Forschung

Einfache Formeln

Michael Bargende liebt Blues und Rock, vor allem wenn er live gespielt wird. Die Kunst der Improvisation nutzt der Professor an der Universität Stuttgart auch beruflich. Denn nur so lassen sich einfache Formeln finden, mit denen komplizierte Motortechnik beherrschbar wird.

Es braucht Menschen, um Ideen durchzusetzen

Alte Reithalle in Stuttgart, im März 2013. Rund 500 Menschen, fast ausschließlich Ingenieure und in der Mehrheit männlich, versammeln sich zur Abendveranstaltung. Normalerweise stehen bei solchen Anlässen das Essen und die Gespräche im Mittelpunkt, es geht eher ruhig zu. Nicht so beim Stuttgarter Symposium, das sich in den letzten Jahren zu einer der wichtigsten Tagungen für Fahrzeug- und Motorentechnik entwickelt hat. Nicht heute Abend. Denn nach dem Hauptgang betritt Jack Bruce die Bühne. Der Bassist und Sänger, einer der Gründer der legendären Rockband Cream, in der auch der ungleich bekanntere Eric Clapton spielte, rockt den Saal, verausgabt sich total. Schon nach wenigen Takten steht ein großer Teil des Publikums, gekleidet in feine Abendgarderobe, von den Stühlen auf. Auf diesen Augenblick hat Michael Bargende lange gewartet. Der Musik, insbesondere dem Rock und Blues der 1960er und 1970er Jahre, gilt neben der Technik die Liebe des Motorexperten, der an der Universität Stuttgart den Lehrstuhl für Fahrzeugantriebe innehat.

Das V8-Hotel in Böblingen befindet sich in der Motorworld Region Stuttgart, die sich der Pflege automobiler Tradition verschrieben hat.

Auch wenn Bruce und viele andere seiner Idole virtuos spielen, ist es nicht Perfektion, die Bargende bei Musikern schätzt. Im Gegenteil: Viele seiner Lieblingsstücke sind Live-Aufnahmen, in denen improvisiert wird. „In der Musik geht es um viel mehr als darum, keine Fehler zu machen. Das Entscheidende passiert zwischen den Noten“, sagt Bargende. Der Ingenieur sieht dabei durchaus eine Parallele zu seiner Arbeit. Denn der Verbrennungsprozess entzieht sich bis heute beharrlich einer vollständigen mathematischen Berechenbarkeit. Man kann sich dieser nur mit sogenannten physikalischen Modellen annähern. Wenn es schnellgehen soll, am besten durch einfache Formeln. Um diese zu „erfinden“, so Bargende, bedürfe es durchaus der Intuition und Improvisation.

Eigentlich geht es in der Karriere von Michael Bargende nicht um Mathematik und Maschinen, sondern um Menschen. Sein Motto: „Wir dürfen aus der Wissenschaft keine Wissenschaft machen.“ Und: „Nur eine umgesetzte Idee ist eine gute Idee – und dazu müssen wir die Menschen mitnehmen.“ Dass man andere Menschen braucht, um Ideen umzusetzen, erfährt Bargende schon im Studium. Zunächst entscheidet er sich für Luft- und Raumfahrttechnik, parallel dazu schraubt er mit einem Freund an einem getunten Fiat 600. So ergibt eines das andere: Hauptstudium mit Vertiefung Verbrennungskraftmaschinen, je eine Studienarbeit bei Porsche und bei Daimler, wo er Günter Hohenberg kennenlernt, der später an der TU Darmstadt lehrt und der sein Doktorvater wird. Mit dem Wandwärmeübergang in Ottomotoren findet er ein Thema aus dem Bereich der numerischen Entwicklungsmethodik, die künftig ein wichtiger Schwerpunkt seiner Arbeit bleiben wird. Denn er will verstehen, was genau im Motor passiert.

