Forschung

Downsizing

Viele Jahre beschäftigt sich Peter Eilts mit Großmotoren für Kraftwerke und Schiffe. Heute widmet er sich als Professor an der Technischen Universität Braunschweig allen Motoren – also auch dem Otto- und dem Dieselmotor im Pkw und im Nutzfahrzeug. Seine private Leidenschaft gilt aber den kleinsten Antrieben: denen im Zweirad.

Wie klein lässt sich ein Motor überhaupt auslegen?

Früh morgens, wenn er zur Arbeit aufbricht, lässt er sie meistens links liegen: seine »alten Schätzchen«, wie er sie nennt. Selbst bei eisiger Kälte fährt er dann mit dem Fahrrad die wenigen Kilometer zu seinem Büro auf dem Campus Nord der Technischen Universität Braunschweig. »Das würde sich nicht lohnen«, erklärt Peter Eilts. »In der Zeit, in der ich meine Motorradkleidung angezogen hätte, bin ich schon zur Arbeit geradelt.« Seine alten Schätzchen heißen Zündapp KS 125, BMW R100S, Yamaha TDR 250 und KTM GS 350. Die 125er Zündapp ist mit 43 Jahren die Älteste und wohl sein Liebling. Ein stattliches Ersatzteillager im Keller sorgt für das gute Gefühl, für alle Fährnisse, die die Zeit bringen könnte, gewappnet zu sein. »Das habe ich über die Jahrzehnte angesammelt«, berichtet der Professor. »Theoretisch könnte ich daraus noch zwei weitere Zündapps zusammenbauen.«

Ob in der privaten Werkstatt oder am Prüfstand der Universität – Eilts liebt den Geruch von Maschinenöl

Peter Eilts leitet seit 2007 das Institut für Verbrennungskraftmaschinen der TU Braunschweig mit rund 30 Mitarbeitern, darunter etwa 20 Doktoranden. Zum Jahreswechsel 2014/2015 bezog sein Institut den Neubau im Norden der Stadt, direkt am Flughafen, der heute hauptsächlich als Forschungsflughafen dient. An insgesamt 16 Motorenprüfständen für Leistungsklassen zwischen 250 und 500 Kilowatt forscht er mit seinen Mitstreitern an »allem, was strömt und brennt im Motor – oder mit einem Wort: der Thermodynamik«, wie er es auf den Punkt bringt. Damit bearbeitet er freilich ein breites Spektrum, von der motorischen Gemischbildung und Verbrennung über die Aufladung und den Ladungswechsel bis hin zur Forschung an Kraftstoffen, am Energiemanagement und an der Abgasnachbehandlung. »In der Industrie beschäftigt man sich mit großen, mittleren oder kleinen Motoren«, sagt Eilts. »Hier an der Universität kann man alles machen. Das reizt mich an meiner Aufgabe besonders.«

Vielleicht sind es aber vor allem die kleinen Motoren. Eilts, der seit Anfang der 1990er Jahre in der FVV aktiv mitarbeitet und bei seinem ersten Projekt als Obmann leidenschaftliche Diskussionen über tribologische Prozesse in den Materialschichten von Zylinderlaufbuchsen führt, berichtet jedenfalls mit Begeisterung von einem der aktuelleren FVV-Projekte. »Die gesetzlichen Vorgaben zu Verbrauch und Emissionen führen dazu, dass zukünftig noch kleinere Fahrzeuge entwickelt werden«, berichtet er. »Das wirft die Frage auf, wie klein sich ein Motor überhaupt auslegen lässt und wie weit man mit dem Downsizing gehen kann.« Unter seiner Projektleitung entwickeln drei Doktoranden einen Zylinder mit einem Volumen von nur 200 Kubikzentimetern für einen Ottomotor mit Direkteinspritzung und stellen fest: Der Mini-Zylinder funktioniert genauso gut wie ein großer, verbraucht und emittiert aber weniger. In einem FVV-Folgeprojekt soll nun unter anderem eine andere Anordnung des Injektors untersucht werden, um das Konzept zu verfeinern.

