Fraunhofer IZM und ams OSRAM
Deutscher Zukunftspreis für »Digitales Licht«
Mit einer LED-Matrix, die den Auto-Scheinwerfer zum Projektor werden lässt, haben ein Team um Dr. Norwin von Malm und Stefan Grötsch von ams OSRAM und Dr. Hermann Oppermann vom Fraunhofer IZM den Deutschen Zukunftspreis gewonnen.
Mit dem »Digitalen Licht« ist es den Forschern und ihren Teams gelungen, intelligente LED-Technologie völlig neu zu denken und eine Basis-Technologie zu etablieren, die über den Auto-Scheinwerfer hinaus zahlreiche neue Anwendungen ermöglicht. Durch die innovative Entwicklung haben Dr. Norwin von Malm und Stefan Grötsch von ams OSRAM sowie Dr. Hermann Oppermann vom Fraunhofer IZM eine Scheinwerfer-Lichtquelle entwickelt, die kleiner, leichter, effizienter, intelligenter und präziser in ihrer Lichtabstrahlung ist als herkömmliche Lichtquellen.
| Ebenfalls nominiert für den Deutschen Zukunftspreis 2024 waren: |
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Sie wurden von Bundespräsident Steinmeier mit einer Urkunde geehrt und durch die Jury in den »Kreis der Besten« des Deutschen Zukunftspreises aufgenommen. |
»Mit ihrem „Digitalen Licht“ haben die Forschenden nicht nur eine bahnbrechende Technologie geschaffen, die neue Möglichkeiten für Effizienz, Sicherheit und Design ermöglicht. Sie haben auch ein erstklassiges Beispiel für die Innovationskraft geliefert, die im Transfer von neusten wissenschaftlichen Erkenntnissen in die Anwendung in der Zusammenarbeit von Forschung und Wirtschaft liegt«, sagt Prof. Holger Hanselka, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.
Mit dem neuen System können beispielsweise Auto-Scheinwerfer die Straße präzise und hell ausleuchten, ohne Gegenverkehr oder Fußgänger zu stören oder durch Blenden zu gefährden. Mit einer herkömmlichen Abblend-Fernlichtkombination lässt sich das nicht realisieren, denn das Licht muss sich in seiner räumlichen Verteilung steuern und auf die jeweilige Situation optimal anpassen lassen. Um dies zu erreichen, verfügt der neue Scheinwerfer nicht, wie herkömmliche Scheinwerfer, über zwei Lichtquellen, sondern über 25.600 LEDs in einer Matrix aus 320 x 80 Lichtpunkten. Dabei lässt sich jede einzelne LED durch ein digitales Signal ansteuern. Zusammen mit einer Optik entsteht so ein Scheinwerfer, der ähnlich wie ein Videoprojektor funktioniert.
»Dass wir nach 2007 nun mit unserer intelligenten LED-Technologie des „Digitalen Lichts“ erneut mit dem Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten gewürdigt werden, ist eine besondere Auszeichnung für das ganze Unternehmen. Der Preis unterstreicht die Bedeutung, die intelligente Licht- und Sensortechnologien für unsere digitale Gesellschaft heute und in Zukunft haben«, sagt Aldo Kamper, CEO von ams OSRAM.
Kompakte Bauweise und hohe Effizienz
Das neue System kommt mit minimalem Bauraum aus und arbeitet hoch effizient, denn nur die für die jeweils gewünschte Lichtverteilung wirklich benötigten LEDs werden eingeschaltet. Systeme mit passiver Lichtmodulation hingegen arbeiten mit Abschattung. Das bedeutet, dass die Lichtquelle stets mit voller Leistung betrieben und das unerwünschte Licht wieder weggefiltert wird. Dies ist jedoch zum einen nicht effizient, weil Licht erzeugt wird, das nicht benötigt wird, zum anderen muss die so entstehende Verlustleistung abgeführt werden, was wiederum große und teure Kühlsysteme bedingt. Bei dem neuen System entstehen diese Verluste gar nicht erst.
Mehr Sicherheit durch projizierte Piktogramme
Als zusätzliche Sicherheitskomponente haben sich ams OSRAM und Fraunhofer noch etwas Besonderes einfallen lassen: So bringt der Scheinwerfer nicht nur präzise und effizient Licht auf die Fahrbahn. Die Lichtquelle fungiert als Projektor und kann Piktogramme auf die Straße projizieren, beispielsweise eine Schneeflocke bei Frostgefahr. Oder sie warnt mit einem Symbol vor Geisterfahrten.
»Digitales Licht« erobert neue Märkte
Informationen aus Licht – hieraus ergeben sich viele neue Anwendungsgebiete der digital steuerbaren LED-Matrix. Neben der optischen Datenkommunikation zwischen Computerchips, etwa in Datenzentren für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz, ist das beispielsweise die Augmented Reality (AR), die erweiterte Realität. Mit einer AR-Brille, die neben der realen Umgebung zusätzlich digitale Informationen ins Gesichtsfeld einspiegelt, wird die Lichtmatrix zum virtuellen Monitor. Hier sind im besonderen Maße Kompaktheit und Energieeffizienz gefragt, denn eine AR-Brille muss leicht sein und ihr Akku lange halten. Diese Anwendungsbereiche zeigen das enorme Potenzial des digitalen Lichts, um die Schnittstelle von Menschen und Elektronik zu revolutionieren.
Für diese Leistung hat Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier im Rahmen einer feierlichen Zeremonie in Berlin am vergangenen Mittwoch die Gewinner des »Deutschen Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation« geehrt.
Der Deutsche Zukunftspreis
Der Deutsche Zukunftspreis wird seit 1997 jährlich vergeben, gehört zu den wichtigsten Wissenschaftsauszeichnungen in Deutschland und ist mit 250.000 Euro dotiert. Er ehrt herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen. Die hochkarätige Jury wählt in einem mehrstufigen Prozess aus einer Vielzahl an Projekten jedes Jahr drei Forschungsteams und ihre Innovation in die Endrunde des Preises, den »Kreis der Besten«. Neben der Innovationsleistung bewertet die Jury dabei auch das wirtschaftliche und gesellschaftliche Potenzial der Entwicklung. Für Fraunhofer ist es die zehnte Auszeichnung mit dem Deutschen Zukunftspreis. Davon ging der Preis zum ersten Mal an das Fraunhofer IZM.
Ebenfalls nominiert waren:
- Prof. Dr. Björn Ommer (Ludwig-Maximilians-Universität München) und Dr.-Ing. Anna Lukasson-Herzig (Nyris GmbH) mit ihrem Projekt »Demokratisierung Generativer KI – Stable Diffusion von der Entwicklung in die Praxis«
- Dr. rer. nat. Konrad Schraml und Dr. rer. nat. Caspar Leendertz (Infineon Technologies AG) und Prof. Dr.-Ing. Thomas Basler (Technische Universität Chemnitz) mit ihrem Projekt »Power für die Energiewende – große Antriebe elektrifizieren mit revolutionären Energiesparchips«.
Sie wurden von Bundespräsident Steinmeier mit einer Urkunde geehrt und durch die Jury in den »Kreis der Besten« des Deutschen Zukunftspreises aufgenommen.
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