Forschung

Verstehen wollen

Früher tat er es in der Garage seines Vaters, heute in seiner eigenen: Volker Zeitz bringt mit Begeisterung alte Fahrzeuge wieder in Schwung. Nach einem Studium zum Wirtschaftsingenieur merkt er, dass ihm das wahre Verständnis für Technik noch fehlt. So sattelt er einen drauf: Mit einem Masterstudium und einer Promotion am Institut für Mobile Systeme der Universität Magdeburg.

Den Motor schneller warm bekommen

Draußen ist es dunkel geworden. Die Fahrt von der Magdeburger Uni hinaus in die Werkstatt führt am Bahnhof vorbei in ein Gewerbegebiet. Im Zwielicht stehen Gebrauchtwagenhändler herum und verhandeln miteinander. Ein unbefestigter Feldweg mit großen Pfützen führt zu einem lang gezogenen Gebäude mit einer Reihe großer Garagentore. Zielsicher steuert Volker Zeitz auf ein Tor zu und steigt aus. »Hier verbringe ich fast jede freie Minute«, sagt er mit Nachdruck. Wie zum Beweis zieht er große Planen von den Automobilen, die er hier restauriert: einen 1986er Mercedes 420 SEC, einen 1994er Nissan 300ZX Twin Turbo und einen englischen TVR Cerbera V8 mit 4,5 Liter Hubraum aus dem Jahr 1998. »An dem hier gibt es noch viel zu tun«, meint Zeitz und zeigt auf den Cerbera. »Der ist zwar bärenstark, aber die Engländer haben nicht gerade die zuverlässigste Technik verbaut.« Die Arbeit an Fahrzeugen und Motoren betreibt Zeitz freilich nur als Hobby. Im Hauptberuf arbeitet er am Institut für Mobile Systeme (IMS) der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Volker Zeitz pendelt zwischen einer von ihm angemieteten Werkstatt und der Bibliothek der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

»Dieser Mann hat Benzin im Blut«, warnt sein Doktorvater Professor Hermann Rottengruber, der das IMS leitet. Er weiß um die Passionen seines Schützlings, der nach einem Aufbaustudium im Fachbereich Maschinenbau mit einem FVV-Projekt am IMS als wissenschaftlicher Mitarbeiter anfängt. Für das Projekt simuliert Zeitz als Bearbeiter zwei Jahre lang den Wärmetransport in Verbrennungsmotoren direkt nach dem Start. Als das Forschungsvorhaben 2012 verlängert wird, entschließt sich Zeitz für eine Promotion im Rahmen des FVV-Projektes »Motorwärmetausch«. »Uns geht es vor allem darum, ein unabhängiges, validiertes Simulationsmodell zu erarbeiten, das die Wärmeströme in der Warmlaufphase eines Verbrennungsmotors abbildet und analysiert«, erläutert Zeitz. »Die großen Hersteller verfügen zwar über solche Modelle. Im Sinne der industriellen Gemeinschaftsforschung versetzen wir so aber auch kleine und mittlere Unternehmen in die Lage, ihre Produkte anhand der Simulation zu optimieren.«

Zeitz arbeitet bei dem Projekt aber nicht nur an Simulationsmodellen, sondern auch an einem Prüfstand, auf dem er einen Motor mit etwa 70 Temperatursensoren ausgerüstet hat. Zusätzlich liefern ihm Drucksensoren und Wasserdurchfluss-Sensoren wichtige Messdaten. »Mit der Messung am Prüfstand wollen wir die Simulationsmodelle validieren. Wir wollen mit dem Forschungsprojekt die Frage beantworten, ob das Modell auch richtig simuliert«, erklärt Zeitz. Zu diesem Zweck variiert er die Betriebsbedingungen und wendet Maßnahmen an, die den Warmlauf beschleunigen. Im Visier hat er dabei vor allem den Ölkreislauf: »Kaltes Öl ist zähflüssig und erzeugt mehr Reibung als warmes Öl. Hohe Reibung hat aber Energieverluste und damit höhere CO2-Emissionen zur Folge. Es geht also darum, den Motor schneller warm zu bekommen.« Dazu können beispielsweise ein späterer Start der Kühlmittelpumpe oder ein besserer Wärmetransport im Inneren des Motors beitragen. Zeitz setzt auf seinem Prüfstand auch einen elektrischen Zuheizer ein, der das Öl schon vor dem Motorstart vorwärmt. Damit kontrolliert er die Wirksamkeit der Maßnahmen, die er zuvor bereits simuliert hat.

