Wie Scheinwerfer funktionieren
LED-Scheinwerfer können heller sein, haben aber oft keine klaren Vorteile
In gängigeren Fahrzeugen sind sie zwar vorhanden, aber laut unseren Tests sind LEDs nicht immer besser als Halogene
Autohersteller setzen in ihren Scheinwerfern auf lichtemittierende Dioden (LEDs), und ihre Verwendung nimmt immer weiter zu. Bei Consumer Reports hatten 55 Prozent der von uns getesteten 2018er-Modelle LED-Scheinwerfer. Von den von uns getesteten 2019er-Modellen verfügten 86 Prozent über LEDs.
Das Problem für viele Verbraucher besteht darin, dass sie mehr für die LEDs bezahlen, aber nicht viel – wenn überhaupt – für das zusätzliche Geld bekommen, sagt Jennifer Stockburger, Betriebsleiterin beim Consumer Reports Auto Test Center.
Wie Scheinwerfer funktionieren
Alle Scheinwerfer beleuchten die Straße vor Ihnen auf zwei Arten, sagt Stockburger. Die erste, traditionelle Methode besteht darin, einen Reflektor zu verwenden, um das Licht von der Glühbirne nach vorne zu reflektieren. Die andere Möglichkeit ist die Verwendung eines sogenannten Projektors, bei dem die Scheinwerfer eine Linse verwenden, die das Licht bündelt und nach außen lenkt.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Scheinwerfer Beleuchtung erzeugen können. Halogenlampen erhitzen einen Glühfaden bis zu dem Punkt, an dem er Licht aussendet. Sie kommen am häufigsten auf US-Straßen vor und weisen typischerweise einen gelblichen Farbton auf.
HID-Scheinwerfer sind seltener und funktionieren durch die Zündung eines Gases – meist Xenon – mit Elektrizität in einer Glühbirne. Sie strahlen einen weißen oder bläulich-weißen Farbton aus.
LEDs sind eine weitaus fortschrittlichere Technologie. Es gibt zwei Halbleiter (auf einem kleinen Chip) mit entweder einem Überschuss oder einer geringen Anzahl an Elektronen. Wenn an die beiden Halbleiter eine elektrische Ladung angelegt wird, bewegen sich Atome aufeinander zu und verbinden sich, und die dabei entstehende Energie wird als Licht freigesetzt.
Der Wechsel zu LEDs
LED-Scheinwerfer tauchten erstmals 2007 in der Limousine Lexus LS 600h in den USA auf und waren ursprünglich nur in Fahrzeugen der Oberklasse zu finden. Aber vor etwa acht Jahren tauchten LEDs erstmals in gängigeren Modellen auf, und einige davon haben uns in unseren Tests beeindruckt.
Mittlerweile sind LEDs häufiger anzutreffen als HID-Scheinwerfer, ähnlich wie LED-Leuchten für Privathaushalte herkömmliche CFLs (Kompaktleuchtstofflampen) überholt haben und sogar in gängigen Autos, SUVs und Lastwagen auftauchen. Wir haben kürzlich zwei erschwingliche Autos getestet, die mit Standard-LED-Scheinwerfern ausgestattet sind: den Mazda3 2019 und den Toyota Corolla 2020. Die Preise beginnen jeweils unter 25.000 US-Dollar.
Warum die Schaukel? Es spielen mehrere Faktoren eine Rolle.
„Scheinwerfer-Styling hilft, Verbraucher zu überzeugen“, sagt Steffen Pietzonka, Marketingleiter beim Scheinwerferhersteller Hella. „Die anders aussehenden Scheinwerfer und das Design sind für den Käufer attraktiv, weil die Scheinwerfer die Augen des Autos sind“, sagte er gegenüber CR.
