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KURZ-INFO Maschinenbauer konstruieren Maschinen, aber auch Produktionsanlagen. Die Mechatronik kombiniert Mechanik, Elektrotechnik und Informatik. Material- und Werkstoffwissenschaftler optimieren Materialien und entwickeln neue. Chemieingenieure befassen sich mit Prozessen der Stoffumwandlung. Verfahrenstechniker entwickeln die dafür benötigten Anlagen. Biotechnologen nutzen Organismen, um Substanzen zu produzieren. VON CHRISTOPH GURK

Worum geht es?
»Dem Ingeniör ist nichts zu schwör«, das wusste schon Daniel Düsentrieb. Der gefiederte Tüftler aus Entenhausen mag zwar Probleme mit der Rechtschreibung haben – die Beschreibung seines Berufsstands dürfte aber zutreffen: Ingenieur ist ein extrem vielfältiger Beruf. Ingenieure konstruieren und verbessern technische Systeme. Dabei verwandeln sie ihr Wissen aus Mathematik, Physik, Chemie, Biologie und Informatik in praktischen Nutzen: Sie bauen gigantische Windräder und winzige Geräte für die Medizintechnik, sie entwickeln Biogasanlagen und lang haltenden Nagellack, genauso wie sie Klärwerke optimieren oder als Automatisierer Software programmieren, die Maschinen intelligent handeln lässt. An vielen Hochschulen bildet der Maschinenbau gewissermaßen das Dach für zahlreiche spezialisierte und fachübergreifende Ingenieurstudiengänge wie zum Beispiel Mechatronik, Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen oder auch Material- und Werkstoffwissenschaften. Diese konzentrieren sich unter anderem auf Aspekte wie Mechanik, Materialkunde oder chemische Prozesse. Teilweise kombinieren sie diese noch mit naturwissenschaftlichen Fächern wie etwa Biologie oder Geologie. An den Universitäten sind die Spezialisierungen in der Regel aber erst nach dem vierten Semester oder im Masterstudium möglich. Selten werden sie von Anfang an als eigene Studiengänge angeboten. An Fachhochschulen hingegen werden viele der Gebiete von Beginn an als eigener Studiengang gelehrt (siehe dazu auch das Fachporträt »Angewandte Naturwissenschaften).

Maschinenbau
Maschinenbauingenieure konstruieren Produktionsanlagen, in denen zum Beispiel Autoteile hergestellt werden, genauso entwickeln sie aber auch Maschinen zum Abfüllen und Dosieren von Lebensmitteln. Sie greifen dafür vor allem auf die Physik von Materialkunde über Mechanik bis zur Thermodynamik zurück, aber auch auf Mathematik und moderne Software. »Entwickelt wird heute meistens am Rechner, mithilfe von computergestützten Simulationen «, sagt Manfred Hampe, Professor für Maschinenbau an der TU Darmstadt. Dieser Trend zeigt sich in fast allen ingenieurwissenschaftlichen Fächern.

Mechatronik
Mechatronikstudenten konzentrieren sich auf das Zusammenwirken von Mechanik, Elektrotechnik und Informatik. Mit dieser Kombination sorgen sie später zum Beispiel dafür, dass ein Bankautomat nicht zu wenig Scheine auswirft, ein Flugzeug sicher landet und im Auto bei einem Crash die Airbags aufgehen. »Überall, wo sich Produkte intelligent verhalten, steckt Mechatronik drin«, sagt der Mechatronikprofessor Reiner Dudziak von der Hochschule Bochum. Mechatronik ist ein junges Fach, in Deutschland kann man es erst seit Anfang der neunziger Jahre studieren. Mittlerweile wird es an vielen FHs und auch an einigen Universitäten als eigenständiger Studiengang angeboten; an den Unis ist die Mechatronik jedoch meist ein Schwerpunkt im Fach Maschinenbau.

