Lichtinnovationen

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Fahrzeuglicht von ZKW ist Produkt gewordene Innovation in begeisterndem Design.

Fahrzeuglicht von ZKW ist Produkt gewordene Innovation in begeisterndem Design. Unsere Produkte bringen nicht nur die Straßen zum Leuchten, sondern erhöhen gleichermaßen auch die Sicherheit. Wir erkennen und entwickeln Technologie für die Fahrzeug-Generationen der Zukunft. Im Folgenden werden aktuelle Innovationen von ZKW näher beleuchtet.


Mehr Power und weniger Energieverlust. Als erstes Serienfahrzeug weltweit ist der Hybrid-Sportwagen BMW i8 seit Herbst 2014 mit dem revolutionären Laser-Fernlicht erhältlich. Der „Laser-Boost“ besitzt eine deutlich höhere Lichtintensität als LED und leuchtet rund 600 Meter weit. Er ergänzt die serienmäßigen, lichtstarken LED-Scheinwerfer des Hightech-Sportlers und verdoppelt die bisherige Leuchtweite. Darüber hinaus ist das Laserlight deutlich kleiner und benötigt rund 30 Prozent weniger Energie als das bereits sehr stromsparende LED-Licht. Neben der hohen Leistung und Effizienz ist das System besonders sicher: Das gekapselte und crashsichere Laser-Leuchtmittel wird über einen speziellen, sogenannten Phosphor gestreut und so in taghelles, weißes Fernlicht umgewandelt. Dieses wird vom menschlichen Auge als angenehmer wahrgenommen und verbessert zusätzlich die Sicht bei Nachtfahrten deutlich. Die Laser-Dioden leisten 3 Watt und erzielen mit einem 0,3-Millimeter-Lichtstrahl einen Lichtstrom von cirka 500 Lumen. Damit übertrifft die Technologie sogar LED, die etwa 250 Lumen bei 1 Millimeter Lichtstrahldurchmesser erreicht.

Die optische Effizienz (das Verhältnis von erzeugtem Licht zu Lichtausbeute auf der Straße) liegt beim Laserlight mit 70 Prozent außergewöhnlich hoch. Im Vergleich dazu erreicht LED rund 40 Prozent, Xenon nur 30 Prozent. Das stärker gebündelte Laserlicht ermöglicht somit mehr Lichtleistung und Reichweite, aber auch kleinere Optiksysteme und Scheinwerfergehäuse, was sich im äußerst kompakten Scheinwerfer-Design des BMW i8 widerspiegelt. Um die großen Herausforderungen der neuen Laser-Technologie zu meistern, wurden neue Entwicklungs- und Simulationsverfahren eingesetzt.

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Feldversuche zeigen, dass viele Autofahrer nachts das Fernlicht zu spät aktivieren, und – aus Angst, den Gegenverkehr zu blenden – zu früh wieder auf Abblendlicht schalten. Dabei belegen Studien, dass nachts die Unfallzahlen deutlich steigen; schlecht sichtbare Fußgänger sind dann besonders stark gefährdet. Verkehrsteilnehmern kann die Angst vor zu viel Licht genommen werden: Ein automatisch arbeitender Fernlicht-Assistent erhöht den Fernlicht-Anteil deutlich. Mittels eines blendfreien Systems lässt sich der Fernlicht-Betrieb auf 90 Prozent der Fahrtzeit steigern – das erhöht die Verkehrssicherheit zusätzlich.

ZKW entwickelt und produziert seit Jahren blendfreie Fernlichtsysteme, sowohl auf Basis hochkomplexer mechatronischer Systeme als auch bereits solche der nächsten Generation. So nutzt das Matrix-lite von ZKW die speziellen Eigenschaften der neuen Lichtquelle LED: Durch gezieltes Ansteuern einzelner Dioden lässt sich blendfreies Fernlicht direkt durch aktives elektronisches Ein- oder Ausschalten einzelner LED-Segmente erzeugen.

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Weit mehr Fahrkomfort und Sicherheit als herkömmliches Abblendlicht machen intelligente Systeme möglich, bei denen sich die Lichtverteilung spezifischen Verkehrs- und Wettersituationen automatisch anpasst. Auf die Entwicklung des dynamischen Kurvenlichts setzten Lösungen auf, die als „Adaptive Frontlighting System“ (AFS) inzwischen eine Vielzahl innovativer Funktionalitäten bieten.

Autobahnlicht: Bei höherer Geschwindigkeit wird der Lichtkegel angehoben, die Intensität und somit die Reichweite der Beleuchtung erhöht. Dies verbessert die Reaktionszeit und Sicherheit in Gefahrensituationen.

Dynamisches Kurvenlicht: Abhängig vom Lenkradwinkel wird der Lichtkegel in die Kurve geschwenkt um eine bessere Sicht zu gewährleisten.