Vor seinem Ruf an die Universität beschäftigt sich Eilts allerdings 16 Jahre lang mit ungleich größeren Aggregaten: mit Großmotoren für Kraftwerke und Schiffe bei MAN B&W Diesel in Augsburg. Zunächst als Sachbearbeiter, dann als Gruppenleiter und schließlich als Abteilungsleiter arbeitet er an sogenannten Mittelschnellläufern mit Drehzahlen unter 1.000 Umdrehungen pro Minute und einer Leistung bis zu zwei Megawatt pro Zylinder. In bestimmten Küstenregionen verschärfen sich die Grenzwerte für Emissionen. »Deswegen beschäftigten wir uns schon Anfang der 2000er Jahre mit der Absenkung der Stickoxide«, berichtet Eilts. »Wir führten dazu das sogenannte Miller-Verfahren ein: Durch ein früheres Schließen der Einlassventile gelang es, die Verbrennungstemperatur, und damit die Entstehung von Stickoxiden, zu reduzieren.« Heute forscht er in einem FVV-Projekt an variablen Steuerzeiten für die Ventile in Nutzfahrzeug-Motoren, etwa um die Abgastemperatur anzuheben und so der Nachbehandlung mehr Energie zur Verfügung zu stellen.

Der Ingenieurberuf liegt ihm dabei offenkundig im Blut. Aufgewachsen in Hannover, entscheidet sich Eilts nach Abitur und Bundeswehr – letzteres meist im Maschinenraum eines Versorgungsschiffes der Marine – rasch für ein Maschinenbaustudium an der Universität seiner Heimatstadt. „Ich habe mich nie für etwas anderes interessiert“, sagt er. »Als Zweijähriger stand ich mit meiner Mutter am Fenster, sie wollte mir einen schönen Sonnenuntergang zeigen. Ich aber zeigte auf die Autos, die unten fuhren – etwas anderes hatte ich nicht im Sinn.« Als Fünfjähriger bekommt er zu Weihnachten Lego geschenkt, obwohl auf dem Wunschzettel das Modell eines VW 1.500 steht – es fließen Tränen, doch schon am nächsten Tag baut er aus dem Lego ein Auto. Als Zwölfjähriger kauft er sich für drei Mark sein erstes Moped, eine NSU Quickly, und als Teenager erwirbt er eine gute Expertise darin, »Mopeds schneller zu machen«, wie er sagt.

Mit zwölf das erste Moped – für drei Mark

Heute sind seine alten Schätzchen ihm schnell genug – auf seinen Wochenend-Ausflügen vorbei an den Feldern, Wäldern und Wiesen im Braunschweiger Norden. Sein ganz persönliches Downsizing erfährt er aber, wenn er auf der Insel Langeoog ist, der Heimat seines Vaters, der dort ein Ferienhaus baute. Hier läuft kein Verbrennungsmotor – die Insel ist vollkommen autofrei. In der rauen Küstenlandschaft, zwischen Dünen und Strandhafer, findet Eilts auf seinen Reisen die vollkommene Ruhe. Hier sammelt er Kraft – bevor er sich wieder der Thermodynamik zuwendet.

Bildquelle: FVV | Rui Camilo

Die Menschen hinter moderner Forschung

Dieser Artikel stammt aus dem Buch »MOTORENMENSCHEN«, das wir anlässlich des 60-jährigen Bestehens der FVV herausgegeben haben. Die Technikjournalisten Johannes Winterhagen und Laurin Paschek ermöglichen auf 200 Seiten technisch interessierten Laien einen Einblick in die Arbeit von Ingenieuren, die an sauberen Motoren und Turbomaschinen forschen. Das Buch kann in Deutsch und Englisch für 39,90 EUR über den VDMA-Verlag bezogen werden.

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Prof. Dr. Peter Eilts

Geboren und aufgewachsen in Hannover, studierte Peter Eilts Maschinenbau an der Universität Hannover und arbeitete nach seinem Diplom 1984 am Institut für Kolbenmaschinen. Nach seiner Promotion im Jahr 1990 wechselte er in die Industrie zu MAN B&W Diesel. Als Sachbearbeiter, Gruppenleiter und Abteilungsleiter beschäftigte er sich 16 Jahre lang mit der Thermodynamik großer Dieselmotoren für Schiffe und Kraftwerke. Im Jahr 2007 folgte er einem Ruf an die Technische Universität Braunschweig. Seitdem leitet er das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und forscht mit seinen Mitstreitern zur Thermodynamik von Motoren aller Größen und Anwendungen – vom kleinen 200-Kubikzentimeter-Forschungszylinder bis zu Großmotoren der Megawatt-Klasse. Eilts ist verheiratet und hat zwei erwachsene Kinder.

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