Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/mercedes-sicherheitsstudie-mit-der-lichtdusche-gegen-den-sekundenschlaf-1905-141610.html    Veröffentlicht: 31.05.2019 09:00    Kurz-URL: https://glm.io/141610

Mercedes-Sicherheitsstudie

Mit der Lichtdusche gegen den Sekundenschlaf

Autofahrer erhalten hinter dem Steuer offenbar sehr wenig Tageslicht. Mit einer "vitalisierenden Innenbeleuchtung" will Mercedes-Benz die Konzentration der Fahrer steigern.

Autofahren macht schnell müde, auch wenn man am helllichten Tage losgefahren ist. Das könnte daran liegen, dass nur ein sehr geringer Anteils des Tageslicht im Auge des Autofahrers ankommt - unabhängig davon, wie viel Glas die Fahrzeugkabine umgibt. Um dieses Defizit auszugleichen, will der Autokonzern Daimler mehr künstliches Licht in Lkw und Pkw bringen. Die "vitalisierende Innenbeleuchtung" soll Fahrer länger wachhalten. Ein erstes Konzept hat Mercedes-Benz in seinem Experimental-Sicherheitsfahrzeug (ESF) 2019 umgesetzt.

Hintergrund des Konzepts sind Erkenntnisse aus der sogenannten Chronobiologie. Demnach wird der Tag-Nacht-Rhythmus vor allem durch den Einfluss des Tageslichts bestimmt. Sogenannte fotosensitive Ganglienzellen nehmen die Helligkeit wahr, um diesen Rhythmus mit der Umwelt zu synchronisieren. Dazu gehört die Steuerung des Stresshormons Cortisol und des Schlafhormons Melatonin im menschlichen Körper.

Wenig Licht erreicht das Auge

Das Problem beim Autofahren: Nach Darstellung von Mercedes-Benz sind Fahrer und Passagiere "einer relativen Dunkelheit" ausgesetzt. "Man sitzt eigentlich weit oben und ist total verschattet", erklärte Entwickler Daniel Betz bei der Präsentation des ESF 2019. Untersuchungen hätten gezeigt, dass nur etwa 5 bis 20 Prozent des Tageslichts die Augen der Insassen erreichten. Studien zufolge (PDF) soll die Beleuchtung der unteren Netzhauthälfte eine größere Auswirkung haben als die der oberen.

"Bei bewölktem oder trübem Wetter ist die Lichtstärke so gering, dass die normalerweise vorhandenen positiven Effekte praktisch unwirksam und nutzlos sind", heißt es in einer 2015 veröffentlichten Studie. Damals testeten die Daimler-Ingenieure, wie sich sogenanntes biologisch aktives Licht oder biologisch wirksame Beleuchtung auf die Konzentrationsfähigkeit und Aufmerksamkeit von Lkw-Fahrern auswirkt.

Wichtig bei diesem Licht ist ein Blaulichtanteil mit einer Wellenlänge von 460 Nanometern. Lampenhersteller haben inwzischen das Konzept des Human Centric Lightning entwickelt.

Hoher Blaulichtanteil

Bei der Studie ergab sich ein "stimulierender, aktivierender und leistungssteigernder Effekt" durch eine biologisch wirksame Beleuchtung. Die Forscher regten damals an, die Lichtwirkung unter verschiedenen äußeren Lichtverhältnissen näher zu untersuchen. Zudem solle darauf geachtet werden, das Spektrum des künstlichen Lichts dem natürlichen möglichst anzupassen. Daher sollten die Blaulichtanteile im Laufe des Tages sinken und die Rotlichtanteile steigen, damit der natürliche Schlafrhythmus des Fahrers konstant bleibt.



Die positiven Ergebnisse dieser Untersuchung mit acht Probanden führten dazu, dass Daimler das Konzept im Jahr 2017 in einer umfangreichen Winterstudie in Finnland testete. "Der Fahrer wird morgens mit einem Lichtwecker, der den Sonnenaufgang simuliert, geweckt. Während der Fahrt passt sich die Helligkeit den äußeren Lichtverhältnissen an, damit der Fahrer nicht geblendet wird. Steht der Lkw, ist die Leuchtkraft im Maximalbetrieb", schreibt Daimler. Die biologische Wirksamkeit der Beleuchtung sei "durch einen hohen Blauanteil mit 460 bis 490 Nanometer erreicht" worden.

