Katzenauge

„echte“ Katzenaugen in einer auf die Fahrbahn zu klebenden Sicherheits-Markierung, Gesamtbreite 100 mm

Katzenaugen, engl. cat's eyes, sind kleine zylinderförmige Glaskörper von ca. 10 bis 20 mm Durchmesser mit gewölbter, verspiegelter Rückseite und gewölbter Vorderseite. Ähnlich wie die Augen einer Katze oder anderer nachtaktiver Tiere reflektieren sie das Licht weitgehend unabhängig von ihrer Orientierung in die Richtung zurück, aus der es kommt. Es handelt sich somit um Retroreflektoren.

Im Deutschen nennt man oft auch flächenhafte Rückstrahler bzw. Retroreflektoren nach dem Prinzip von Tripelspiegel-Arrays Katzenaugen.

„Echte“, d. h. rotationssymmetrische Katzenaugen gehen auf eine Erfindung des Engländers Percy Shaw aus dem Jahr 1934 zurück.

Aufbau und Funktion

Retroreflektor-Element nach dem Prinzip eines Katzenauges; die gekrümmten Flächen links sind verspiegelt. Die rechte gekrümmte Fläche hat ihren Brennpunkt auf der Spiegelfläche. Die Zeichnungen illustrieren die Funktion bei aus unterschiedlichem Winkel einfallendem Licht

Echte „Katzenaugen“ arbeiten mit rotationssymmetrischen Glaskörpern, die ganz ähnlich wie der Mittelteil eines Auges geformt sind und ebenso funktionieren. Die Rückseite („Netzhaut“) ist verspiegelt und liegt im Brennpunkt der vorderen gekrümmten Fläche, die eine Sammellinse bildet. Vorder- und Rückseite haben den gleichen Krümmungsmittelpunkt, so dass das Katzenauge genauso funktioniert, wenn das Licht in einem Winkel einfällt (obere Skizze).

Wegen der sphärischen Aberration wird das Licht nicht für jeden Einfallswinkel genau in die Einfallsrichtung zurückgeworfen. Je weiter außen ein Lichtstrahl einfällt, um so größer ist die Abweichung. Nur durch eine solche Abweichung kann das Katzenauge (oder irgendein anderer Rückstrahler) überhaupt funktionieren, denn wenn das Licht zu genau in die Einfallsrichtung zurückgeworfen wird, dann gelangt es wieder zurück in die Lichtquelle, aber nicht ins Auge eines Beobachters.

Es ist keine große „Netzhaut“fläche bzw. kein so großer „Blickwinkel“ wie bei einem echten Auge erforderlich, daher können die zur Form eines echten Auges fehlenden Randbereiche entfallen.

Wirkungsweise und Einsatzgebiete

Natürliche und künstliche Katzenaugen erscheinen bei Beleuchtung aus der Richtung des Betrachters sehr viel heller als diffus reflektierende Körper. Personen, die eine solche Szenerie aus einem anderen Winkel betrachten, werden keine besondere Leuchtwirkung des Katzenauges erkennen können, da das Licht nur in der Einfallsrichtung zurückgeworfen wird. Für einen Beobachter ohne eigene Lichtquelle erscheint ein Katzenauge nicht heller als die Umgebung.

Rotationssymmetrische „Katzenaugen“ aus Glas werden noch heute in erhabenen Straßenmarkierungen und Baustellenabsperrungen sowie in Autobahn-Notrufsäulen eingesetzt.

Nur sehr alte Fahrräder haben manchmal noch solche „echten“ Katzenaugen als Rückstrahler.

Literatur

• Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik. 1. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7
• Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld, 1999, ISBN 3-87073-131-1