Landstraßenlicht: Das Landstraßenlicht entspricht einer klassischen Abblendlicht-Verteilung. Der Lichtkegel hat am rechten Fahrbahnrand eine höhere Reichweite und sorgt dafür, dass Fußgänger früher erkannt werden können. Bei der Beleuchtung der Gegenfahrbahn wird über eine Hell-Dunkel-Grenze sichergestellt, dass der Gegenverkehr nicht geblendet wird.

Schlechtwetterlicht: Durch eine gezielte Veränderung der Lichtverteilung wird die Sicherheit bei schlechtem Wetter erhöht. So wird zum Beispiel weniger Licht im Bereich direkt vor dem Fahrzeug abgestrahlt, um die durch Wasserpfützen entstehenden Reflektionen (und damit Blendungen des Gegenverkehrs) zu reduzieren.

Stadtlicht: Dank waagerechter Hell-Dunkel-Grenze vermeidet es das Blenden anderer Verkehrsteilnehmer. Außerdem wird der Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug breiter ausgeleuchtet, um Hindernisse frühzeitig zu erkennen.

Für den Münchener Premium-Hersteller BMW hat ZKW eine Weltneuheit entwickelt: das adaptive Motorrad-Kurvenlicht. Der erste Zweirad-Hauptscheinwerfer mit Roll- und Nickwinkel-Ausgleich ist seit 2010 auf dem Markt.

Bei herkömmlichen Systemen leuchten Scheinwerfer aus Kurven hinaus, beim Beschleunigen oder Bremsen heben und senken sie sich. Anders bei dieser Innovation von ZKW: Hier wird das Abblendlicht von einem Xenon-Projektionsmodul erzeugt und über einen motorgetriebenen Spiegel abgebildet. Eine schwenkbare Linse im Xenon-Modul gleicht beim Beschleunigen das Heben und beim Bremsen das Eintauchen der Fahrzeugfront und damit des Scheinwerfers aus. Bei Kurvenfahrten wird die Schräglage erfasst, auch hier passt sich der Lichtstrahl dem jeweiligen Neigungswinkel automatisch an. So bleibt die Hell-Dunkel-Linie auf der Fahrbahn stets gerade, die Fahrsicherheit erhöht sich entscheidend. Neben dem Abblendlicht verfügt der Scheinwerfer über zwei Fernlichter in Halogen-Ausführung sowie zwei von einem LED-Modul gespeiste Begrenzungslichtringe.

Bei Nacht werden Fußgänger vier Mal so oft angefahren wie tagsüber. Beim GZA erfasst ein Nachtsichtsystem alle bewegten Objekte im Blickfeld, auch wenn diese vom Scheinwerfer noch nicht beleuchtet werden. Ein ausgeklügeltes System zur Bildverarbeitung ermittelt daraus mögliche Gefahrenpotentiale und markiert diese mit einem scharf begrenzen Lichtstreifen falls eine erhöhte Kollisionswahrscheinlichkeit vorliegt. Der Blick des Fahrers wird dabei direkt auf das erkannte Gefahrenobjekt gelenkt. Auf diese Weise kann wertvolle Reaktionszeit zur Vermeidung von Fußgänger- oder Wildunfällen eingespart werden.

ZKW hat das erste Marking Light für den 7er-BMW auf den Markt gebracht. Es basiert auf der LED-Technologie und ist mit einer schwenkbaren Projektionslinse ausgestattet.

Sicher und schön

Lässt sich Licht einfangen und in Formen bringen? Ja. Wir geben ihm eine Hülle, einen Halt, und damit unverwechselbaren Charakter. Wir beherzigen, dass das Erscheinungsbild von Scheinwerfern und Signalleuchten eine zentrale Komponente zeitgemäßen Fahrzeugdesigns ist, weil wir uns der wachsenden Bedeutung der „Augen“ von Fahrzeugen bewusst sind.

Durch den Einsatz von LEDs in Kombination mit Lichtleitern, leuchtenden Platten und Körpern sind gestalterischen Variationen kaum noch technische Grenzen gesetzt. Deshalb gelingt es uns, charakteristische, markenspezifische Merkmale sowohl bei Tag- als auch im Nachtbetrieb wirkungsvoll zur Geltung zu bringen.

So haben wir für den 6er-BMW das charakteristische Doppeltuben-Design aus einem transparenten, frei formbaren 3D-Körper abgeleitet; für den 7er-BMW haben wir eine Innovation entwickelt, bei der Abblend- und Tagfahrlicht aus derselben Austrittsfläche in beiden Tuben kommen, dies führt zu einem rund um die Uhr einheitlichen Erscheinungsbild. Sicherheit muss funktional sein – im Idealfall ist sie auch schön anzusehen.