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Prof. Dr. sc. techn. Thomas Koch

Institutsleiter
Raum: Geb. 70.03, Raum 223
Tel.: +49 721 608-42430
Fax: +49 721 608-48519
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76131 Karlsruhe

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Porträt Thomas Koch

Seit 2013 ist Prof. Dr. sc. techn. Thomas Koch Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und verantwortlich für die verbrennungsmotorischen Belange in den Bereichen Forschung, Lehre und Innovation.

Zuvor war Prof. Koch 10 Jahre in der Nutzfahrzeugmotorenentwicklung der Daimler AG in verschiedenen Positionen tätig.

In dieser Zeit bei der Daimler AG war Thomas Koch maßgeblich verantwortlich für zahlreiche Innovationen, die die Basis für hervorragende Produkteigenschaften bilden. Zu erwähnen wäre ein Wirkungsgrad von ca. 45% für einen Medium-Duty Diesel in EURO6 Ausführung. Auf der Basis des gleichen Aggregates konnte ein Wirkungsgrad von über 41% für einen stöchiometrisch betriebenen Gasmotor in Serie gebracht werden. Thomas Koch ist als Erfinder an über 70 Patenten beteiligt.

Das Interesse von Prof. Koch liegt daher in einer weiteren und signifikanten Verbesserung der Eigenschaften des Verbrennungsmotors. Am Institut für Kolbenmaschinen arbeiten daher circa 25 wissenschaftliche Mitarbeiter im Bereich der Grundlagenforschung als auch bei Projekten mit entsprechendem Praxisbezug in Kooperation mit Industriepartnern. Im Fokus steht die anwendungsorientierte Forschung, welche eine Realisierung der technischen Lösungen in einem Zeithorizont von 5 bis 10 Jahren ermöglicht. Diese anwendungsorientierte Forschung zielt insbesondere auf das motorische Brennverfahren, das Kühlsystem, die Abgasnachbehandlung, die Wechselwirkung mit dem Antriebsstrang und vor allem die integrierte Restwärmenutzung.

Übergeordnetes Ziel ist die Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors und seiner Wechselwirkungen mit drei Entwicklungsschwerpunkten. Zum einen ist die weitere Reduzierung der Emission des Verbrennungsmotors, die bereits im Verlauf der letzten beiden Dekaden um circa zwei Größenordnungen reduziert werden konnten. aufzuführen. Zum zweiten ist die langfristige Umstellung der Kraftstoffe auf eine nachhaltige Basis Ziel der verbrennungsmotorischen Forschungsaktivitäten. Diese Aktivitäten fokussieren gleichzeitig auf eine weitere Wirkungsgradsteigerung des Verbrennungsmotors. Der dritte Entwicklungsschwerpunkt zielt auf einer Systemverbesserung. Motivation ist beispielsweise eine Kostenreduzierung, Systemvereinfachung oder Robustheitssteigerung von technischen Lösungen. Bei den meisten Fragestellungen wird aus dem Dreiklang aus Grundlagenexperiment, Prüfstandversuch und Simulation eine technische Lösung erarbeitet.

Eine Präferenz von Prof. Koch ist die Arbeit im Verbund aufgrund der interdisziplinären Herausforderungen rund um den Verbrennungsmotor. So wurden bereits nach kurzer Zeit gemeinsame Projekte mit circa einem Dutzend Projektpartnern am KIT in die Wege geleitet oder angestoßen. Ein weiterer Ausbau dieser Verbundaktivitäten ist in Arbeit.

In der Lehre ist es Prof. Koch ein wichtiges Anliegen, den Anwendungsbezug der theoretischen Grundlagen zu verdeutlichen. Auf der Basis der langjährigen Erfahrung fließen vielfältige Beispiele in die Vorlesung ein, um den Studenten die Wichtigkeit der Lehrinhalte zu verdeutlichen. Ebenfalls ist es ein Anliegen von Prof. Koch, die Studenten auf die Laufbahn als Ingenieur mit vielfältigen Aufgabengebieten vorzubereiten. Die Erweiterung des Lehrumfangs des Instituts durch externe Referenten rundet das Angebot für die Studierenden ab.

