Klare Sicht im Dunkeln – Optische Filter verhelfen Nachtsichtsystemen zur Serienreife

Nachtsichtsysteme mit Infrarottechnik stellen ein deutliches Sicherheitsplus bei nächtlichen Autofahrten dar. Allerdings muss beim Einsatz von Infrarotlicht verhindert werden, dass der Gegenverkehr irritiert wird oder eine Augenschädigung durch Infrarotbeleuchtung entstehen kann. Der Glasspezialist SCHOTT hat daher spezielle optische Interferenzfilter entwickelt, die dafür sorgen, dass nur der gewünschte Wellenlängenbereich zwischen ca. 780 und 1.100 Nanometern (nm) die Scheinwerferlinse passieren kann. Durch ein spezielles Design wird ein Rot-Eindruck des Scheinwerfers verhindert, der Farbeindruck der restlichen Intensität liegt im gesetzlich erlaubten Weiß-Bereich.

Nächtliche Autofahrten sind anstrengend und bergen Risiken: Obwohl nachts nur 20% des Verkehrs stattfinden, passieren während dieser Zeit rund 40% aller tödlichen Unfälle. Neben möglichen Ursachen wie z.B. Übermüdung, ist es oft die eingeschränkte Sicht des Fahrers, die zu diesen Gefahren führt. Um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen, arbeiten Automobilhersteller und Zulieferer mit Hochdruck daran, neue, intelligente Scheinwerfertechnologien zu entwickeln. Das dynamische Kurvenlicht führte zu einem deutlichen Sicherheitsplus, markiert jedoch erst den Beginn zukünftiger Entwicklungen. .

Aktive Nachtsichtsysteme auf dem Vormarsch.

Einen viel versprechenden Ansatz bieten aktive Nachtsichtsysteme: Nachdem sie bereits in Japan die Serienreife erlangt haben, erhalten sie nun Einzug in den europäischen Markt. Nachtsichtsysteme dienen als Assistenzsysteme, die dem Fahrer neben dem Abblendlicht zusätzliche Informationen über die Verkehrssituation vor allem im Fernbereich liefern sollen. Das Prinzip: Ein Scheinwerfer leuchtet das Verkehrs-geschehen mit unsichtbarem Infrarot-Licht bis zu 150 Meter vor dem Fahrzeug aus. Es wirkt wie Fernlicht, blendet aber nicht. Der Bereich wird von einer speziellen, Infrarot-empfindlichen Kamera als Bild aufgenommen, elektronisch bearbeitet und wirklichkeitsgetreu auf einem Monitor oder Head-Up-Display wiedergegeben. Auf diese Weise lassen sich auch entfernte Hindernisse deutlich erkennen.

Trennung zwischen Infrarotstrahlung und sichtbarem Licht erforderlich.

Für den Einsatz aktiver Nachtsichtsysteme müssen unterschiedliche gesetzliche Anforderungen erfüllt sein: Neben einem sicheren Einbau in den Hauptscheinwerfer muss die Infrarotstrahlung vom sichtbaren Licht getrennt werden, um den Gegenverkehr nicht zu irritieren. Der Glasspezialist SCHOTT hat daher spezielle optische Interferenzfilter entwickelt, die dafür sorgen, dass nur der gewünschte Wellenlängenbereich zwischen 780 und 1.100 nm die Linse passieren kann. Auf diese Weise wird ein Rot-Eindruck des Scheinwerfers verhindert, der Farbeindruck der restlichen Intensität liegt im gesetzlich erlaubten Weiß-Bereich.

Die hierfür eingesetzten Interferenzfilter setzen sich aus mehr als 50 dünnen dielektrischen Metalloxidschichten zusammen. In einem Hochvakuum-Aufdampfverfahren werden die dünnen Interferenzschichten auf den Glasträger aufgebracht. Durch das ionenunterstützte Aufdampfverfahren oder das reaktive Ionenplattieren entstehen besonders harte und kompakte Interferenzschichten. Auf diese Weise erhält man Interferenzfilter mit hoher Klimabeständigkeit und sehr temperaturstabilen spektralen Charakteristiken, wie sie für den Einsatz in Autoscheinwerfern erforderlich sind. Das Mehrschichtsystem bewirkt, dass das Licht mehrere Schichtgrenzen passieren muss. An jeder Grenzfläche zwischen zwei Schichten kommt es zur Reflexion des einfallenden Lichtes. Die reflektierenden Teilstrahlen überlagern sich beim Austritt aus der Interferenzschicht. Bei dieser Überlagerung wird der Rot-Eindruck des Scheinwerfers verhindert, während Licht der erlaubten Wellenlänge zwischen 780 und 1.100 nm passieren kann. Somit kann allen Anforderungen des Gesetzgebers entsprochen und gleichzeitig die Sicherheit beim Autofahren in der Nacht deutlich erhöht werden. .

SCHOTT ist ein internationaler Technologiekonzern, der seine Kernaufgabe in der nachhaltigen Verbesserung der Lebens- und Arbeitsbedingungen der Menschen sieht. Dafür werden Spezialwerkstoffe, Komponenten und Systeme entwickelt. Schwerpunkte sind die Branchen Hausgeräteindustrie, Optik und Elektronik, Pharmazie und Solarenergie. Der SCHOTT Konzern ist mit Produktions- und Vertriebsstätten in allen wichtigen Märkten kundennah vertreten. Rund 17.200 Mitarbeiter erwirtschaften einen Weltumsatz von 2 Milliarden Euro. Die technologische und wirtschaftliche Kompetenz des Unternehmens ist verbunden mit der gesellschaftlichen und ökologischen Verantwortung.

Im Automotive-Bereich liefern sieben Geschäftsbereiche der SCHOTT AG innovative Systemlösungen an Kunden in der Automobilindustrie. Oberstes Ziel ist, durch intelligente Produkte das Autofahren noch sicherer und komfortabler zu gestalten. Interferenzfilter für Sensortechnik, Glas-Metall-Komponenten für Airbagzünder und Gurtstraffer sowie Lichtwellenleiter aus Glasfasern zum Datentransfer im Automobil sind einige Beispiele der umfangreichen Produktpalette. Weltweit sind mehr als 250 Millionen Fahrzeuge mit Applikationen des Mainzer Glas-Spezialisten ausgestattet.