Im Rahmen eines gemeinschaftlichen Forschungsprojekts des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) entwickelte Merck mit anderen Unternehmen und Forschungseinrichtungen einen volladaptiven LCD-Matrix-Scheinwerfer. Zu den Projektpartnern gehören der Automobilzulieferer Hella, der Automobilhersteller Porsche, das Institut für großflächige Mikroelektronik (IGM) der Universität Stuttgart sowie die Universität Paderborn. Zentraler Bestandteil für Merck war bei der Projektarbeit die Entwicklung des speziellen Flüssigkristalls.

Die LCD-Matrix-Scheinwerfer passen sich der Verkehrssituation, in dem sie die einzelnen Pixel seperat ansteuern.

Die LCD-Matrix-Scheinwerfer passen sich der Verkehrssituation, in dem sie die einzelnen Pixel seperat ansteuern. Merck, Eva Speith

Bei Matrix-Scheinwerfern – hier mit Flüssigkristallblenden – erfolgt die Lichtverteilung bedarfsgerecht in Echtzeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Scheinwerfern passen sich LCD-Matrix-Scheinwerfer an die Umgebung, andere Verkehrsteilnehmer sowie die Witterung an. Die Basis für solche Scheinwerfer sind LCD-Displays, und genau für diese entwickelte Merck einen temperaturstabilen Flüssigkristall.

Im konkreten Fall besteht ein Display aus einer Matrix von 100 x 300 Bildpunkten pro Scheinwerfermodul; so lässt sich der komplette Scheinwerferbereich nutzen. Dabei besteht die Möglichkeit jedes der 30.000 Pixel einzeln anzusteuern. Zusätzlich ist das LCD-Matrix-Scheinwerfersystem mit einer Frontkamera und einem Lidar-Sensor verbunden. Die Kamera erfasst entgegenkommenden Verkehr und stark reflektierende Elemente; der Lidar-Sensor wiederum misst optische Abstände sowie Geschwindigkeiten. Mit den gesammelten Daten kann die Matrix die Scheinwerfer an die Verkehrssituation angepasst dimmen oder teilweise ausblenden, indem sie die einzelnen Pixel an die jeweilige Situation anpasst.

Momentan befindet sich der LCD-Matrix-Scheinwerfer noch in der Erprobung unter realen Bedingungen. Merck sieht jedoch Potenzial in der Lösung und hält noch andere Zusatzfunktionen für umsetzbar. Beispielsweise ist es denkbar, dem Fahrer Navigationspfeile oder Hilfslinien für die ideale Fahrspur auf die Straße zu projizieren. Für das autonome Fahren etwa könnte ein projizierter Zebrastreifen dem Fußgänger signalisieren, dass er die Straße sicher überqueren kann.

Bereits im Sommer hatte Hella die Entwicklung eines LCD-Matrix-Scheinwerfers angekündigt. Der Zulieferer verantwortet im Rahmen des gemeinsamen Forschungsprojekts die Entwicklung des Konzepts für das optische System des LCD-Scheinwerfers. Zu den weiteren Aufgaben von Hella gehörten unter anderem die Sicherstellung hoher Systemeffizienz sowie ein Thermokonzept, das die Automotive-Tauglichkeit des Moduls gewährleistet.

Ein ähnliches Forschungsprojekt führten Osram, Infineon, das Fraunhofer IZM und Daimler durch. Sie entwickelten einen LED-Chip, der Matrix-Licht mit 1024 Lichtpunkten ermöglicht. Der Chip soll bereits 2020 in Serie auf die Straße kommen.