Komplexität mit einfachen Mitteln beherrschbar machen

Rein wissenschaftliche Neugier ist es allerdings nicht, die Bargende dabei antreibt. Vielmehr stellt die Arbeit an immer besseren Entwicklungsmethoden, wie sie auch im Rahmen der FVV vorangetrieben wird, einen Wettbewerbsvorteil dar. „Wie wollen wir die besten Motoren entwickeln“, fragt Bargende rhetorisch, „wenn wir dafür die gleichen Werkzeuge verwenden wie alle anderen?“ Die besten Werkzeuge, zeigt er sich überzeugt, müssen nicht die komplexesten sein. Die dreidimensionale Strömungsberechnung beispielsweise erlaubt zwar eine detaillierte Beurteilung der Vorgänge im Zylinder, muss aber sehr überlegt eingesetzt werden. „Denn es dauert noch Jahrzehnte, bis wir mittels direkter numerischer Simulation auch nur einen einzelnen realen Verbrennungsvorgang vollkommen berechnen können.“ Ergänzend setzt Bargende auf null- und eindimensionale Modelle, um den stark steigenden Bedarf an Simulation zu decken. Mit neuen Abgasvorschriften wie RDE (Real Driving Emissions) wird es notwendig sein, immer mehr Betriebsarten und -bereiche des Motors sehr schnell zu berechnen. Ausreichend Arbeit also, die Bargende in den letzten Jahren hauptsächlich an junge Mitarbeiter delegiert. Das fällt ihm lange Zeit schwerer als manch anderem – bis er 2007 ein halbjähriges Sabbatical nimmt, um an der Ohio State University zu lehren und zu forschen, und nur noch aus der Ferne ins Geschehen eingreifen kann.

Wer Komplexität mit einfachen Mitteln beherrschbar machen will, ist in der Industrie immer wieder als Berater gefragt. Zugutekommt Bargende dabei, dass er langjährige Freundschaften zu pflegen versteht, auch über die Grenzen von Ländern oder gar Kontinenten hinweg. Fragt man ihn allerdings nach interkultureller Kompetenz, die Maschinenbauer heutzutage bereits im Studium erwerben sollten, antwortet er: „Es geht nie nur um Kulturen, sondern immer auch um den einzelnen Menschen, der da vor einem sitzt, ob er nun Amerikaner, Italiener oder Japaner ist.“

So gerne Bargende über Motoren redet, im Privatleben vermeidet er es – auch seiner Frau, einer Historikerin, zuliebe. Zumal er seit Jugendtagen eine zweite Liebe hegt: die zur Musik. Lange Jahre ist Bargende beruflich zu eingespannt, um seiner Leidenschaft Raum zu geben. Eine Herzerkrankung ändert das. Eine Freundin bringt ihm einen iPod ans Krankenbett, aufgespielt sind Songs aus früheren Zeiten. Bargende wird rasch gesund – und setzt anschließend andere Prioritäten. Ermuntert von seinem Freund Werner Dannemann, einem der besten deutschen Blues- und Rock-Gitarristen, nimmt er Gitarrenunterricht und fängt an, dessen CDs zu produzieren. „Technik ist wichtig, aber nicht der einzige Lebensinhalt. Manche Momente kommen nie wieder“, sagt Bargende. So wie der Auftritt von Jack Bruce auf dem Stuttgarter Symposium. Es war sein letztes Konzert, das er – übrigens mit besagtem Werner Dannemann an der Gitarre – als Trio spielte. Womit der Auftritt für ihn ein wahrlich historisches Ereignis war.

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. Michael Bargende

Der Crailsheimer Michael Bargende studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart und arbeitete anschließend von 1982 bis 1998 in verschiedenen Positionen für die Motorenentwicklung von Daimler-Benz. Seine 1991 abgeschlossene Promotion zum Thema Wandwärmeübergang bei Ottomotoren absolvierte er innerhalb eines FVV-Vorhabens an den Universitäten Darmstadt und München. Im Jahr 1998 wurde Bargende auf den neu gegründeten Lehrstuhl für Verbrennungsmotoren an der Universität Stuttgart berufen, der 2011 in „Lehrstuhl für Fahrzeugantriebe“ umbenannt wurde. Mit dem Schritt an die Universität verbunden war der Eintritt in den Vorstand des Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS), einer Stiftung bürgerlichen Rechts, die die Brücke zwischen Wissenschaft und industrieller Praxis schlägt.

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