Faszinierendes Fenster zur Welt von morgen

Mit der Projektion von Hologrammen auf die Windschutzscheibe will das Schweizer Start-up Wayray das Fahrerlebnis revolutionieren.

Wie viele Geschichten begann auch die von Wayray zufällig – oder besser gesagt mit einem Ereignis, das beinahe in einem Unfall endete: Am Steuer seines Autos fuhr Vitaly Ponomarev, CEO und Gründer von Wayray, beinahe auf das Auto auf, dem er folgte. Die Ursache: Ablenkung durch das Navi. Der Mann, ein Russe in den Dreissigern, fragte sich, warum es kein Gerät auf dem Markt gebe, das alle Informationen des Kombiinstruments und des Infotainment-Bildschirms auf die Windschutzscheibe projizieren könne. Das war Ende der 2000er-Jahre, und obwohl Head-up-Displays in der Kampffliegerei bereits seit Mitte des letzten Jahrhunderts eingesetzt werden, steckten sie im Automobilbereich noch in den Kinderschuhen. Was noch wichtiger ist: Vitaly Ponomarev hatte bereits damals ein viel besseres System im Sinn als nur ein einfaches Head-up-Display.

Ein typisches Head-up-Display (HUD) besteht aus drei Modulen: einem Combiner, einer Projektionseinheit und einem Videosyntheserechner. Der Combiner besteht aus einer durchsichtigen Platte oder bei anspruchsvolleren Anwendungen aus der Windschutzscheibe selbst, auf die Daten projiziert werden. Er befindet sich daher logischerweise direkt vor dem Fahrer und ist mit einer speziellen Beschichtung (häufig Phosphor) versehen, die das monochromatische Licht der Projektionseinheit reflektiert und alle anderen Wellenlängen des Lichts durchlässt, sodass der Fahrer klare Sicht behält.

Bild scheint vor dem Auto zu schweben

Die von Vitaly Ponomarev entwickelte Technologie basiert auf einer weiterentwickelten holografischen Technik. Dabei handelt es sich um ein wesentlich komplexeres Verfahren, bei dem ein Laserstrahl mithilfe eines Spiegels in zwei Strahlen geteilt wird. Der erste Lichtstrahl trifft direkt auf eine lichtempfindliche Trägerschicht und zeichnet eine Referenzwelle auf. Der zweite Strahl trifft auf das zu holografierende Objekt, bevor er auf der gleichen Trägerschicht reflektiert wird. Durch die Interferenz zwischen beiden Wellen wird auf dem lichtempfindlichen Film der Windschutzscheibe ein Bild erzeugt, das räumliche Tiefe hat. Mit anderen Worten: Dieses Bild scheint vor dem Fahrzeug zu schweben.

Es ist dieser Trick, der Wayray einen bedeutenden Vorteil verschafft. Während ein Standard-­HUD sich damit begnügt, relativ einfache Informationen wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, Navigationsanweisungen oder sogar Fahrerassistenzsysteme anzuzeigen, geht die Wayray-Technologie weit darüber hinaus und ermöglicht die Integra­tion von Augmented-Reality-Funktionen in die Windschutzscheibe. Diese erweiterte Realität wird über die Umgebung des Fahrzeugs gelegt und reichert sie mit virtuellen Objekten, Bildern und zusätzlichem Text an. Natürlich lässt sich die Darstellung auf der Windschutzscheibe individuell anpassen, indem sie beispielsweise mit dem Smartphone des Nutzers synchronisiert wird, um neben allgemeinen Informationen wie dem Verkehrsfluss oder der Wettervorhersage auch anstehende Ereignisse anzuzeigen. Mit dieser Technologie kann selbst die Speisekarte eines Restaurants, an dem man vorüberfährt, angezeigt werden oder das Programm eines Kinos. Denkbar sind auch kommerzielle Anwendungen wie Werbung.