Höhere Aufmerksamkeit in Winterstudie

Dabei sei durch das sogenannte adaptive Tageslicht (Daylight+) während der Fahrt die tägliche Lichtdosis auf den dreifachen Wert angehoben worden. "Zusammen mit den Lichtduschen vor und nach der Fahrt konnte die Lichtdosis in der Fahrerkabine im Vergleich zur normalen Tagesdosis mehr als verfünffacht werden", heißt es weiter. Das System passe die Helligkeit im Fahrerhaus durch einen Sensor ständig an die äußeren Bedingungen an. So könne die tägliche Lichtdosis gesteigert werden, ohne den Fahrer zu blenden.

Dieser Studie zufolge waren alle acht Testfahrer mit dem künstlichen Tageslicht aufmerksamer als im Vergleichs-Lkw ohne Beleuchtung. Der unaufmerksame Fahrtanteil habe durchschnittlich von 44 Minuten auf 18 Minuten reduziert werden können. Die Aufmerksamkeit der Fahrer habe auch am Nachmittag nicht abgenommen. Zudem sei das Reaktionsvermögen konstanter gewesen und es sei unter monotoner Beanspruchung zu weniger Fehlreaktionen gekommen. EEG-Messungen der Gehirnströme, die während der Fahrt aufgezeichnet und ausgewertet worden seien, hätten dies belegt.

"Cabrio-Effekt" durch Sonnenblende

Im vergangenen Jahr testete Mercedes-Benz das Konzept 20 Tage lang mit 40 Probanden in Deutschland. Dabei wurden 21.000 Kilometer zurückgelegt. Das Ergebnis: Die Fahrer zeigten eine "signifikant höhere Aufmerksamkeit" während der Fahrten. Dabei machten sie weniger Fehler in Reaktionszeittests. Ebenfalls empfanden sie das Fahren als komfortabler, weil sie sich durch die zusätzliche Lichtquelle wie in einem Cabriolet fühlten. Mercedes spricht daher schon von einem "Cabrio-Effekt". Bei den Testfahrten habe zudem kein einziges Mal der sogenannte Aufmerksamkeitsassistent den Fahrer warnen müssen.

Die Erkenntnisse der Studien und Tests wurden auf das ESF 2019 übertragen. Nach Angaben von Entwicklungsingenieur Betz verfügt das Lichtkonzept über drei Funktionen. Während der Fahrt lässt sich zum einen ein "vitalisierendes Innenlicht" aktivieren, das in die Sonnenblende integriert ist. Dieses besteht aus einem weißen LED-Licht, dem zusätzlich Blau hinzugegeben wird. Dabei wird die Intensität des Lichts automatisch über einen Lichtsensor in der Frontscheibe geregelt. Bei Dämmerung oder in einem Tunnel dimmt das System die Lampe.

Lichtdusche und Lichtwecker

Die volle Intensität lässt sich darüber hinaus als "Lichtdusche" einschalten. Diese ist laut Betz für Pausen gedacht oder aber für den Fall, dass das Fahrzeug autonom fährt und die mögliche Blendung des Fahrers keine Rolle spielt. Die dritte Funktion ist der für die Finnland-Studie entwickelte Lichtwecker. Dieser soll den Fahrer nach einem Power-Nap-Programm wieder aufwecken. Der Lichtwecker fängt laut Betz sehr warmweiß an und fügt dann den Blaulichtanteil hinzu.

Bei etlichen Funktionen des ESF 2019 steht noch nicht fest, wann und wie sie in Serie gehen werden. Dies gilt beispielsweise für das selbstfahrende Warndreieck. Für das zusätzliche Licht sind hingegen keine autonomen oder vernetzten Funktionen erforderlich. Man braucht offenbar nicht immer 5G, um das Autofahren sicherer zu machen.

Offenlegung: Golem.de hat auf Einladung von Mercedes an der Präsentation des ESF 2019 teilgenommen. Unsere Berichterstattung ist davon nicht beeinflusst und bleibt gewohnt neutral und kritisch. Der Artikel ist, wie alle anderen auf unserem Portal, unabhängig verfasst und unterliegt keinerlei Vorgaben Dritter; diese Offenlegung dient der Transparenz.  (fg)


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