Die Frontbeleuchtung von Fahrzeugen umfasst Scheinwerfer, Tagfahrleuchten (DRLs), Blinkleuchten und Nebelscheinwerfer.Scheinwerferwaren die ersten Leuchten, die an der Fahrzeugfront zum Einsatz kamen. Sie haben die wichtige Aufgabe, die Straße auszuleuchten, damit der Fahrer bei Nacht oder bei schlechten Sichtverhältnissen aufgrund widriger Wetterbedingungen während der Fahrt eine gute Sicht hat.

Im Laufe der Jahre haben Automobilhersteller weitere Frontbeleuchtungssysteme in Fahrzeugen eingeführt, die zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr beigetragen haben. Beispielsweise ermöglichen Blinker, die sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite eines Fahrzeugs angebracht sind, dem Fahrer, andere Verkehrsteilnehmer über seine Absicht zu informieren, die Spur zu wechseln oder an der nächsten Ampel nach links oder rechts abzubiegen. Nebelscheinwerfer bieten Fahrern zusätzliche Ausleuchtung der Straße bei dichtem Nebel, wenn herkömmliche Abblend- und Fernlichter nicht ausreichen oder nicht wirksam sind. DRLs tragen dazu bei, dass ein damit ausgestattetes Fahrzeug tagsüber bei schlechten Sichtverhältnissen aufgrund widriger Wetterbedingungen oder beim Durchfahren eines Tunnels von anderen Fahrern besser wahrgenommen wird.

In letzter Zeit haben Automobilhersteller damit begonnen, Fahrzeuge mit neuen Außenbeleuchtungssystemen auszustatten, die in erster Linie der Optik dienen. Die drei Außenbeleuchtungslösungen, die Automobilhersteller für die Front ihrer Fahrzeuge anbieten, sind Frontlichtleisten, beleuchtete Kühlergrills und beleuchtete Logos. Die Frontlichtleiste scheint die beiden DRLs oder DRL-integrierten Scheinwerfer zu verbinden, um eine durchgehende Beleuchtung zu bieten. Lichtleisten wurden zunächst am Heck eines Fahrzeugs eingeführt, doch mittlerweile werden sie auch an der Front immer beliebter.

Automobilhersteller haben damit begonnen, den Kühlergrillbereich in der vorderen Stoßstange zu beleuchten, der traditionell in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE) zur Ableitung der Abluft verwendet wird. Es wird erwartet, dass diese Funktion in batterieelektrischen Fahrzeugen (BEVs) populär wird, die nicht mit Motoren ausgestattet sind und daher keinen herkömmlichen Kühler benötigen. Dadurch steht der gesamte vordere Stoßfängerbereich der Fahrzeuge für die Verzierung mit Emblemen oder Logos zur Verfügung. Die beleuchtete Emblem oder Logo wirkt tagsüber wie ein normales Chromlogo, leuchtet jedoch nachts mit einem schwachen weißen LED-Licht.

Wichtige Trends bei der Frontbeleuchtung

LED-Dominanz als bevorzugte Lichtquelle: Der auffälligste Trend im Automobilbereich – vorne, hinten und im Innenraum – ist die zunehmende Verwendung von LEDs als bevorzugte Lichtquelle gegenüber Halogen- und Xenonlampen. Die LED wurde bereits fast zwei Jahrzehnte lang in der Heckbeleuchtung eingesetzt, bevor sie in der Frontbeleuchtung Einzug hielt. Audi war der erste Automobilhersteller, der 2004 im A4 LED-Tagfahrleuchten einführte. In Scheinwerfern wurden LEDs erstmals 2006 als Lichtquelle für Abblendlicht (Lexus LS 600h) eingesetzt. Zwei Jahre später war Audi der erste Automobilhersteller, der im A8 Voll-LED-Scheinwerfer einführte.

Heute ersetzt die LED Halogen- und Xenonlampen rasch als bevorzugte Lichtquelle in Scheinwerfern, Tagfahrleuchten, Blinkern und Nebelscheinwerfern. Auch Automobilhersteller setzen LEDs als Lichtquelle für neue Außenbeleuchtungslösungen ein.

Trotz des steigenden Anteils von LEDs als Lichtquelle in Scheinwerfern und anderen Leuchten suchen Beleuchtungsanbieter weiterhin nach neuen Lichtquellen, die energieeffizienteres Licht liefern und im Falle von Scheinwerfern die Straße über eine größere Entfernung ausleuchten können. Eine größere Reichweite verschafft dem Fahrer einige zusätzliche Sekunden, um schnell zu reagieren, falls etwas vor dem Fahrzeug auftaucht.

