Lichtsignatur ID.
Technologie

Licht der nächsten Generation

Technologie

Licht der nächsten Generation

Text von Benjamin Seibring
Fotografie von Volkswagen Aktiengesellschaft

Licht erhellt die Nacht, Licht macht Dinge sichtbar und Licht kann kommunizieren. Volkswagen macht das Licht zum zentralen Element des Fahrzeugs und testet interaktive Technologien und neue Lichtdesigns im Licht-Kompetenzzentrum in Wolfsburg. Sie tragen maßgeblich zur Verkehrssicherheit bei.

Text von Benjamin Seibring
Fotografie von Volkswagen Aktiengesellschaft

Licht erhellt die Nacht, Licht macht Dinge sichtbar und Licht kann kommunizieren. Volkswagen macht das Licht zum zentralen Element des Fahrzeugs und testet interaktive Technologien und neue Lichtdesigns im Licht-Kompetenzzentrum in Wolfsburg. Sie tragen maßgeblich zur Verkehrssicherheit bei.


In Zukunft soll das Licht noch mehr leisten können – mit den Studien der ID. Elektrofahrzeug-Familie werden Lichtkonzepte mit dem Fahrer und anderen Verkehrsteilnehmern – ganz gleich ob diese im Auto, mit dem Motorrad, dem Fahrrad oder als Fußgänger unterwegs sind – sogar interagieren können.

 

Lichttunnel für noch mehr Durchblick

Beim Thema Lichttechnologie hat sich Volkswagen als Innovationstreiber aufgestellt: Ein 100 Meter langer, 15 Meter breiter und fünf Meter hoher Tunnel dient als Versuchslabor zur Erprobung neuer Lichtsysteme. Hier im Licht-Kompetenzzentrum in Wolfsburg wurde eine reale Straßenführung mit Verkehrsschildern, Fahrbahnmarkierungen und Grenzpfeilern nachgebildet. Testsituationen lassen sich unter exakten Bedingungen wiederholen, um die verschiedenen Systeme zu vergleichen und zu bewerten. Ein ebenso wichtiger Sicherheitsaspekt wie die Sichtbarkeit ist die Lichtwahrnehmung von anderen Verkehrsteilnehmern, wie entgegenkommenden Fahrzeugen und Passanten. Ein Versuchsaufbau im Licht-Kompetenzzentrum lässt auch hier exakte Messungen und Vergleiche zu. Darüber hinaus werden Interieursysteme wie Ambientebeleuchtungen, Head-up-Displays und Infotainmentsysteme unter reproduzierbaren Bedingungen getestet.

Lichtsignatur ID.
Mit dem Licht-Kompetenzzentrum ist Volkswagen optimal auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet: Im Lichttunnel werden Lichtsysteme von heute und morgen unter Realbedingungen getestet.
Blauer Touareg im Lichttunnel
100 Meter lang, 15 Meter breit und fünf Meter hoch – im Lichttunnel werden auf einer realen Straßennachbildung die Lichtsysteme von heute und morgen getestet. Dabei herrschen exakte Bedingungen, um die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Lichtsysteme optimal vergleichen zu können.

IQ.Light bringt Bewegung in den Scheinwerfer

Unter den genannten idealen Testbedingungen im Lichttunnel konnte auch die neueste Generation der IQ.Light-LED-Matrix-Scheinwerfer im aktuellen Touareg zur Serienreife gebracht werden. Sie zeichnet sich durch eine interaktive Lichtsteuerung aus. Diese macht Nachtfahrten noch komfortabler und sicherer: Einzeln aktivierbare Leuchtdioden (LEDs) ersetzen die konventionellen Leuchtmittel. 75 LEDs sind für das Abblend- und Fernlicht verbaut. Sieben Vorfeld-LEDs (in fünf Reflektorkammern) und drei Abbiegelicht-LEDs stehen ebenfalls zur Verfügung. Sie alle werden für diverse intelligente Lichtfunktionen von der Elektronik des Touareg aktiviert. Ausschlagegebend sind Signale der Frontkamera, digitale Kartendaten des Navigationssystems, GPS-Signale, Lenkbewegungen sowie die aktuelle Geschwindigkeit. So können die einzelnen LEDs in Sekundenbruchteilen punktgenau für das jeweils beste Licht aktiviert werden. Mit dem „Dynamic Light Assist“ schaltet der Fahrer das Dauerfernlicht ein. Den Rest – etwa Abblenden, Aufblenden, Stadtlicht, optimales Autobahnlicht oder Offroadlicht – erledigt der Touareg selbst.

