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6 Einfluss nasser Fahrbahnen auf die Blendung und Detektion

6.2 Methodik

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In der UNECE Regelung Nr. 123 [124] ist im Rahmen der adaptiven Frontbeleuchtungssysteme eine Schlechtwetterlichtverteilung aufgenommen worden. Es handelt sich hierbei um die Abblend-lichtklasse W, die „für die Verwendung unter ungünstigen Bedingungen wie z.B. bei nassen Stra-ßen“ zum Einsatz kommen kann. Als Neuerung werden zwei Segmente eingeführt, die die photo-metrischen Werte der Vorfeldbeleuchtung der Schlechtwetterlichtverteilung, im Vergleich zu den anderen Abblendlichtklassen, begrenzen soll. Die Lage der beiden Segmente kann aus der Abbil-dung im Anhang entnommen werden (vgl. AbbilAbbil-dung A-13).

Zusammengefasst kann gesagt werden, dass im nächtlichen Straßenverkehr der Adaptationszu-stand des Fahrers durch das Leuchtdichteniveau im Gesichtsfeld bestimmt wird. Dieser ist wiede-rum abhängig von den Reflexionseigenschaften des Fahrbahnbelages, der von den Scheinwerfern des Fahrzeuges beleuchtet wird [51]. Die Reflexionseigenschaften der Straße ändern sich allerding je nach Nässegrad, wobei der Grund hierfür in der Beschaffenheit der Straßenoberfläche liegt.

Durch die Verwendung von Gesteinen weist der Straßenbelag eine sehr raue Struktur auf, die durch große Wassermengen geglättet wird. Als Resultat treten hohe Vorwärtsreflexion sowie ge-ringe Rückwärtsreflexionen auf, die andere Verkehrsteilnehmer blenden können und für dunkel wirkende Straßen sorgen. Erste Fahrzeughersteller reduzieren deshalb bei widrigen Witterungs-verhältnissen die Helligkeit des Abblendlichtes im Vorfeldbereich des Fahrzeuges, Anhand der Ab-blendlichtklasse „W“ der UNECE Regelung Nr. 123 [124]. Allerdings basiert die Helligkeitsreduk-tion auf Daten, die entweder unter Laborbedingungen oder in statischen Feldversuchen gesammelt worden. Die Unterschiede zu einem dynamischen Feldtest besteht darin, dass der Fahrer zusätzlich zur lichttechnischen Aufgabe auch eine Fahraufgabe zu bewältigen hat und dies eher mit der Re-alität korreliert. Aus diesem Grund wurde ein dynamischer Feldtest durchgeführt, bei dem sowohl die Blendung als auch die Sichtbarkeit untersucht wurden.

Die überwiegende Anzahl der Studien die nasse mit trockenen Fahrbahnen miteinander verglei-chen, beziehen sich auf die Reflexionseigenschaften der Fahrbahndeckschichten. Allerdings kann aus den gezeigten Ergebnissen, kein wirklicher realitätsnaher Zusammenhang zum Thema Blen-dung andere Verkehrsteilnehmer und Sichtweite des Fahrers gezogen werden. Hier Abhilfe zu schaffen, ist ein Ziel dieses Feldtestes.

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der Abblendlichtbeleuchtungsstärke im Hot-Spot. Da alle LED, die für die Abblendlichtverteilung zuständig sind, gleichermaßen abgedunkelt werden, wird davon ausgegangen, dass die komplette Lichtverteilung gleichmäßig abgedunkelt wird. Eine Photogoniometer-Messung bestätig dies und liefert gleichzeitig die exakten Beleuchtungsstärken im Hot-Spot. In Tabelle 6-1 ist eine Übersicht der Abblendlicht-Intensitäten sowie deren Beleuchtungsstärke im Hot-Spot zu sehen.

Tabelle 6-1: Untersuchte Abblendlicht-Intensitäten und zugehörige Beleuchtungsstärke im Hot-Spot der beiden Fahrzeuge

Abblendlicht-Intensitäten Testfahrzeug Blendfahrzeug

100 % 53,76 lx 49,63 lx

75 % - 37,97 lx

50 % 26,34 lx 25,92 lx

0 % - 0 lx

Aus technischen Gründen konnten die Intensität der Scheinwerfer im Testfahrzeug lediglich mit-tels Strombegrenzung reduziert werden, weshalb die 50 % Intensität nicht ganz der mathemati-schen entspricht. Beim Blendfahrzeug erfolgte die Reduzierung der Intensität durch PWM und es wurde darauf geachtet, die Intensität von 50 % des Testfahrzeuges möglichst genau zu erreichen.