Material- und Werkstoffwissenschaften
Diese Richtung beschäftigt sich mit Substanzen wie Stahl, Glas, Keramik oder Kunststoffen. Ihr Ziel ist die Entwicklung und Produktion neuer Materialien und Werkstoffe: elektrisch leitende Kunststoffe zum Beispiel oder speziell beschichtete Metalle für Motoren in neuartigen Autos. Die Nachfrage nach neuen Materialien vonseiten der Industrie ist hoch, darum wird extrem viel geforscht. Besonders gefragt sind derzeit hybride Bauteile etwa aus Kunststoff und Keramik. Neben manchen Fachhochschulen bieten auch einige Unis Material- und Werkstoffwissenschaften als eigenständigen Studiengang an.

Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen
Verfahrenstechniker und Chemieingenieure beschäftigen sich mit Anlagen und Prozessen. Sie sorgen zum Beispiel dafür, dass Tabletten genügend Wirkstoffe enthalten oder Gummibärchen die richtige Konsistenz haben. Dafür müssen Zutaten richtig gemischt, chemische Abläufe angestoßen und gestoppt werden. Chemieingenieure optimieren dafür chemische, physikalische und biologische Prozesse, sie zerkleinern, reinigen, mischen oder trennen Rohstoffe – und schaffen so neue Produkte oder verbessern bestehende. Verfahrenstechniker konstruieren die Anlagen, in denen diese Prozesse ablaufen. Durch beider Tätigkeit können am Ende immer wieder neue Produkte entstehen, die vom Fruchtjoghurt über den Lippenstift bis hin zum Treibstoff reichen.

Bioingenieurwesen/Biotechnologie
Die Biotechnologie ist mit dem Chemieingenieurwesen und der Verfahrenstechnik eng verwandt. Biotechnologen wissen, wie man Organismen und Zellen einspannt, um nützliche Substanzen zu gewinnen – ganz egal ob es um Vitamine oder Enzyme, um Insulin, Antibiotika, Impfstoffe oder Pflanzenschutzmittel geht. Wenn die Wäsche auch bei niedrigen Temperaturen sauber wird, steckt dahinter genauso biotechnologisches Wissen wie beim Betrieb einer Kläranlage, bei der Zucht neuer Pflanzen oder der Entwicklung diagnostischer Tests.