Einige Automobilhersteller bieten Scheinwerfer mit Laserlicht an, die die Straße bis zu 600 Meter weit ausleuchten können, fast doppelt so weit wie die modernsten LED-Scheinwerfer. Das Laserlicht wird jedoch nicht als Lichtquelle verwendet, sondern ergänzt die LEDs, um eine größere Sichtweite zu erzielen. Bei solchen Scheinwerfern wird das Laserlicht bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten (70 Kilometer pro Stunde) aktiviert.

Automobilhersteller bieten seit kurzem neue Scheinwerfer an, die mit Micro-LEDs als Lichtquelle ausgestattet sind. Micro-LEDs sind deutlich kleiner als herkömmliche LEDs, sodass Beleuchtungsunternehmen mehrere tausend Micro-LEDs in jedem Scheinwerfer verwenden können, um eine hochauflösende Beleuchtung zu erzielen.

Adaptive Scheinwerfer für blendfreies Licht: Durch den Einsatz modernerer Lichtquellen in Scheinwerfern hat sich das Risiko erhöht, andere Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger, Radfahrer und Fahrer entgegenkommender oder vorausfahrender Fahrzeuge zu blenden. Blendung ist zu einem der Hauptgründe für die Zunahme von Verkehrsunfällen in der Nacht geworden.

Um das Problem des Blendens zu lösen, statten Automobilhersteller ihre Fahrzeuge mit adaptiven Scheinwerfern aus, die die Verteilung von Fern- und Abblendlicht intelligent steuern. Die drei am häufigsten verwendeten adaptiven Scheinwerfer sind das automatische Fernlicht (AHB), adaptive Frontbeleuchtungssysteme (AFS) und das adaptive Fernlicht (ADB).

Wie der Name schon sagt, schalten AHB-Scheinwerfer automatisch von Fernlicht auf Abblendlicht um, wenn das System ein Fahrzeug in seiner Reichweite erkennt. Die Scheinwerfer schalten wieder auf Fernlicht um, sobald sich das erkannte Fahrzeug nicht mehr in der Reichweite des ausgestatteten Fahrzeugs befindet. Das AHB-System stützt sich auf die Eingaben einer nach vorne gerichteten Kamera und wird bei bestimmten Fahrgeschwindigkeiten aktiv.

AFS-Scheinwerfer passen die Lichtverteilung an vordefinierte Fahrbedingungen an, beispielsweise beim Abbiegen oder beim Befahren einer kurvigen Straße. Solche Scheinwerfer verwenden Kurvenlicht, auch Abbiegelicht genannt, um den horizontalen Bereich zu vergrößern, der beim Abbiegen von den Scheinwerfern ausgeleuchtet wird.

Das Kurvenlicht kann fest oder dynamisch sein. Festes Kurvenlicht nutzt eine zusätzliche Lichtquelle oder Reflektoren im Scheinwerfer, um das Licht in die Kurvenrichtung des Fahrzeugs zu lenken. Dynamisches Kurvenlicht basiert auf einem Lichtmodul, das das Lichtmuster so ausrichtet, dass eine flexiblere Ausleuchtung erzielt wird. AFS der nächsten Generation bieten eine vordefinierte Straßenausleuchtung, die sich nach der Art der Straße (Landstraße, Stadtstraße oder Autobahn) und den Wetterbedingungen (nasse Fahrbahn) richtet.

ADB-Scheinwerfer helfen Fahrern dabei, ihre Fahrzeuge ständig mit Fernlicht zu fahren, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Das System nutzt die Daten einer Frontkamera und/oder Sensoren, um die Fernlichter teilweise auszuschalten und so eine Blendung zu verhindern.

LEDs haben maßgeblich zum Erfolg der ADB-Scheinwerfer beigetragen. Diese Scheinwerfer verfügen über Hunderte oder Tausende von LED-Segmenten oder Pixeln (in jedem Scheinwerfer), die wie eine Matrix in mehreren diskreten Reihen angeordnet sind. Das ADB-System kann diese LEDs einzeln ein- und ausschalten, um andere Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden und gleichzeitig die übrigen Bereiche für die Fahrer zu beleuchten, damit sie ihre Fahrzeuge lenken können. Neben LEDs verwenden Automobilhersteller nun auch Micro-LEDs, um blendfreie, hochdigitalisierte (HD) Straßenbeleuchtungen zu realisieren.

