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Fahrzeugscheinwerfer
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Fahrzeugscheinwerfer gehören zur Fahrzeugbeleuchtung. Sie strahlen Licht fast immer in ihre Fahrtrichtung ab und werden an fast jedem Fahrzeug verwendet.
Ihre hauptsächliche Funktionen sind
- die Ausleuchtung des unmittelbar vor sich liegenden Weges (zur eigenen Sicherheit - Erkennen von Hindernissen - und für ein schnelles Fortbewegen) sowie
- die Verkehrssicherheit für andere Verkehrsteilnehmer generell und besonders bei schlechten Sichtverhältnissen. Letztere dient der Vermeidung eines Kollisionskurses mit dem Gegenverkehr (Sichtbarmachung).
Sie strahlen weltweit grundsätzlich weißes (selten: gelbes) Licht ab. Xenonlicht (nur im Automobilbereich üblich) strahlt jedoch leicht bläuliches Licht ab, dies gilt meistens als weiß und ist damit zulässig.
Inhaltsverzeichnis |
Landfahrzeuge
Landfahrzeuge geben durch ihre Scheinwerfer ein Signalbild ab, d. h. durch die Anordnung der Lichter wird anderen die Fahrzeugart mitgeteilt. Ein Scheinwerferpaar deutete auf ein mehrspuriges Fahrzeug hin, während ein einzelnes Licht auf ein einspuriges Fahrzeug hindeutet. Schienenfahrzeuge haben hingegen ein anderes Signalbild: Das Dreiecks-Spitzenlicht. Dies ist beim Begegnungsverkehr (z. B. beim Überholen) von Bedeutung.
Kraftfahrzeuge
Während einspurige Fahrzeuge nur einen Scheinwerfer aufweisen, sind bei mehrspurigen Fahrzeugen (in der Regel Automobile) die Fahrscheinwerfer gepaart. Sie befinden sich an der Fahrzeugfront, allerdings wird beim Rückwärtsfahren das gleiche (weiße) Licht gezeigt, damit anderen Verkehrsteilnehmern das Entgegenkommen angezeigt wird. Scheinwerfer werden meistens als Abblendlicht verwendet. Sie sind zumeist in einer baulichen Einheit mit dem Fernlicht und dem Standlicht verbunden, als Einheit gesehen auch mit den Fahrtrichtungsanzeigern. Suchscheinwerfer (bei Geländewagen und Baumaschinen üblich) sowie Nebelscheinwerfer (bei schlechten Sichtverhältnissen) sind immer separate Bauteile. Der Verbraucher benötigt eine Spannung von 12 oder 24 Volt. 24 V sind nur bei großen Fahrzeugen wie Wohnmobilen oder LKW notwendig. Als logische Folge hat das Rückfahrlicht ebenfalls ein weißes Licht (Zeichen des Entgegenkommens). Die Lichtpflicht für Kraftfahrzeuge ist in einigen wenigen Ländern üblich.
Tarnlichter sind Scheinwerfer an Militärfahrzeugen. Sie haben einen Lichtaustritt, der durch horizontale, schlitzförmige Öffnungen (Aufsätze) oder senkrecht zur Fahrbahn gerichtete Scheinwerfer erheblich eingeschränkt wird. Durch die minimale Ausleuchtung der Straße dienen diese Lichter der Tarnung vor dem Feind. Gewisse Tarnlichter sind zudem mit roten Farbfiltern versehen.
Automobile und Lastkraftwagen
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Zu Beginn der Automobilgeschichte waren seitlich angebaute oder auf der Motorhaube aufgesetzte Laternen ohne Farbfilter üblich, die später durch elektrische Lampen ersetzt wurden. Heute gibt es folgende Arten: Abblendlicht (Standard), Fernlicht, Tagfahrlicht, Nebelscheinwerfer und - nicht während der Fahrt zu verwenden - Arbeitsscheinwerfer und Suchscheinwerfer. Mit Ausnahme der letzten zwei genannten Lichter sind diese im oder unterhalb des Frontgrills verbaut. Dies dient nicht zuletzt der aerodynamischen Optimierung. Nebelscheinwerfer sind oft in einem separaten Gehäuse verbaut und möglichst nah am Boden angebracht.
Automobilscheinwerfer bestehen heute aus einer Lampe vor einem Parabolspiegel. Das Glasgehäuse ist linsenförmig gestaltet und strukturiert. Moderne Scheinwerfer besitzen zur gezielten Streuung und Bündelung des Lichts speziell geformte Freiformreflektoren, die mit Hilfe der Nichtabbildenden Optik entworfen werden und keiner mathematischen Regelfläche mehr entsprechen. Sie entstehen durch die Variation der Flächennormalen der Reflektorflächen entsprechend den Anforderungen der Lichtverteilung. Dabei wird der Reflektor oft in verschiedene Bereiche segmentiert. Dann kann jedes Segment einen spezifischen Teil der Beleuchtungsaufgabe erfüllen. Heutige Scheinwerfersysteme verfügen über zwei Baugruppen, die die Abblend- bzw. Fernlichtfunktion übernehmen. Das Projektionsmodul für das Abblendlicht wird immer häufiger mit Hilfe eines Schwenkmoduls seitlich gesteuert, um die Kurvenlichtfunktion zu ermöglichen. Dabei wird der Schwenkrahmen anhand der Querbeschleunigung im Fahrzeug, des Lenkwinkels und der Fahrgeschwindigkeit über einen Schrittmotor gesteuert.