Wie ist das Studium aufgebaut?
Die ersten Semester der meisten Ingenieurstudiengänge ähneln einander stark. Die Studenten erlernen mathematische und naturwissenschaftliche Grundlagen. Die Dozenten bauen dabei auf dem Abiturstoff auf. Dieser wird zwar am Anfang wiederholt, meistens allerdings im Schnelldurchlauf. Wer weiß, dass er Wissenslücken hat, sollte einen der Vorkurse besuchen, die von vielen Hochschulen bereits vor Studienbeginn angeboten werden. Die Veranstaltungen lohnten sich nicht nur in fachlicher Hinsicht, sagt Charlotte Haid, die im vierten Semester Maschinenbau an der TU München studiert. »Ich habe hier in zwei Wochen die meisten meiner jetzigen UniFreunde kennengelernt.« In den ersten Semestern des Maschinenbaustudiums belegen die Studenten Mathematik, Physik, Chemie, Elektrotechnik, Materialkunde, Konstruktionslehre und Mechanik. »Das Tolle ist, dass wir immer mögliche Anwendungen vor Augen haben«, sagt Charlotte Haid. »Im Fach Maschinenelemente entwerfen wir zum Beispiel gerade eine Nietmaschine.« Bis zum vierten Semester ist das Maschinenbaustudium an den meisten Unis gleich – danach können sich die Studenten spezialisieren, zum Beispiel auf Fächer wie Mechatronik, Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen oder Werkstoff- und Materialwissenschaften. Je nach Hochschule kann sich das Angebot an Spezialisierungen unterscheiden. Wer eine dieser Richtungen als eigenständigen Studiengang studiert, spezialisiert sich schon früher. Um Grundlagen in Mathematik und Naturwissenschaften kommt aber niemand herum. »Die beiden ersten Semester des Mechatronikstudiums unterscheiden sich kaum von Maschinenbau«, sagt Reiner Dudziak. Erst später kommen für die angehenden Mechatroniker Thermodynamik und computergestütztes Design hinzu, außerdem die Fächer Sensorik, Mikrocomputertechnik, Messtechnik, angewandte Mathematik und Feinwerktechnik. Ab dem vierten Semester wählen Mechatronikstudenten meist noch einmal einen Schwerpunkt, zum Beispiel Automotive – dabei geht es um intelligente Systeme in Autos wie zum Beispiel Einparkhilfen. Daneben gibt es Disziplinen wie Robotik, Antriebstechnik oder Produktion, ein Fach, in dem man lernt, wie man die Herstellung verschiedener Produkte automatisiert. Auch die ersten Semester in den Studiengängen der Werkstoff- und Materialwissenschaften sowie der Verfahrenstechnik und des Chemieingenieurwesens ähneln denen im Maschinenbau. Die Studenten lernen Mathe, Chemie, Mechanik und Physik. Danach wird Grundlagenwissen für die jeweiligen Fächer erworben: Bei Werkstoff- und Materialwissenschaften sind das zum Beispiel Materialkunde oder Kristallografie, in der gelehrt wird, wie Kristalle entstehen und welche Eigenschaften sie haben. Die Studenten lernen auch, die Theorie anzuwenden. Dafür gießen sie zum Beispiel Metall oder arbeiten mit Keramik. In der Verfahrenstechnik und dem Chemieingenieurwesen kommen zu den mathematischnaturwissenschaftlichen Grundlagen nach den ersten Semestern physikalische Chemie, technische Biologie oder Thermodynamik hinzu. An einigen Hochschulen kann man bereits zu Beginn des Studiums Schwerpunkte wählen, zum Beispiel Apparatebau, Kunststofftechnik oder Umwelttechnik. »Verfahrens- und Umwelttechnik hat mich gereizt, weil man sehr viel praktisch arbeitet«, sagt Tayfun Hasoğlu. Der 26Jährige studiert im siebten Semester an der HTWG Konstanz. Nahezu die Hälfte seines Studiums bringt er mit Experimenten im Labor oder mit praktischen Übungen zu. »Man darf nicht zimperlich sein«, sagt er. »Wir arbeiten auch mit Gefahrstoffen, die Schutzkleidung erfordern.« Die Fachhochschulen richten das Studium meist von Anfang an auf Anwendungsmöglichkeiten aus. Tayfun Hasoğlu und seine Kommilitonen haben zum Beispiel eine Biogasanlage konzipiert. Die universitäre Ausbildung zielt verstärkt darauf ab, dass Studenten später Probleme untersuchen, die so noch nicht bearbeitet wurden. Dennoch ist auch hier der Praxisanteil zum Teil hoch. Die Erstsemesterstudenten des Maschinenbauprofessors Manfred Hampe rätseln zum Beispiel gerade, wie man die Austrocknung und Verwitterung von Böden verhindern kann. Dafür tauschen sie sich auch mit angehenden Biologen und Politologen aus. An den meisten Fachhochschulen und an manchen Universitäten werden in den Ingenieurwissenschaften duale Studiengänge angeboten. In jedem Fall ist an den meisten Fachhochschulen ein Praxissemester Pflicht. Die Studenten sollen Erfahrungen in der Industrie sammeln und auch in Betriebe im Ausland gehen – eine gute Übung, denn Ingenieure arbeiten international. Obwohl der Bachelorabschluss normalerweise für den Berufseinstieg genügt, hängen die meisten UniAbsolventen und fast die Hälfte der Fachhochschulstudenten einen Master an. Das Angebot an Programmen ist riesig. Ein Teil der Studenten nutzt den Master, um sich weiter zu spezialisieren, in Maschinenbau etwa auf Medizintechnik, in Verfahrenstechnik auf Pharmatechnik oder in Mechatronik auf Flugsystemdynamik oder Elektromobilität.