Eine bahnbrechende Technologie mit geringem Platzbedarf

Die Projektionstechnologie von Wayray funktioniert dank dreier Hardwaremodule, wie Alessandro Dini, Leiter Vertrieb und Marketing, erklärt: «Zum einen gibt es den DLP-Projektor (Digital Light-Processing, eine Bildprojektionstechnologie, die auf der Verwendung eines Chips mit ausrichtbaren Spiegeln basiert – Red.). Dann gibt es noch das Modul mit den Lasern. Diese beiden Komponenten sind über Glasfaserkabel miteinander verbunden. Das letzte Element ist die Windschutzscheibe, in der eine Polymerfolie verbaut ist.» Und das ist noch nicht alles. «Zu diesen Geräten gehört auch noch eine entsprechende Software, die das System zum Laufen bringt», fügt Alessandro Dini hinzu. Alle diese Komponenten – und das ist einer der vielen Vorteile der Wayray-Technologie – werden von Wayray-Ingenieuren intern entwickelt, aber von Zulieferern zusammengebaut und benötigen nur wenig Platz, wie Dini unterstreicht: «Wir sprechen hier von einer Technologie, die nicht mehr als drei bis vier Liter Raum benötigt, während Standard-Instrumentenmodule derzeit ein Volumen von 20 bis 22 Litern benötigen.»

Nur für den Fahrer

Derzeit sind die von Wayray entwickelten Prototypen nur für den Fahrer bestimmt: «Vom Beifahrersitz aus kann man die für das Fahren notwendigen Informationen nicht sehen», bestätigt Alessandro Dini, Leiter der Vertriebs- und Marketingabteilung des Schweizer Start-ups. Das könnte sich aber schnell ändern: «Die Technologie ist so kompakt, dass wir ein duales System mit zwei Scheinwerfern, einem für den Fahrer und einem für den Beifahrer, entwickeln können.» Dadurch könnten verschiedene Arten von Inhalten projiziert werden: «Wir könnten uns vorstellen, Navigationsinformationen für den Fahrer einzublenden. Der Fahrgast könnte sich einen Film ansehen oder sogar ein Videospiel spielen.» So könnte man zum Beispiel Zombies um das Fahrzeug herum erschaffen. «Fast alles ist möglich», sagt Dini. Langfristig könnte diese Technologie bei der gesamten Verglasung des Fahrzeugs zum Einsatz kommen.

Doch vorerst setzt Wayray vor allem auf den Beitrag zur Sicherheit, wie Alessandro Dini erklärt: «Bei serienmässigen Bildschirmen wie dem Kombiinstrument oder dem Infotainment-Bildschirm wendet der Fahrer seinen Blick von der Strasse ab, um auf einen Monitor zu schauen, der etwa fünfzig Zentimeter neben seiner gewohnten Blickrichtung angebracht ist. Das ist sehr gefährlich, da der Fahrer so komplett vom Geschehen auf der Strasse abgelenkt ist. Bestehende Head-up-Displays lösen dieses Problem teilweise, aber nicht vollständig, indem die Informationen in einem Randbereich der Windschutzscheibe erscheinen. Auch stellt sich das Auge immer auf die ihm nächstgelegenen Informationen scharf. Dies ist bei der von Wayray entwickelten Technologie nicht der Fall, da sich die Informationen über die Umgebung legen.»

Die von Wayray entwickelte Technologie ­ermöglicht es, die Darstellung der Realität mit Zusatzinformationen anzureichern.

Delegierte Produktion

Als modernes Technologie-Start-up verfügt Wayray in erster Linie über das gesamte geistige Eigentum. Mit anderen Worten: Das Unternehmen hat die Kontrolle über die Patente, die nicht nur das Design der Bauteile, sondern auch die Software umfassen. Das Schweizer Unternehmen kümmert sich jedoch nicht um die Produktion. Man zieht es vor, diesen Aspekt renommierten Geräteherstellern zu überlassen: «Wir sind keine Hersteller. Wir stellen unsere Technologie nicht physisch her. Wir kümmern uns nicht selbst um die Fertigung, sondern haben Level-1-Partner, die die Komponenten und Geräte produzieren», erklärt Alessandro Dini. In diesem Fall wird AGP E-Glass für den Zusammenbau der Windschutzscheibe verantwortlich sein, Osram für die Herstellung der Laser und Covestro für die Produktion des Polymers, das in der Windschutzscheibe verbaut wird.

