Das Studium der Motorentechnik

„Immer in Bewegung sein“, das ist nicht nur das Credo unseres modernen Lebens, sondern es charakterisiert auch das permanente technische und wirtschaftliche Streben nach Fortschritt. Ein Motor ist das maschinelle Synonym dafür. Da wundert es nicht, dass das aus dem Lateinischen stammende Wort „motor“ wörtlich übersetzt „Beweger“ bedeutet. Für immer mehr Bewegung sorgen auch die Absolventen von Studiengängen, die Motorentechnik in den Mittelpunkt stellen.

So richtig was in Bewegung kam für die Menschheit erst Anfang des 18. Jahrhunderts. Denn 1712 entwickelte Thomas Newcomen die erste verwendbare Dampfmaschine zum Abpumpen von Wasser in einem Bergwerk. Entscheidend weiterentwickelt und den Wirkungsgrad der dampfenden Riesen verbessert, hat dann im Jahre 1769 der schottische Tüftler James Watt, der fälschlicherweise oft als Erfinder der Dampfmaschine bezeichnet wird. Von nun an war die Industrialisierung nicht mehr aufzuhalten. Webstühle in der Textilindustrie wurden dampfend angetrieben, im Bergbau förderte man mithilfe dieser „Feuermaschinen“ Kohle, Dampflokomotiven, Dampfschiffe, erste Lkw und sogar das erste Luftschiff fuhren per Dampf durch die Gegend und Dampfmaschinen versorgten auch ganze Industrieunternehmen als zentrale kleine „Kraftwerke“ mit elektrischer Energie.

Umwandlung in Bewegungsenergie
Zum ersten Mal in der Geschichte war es möglich geworden, durch die Verbrennung des Rohstoffs Kohle mittels Wasserdampf Wärmeenergie zu erzeugen und Maschinen im großen Stil mechanische Arbeit verrichten zu lassen. Die Dampfmaschine war nicht nur eine neue Antriebstechnik, sondern der Motor für ein neues Zeitalter. Seitdem sind Motoren aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken – auch wenn sie schon lange nicht mehr unter Dampf stehen und mit Kohle gefüttert werden.

Die Motoren, die heutzutage von herausragender Bedeutung sind und technisch ständig weiterentwickelt werden, sind Verbrennungsmotoren, Elektromotoren und Hybridantriebe. Aber das Prinzip ist auch bei diesen Motoren dasselbe geblieben: Sie sind Vorrichtungen, die mechanische Arbeit verrichten, indem sie verschiedene Energieformen, zum Beispiel thermische Energie, chemische Energie oder elektrische Energie, in Bewegungsenergie umwandeln. Welche technischen Geräte in unserer Industriegesellschaft damit in Bewegung gesetzt werden, ist nahezu unüberschaubar geworden. Motoren und Antriebe stecken überall – sei es im Formel-1-Boliden, im Mofa, in einer Mondrakete, im Mixer, im Akkuschrauber, in der Wurstfabrik, im Herzschrittmacher oder in der elektrischen Zahnbürste.

Wirkungsgrad – der Motor des Fortschritts
So unterschiedlich moderne Motoren auch in ihrer Größe oder ihrem Einsatzbereich sind, für die Ingenieurinnen und Ingenieure von heute steht – genau wie für James Watt damals vor 240 Jahren – eine Kenngröße im Vordergrund: Die ständige Verbesserung des Wirkungsgrads. Denn der Kraftstoff soll optimal genutzt werden und die Motoren sollen, bei immer mehr Leistung, immer weniger verbrauchen.

Dazu muss, je nach Motor, von Anfang an nicht nur die richtige Leistung und das geeignete Brennverfahren (Benzin, Diesel, Kerosin, Gas, Wasserstoff und so weiter ...) dimensioniert und ausgewählt werden, sondern auch Komponenten wie Zündung, Aufladung, elektronische Steuerung oder Abgasnachbehandlungssysteme spielen eine große Rolle. Ganz wichtige Anforderungen an die Motoren der Zukunft sind zudem die Verminderung von umweltbelastenden Emissionen, die Reduzierung von Gewicht und Größe sowie eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer.

Schon im frühen Stadium der Motorenforschung und -entwicklung helfen Simulationsmodelle am Computer, virtuelle Testumgebungen und ausgiebige Erprobungen am Prüfstand. Mechanik und Maschinenbau verzahnen sich stark mit Elektronik und Computertechnologie. Nur so lassen sich automatisierte Getriebesteuerungen, sensorgeleitete Einspritzsysteme oder elektronische Verbrauchskontroll-Instrumente effektiv konstruieren.

Bewegung in Studium und Karriere bringen
Man merkt schon, das Handwerkszeug und die erforderliche Palette, die Motoren-Ingenieurinnen und -Ingenieure mitbringen müssen, ist deutlich größer und interdisziplinärer geworden, als dass zu den Zeiten von Benz’ Viertaktern und Ottos aktiven Zündvorrichtungen der Fall war. Motorentechnik von heute ist Hightech pur und die Bandbreite der möglichen Tätigkeitsfelder für Absolventen ist groß. Dem qualifizierten Ingenieurnachwuchs stehen die Türen offen bei Fahrzeug- und Motorenherstellern oder in der Zulieferindustrie. Jobs gibt es im gesamten Prozess der Herstellung, in der Forschung und Entwicklung, in Produktion und Qualitätssicherung bis hin zu Vermarktung, Vertrieb oder Management.

Für den Start in eine „motorisierte“ Ingenieurkarriere, meist in Form eines Studiums der "Fahrzeug- und Motorentechnik", muss man allerdings erst den eigenen Motor anwerfen – und der nennt sich Motivation. Läuft dieser Antrieb auf Hochtouren, düsen im Studium der Motorentechnik in den ersten Semestern die Grundlagen der Mathematik, Technischen Mechanik, Physik, Thermodynamik, Informatik, Elektrotechnik, Werkstoffkunde und Konstruktionslehre an einem vorbei. Danach wird’s spezieller, und man widmet sich in Vorlesungen und Seminaren Inhalten wie Maschinenzeichnen, Kraftfahrzeugmechatronik, Technische Akustik, Elektrische Antriebe, Technische Schwingungslehre, Regelungstechnik, Strömungslehre, Wärmeübertragung, Leichtbau, dem Projekt- und Qualitätsmanagement oder einem Industriepraktikum.
Aber irgendwann rollt man auf die Zielgerade: Nach Abschlussprüfungen, Bachelor Thesis oder einer entsprechenden Masterarbeit hat man seinen Hochschul-Abschluss in der Tasche und viel Wissen im Tank.

Dann kann’s endlich losgehen: Rein in ein Leben voller Kraftstoff und mechanischer Bewegung – mit gut ausgebildeten Ingenieurinnen und Ingenieuren, die mit Sicherheit genauso hochentwickelt sind, wie die Generationen der neuen Motoren.