Neue Entwicklungen
erschließen und vorhandene Ressourcen zu schonen: Materialwissenschaftler sorgen etwa dafür, dass Fahrzeuge leichter werden und damit auch weniger Energie verbrauchen. Chemieingenieure optimieren bei Entsorgungsunternehmen die Kläranlagen oder forschen an neuartigen Batterien. Bei Biogasanlagen und in der Wasseraufbereitung sind Verfahrenstechniker gefragt. Maschinenbauer konstruieren Turbinen für Wasserhochspeicher oder entwerfen Windräder. Längst bieten die Hochschulen spezialisierte Studiengänge wie zum Beispiel Energy Science Engineering, Biotechnik oder Umwelttechnik an. Rechenkraft ist billig geworden, daher machen viele Firmen ihre Versuche erst mal am Computer. So werden Tests zum Fahrverhalten eines neuen Autos zunächst am Rechner simuliert, oder das Cockpit eines neuen Fahrzeugs wird als 3DSimulation nachgebaut, um die optimale Anordnung der Instrumente herauszufinden. Infolge dieser Entwicklung ist der Anteil von Informatik im Studium gestiegen. Eine weitere Folge: Ingenieure stehen heute immer seltener im ölverschmierten Blaumann in der Werkstatt. Ein großer Teil ihres Berufsalltags findet schlicht am Schreibtisch statt. Die Vorlesungen werden zunehmend mitgefilmt und im Anschluss ins Netz gestellt – so kann man sich die Lehrveranstaltungen auch vom Küchentisch aus ansehen. Es gehört zum Berufsalltag, dass Ingenieure für mehrere Wochen, Monate oder sogar Jahre ins Ausland gehen und dort Anlagen planen oder Projekte managen. Fremdsprachen werden daher immer wichtiger. Viele Hochschulen bieten Kurse neben dem Studium an.

Eignung, Hürden, Irrtümer
Der Andrang auf Studienplätze in den Ingenieurwissenschaften ist groß. Einige Fachhochschulen und Universitäten haben darum örtliche Zulassungsbeschränkungen eingeführt, sodass es mit dem Studienplatz nicht zwangsläufig an der Wunschhochschule klappen muss. Je nach Studiengang und Hochschule sind die NCs unterschiedlich hoch, an der Technischen Universität München beispielsweise lag er für Maschinenbau in der Vergangenheit bei 2,5, an der Technischen Universität Dortmund bei 2,8 und an der TH Regensburg bei 2,7. Manche Hochschulen führen mit ihren Bewerbern Eignungstests durch, in denen neben der Abiturnote auch fachspezifische Einzelnoten und das Abschneiden in einem Auswahlgespräch zählen. An den meisten Hochschulen ist vor dem ersten Semester ein Vorpraktikum Pflicht. Charlotte Haid zum Beispiel hat vor ihrem Studium zwei Monate in einem Fertigungsbetrieb in Bayern Metallstücke gefeilt, geschliffen und gedreht. Der Arbeitsaufwand im Studium ist hoch, genau wie das Niveau: »Ich war in der Schule immer eine der Besten in den Naturwissenschaften «, sagt Charlotte Haid, »an der Uni bin ich nur noch Durchschnitt.« Mathe und Naturwissenschaften sind große Bestandteile des Studiums. Charlotte Haid muss jede Woche mit Formeln umgehen und Kräfte berechnen. »Manchmal kann das alles schon sehr trocken werden«, sagt sie. Viele Studenten haben Angst, nicht mitzukommen, doch an zahlreichen Universitäten und Fachhochschulen gibt es mittlerweile freiwillige Nachhilfekurse und Tutorien. Und sollte man dennoch durch eine Prüfung fallen, ist das nichts Ungewöhnliches, sagt Charlotte Haid: »Das passiert bei uns fast jedem Studenten mal.« Anders als in der Schule können an der Uni und an den Fachhochschulen die meisten Prüfungen wiederholt werden. Wichtig sei die richtige Einstellung, sagt Bernd Schinke, Professor für Verfahrenstechnik an der Hochschule Mannheim: »Fachliches Knowhow kann man sich aneignen, Spaß am Thema nicht.« In ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen ist die Abbrecherquote hoch: Sie liegt dem Hochschul-Informations-System zufolge bei 48 (Uni) beziehungsweise 30 Prozent (FH). Ein Problem ist möglicherweise, dass die Studenten falsche Vorstellungen vom Studium haben. »Einige denken vielleicht am Anfang, dass wir viel draußen machen und Blumen pflücken«, sagt Umweltund Verfahrenstechnikstudent Tayfun Hasoğlu. Dabei ist das Gegenteil der Fall: »Wir sind sehr viel im Labor, aber wir führen auch sehr viele Berechnungen durch.« Um Missverständnissen vorzubeugen, versuchen einige Hochschulen wie die HAW Hamburg oder die RWTH Aachen Studieninteressenten rechtzeitig darüber aufzuklären, welche Fähigkeiten im Studium gefordert sind: Sie haben Selbsttests oder Self-Assessment-Programme ins Internet gestellt, die man machen muss, bevor man sich unabhängig vom Ergebnis für einen Studienplatz anmelden kann.