Im Jahre 1908 wurde die erste Abblendeinrichtung für die damals üblichen Acetylenscheinwerfer mit Hilfe eines Bowdenzuges verwirklicht. Dabei wurde die Gasflamme durch einen Handhebel aus dem Brennpunkt verschoben. Die Entwicklung der Bilux-Glühlampen erfolgte 1924, die Halogenlampe 1962 und die Xenonlicht-Scheinwerfer 1991 (BMW 7er-Serie).
Der Einsatz von Leuchtdioden hat auch in diesem Bereich bereits begonnen. Derzeit sind Rücklichter zugelassen, die Zulassung für den Einsatz von LED-Scheinwerfern wird ab 2008 erwartet. Die neueste LED-Technik ermöglicht einen Stromverbrauch von nur 50 % gegenüber aktueller Halogentechnik. Die Lebensdauer der LED von 10.000 Stunden könnte für ein Autoleben reichen. Im Jahre 2006 wird in der Oberklasse das „Intelligent Light System“ von Mercedes eingeführt, welches fünf verschiedene Lichtfunktionen bietet. Das Landstraßenlicht leuchtet den linken Fahrbahnrand weiträumig aus, so dass die Sichtweite um ca. 10 m wächst.
Das Autobahnlicht erhöht sich durch eine Zweistufenschaltung um ca. 50 m (verschiedene Maßnahmen ab 90 km/h und ab 110 km/h). Beim „erweiterten Nebellicht“ wird der Lichtkegel um 8° nach unten und seitlich nach links geschwenkt, was die Eigenblendung senkt. Weiterhin sind die bereits bekannten Funktionen „aktives Kurvenlicht“ und „Abbiegelicht“ integriert. Bei Versuchen wurde durch die Aussendung von Lichtimpulsen bei Bremslichtern ein Datentransfer zum nachfolgenden KFZ aufgebaut. Durch die Information über die Bremsverzögerung kann ein situationsgerechter Bremsdruck erzeugt werden, und die Gefahr von Auffahrunfällen vermindert sich. Erste Tests mit LEDs ergaben bei 8 MByte/s eine Übertragung über eine Entfernung von 130 m.
Je nachdem, ob Links- oder Rechtsverkehr herrscht, strahlt das Abblendlicht asymmetrisch ab. Der Fahrbahnrand der eigenen Strassenseite wird durch diese Asymmetrie erheblich weiter ausgeleuchtet als die Gegenfahrbahn. Dies dient der Vermeidung von Blendungen der Verkehrsteilnehmer, die in der Gegenrichtung verkehren. Moderne Fahrzeuge bieten in der Regel die Möglichkeit, die Ausleuchtungsgeometrie anzupassen, wenn in Ländern gefahren wird, in denen Rechtsverkehr (bzw. Linksverkehr) gilt. Vormals war es notwendig, den Scheinwerfer innerhalb entsprechender Markierungen abzukleben um eine Blendung zu vermeiden.
Klappscheinwerfer sind bei einigen wenigen Sportwagen verbaut. Dabei werden die Scheinwerfereinheiten bei Nichtgebrauch in der Karosserie mit einem Elektromotor versenkt. Dies hat neben optischen vor allem aerodynamische Gründe. Der sogenannte Böse Blick ist beim Tuning eine optische Verlängerung der Motorhaube durch Bauteile, wodurch der obere Rand von Fahrzeugscheinwerfern verdeckt wird.
Manche Sonderfahrzeuge der Hilfsdienste oder der Polizeien verfügen über Scheinwerfer, die allein zum stationären Ausleuchten eines Objekts oder Geländes dienen. Weblink
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Motorisierte Zweiräder
Scheinwerfer an motorisierten Zweirädern sind fast immer mit Fernlicht kombiniert und oberhalb der Räder mittig mit der Längsachse montiert. Sie haben selten mehr als einen Scheinwerfer. Wenn sie mehr als einen Scheinwerfer haben, müssen in Deutschland alle weiteren paarig sein (Wahrung des Signalbildes). Suchscheinwerfer an Zweirädern sind in Deutschland im öffentlichen Verkehr unzulässig. In Deutschland muss das Abblendlicht zu jeder Zeit eingeschaltet sein, Grund hierfür ist allein die Verkehrssicherheit (schwer erkennbare Kontur). Standlichter sind nur bei hochwertigen Modellen vorhanden und nicht vorgeschrieben. Unter Motorradfahrern ist es üblich, jedoch rechtlich nicht zulässig, dass man sich durch kurzes Aufblenden grüßt.