Etwas hemdsärmeliger geht es bei einem anderen Projekt zu, in dem sich Zeitz während seiner Studentenzeit engagiert: der Formula Student. Das Schweißen hat er während eines Praktikums bei Daimler gelernt. Jetzt konstruiert er mit seinen Mitstreitern die Rahmen, schweißt die Radaufhängungen daran, passt Zweiradmotoren an und baut sie in die Rennfahrzeuge ein. »Das war eine großartige Erfahrung«, sagt er mit etwas Ironie in der Stimme. »Da hörst Du in Deinen ersten Vorlesungen die Theorie, wendest sie an – und es funktioniert nicht.« Doch genau das fasziniert ihn: das ständige Scheitern und die neuerliche Suche nach einer funktionierenden Lösung. »Es war ein schönes Gefühl, die Niederlagen zu meistern.« Diese Haltung teilen auch andere Rennställe der Formula Student. So gibt es spezielle T-Shirts, die manche Teams anziehen, wenn das am Computer designte Rennfahrzeug in der Realität auf der Rennstrecke liegen bleibt. Sie tragen die Aufschrift: »Im CAD hat’s gepasst.«

Immer wieder nach einer neuen Lösung suchen

Die mangelnde Scheu vor neuer Anstrengung führt auch dazu, dass Zeitz nach seinem ersten Studium zum Diplom-Wirtschaftsingenieur noch das Aufbaustudium dranhängt. »Meine Diplomarbeit bei BMW umfasste ein Projekt zur Kostensenkung. Als ich in die Fachabteilungen ging und von den Ingenieuren Ideen einholte, merkte ich, wie komplex und spannend die eigentliche Entwicklungsarbeit an Bauteilen ist. Da wusste ich: Ich wollte verstehen, wie Fahrzeuge und Motoren funktionieren, ich wollte die Zusammenhänge erkennen.« So schreibt er sich an der Magdeburger Universität ein, die das Master-Aufbaustudium im Fachbereich Maschinenbau als eine der ersten Unis in Deutschland anbietet.

Die Grundlage für sein Interesse an Motoren wird allerdings schon viel früher gelegt. Schon als achtjähriger Junge schaut Zeitz, der in Berlin-Köpenick aufwächst, gebannt seinem älteren Freund zu, wie er an Trabis herumschraubt. In der Garage seines Vaters bringt er später alte Mopeds der Marke Simson wieder in Schwung, denen nach dem Ende der DDR kaum jemand noch Beachtung schenkt. Mit seinen beiden Studienabschlüssen und seiner Promotion im Gepäck wird Zeitz zu neuen Ufern aufbrechen. Wohin, das verrät er noch nicht. Aber einer Sache ist er sich sicher: »Ich habe das alles nur studiert, damit ich am Ende an technischen Lösungen basteln kann.«

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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Volker Zeitz

Zeitz ist gebürtiger Berliner und wuchs im südöstlichen Stadtteil Köpenick auf. Nach dem Besuch einer polytechnischen Oberschule und der allgemeinen Hochschulreife studierte Zeitz von 2002 bis 2006 zunächst Wirtschaftsingenieurwesen an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin. Während seiner Diplomarbeit bei der BMW Group reifte sein Entschluss für ein weiteres Studium: das Masterstudium in Maschinenbau, das er 2009 an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg erfolgreich beendete. Im Anschluss daran startete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für mobile Systeme, wo er unter der Betreuung von Institutsleiter Professor Hermann Rottengruber seine Dissertation anfertigt. In seiner Freizeit widmet sich Zeitz mit Vorliebe der Restaurierung alter, PS-starker Fahrzeuge.

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