Werdegang

 

1992 Abitur am Carl-Benz Gymnasium in Ladenburg
1993 Studium des allgemeinen Maschinenbaus an der Universität Karlsruhe (TH)
Auslandsaufenthalte im Studium in Indien, Australien, Schweiz
1998 Studienabschluss mit Vertiefungsrichtung „allgemeiner Maschinenbau“ als Dipl.-Ing.
1998 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energietechnik an der Eidgenössisch Technischen Hochschule ETH Zürich
2002 Promotion an der Eidgenössisch Technischen Hochschule ETH Zürich bei Prof. K. Boulouchos
2003 Postdoktorandenstelle an der Eidgenössisch Technischen Hochschule ETH Zürich und Projektleiter Einspritzung/Verbrennung
2003 Einstieg Daimler Chrysler AG, Vorentwicklung Thermodynamik
2004 Wechsel in Serienentwicklung Medium-Duty NFZ durch Umstrukturierung
2006 Verantwortung für Vorentwicklung Einspritzung, Verbrennung
2010 Leitung Verbrennung, Aufladung, Kraftstoffe
Verantwortung für Serienentwicklung Thermodynamik/Brennverfahren der neuen Baureihe MDEG und Mandat für Vorentwicklung Brennverfahren, Air-Management, Kraftstoffe
2012 Ruf an das Karlsruher Institut für Technologie
2013 Institutsleiter des Instituts für Kolbenmaschinen am Karlsruher Institut für Technologie

 

Veröffentlichungen

 

