Laserlicht konkurriert mit LED

München. Die LED erobert gerade die Fahrzeugbeleuchtung, da stehen mit dem Laserlicht und der organischen LED (OLED) die nächsten Entwicklungen schon in den Startlöchern. Doch Michael Kleinkes, Entwicklungsleiter Lichttechnik bei Hella, relativiert. Er sieht den Laser als Ergänzung zur LED, nicht als deren Ablösung. „Auch mit LEDs wird es künftig möglich sein, höhere Leuchtdichten auf einer kleineren Fläche zu realisieren. Im Vergleich zur LED-Technologie steckt der blaue Laser noch in einem frühen Entwicklungsstadium.“

Jürgen Antonitsch, Technik-Chef der österreichischen ZKW-Gruppe, sieht das Laserlicht ebenfalls als Ergänzung. Denn: „LED-Fernlicht ist heute in ausreichend guter Qualität realisierbar“. Die Vorteile des Laserlichts sieht Antonitsch in der sehr hohen Leuchtdichte im Vergleich zur LED. Damit einher gehe eine bessere Lichtverteilung bei gleichbleibenden Systemgrößen.

Noch ist die Lasertechnik auch nicht ausgereift: „Ein Laser funktioniert heute im Vergleich zu einer LED nur in einem sehr eingegrenzten Temperaturbereich. Zudem ist die Laserdiode auch teurer als eine vergleichbare LED“, so Kleinkes. Er sieht das Laserlicht heute noch im Vorentwicklungsstadium. „Mit ersten Anwendungen rechnen wir nicht vor dem Jahr 2016. Aber bis dahin muss technisch noch einiges abgesichert werden.“

Antonitsch verweist auf den komplexen mechanischen, thermischen, lichttechnischen und elektronischen Aufbau des Laserlichts, der sehr geringe Fertigungstoleranzen verlange. Auch seien wegen der geringen Anzahl an Herstellern „kaum Laser am Markt verfügbar“. Laut Antonitsch liegt derzeit der Preis pro Lumen (Einheit des Lichtstroms) noch weit hinter der LED zurück.

Vorteil des Lasers sieht man bei Hella darin, dass man damit bei kleinem Bauraum sehr hohe Lichtstärken erzeugen kann. Dadurch lassen sich solche optischen Systeme noch weiter miniaturisieren. Bei den Lippstädtern erkennt man Ansätze, Laser in Scheinwerfern oder auch in Heckleuchten einzusetzen. Während die im Heckbereich verwendeten Laser denen heutiger Laserpointer vergleichbar seien, werde im Frontbereich „von sogenannten Klasse-Vier-Lasern“ gesprochen. „Die sind aufgrund der hohen Intensität für Lebewesen ohne entsprechende Sicherungsmaßnahmen gefährlich“, warnt Kleinkes.

Seiner Einschätzung nach bietet der Laser auch die Möglichkeit, Lichterzeugung und -konvertierung voneinander zu trennen. Rein theoretisch wäre es denkbar, dass es im Motorraum eine Art zentrale Lichtquelle gibt, von der aus Lichtleiter dann zu den Scheinwerfern führen.

Nach Aussage von Steffen Pietzonka, Marketingleiter bei Hella-Lichttechnik, ist bei einem kompletten Scheinwerfer eine LED- gegenüber einer Halogenlösung noch um das Vier- bis Fünffache teurer. Kleinkes erwartet, dass sich in acht bis zehn Jahren der Kostenunterschied für eine LED-Basisausstattung gegenüber einer Halogenlösung bis auf den Faktor 1,5 bis zwei reduzieren lässt.

Für Pietzonka hat die LED noch lange nicht ausgedient. Sie ist für ihn „die perfekte Lichtquelle für den Automobilbereich“. Pietzonka registriert „eine sehr starke Penetration von LED-Systemen in allen Segmenten“. Doch er sieht auch weiter Potenzial für Halogenlampen, weil die LED-Systeme noch für lange Zeit teurer sein werden. „Halogen-Systeme sind von den Kosten her unschlagbar günstig.“

Auch Kleinkes bestätigt: „Für Hella ist die LED das Top-Thema. Erste Anwendungen gab es bereits 1992 in einer hoch gesetzten Bremsleuchte. „Wir arbeiten auch daran, um über Standardisierungen modulare Konzepte anzubieten, die so kostengünstig sind, dass unsere Kunden LED-Systeme auch in Basisfahrzeugen anbieten zu können. Ein gutes Beispiel dafür sei die gerade in den Markt eingeführte E-Klasse von Mercedes. Diese verfügt in der Basisausstattung über ein LED-Abblendlicht und in einer Zusatzausstattung über einen High-End-LED-Scheinwerfer.