Berufsperspektiven
Ingenieure sind in fast allen Wirtschaftszweigen gefragt. Maschinenbauer findet man zwar vor allem im Anlagen- und Maschinenbau, sie arbeiten aber zum Beispiel auch als Produktmanager bei der Vermarktung von Serienprodukten oder im technischen Einkauf, wo sie Rohstoffe oder Werkzeuge beschaffen und Preisangebote einholen. Automobilhersteller suchen nach Mechatronikern, um ihre Fahrzeuge intelligenter und sparsamer zu machen, genauso wie sie Werkstoff- und Materialwissenschaftler und Chemieingenieure benötigen, um neuartige Batterien zu konstruieren und bestehende zu verbessern. Mechatroniker sind auch im Anlagenbau oder in der Medizintechnik gefragt. Werkstoff- und Materialwissenschaftler haben in der GießereiIndustrie und im Bergbau Berufschancen. Verfahrenstechniker und Chemieingenieure werden zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie oder in der Pharmabranche gebraucht. Genauso koordinieren sie aber auch für Mineralölkonzerne internationale Projekte oder managen Biogasanlagen. Auch wer in die Forschung gehen möchte, hat als Ingenieur gute Chancen, sowohl an Hochschulen als auch in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen von Industrieunternehmen. Die Berufsaussichten für Ingenieure sind zurzeit gut: Auf einen Arbeit suchenden Ingenieur kommen im Schnitt drei offene Stellen, teilt der Verein Deutscher Ingenieure mit. Das durchschnittliche Einstiegsgehalt für Ingenieure liege bei mehr als 40 000 Euro, für Chemieingenieure sogar bei fast 50 000 Euro.

BÜCHER UND LINKS
Ekkehard D. Schulz: 55 Gründe, Ingenieur zu werden: Über den schönsten Beruf der Welt. Goldmann, Hamburg 2011; 256 S., 8,99 Euro. Beschreibt launig, warum es sich lohnt, Ingenieur zu sein.

VDI-GVC – Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen: Neugierig auf Verfahrenstechnik-Chemieingenieurwesen. 2. Aufl., Düsseldorf 2008; 12 S., kostenlos unter bit.ly/zs13chemieing. Die Broschüre für Schüler und Abiturienten gibt grundlegende Informationen über Studium und Beruf.

Sylvia Schaab, Katharina Vähning: Studienführer Ingenieurwissenschaften. 2., überarb. und akt. Auflage.

studieninfo.ftmv.de: Umfassende Übersicht über alle Universitäten, an denen man technische Fächer studieren kann.

karriere-im-maschinenbau.org: Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) stellt Studiengänge und duale Programme sowie Spezialisierungen vor. Mit Datenbank für Schülerpraktika.

think-ing.de: Infos zu Studiengängen (inklusive Stipendien) und Profile von Ingenieurberufen, darunter auch solche in Maschinenbau und Verfahrenstechnik.

ingenieurwesen-studieren.de: Informationen rund um das Ingenieur-Studium, von Voraussetzungen über Finanzierungshilfen bis zu Erfahrungsberichten von Studenten.

vdi.de/studium: Seite des Vereins Deutscher Ingenieure für Studenten. Besonders interessant ist das PDF »Ingenieurstudium – wie finde ich die richtige Fachrichtung«.

dgm.de/dgm/html/studium.htm: Hier hat die Deutsche Gesellschaft für Materialkunde Informationen zum Studium der Material- und Werkstofftechnik zusammengestellt (mit Studiengangsverzeichnis).

biotechnologie.de: Großes Portal zur Biotechnologie. Unter dem Punkt »Ausbildung« kann man nach Studiengängen suchen, die Datenbank ist jedoch erst im Aufbau.

Überblick der Studienangebote für das Fach in der ZEIT ONLINE Studiengangsuche