Start-up mit Schweizer Ursprung

Obwohl der Eigentümer und Gründer von Wayray, Vitaly Ponomarev, russischer Herkunft ist, ist sein Unternehmen dennoch schweizerisch, wie Alessandro Dini erklärt: «Das Unternehmen Wayray wurde 2013 in der Schweiz gegründet. Es handelt sich um ein Spin-off aus einem Start-up-Inkubationsprogramm der Universität Moskau. Zu Beginn unserer Geschichte waren wir in Lausanne ansässig, 2018 haben wir dann aber beschlossen, in die Deutschschweiz zu ziehen, um näher an der Industrie zu sein, die sich hauptsächlich im Raum Zürich oder sogar in Süddeutschland befindet.» Heute hat Wayray rund 15 Mitarbeiter in Zürich sowie 250 weltweit mit Büros in China, den USA, Deutschland und natürlich Moskau. «Dort ist auch der grösste Teil unseres Forschungs- und Entwicklungsteams angesiedelt», erklärt Alessandro Dini. Das Schweizer Unternehmen, das dank verschiedener Investoren, darunter Porsche und Hyundai, in regelmässigen Abständen Finanzierungsrunden über mehrere zehn Millionen Dollar durchführt, ist bereits jetzt mehrere Hundert Millionen Dollar wert.

Obwohl die Voraussetzungen für die industrielle Produktion offenbar bestehen, kommt die Wayray-Technologie in Serienfahrzeugen noch nicht zum Einsatz. Ideen gibt es jedoch bereits, vor allem beim Teorema, einem (ebenfalls) virtuellen Prototyp, der von der italienischen Firma Pininfarina entworfen wurde. Vitaly Ponomarev ist überzeugt: «Obwohl dieser Prototyp sehr futuristisch anmutet, ist die Technologie, die er demonstriert, bereits vorhanden und bereit für die Massenproduktion.» Die virtuelle Cockpit-Erweiterung des Schweizer Unternehmens wird also wahrscheinlich im Jahr 2023 erstmals zu sehen sein.

Der Prototyp des Pininfarina Teorema ist als erster mit der Wayray-­Technologie ausgestattet ist. Der Marktstart ist für 2023 geplant.

Ungeahnte Zukunftsperspektiven 

Obwohl man sich die ungeahnten Zukunftsperspektiven der Wayray-Technologie vorstellen kann, ist es immer noch sehr schwierig, ihre Grenzen auszumachen. Dabei handelt es sich möglicherweise um rechtliche Bestimmungen. «Heute gibt es einige ziemlich allgemeine Regeln darüber, was man auf die Windschutzscheibe projizieren darf und was nicht», erklärt Dini. So sind die Hersteller beispielsweise verpflichtet, den Fahrer nicht abzulenken. Darüber hinaus muss der Anteil der Sichtbarkeit der Strasse hoch bleiben. Sollte sich die Wayray-Technologie durchsetzen, würden mit Sicherheit weitere Vorschriften eingeführt werden.

Dennoch ist es wahrscheinlich, dass diese neue Art von Head-up-Display die Kreativität der Hersteller weiter anregen wird. In einer Welt, die sich auf die autonome Autos der Stufen 4 und 5 vorbereitet, scheint die Schweizer Technologie vielversprechend zu sein. Sie wird die Revolution im Autobau der letzten Jahre weiter beschleunigen. Wo die rasante Entwicklung enden wird, kann allerdings noch niemand vorhersagen.

Vitaly Ponomarev ist CEO und Gründer von Wayray.

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