Laut Pietzonka von Hella „könnten HIDs bald vom Markt verschwinden, weil es kostengünstigere Optionen gibt.“ Er fügt hinzu, dass „in Europa für jedes neue [Auto-]Entwicklungsprojekt in der Branche keine HID/Xenon-Systeme in der Pipeline sind.“ In den USA wird es ähnlich sein, wobei die HIDs mittelfristig ausfallen werden.“
Was CR beim Testen gesehen hat
Sowohl LED- als auch HID-Scheinwerfer können ein helleres, weißeres Licht als Halogenscheinwerfer erzeugen und leuchten die Straßenränder gut aus. Aber wie weit ein Scheinwerfer geradeaus in die Fahrtrichtung eines Autos reicht, ist das Wichtigste, sagt Stockburger. In dieser Hinsicht haben sich in CR-Tests weder HIDs noch LEDs als überlegen gegenüber Halogenen erwiesen.
CR-Bremstests zeigen beispielsweise, dass ein Fahrzeug, das unter idealen Bedingungen mit einer Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde (oder 88 Fuß pro Sekunde) auf trockenem Asphalt fährt, etwa 130 Fuß benötigt, um vollständig zum Stehen zu kommen. Schätzungen zufolge beträgt die Reaktionszeit eines Fahrers zwischen dem Erkennen von etwas vor ihm auf der Straße und dem Betätigen des Bremspedals 2,0 Sekunden – bei einer Geschwindigkeit von etwa 88 Fuß pro Sekunde hat das Fahrzeug 176 Fuß zurückgelegt, bevor der Fahrer auf die Bremse getreten ist. Das bedeutet, dass die Gesamtdistanz vom Erkennen eines Objekts bis zum vollständigen Stillstand etwa 90 Meter beträgt.
Wir haben festgestellt, dass es den Herstellern bei LEDs und HIDs schwerfällt, ausreichend Licht auf die Straße zu bringen, ohne dass entgegenkommende Fahrer aufgrund ihrer Intensität geblendet werden“, sagt Stockburger. „Viele entgegenkommende Autofahrer denken fälschlicherweise, dass ein entgegenkommendes Fahrzeug das Fernlicht einschaltet, während das Auto in Wirklichkeit nur über LEDs oder HIDs verfügt.“ Dies ist insbesondere bei entgegenkommenden SUVs ein Problem, da deren Scheinwerfer höher an der Karosserie positioniert sind als bei einem Pkw.
Fortschritte kommen
Autohersteller haben einige neue Funktionen eingeführt, die die Scheinwerfer besser nutzen, und weitere sind in Vorbereitung.
Bei CR mögen wir besonders Autos mit automatischem Fernlicht. Diese Technologie kann bei Bedarf automatisch zwischen Abblend- und Fernlicht wechseln. Untersuchungen des Insurance Institute for Highway Safety haben gezeigt, dass Autofahrer weniger als die Hälfte ihrer Fahrzeit mit Fernlicht verbringen, sagt Stockburger. Durch diese Funktion bleibt das Fernlicht so weit wie möglich eingeschaltet, was dem Fahrer im Dunkeln eine bessere Sicht weiter unten auf der Straße ermöglicht, ohne entgegenkommende Autofahrer zu blenden.
Eine weitere neue Technologie, das adaptive Fernlicht, wird in Europa bereits eingesetzt. Das Fernlicht leuchtet ständig, aber das System schaltet bestimmte LEDs aus, um die Blendung zu reduzieren und die Augen anderer Fahrer abzuschirmen, wenn es entgegenkommende Scheinwerfer erkennt oder sich das Auto einem vorausfahrenden Fahrzeug nähert. Leinert von GM sagte uns, dass diese Lichter „die Sicht verbessern könnten, da die höhere Leistung der LEDs mehr Licht mit präziserer Leistung auf die Straße bringt.“
Diese Technologie ist in den USA noch nicht verfügbar, da sie nicht dem aktuellen Federal Motor Vehicle Safety Standard 108 entspricht, der die Leistung von Scheinwerfern regelt. Im Jahr 2018 wurden Änderungen dieser Regeln vorgeschlagen.
Es ist höchste Zeit, dass wir sie hier einsetzen, sagt Hellas Pietzonka. „Die Vorschriften erlauben die Umsetzung dieser neuen Technologien nicht, die in Europa seit 2010, also fast zehn Jahren, im Einsatz sind.“
