Künstliche Belichtung in der Automobilindustrie - Materialien im Zeitraffer

Wie Materialien im Labor altern

Wie altert eigentlich ein Material, das täglich Sonne, Regen, Hitze und Kälte ausgesetzt ist?
Wer in der Fahrzeugentwicklung arbeitet, weiß: Das Altern von Materialien ist kein Zufall, sondern planbar – zumindest im Labor. Hier wird die Zeit beschleunigt, Licht gebündelt, Hitze simuliert. Mit der sogenannten künstlichen Belichtung lässt sich nachvollziehen, wie sich Lacke, Kunststoffe oder Textilien über Jahre hinweg verändern würden – und das in nur wenigen Wochen.

Sonnenlicht aus der Lampe

Das Prinzip ist faszinierend: Xenonlampen erzeugen ein Licht, das dem natürlichen Sonnenspektrum erstaunlich nahekommt – mit ultravioletten, sichtbaren und infraroten Anteilen. Damit lassen sich reale Umweltbedingungen täuschend echt nachstellen. Werkstoffe werden gezielt bestrahlt, erwärmt, befeuchtet und wieder abgekühlt – so, wie sie es im Alltag durch Sonne, Regen oder Temperaturschwankungen erleben würden. Nur eben deutlich schneller.

Zeit sparen, Qualität sichern

Diese beschleunigte Alterung ist kein Selbstzweck, sondern ein echter Effizienzfaktor in der Entwicklung. Denn was im realen Leben Jahre dauert, zeigt sich hier schon nach Tagen oder Wochen. Hersteller erkennen frühzeitig, wie stabil ihre Materialien bleiben, ob Farben verblassen, Oberflächen aufrauen oder Strukturen spröde werden. Das spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern sorgt auch für Sicherheit und Langlebigkeit im späteren Produkt.

Präzision trotz Herausforderungen

Natürlich hat diese Form der Zeitreise ihre Tücken. Die Geräte sind aufwendig, teuer und energieintensiv. Und auch wenn die Simulation extrem präzise ist, lassen sich komplexe Umwelteinflüsse – wie etwa das Zusammenspiel von Licht, Feuchtigkeit, Ozon und mechanischer Belastung – nur bedingt nachbilden. Dennoch: Ohne diese Prüfverfahren wäre moderne Fahrzeugentwicklung kaum denkbar. Sie schaffen Vergleichbarkeit und Verlässlichkeit – und das ist die Grundlage für Qualität.

Unterschiedliche Lampentypen für unterschiedliche Zwecke

Welche Technik dabei zum Einsatz kommt, ist alles andere als beliebig. Xenonbogenlampen gelten als Goldstandard: Sie decken das gesamte Lichtspektrum ab und kommen der natürlichen Sonne am nächsten – ideal für hochwertige Lacke, Kunststoffe oder Innenraummaterialien. Fluoreszent-UV-Geräte konzentrieren sich dagegen auf den UV-Bereich. Sie sind schneller, günstiger und bestens geeignet, wenn es um empfindliche Materialien geht, die besonders stark auf UV-Strahlung reagieren. Daneben gibt es noch exotischere Varianten wie Metall-Halogenid- oder Carbonbogenlampen, die etwa für großflächige Sonnensimulationen in Klimakammern genutzt werden.

Filter machen den Unterschied

Eine entscheidende Rolle spielen die Filter, die das Lichtspektrum exakt anpassen. Borosilikat oder Quarzglas sorgen dafür, dass nur die relevanten Wellenlängen auf das Material treffen – so realitätsnah wie möglich, so normkonform wie nötig. Denn jede Abweichung kann die Aussagekraft des Tests verändern.

Wenn Geometrie über Präzision entscheidet

Doch nicht nur die Lichtquelle, auch die Geometrie der Prüfgeräte beeinflusst das Ergebnis. Ein rotierendes Probenkarussell sorgt etwa für eine gleichmäßige Bestrahlung aller Oberflächen, während flach angeordnete Proben gezielter belastet werden können. Beides hat seinen Zweck – entscheidend ist, dass die Simulation der späteren Einbausituation entspricht. Die richtige Geometrie ist damit kein Detail, sondern ein wichtiger Faktor für reproduzierbare Ergebnisse.

Standards, die weltweit gelten

In der Praxis sind die Prüfbedingungen klar geregelt. Internationale Normen wie ISO 4892-2 (Xenonbogenlampen) oder ISO 4892-3 (UV-Fluoreszenzlampen) definieren die Abläufe. Ergänzt werden sie durch branchenspezifische Standards wie SAE J2527 oder OEM-Vorgaben – etwa VW PV 1303 oder VDA 75202-A. Welche Norm angewendet wird, hängt immer vom Material und seinem Einsatzort ab.

Der Blick auf die Alterung – Auswertung und Bewertung

Nach der Belichtung folgt die Bewertung – und hier zeigt sich, wie aussagekräftig die Prüfung wirklich war. Farben werden visuell mit Grau- oder Blaumaßstäben beurteilt, zusätzlich aber auch farbmetrisch vermessen. So lässt sich objektiv feststellen, wie stark sich ein Material verändert hat. Idealerweise stimmen die subjektive Wahrnehmung und die messtechnischen Werte überein – dann ist das Ergebnis nicht nur reproduzierbar, sondern auch praxisrelevant. Ergänzend werden oft mechanische Tests durchgeführt: Kratzfestigkeit, Abrieb oder Rissbildung zeigen, ob die Materialstruktur stabil bleibt.

Erfahrung trifft auf Normtreue

Für die visuelle Beurteilung sind geschulte Augen unverzichtbar. Prüfer müssen ihre Farbwahrnehmung regelmäßig testen lassen, und die Bewertung erfolgt unter streng normierten Lichtbedingungen – in neutralen Kabinen ohne Fremdlichteinflüsse. Nur so lässt sich sicherstellen, dass jedes Ergebnis weltweit vergleichbar ist.

Die Zeitmaschine der Materialprüfung

Am Ende entsteht aus all diesen Parametern ein präzises Bild davon, wie Materialien altern – und wie gut sie den täglichen Belastungen standhalten. Die künstliche Belichtung ist damit weit mehr als eine Labormethode. Sie ist ein Blick in die Zukunft eines Fahrzeugs, lange bevor es gebaut wird. Eine Art Zeitmaschine der Materialprüfung – die uns heute schon zeigt, wie das Auto von morgen altert.

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