Publications and conference paper
S. Lindner , A. Massner, U. Gärtner , T. Koch Effect of engine combustion on the reactivity of diesel soot and its impact on particulate filter regeneration for truck application, Thiesel 2014, Valencia 2014
H. Oelschlegel, T. Koch, K. Binder Kapitel Verbrennungsmotoren, Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 27.u. 28. Auflage, Okt. 2010 und Sept. 2014 2014
T. Koch Fuel consumption and CO2-emissions: Upcoming challenge for heavy-duty trucks, TOSCA Conference - Technology Options and Strategies towards climate friendly Transport, Leipzig, Feb. 2011 2011
H. Oelschlegel, T. Koch, K. Binder Kapitel Verbrennungsmotoren, Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 27. Auflage, Okt. 2010 2010
T. Koch, H. Oelschlegel Kapitel Thermodynamik, Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch, 27. Aufla-ge, Okt. 2010 2010
T. Koch Minimalinvasive Meßtechnik zur Bestimmung der innermotorischen Russbildung - Zusammenarbeit mit Kistler AG und ETH Zürich, Kistler-Indiziersymposium, Ostfildern, Nov. 2009 2009
T. Koch, U. Gärtner Interaktion zwischen thermodynamischen Prozessgrößen des NFZ-Motors und charakteristischen Anforderungen der AGN am Beispiel der Sauerstoffkonzentration, MTZ-Tagung Heavy-Duty-Motoren, Bonn, Nov. 2008 2008
U. Gärtner, T. Koch, A. Dittler Wohin mit der Asche? - Grundlagen der Partikelfiltertechnik im Nutzfahrzeug, 8. Dresdner Motorenkolloquium, Dresden, Jun. 2008 2008
T. Koch, U. Gärtner Analyse konventioneller thermodynamischer Maßnahmen bei NFZ-Dieselmotoren unter Berücksichtigung der Wechselwirkung mit der Abgasnachbehandlung, MTZ-Tagung Heavy-Duty-Motoren, Augsburg, Nov. 2007 2007
T. Koch, U. Gärtner Reduktion der Partikelemission kommerzieller Dieselmotoren - inner- und nachmotorische Potentiale mit dem Fokus auf der passiven Regeneration, 7. Dresdner Motorenkolloquium, Dresden, Jun. 2007 2007
T. Koch Heterogene Verbrennung - Quo Vadis, Kolloquium anlässlich der Verabschiedung von A. Hintermann, Schweizer Bundesamt für Energie, 2006 2006
T. Koch Entwicklung der Abgasrückführung von Medium-Duty Dieselmotoren zur Einhaltung zu-künftiger Emissionsgrenzwerte: Anforderungen, Risiken und Chancen, Tagung Heavy-Duty-Motoren, HdT, München, Nov. 2006 2006
T. Koch, U. Gärtner Einfluß und Entwicklung von Zünddruck und Verdichtungsverhältnis bei NFZ-Dieselmotoren - Thermodynamischer Wunschtraum und Realität, HdT-Tagung Mechanik-Thermodynamik, Essen, Dez. 2005 2005
T. Koch, U. Gärtner, G. König Verdichtungsverhältnis und Zylinderspitzendruck - Einfluss auf das thermodynamische Verhalten von NFZ-Dieselmotoren, MTZ, Dez. 2005 2005
M. Warth, P. Obrecht, T. Koch, K. Boulouchos Vorausberechnung von Brennverlauf, NO und Russemission beim Dieselmotor - Optimierung und Validierung eines neuen Ansatzes, Der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors, 9. Tagung, Graz, Sep. 2003 2003
M. Warth, P. Wilhelm, P. Obrecht, T. Koch, K. Boulouchos Common Rail for Improved Combustion and Low Emissions, Abschlußbericht EU-Projekt CRICE, Jan. 2003 2003
T. Koch, K. Schänzlin, K. Boulouchos Verbrennungsablauf im Ottomotor mit Direkteinspritzung, MTZ 07-08, 2003 2003
T. Koch, K. Schänzlin, K. Boulouchos Charakterisierung von Gemischbildung und Verbrennung im direkteingespritzten, strahlgeführten Ottomotor, Stuttgarter Motoren Symposium, Stuttgart, 2003 2003
T. Koch, K. Schänzlin, K. Boulouchos Verbrennung und Emissionen im direkteingespritzten Ottomotor, Ercoftac-Meeting, Zürich, 2002 2002
T. Koch Numerischer Beitrag zur Charakterisierung und Vorausberechnung von Gemischbildung und Verbrennung in einem direkteingespritzten, strahlgeführten Ottomotor, Dissertation 14937, ETH-Zürich, 2002 2002
T. Koch et.al I.C. Engine Combustion Simulation - Which Approach for which Purpose? AVL conference on engine simulation, München, 2002 2002
T. Koch, K. Schänzlin, K. Boulouchos Erarbeitung eines thermodynamisch basierten Modellierungs-verfahrens für den Otto-DE-Verbrennungsprozess, FVV-Abschlußbericht, 2002 2002
K. Schänzlin, T. Koch, K. Boulouchos Combustion in a direct injected gasoline engine, Ercoftac-Meeting, Zürich, 2001 2001
K. Schänzlin, T. Koch, K. Boulouchos Endoscopic Investigation of the Spray Propagation in a Direct Injection Spark Ignition (DISI) Engine, Ilass-Conference, Zürich, 2001 2001
T. Koch Modeling and experimental validation of mixture formation and combustion for a direct injected gasoline engine, Joint Anual Meeting of the Leonhard Euler Competence Center, Zürich, 2000 2000
Peer-reviewed conference papers
S. Lindner, A. Massner, U. Gärtner, T. Koch Untersuchung der Einflussgrößen auf die Rußreaktivität an einem Nutzfahrzeugeinzylinderaggregat. MTZ Ausgabe April 2014 2014
T. Schoeffler, K. Hoffmann, T. Koch Stoichiometric Natural Gas Combustion in a Single Cylinder SI Engine and Impact of Charge Dilution by Means of EGR, SAE Technical Paper 2013-24-0113, 2013 2013
J. Ritzinger, T. Koch, J. Lehmann, K. Boulouchos Influence of Fuel Composition and Combustion Process on Thermodynamic Parameters of SI Engines, SAE Technical Paper 2012-01-1633, 2012 2012
T. Koch, U. Gärtner, G. König Influence and potential of flexible injection rate shaping for medium and heavy duty diesel engine combustion processes, International Journal of Vehicle Design 2006 - Vol. 41, No.1/2/3/4 pp. 127 - 142, 2006 2006
U. Gärtner, T. Koch, G. König Analyse des dieselmotorischen Verbrennungsprozesses zur Potentialbewertung flexibler Einspritzverlaufsformungen, 8. Internationales Indiziersymposium, Baden-Baden, Jun. 2004 2004
K. Schänzlin, T. Koch, K. Boulouchos Charakterization of the Combustion in a Direct Injection En-gine, SAE 2002-01-0834, 2002 2002
T. Koch, K. Schänzlin, K. Boulouchos Charakterization and Phenomenological Modelling of Mixture Formation and Combustion in a Direct Injection Spark Ignition (DISI) Engine, SAE 2002-01-1338, 2002 2002
K. Schänzlin, T. Koch, A. Tzannis, K. Boulouchos Charakterization of Mixture Formation in a spark ignited Direct Injection Engine, SAE 2001-01-19091, 2001 2001