Straßenleuchten: Aufbau, Funktion und Reflektortypen

Straßenleuchten: Technische Spezifikationen

Straßenleuchten sind essenziell für die Verkehrssicherheit. Sie zeichnen sich durch eine minimale Reichweite von 100m und eine maximale Lichtstärke von 225.000 Candela (cd) aus, gemessen als Lichtstrom pro Raumwinkel in eine bestimmte Richtung.

Positionierung und Projektion

Die Positionierung des Brennpunkts der Parabel ist entscheidend für die Lichtverteilung. Bei der Parallel-Projektion liegt die Höhe über dem Boden zwischen 0,5 und 1,2 m (bei gleichem Querschnitt).

Lichtstrahl-Bereiche bei Parallel-Projektion

Der Lichtstrahl wird in vier Hauptbereiche unterteilt:

• Unbehaglichkeitsbereich: Die ersten 20 Meter.
• Breitenbereich: Zwischen 30 und 50 Metern.
• Komfortbereich: Zwischen 50 und 150 Metern.
• Tiefenbereich: Über 150 Meter.

Kreuzbeleuchtung (Cross Lighting)

Bei der Kreuzbeleuchtung erfolgt die Positionierung der Lampe vor dem Brennpunkt der Parabel. Hierbei kommen konvergente Projektionen zum Einsatz. Um Blendung zu vermeiden, wird der europäische Code (asymmetrisch) angewendet. Dieser sorgt für eine verbesserte Sichtbarkeit auf der rechten Straßenseite. Dies wird durch einen speziellen Kristallschnitt und eine Neigung des Bildschirms von etwa 15° nach rechts unterhalb des Lichtstrahlfadens erreicht.

Definitionen der Lichtstrahl-Bereiche bei Kreuzbeleuchtung

• Unbehaglichkeitsbereich: Übermäßige Bodeneinbaustrahler, die die weitere Sicht behindern.
• Breitenbereich: Zwischen 20 und 30 Metern vor dem Fahrzeug, ermöglicht die Sichtbarkeit von Kurven und bei schlechten Sichtverhältnissen.
• Komfortbereich: Zwischen 30 und 60 Metern.
• Tiefenbereich: Beleuchtung über 60 Metern.

Wichtige Begriffe der Lichttechnik

• Fokus: Ein Punkt oder Ort, an dem Licht- und Wärmestrahlen, die von einer Quelle emittiert werden, konvergieren.
• Brennweite: Der Abstand zwischen dem Fokus und der Ebene, die durch die konvexe Linse verläuft. Typischerweise zwischen 2 und 4 cm.
• Wirksame Lichtintensität: Die Lichtintensität, die am Ausgang der optischen Vorrichtung erzeugt wird.

Reflektoren in Straßenleuchten

Die Hauptaufgabe eines Reflektors ist es, das von der Lampe erzeugte Licht in eine bestimmte Richtung zu lenken.

Reflektoren werden aus Kunststoff oder gestanztem Stahlblech gefertigt. Die reflektierende Oberfläche aus Stahl wird korrosionsbehandelt und mit einer reflektierenden Schicht aus Aluminium oder Magnesium versehen. Das Reflexionsvermögen beträgt bei poliertem Aluminium 80% und bei Magnesiumoxid 95%.

Arten von Reflektoren

• Homofokal: Parabolsektoren mit einem gemeinsamen Schwerpunkt. Sie bestehen aus einem Hauptreflektor und zusätzlichen Reflektoren, die die Beleuchtung in den Front- und Seitenbereichen erhöhen.
• Objektiv-Reflektoren: Bestehen aus zwei parabolischen Abschnitten mit unterschiedlichen Brennpunkten. Dieses System nutzt den unteren Reflektor, um die Straße in einem bestimmten Neigungswinkel auszuleuchten.
• Multifokal (Freiform, komplexe Oberfläche): Bestehen aus Paraboloiden mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Längen aus verschiedenen Sektoren. Sie nutzen einen zu 80% niedrigeren Reflektor, um einen Teil der Straße auszuleuchten. Dieses System eliminiert dunkle Bereiche im Lichtstrahl, insbesondere beim Passieren von Kreuzungen.
• Ellipsenförmig / Poly-Ellipsoid: Ermöglichen kleinere Leuchten. Elliptische Reflektoren werden mit einer Linse und einem Schirm oder einer Membran eingesetzt, die die Hell-Dunkel-Grenze definiert.

Bi-Xenon-Scheinwerfer

Bi-Xenon-Scheinwerfer erzeugen sowohl Fernlicht als auch Abblendlicht mit einer einzigen Lampe.

Ein Aktuator positioniert die Xenon-Lampe an zwei verschiedenen Stellen im Reflektor, um unterschiedliche Neigungswinkel zu erzielen. Der Aktuator der Lampe verfügt über eine elektromagnetisch gesteuerte Blende, um die Hell-Dunkel-Grenze zu variieren.