„Wir sehen, dass die Hersteller ihren Kunden Auswahl bieten möchten“, erklärt Andi Konrad, Leiter des OEM-Vertriebs bei Osram.„Oberklasse-Wagen haben beispielsweise Xenonscheinwerfer mit LED-Tagfahrlicht als Grundausstattung und als aufpreispflichtige Zusatzausstattung einen Voll-LED-Scheinwerfer mit erweiterten Funktionen, also beispielsweise Kurvenlicht oder unterschiedliche Lichtverteilungen, die sich dynamisch der jeweiligen Fahrsituation anpassen können. Kleinere Wagen bieten zum Beispiel Halogen als Standard sowie Xenon mit LED-Tagfahrlicht als Option.“ Zukünftig werde die Durchdringung der LED auch in kleineren Klassen zunehmen. „Als Beitrag hierzu haben wir mit der Oslon LX vergangenes Jahr eine kostengünstige LED für den Einsatz in Kleinwagen auf den Markt gebracht“, erläutert Konrad.

Die Unternehmensberatung McKinsey geht beispielsweise davon aus, dass 2020 rund jedes fünfte verkaufte Auto einen LED-Vollscheinwerfer haben wird. 2012 lag die Durchdringung noch bei rund einem Prozent. Dennoch wird auch 2020 der weltweite Anteil von Halogenlösungen bei den Frontscheinwerfern nach Angaben der Unternehmensberatung noch bei rund zwei Dritteln liegen.

Zukunftsweisend ist auch die organische Leuchtdiode, kurz: OLED. „Wir sehen OLEDs als Ergänzung zu unserem umfangreichen LED-Sortiment“, erklärt Konrad. Er lobt an den extrem dünnen und leichten Flächenlichtquellen, „dass sie sehr homogenes Licht abstrahlen können und dadurch völlig neue Designmöglichkeit für die Kunden eröffnen“. So ließe sich die dritte Bremsleuchte in die Heckscheibe integrieren.Seiner Einschätzung nach werden OLEDs künftig auch biegbar sein. Dadurch sei es möglich, dass Aussparungen in der Karosserie entfallen, und beispielsweise der Heckscheinwerfer nur noch an der Karosserie angebracht wird.

„Wir sehen OLEDs als Ergänzung zu unserem umfangreichen LED-Sortiment“, erklärt Konrad, dessen Unternehmen erst vor wenigen Tagen den Schritt an die Börse vollzogen hat. „LEDs werden überall dort eingesetzt, wo eine sehr kompakte und helle Punktlichtquelle gebraucht wird. Beispielsweise um mit einem Scheinwerfer den Bereich vor einem Fahrzeug optimal auszuleuchten, ohne dabei andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Überall dort, wo größere Flächen leuchten sollen, also etwa in den Signalfunktionen der Heckleuchte, können zukünftig auch OLED eingesetzt werden. Unsere OLEDs werden ab 2015 für den anspruchsvollen Einsatz im Automobilbereich qualifiziert sein und voraussichtlich 2015/16 in ersten Fahrzeugen zu sehen sein.“

Antonitsch erwartet schon ab 2014/15 den Ersteinsatz der OLED im Heckbereich. Erst später sei mit Anwendungen im Frontbereich zu rechnen, da die OLEDs sehr wärmeempfindlich sind. Zudem fehlten noch für den Automobilbereich qualifizierte OLEDs in hohen Stückzahlen. Da der Herstellungsprozess noch lange nicht ausgereizt sei, seien die Preise mit rund 1000 Euro pro Quadratmeter noch sehr hoch.

Antonitsch schätzt an den OLEDs, dass sie über homogene, große Leuchtflächen verfügen und mit weniger als zwei Millimetern sehr geringen Bauweise. Das ermögliche beispielsweise sogenannte Display-Scheinwerfer. Diese gestatten Leuchtinformationen mit zusätzlich angezeigten Symbolen, beispielsweise dynamische Pfeile beim Fahrtrichtungsanzeiger. Vor Vorteil sei auch, dass sie im Gegensatz zur LED ohne die Rohstoffe seltene Erden auskommen.

Nachteile der OLEDs sieht der Hella-Entwicklungsleiter Kleinkes in der Beständigkeit gegen Feuchte. Daher müssen OLEDs in Glas gekapselt werden. Zudem erfüllen die OLEDs, im Gegensatz zur LED, derzeit noch nicht ein komplettes Fahrzeugleben. „Nach unserer Auffassung wird es keine Einführung von OLEDs geben, ohne dass diese Anforderung auch erfüllt ist“, erklärt Kleinkes.