Optionale IQ.Light-LED-Matrix-Scheinwerfer
Für den Touareg der dritten Generation wurde eines der weltweit besten Scheinwerfersysteme entwickelt: die optionalen IQ.Light-LED-Matrix-Scheinwerfer. Dank einer intelligenten Lichtsteuerung wird die Straße situationsabhängig optimal ausgeleuchtet.

Die Zukunft erstrahlt in HD

Um auch die Zukunft der Lichttechnologien unter Realbedingungen zu testen, werden sie in einem serienmäßigen Touareg installiert. Ein Innovationsprojekt sind die HD-LCD-Scheinwerfer, die eine völlig neue Ausleuchtung der Straße ermöglichen. Heutige High-End-Scheinwerfer bieten eine Auflösung von 80 Pixeln. Die HD-LCD-Scheinwerfer bringen mit bis zu 30.000 Pixeln punktgenaues Licht auf die Fahrbahn und vermeiden ebenso punktgenau Blendungen des Gegenverkehrs – ein absoluter Sicherheitsgewinn. Die neue Lichttechnologie schafft auch neue Möglichkeiten im Hinblick auf die Assistenzsysteme – ideale Fahrspuren oder Abstandsmarkierungen können mit den HD-LCD-Scheinwerfern auf die Straße projiziert werden.

Der Mikropixel-LED-Scheinwerfer ist ein kompaktes, energieeffizientes und hochauflösendes Lichtsystem, das ein maximales Funktionsspektrum bietet.

Individualisierung des Scheinwerfers

Ein noch konkreteres Entwicklungsprojekt bei Volkswagen sind die Mikropixel-LED-Scheinwerfer. Dieses kompakte, energieeffiziente und hochauflösende Lichtsystem bietet vielerlei Funktionen: eine der Fahrsituation angepasste Lichtsteuerung, interaktive Lichtprojektionen auf die Fahrbahn sowie Individualisierungsfunktionen, die via App abgerufen werden können. 

Drei Mikropixel-LED-Chips bilden die technologische Basis des Mikropixel-LED-Scheinwerfers. Im Zentrum dieser Chips sind auf einer Fläche von lediglich 4 × 4 Millimetern jeweils 1.024 Pixel angeordnet. Jeder dieser insgesamt 3.072 Pixel kann einzeln angesteuert werden, woraus sich ein riesiges Spektrum an individuellen Lichtmodi ergibt.

Der gesamte Scheinwerfer besteht aus einem großen LED-Lichtmodul für die statische Vorfeldausleuchtung und den drei äußeren Linsen. In diesen drei Linsen steckt das Wissen, mit dem eine völlig neue, leistungsstarke und interaktive Scheinwerfergeneration auf den Weg gebracht werden kann. Die jetzt realisierten 3.072 Pixel sind somit erst der Anfang – Mikropixel-LED-Scheinwerfer haben nach Expertenmeinung das technische Potenzial, bis zu 30.000 Pixel pro Chip aufnehmen und projizieren zu können. Damit haben die sparsamen Mikropixel-LED-Scheinwerfer die gleiche Auflösung wie die HD-LCD-Scheinwerfer.

 

Mikropixel-LED-Scheinwerfer
Mikropixel-LED-Scheinwerfer im Detail
„Klick-Klack-Effekt“: Beim Bremsen schaltet die horizontale Rücklichtsignatur in die senkrecht angeordnete Bremslichtsignatur um. Der Signaturwechsel unterstreicht die Erkennbarkeit der Bremse und erhöht so die Verkehrssicherheit.
Hologramme in den Rücklichtern
Nicht mehr nur Science-Fiction: In naher Zukunft  ist der Einsatz von Hologrammen in den Rücklichtern von Fahrzeugen denkbar.