Auf-/Abblenden
Kraftfahrzeugführer können Aufblenden (kurzfristig das Fernlicht einschalten), um a) einen Überholvorgang anzukündigen oder b) einen Verkehrsteilnehmer Vorrang zu gewähren. Des Weiteren gibt es in manchen deutschen Bundesländern bei Einsatzfahrzeugen das sogenannte intermittierende Licht, das bei Fahrten mit Sondersignalen benutzt wird. Dabei wird das Fernlicht automatisch ein- und ausgeschaltet (Frequenz ca. 1 Hz).
Fahrräder
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Ein wichtiger Bestandteil der Fahrzeugbeleuchtung von Fahrrädern sind die Scheinwerfer. Jedes Fahrrad in Deutschland muss mit einem Fahrradscheinwerfer ausgerüstet sein. Dabei ist es unerheblich, ob die Sichtverhältnisse dies erfordern (Ausnahmen bestehen bei bestimmten Rennrädern). Diese sind mit Glühlampen oder LEDs bestückt.
Die Energieversorgung erfolgt je nach System entweder über einen Fahrraddynamo mit mehreren Bauarten oder über Batterien. Die Spannung gewöhnlicher Scheinwerfer beträgt 6 Volt, die max. Leistung beträgt 2,4 Watt. Bei Scheinwerfern mit LED-Lichtquellen gilt die 10-Lux-Regelung als Mindestanforderung an die Lichtleistung. Für batteriebetriebene Scheinwerfer werden sehr häufig Aufstecksätze verwendet.
Schienenfahrzeuge
Schienenfahrzeuge führen weltweit ein weißes Dreilicht-Spitzensignal frontal zur Fahrtrichtung. Da die meisten Fahrzeuge in beide Richtungen fahren können, ist an beiden Enden das Dreilicht-Spitzensignal installiert, benutzt wird aber nur das in Fahrtrichtung zeigende. Eine Ausnahme stellt das Rangieren da, hierbei wird auf beiden Seiten das Dreilicht-Spitzensignal eingeschaltet. Da das Dreilicht-Spitzensignal lediglich vor einem herannahenden Schienenfahrzeug warnen und nicht die Sicht für den Lokführer verbessern soll, ist es nicht besonders hell. Die Leuchtweite beträgt daher nur wenige Meter. Neuere Triebfahrzeuge haben jedoch zusätzliche Fernscheinwerfer, mit denen die Strecke auf größere Distanz ausgeleuchtet werden kann.
Luftfahrzeuge
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Luftfahrzeuge betreiben Scheinwerfer für den Start und die Landung. Kleinflugzeuge haben einen, große Flugzeuge haben zwei Scheinwerfer.
Verkehrs- und größere Militärflugzeuge schalten ab einer Flughöhe < 3000 m (10.000 ft) bei jedweden Sichtbedingungen ihre Landescheinwerfer ein, um für andere ihre Sichtbarkeit zu optimieren und das Umfeld, insbesondere die Piste auszuleuchten. Dies gilt unter anderem für die Flugsicherung (Approach), für andere Verkehrsteilnehmer (Piloten) und auch für Vögel (vgl. Vogelschlag).
Einige Militärflugzeuge sowie Rettungs-, Militär- und Polizeihubschrauber sind mit Suchscheinwerfern ausgestattet. Die genannten Helikopter haben zum Teil auch Infrarot-Scheinwerfer an Bord, die der Ausleuchtung beobachteter Objekte für die Infrarotkamera dienen.
Wasserfahrzeuge
Wasserfahrzeuge verwenden während der Fahrt gewöhnlich keine Scheinwerfer. Grund hierfür ist die Verwendung eines ausgeklügelten Lichtsystems von navigatorischen Hilfen wie Bojen, Fahrzeugen und Leuchttürmen. Viele Wasserfahrzeuge haben Suchscheinwerfer an Bord, die jedoch nur bei Bedarf gebraucht werden (Küsten, Hindernisse usw). Eisbrecher benutzen lichtstarke Strahler als Eisscheinwerfer zum Ausleuchten der Fahrtroute im Eis bei Nacht.
Das Deckslicht, das auf fast jeden Wasserfahrzeug vorhanden ist, dient der Ausleuchtung des Decks für Arbeiten und für die Sichtbarmachung für andere Verkehrsteilnehmer.
Auf Militärschiffen sind Morsescheinwerfer teilweise noch heute in Gebrauch. Sie dienen jedoch der Kommunikation untereinander und nicht dem Verkehrswesen.
Siehe auch
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