Neben der HD-Qualität der Straßenbeleuchtung unterstützen digitale Scheinwerfer der nächsten Generation verschiedene Fahrerassistenz- und Kommunikationsfunktionen. Dazu gehören die Begrüßungs- und Verabschiedungslichtsequenz, das Fahrbahnlicht und das Orientierungslicht sowie die Projektion des Markenlogos und der Navigationshinweise (einschließlich Warnungen) direkt vor dem Fahrzeug.

Beleuchtung als Designelement: Die Beleuchtung ist das neue Chrom in Fahrzeugen. Sie ist zu einem der effektivsten Werkzeuge für Automobil-Designer geworden, um das Frontdesign neuer Fahrzeuge zu gestalten. Automobil-Designer verwenden Scheinwerfer und Tagfahrleuchten sowie neue Lösungen für die Außenbeleuchtung wie Lichtleisten, beleuchtete Kühlergrills und beleuchtete Logos, um neue Lichtsignaturen zu schaffen, die den damit ausgestatteten Fahrzeugen eine einzigartige Identität verleihen.

Zu den wichtigsten Designtrends im Bereich der Frontbeleuchtung gehören:

• Schlankere Scheinwerfer:Dank der zunehmenden Verwendung kompakterer Lichtquellen (LEDs und Micro-LEDs) und fortschrittlicherer optischer Technologien bieten Automobilhersteller neue Fahrzeuge mit schlankeren und schärferen Scheinwerfern an. Dieser Trend ist bei Luxusfahrzeugen besonders deutlich zu erkennen. Aber auch preisgünstigere Fahrzeuge für den Massenmarkt werden zunehmend mit kompakten Scheinwerfern ausgestattet.
• DRLs gewinnen zunehmend an Bedeutung:Einige Automobilhersteller heben DRLs in ihren neuen Modellen bewusst hervor, während sie die Hauptscheinwerfer (Fernlicht und Abblendlicht) durch Abschattung verdecken. Bei solchen Fahrzeugen leuchten die DRLs ständig, wenn das Fahrzeug eingeschaltet ist und fährt, aber die Scheinwerfer werden nur aktiviert, wenn sie zur Beleuchtung benötigt werden.
• Identische Lichtsignaturen vorne und hinten:Einige Automobilhersteller bieten identische Lichtsignaturen an der Vorder- und Rückseite ihrer Fahrzeuge an. Dies kann durch die Verwendung ähnlicher Designs für DRLs an der Vorderseite und für Rückleuchten an der Rückseite oder durch die Verwendung einer Lichtleiste ähnlicher Länge und Dicke (natürlich in unterschiedlichen Farben) an der Vorder- und Rückseite erreicht werden.
• Beleuchtung für das Branding:Einige Automobilhersteller nutzen die Außenbeleuchtung, um ihr Branding zu stärken. Sie integrieren ihr Logo oder ihren Markennamen subtil in das Design bestimmter Leuchten wie Tagfahrleuchten und Frontlichtleisten.
• Beleuchtung für die Kommunikation:Die Beleuchtung bietet Potenzial für den Einsatz als Instrument für dynamische Kommunikation. Beispielsweise verwenden Elektrofahrzeuge DRLs oder Frontlichtleisten, um den Ladefortschritt anzuzeigen, wenn das Fahrzeug zum Laden angeschlossen ist.

So sind herkömmliche Frontleuchten in Fahrzeugen, wie Scheinwerfer, Tagfahrleuchten, Blinker und Nebelscheinwerfer, effizienter bei der Erfüllung ihrer Aufgaben geworden, um mehr Sicherheit im Straßenverkehr zu gewährleisten. Allerdings nutzen Automobilhersteller diese Frontleuchten zunehmend zusammen mit neuen Außenbeleuchtungslösungen, um das marken- oder modellspezifische Frontdesign ihrer Fahrzeuge zu gestalten. Darüber hinaus bietet die Beleuchtung ein enormes Potenzial als wichtiges Marketing- und Kommunikationsinstrument. In Zukunft können autonome Fahrzeuge Frontscheinwerfer nutzen, um anderen Verkehrsteilnehmern ihre Fahrabsichten mitzuteilen, beispielsweise wenn sie langsamer werden, vollständig anhalten oder beschleunigen wollen, sowie um Fußgängern zu signalisieren, wann sie die Straße sicher überqueren können.

Autor:

Om Sharma, Principal Research Analyst, S&P Global Mobility

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