erkennt andere Verkehrsteilnehmer und blendet sie aktiv aus.

Karbidlampen lösen Öl und Kerzen ab

Die Fahrzeugscheinwerfer haben im Laufe der Geschichte des Automobils eine weitreichende Entwicklung genommen. Bei den ersten Autos übernahmen Laternen die Aufgabe der Scheinwerfer, mit Öl oder Kerzen illuminiert. Ab 1892 kam das vom irischen Physiker Edmund Davy erstmals 1862 beschrieben Calciumcarbid zum Einsatz. Das ist ein Salz, das ein wesentlich helleres Licht beim kontrollierten Abbrennen erzeugt als Wachs oder Petroleum. Die zahllosen Unzulänglichkeiten dieser Leuchtmittel beschleunigten den Trend zum elektrischen Licht. Osram brachte 1925 eine Zweifadenlampe, die sogenannte „Biluxlampe“ auf den Markt. In ihr erzeugt ein Faden das Abblendlicht, der andere das Fernlicht.

Die ersten Scheinwerfer mit sogenannten Halogenlampen gingen 1964 in Serie. Die Zugabe der Halogene Ion oder Brom verdoppelte nicht nur die Lebensdauer einer Glühlampe, sie ermöglicht auch eine wesentlich höhere Lichtausbeute, die rund das Vierfache bei gleichbleibender Energiezufuhr beträgt. Diese Lampen tragen die Bezeichnung „H1“ – „H7“. „H4“ bezeichnet die ab 1971 eingeführten Halogenlampen mit zwei Fäden für Abblend- und Fernlicht.

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