Die Fahrt mit ausgeschaltetem Abblendlicht (0 % Intensität) beim Blendfahrzeug dient als Refe-renzfahrt. In Abbildung 6-3 sind die LVKs der beiden verwendeten Scheinwerferpaare zu erkennen.

Abbildung 6-3: LVK vom Testfahrzeug (links) und Blendfahrzeug (rechts)

Im B50L Blendungspunkt weisen beide Scheinwerfer eine ähnliche Beleuchtungsstärke von 0,56 lx auf. Anhand der UNECE Regelung Nr. 112 definiert Zone I die Vorfeldbeleuchtung [134]. Diese umfasst einen Bereich von horizontal ± 9° und vertikal von - 1,72° bis - 4°. Beim Testfahrzeug hat Zone I einen Mittelwert von 23 lx mit einer Standardabweichung von 3 lx und beim Blendfahrzeug hat Zone I einen Mittelwert von 20 lx und eine Standardabweichung von ebenfalls 3 lx. Durch die Verringerung der Intensität verringern sich die Werte bei beiden Scheinwerfern gleichmäßig.

Sowohl auf der rechten, als auch auf der linken Straßenseite, befanden sich Detektionsobjekte auf Höhe des Blendfahrzeuges, die vom Probanden im Testfahrzeug detektiert werden sollten. Bei jeder Fahrt war lediglich ein Detektionsobjekt in randomisierter Reihenfolge vom Testfahrzeug zu

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erkennen, damit kein Lerneffekt bei den Probanden auftritt. Nach jeder Fahrt wurde der Proband gebeten, die psychologische Blendung des Blendfahrzeuges und den Helligkeitseindruck seiner Scheinwerfer auf einer fünf stufigen Skala zu bewerten. Zusätzlich wurde die Beleuchtungsstärke auf Fahreraugenposition, sowie der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen ermittelt und auf-gezeichnet. Sobald alle Fahrten im trockenen erfolgt waren, wurde die Fahrbahn bewässert und die Fahrten auf nasser Fahrbahn wiederholt. Zur Bewässerung wurden zwei 1250 l Behälter auf einem Anhänger geladen, und über eine Pumpe durch Spritzdüsen auf der Fahrbahn verteilt. Be-wässert wurden die beiden Spuren vor dem Blendfahrzeug über eine Länge von 100 m mit 2500 l Wasser. Dies entspricht dem doppelten Tages-Niederschlagsdurchschnitt von Deutschland und kann wegen der kurzen Dauer, in der das Wasser auf der Fahrbahn verteilt wird, mit Starkregen verglichen werden [135]. Rein rechnerisch entspricht dies einem gleichmäßig verteiltem Wasser-film von etwa 3,6 mm, allerdings versickert davon ein Teil im Straßenbelag bzw. wird durch das Testfahrzeug umhergespritzt. Um dem entgegenzuwirken und gleichbleibende Messbedingungen für alle Fahrten zu gewährleisten, wurde nach sechs Fahrten die Fahrbahn erneut mit 1500 l be-wässert. Dieser Wert ergab sich nach etlichen Voruntersuchungen und war ein Kompromiss zwi-schen Versuchslänge und Reproduzierbarkeit. Eine größere Menge an Wasser konnte mit den vor-handenen Mitteln nicht auf der Straße verteilt werden, da das Gewicht der verwendeten Wasser-menge, die maximale Achslast des Hängers bzw. maximale Zuglast des Fahrzeuges schon über-stieg. In Abbildung 6-4 ist der schematische Versuchsaufbau zu erkennen.

Abbildung 6-4: Schematischer Versuchsaufbau bei dem der Proband im Testfahrzeug sitzt und die Blendung sowie die Detektion der Objekte bei unterschiedlichen Straßenbedingungen und Intensität der Scheinwerfer bewertet. Bewässert wurden beide Spuren vor dem Blendfahrzeug über eine Länge

von 100 m

Insgesamt wurden 16 Durchläufe jeweils für trockene und nasse Fahrbahnoberfläche durchge-führt, die aus den zwei bzw. vier Abblendlicht-Intensitäten vom Test- und Blendfahrzeug bestehen.

Acht Durchläufe wurden mit dem Detektionsobjekt aus Sicht des Testfahrzeuges auf der rechten Straßenseite und vier auf der linken durchgeführt. Letztere werden nicht ausgewertet, da diese Objekte erst vom Gegenverkehr erfasst werden würden, bevor sie für den Fahrer gefährlich werden könnten. Aus dem Grund gelten diese vier Fahrten lediglich, um einen Lerneffekt der Probanden auszuschließen. Insgesamt haben 19 Probanden an dem Feldtest teilgenommen, die ein mittleres Alter von 28 aufweisen. Ein Histogramm mit der Altersverteilung der Probanden ist im Anhang zu sehen (vgl. Abbildung A-11).

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