 

 

Individualisierung der Schlusslichtsignatur

Als Fahrer schaut man oft auf die Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs. Umso wichtiger ist ein gelungenes Design der Heckpartie und der Rückleuchten. Letztere müssen ein Maximum an Aufmerksamkeit generieren. Seit 2014 gibt es optional im Passat LED-Rückleuchten, die eine umschaltende Signatur zwischen Schluss- und Bremslicht bieten. Seit 2018 wird diese auch bei Golf, Tiguan und Touareg angeboten. Hinzu kommt der „Klick-Klack-Effekt“, bei dem die Schlusslichtbeleuchtung in der Bremssituation von horizontal zu vertikal umschaltet. Das erhöht die Erkennbarkeit des Bremsvorgangs und somit die Verkehrssicherheit.

Über den Sicherheitsaspekt hinaus soll in Zukunft die SBBR-Leuchte (Schluss-, Blink-, Brems- und Rückfahrleuchte) individualisierbar sein. Via App auf dem Smartphone oder mit dem Infotainmentsystem kann der Fahrer unter drei unterschiedlichen Signaturen auswählen.

In Zukunft sollen innovative Matrix-SBBR-Leuchten einen noch größeren Funktionsumfang mitbringen und sogar Fahrzeuge und Fahrer miteinander kommunizieren lassen. Es erscheint eine Schneeflocke als Warnung vor Glätte in der Lichtsignatur. Durch Car-to-Car- und Car-to-X-Kommunikation können Rückleuchten dann auch vor einem Stauende warnen und so möglicherweise schwere Auffahrunfälle verhindern.

Zwar noch Zukunftsmusik und doch bei Volkswagen in der Erprobung sind Holographie-SBBR-Leuchten. Sie können Licht optisch aus der Leuchte herausholen. Blinklicht oder beispielsweise ein GTI Logo schweben so frei in der Rückleuchte.

Konkreter wird es dann beim „Optical Park Assist“. Diese neue Lichtfunktion nutzt ein sogenanntes Mikrolinsen-Array (MLA), um Hinweise und Navigationshilfen jeglicher Art auf den Boden hinter, neben oder vor dem Wagen zu projizieren. So erscheinen Einparklinien als Warnhinweis für Passanten auf dem Boden. Im Falle einer Panne erleuchtet eine Sicherheitszone um das Fahrzeug. 

Alle genannten innovativen Lichttechnologien bedeuten aber nicht nur ein neues Niveau an Sicherheit. Sie schaffen auch Möglichkeiten für ein individuelleres Fahrzeugdesign: eines das mit Fahrern, Passanten und anderen Verkehrsteilnehmern kommunizieren kann.

Projektion von Navigationshilfen mit dem "Optical Park Assist"
Der „Optical Park Assist“ nutzt ein sogenanntes Mikrolinsen-Array (MLA), um Hinweise und Navigationshilfen jeglicher Art auf den Boden hinter, neben oder vor dem Wagen zu projizieren.

Demokratisierung: Lichttechnologie muss bezahlbar bleiben
 

Im Laufe der Jahrzehnte haben sich Lichtfunktionen von statischen Leuchten beim Käfer zu hochkomplexen, teilweise interaktiven Lichtsystemen entwickelt. Und die Teilhabe an diesen Innovationen hat Volkswagen nie vom Geldbeutel des Kunden abhängig gemacht: Die jeweilige Golf Generation war immer ein Spiegelbild des technischen Fortschritts. Das galt und gilt auch für die Lichtentwicklung. Der Golf war schon früh mit Halogenscheinwerfern ausgestattet, die mit der Zeit immer lichtstärker wurden. Es folgten die ersten Xenonscheinwerfer, LED-Rückleuchten, LED-Tagfahrlicht und mit dem e-Golf (Stromverbrauch in kWh/100 km: 14,1 - 13,2 (kombiniert); CO2-Emission in g/km: 0 (kombiniert); Effizienzklasse: A+.) die ersten LED-Scheinwerfer. Fest steht auch, dass IQ.Light und folgende innovative Lichtsysteme ihren Weg in den Golf und andere Volkswagen finden werden.

/ Juni 2019

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