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Maschinenbau, Material- / Werkstoff- und Prozessingenieurwesen

Maschinenbauingenieure konstruieren und betreiben Maschinen und Anlagen.
Ein Artikel von Meike Fries. Mitarbeit: Oliver Burgard

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Darum geht es

Ob Flugzeugantriebe, Kraftwerke, Straßen- und Schienenfahrzeuge oder winzige Geräte für die Medizintechnik – Maschinenbauer entwickeln die unterschiedlichsten Dinge und konstruieren auch die technischen Anlagen, um diese Produkte industriell herzustellen. Am Anfang lernen die Studenten Grundlagenfächer wie Mathe, Physik, Technische Mechanik, Thermodynamik, Informatik, Elektrotechnik, Werkstofftechnik, Konstruktion und auch BWL. Praktische Übungen stehen an manchen Hochschulen schon zu Beginn auf dem Lehrplan, an anderen erst in den höheren Semestern. Die Studenten arbeiten dann in Teams und lernen beispielsweise, wie man einen Motor baut oder Brennstoffzellen zum Laufen bringt. Einen Vorgeschmack auf die Berufspraxis vermitteln auch Computeranwendungen wie CAD (Computeraided Design). Dabei entwerfen die Studenten verschiedene Maschinenteile in 3-D, zum Beispiel Dichtungen, Kupplungen und Zahnradgetriebe. Mit wachsender Semesterzahl werden die Aufgaben komplexer, bis sie ganze Maschinen am Rechner konstruieren. Dafür brauchen sie auch Wissen aus den Fächern Fertigungstechnik und Materialwissenschaften: Wann kann man schweißen, wann löten? Wann verwendet man Metall, wann Kunststoff? In den höheren Semestern setzt man eigene Schwerpunkte. Klassische Spezialisierungsrichtungen sind Produktentwicklung, Verfahrenstechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Produktionstechnik. Das Angebot variiert von Hochschule zu Hochschule. »Schauen Sie sich die Lehrpläne und Modulbeschreibungen vor Ihrer Entscheidung für einen Studienort genau an«, empfiehlt Gerhard Hörber, Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin und Vorsitzender des Fachbereichstags Maschinenbau.

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Von Professoren empfohlene Voraussetzungen und Fähigkeiten für ein Studium im Fach Maschinenbau, Material- / Werkstoff- und Prozessingenieurwesen

  • Affinität zur Mathematik / mathematische Vorkenntnisse
  • Affinität zu den Naturwissenschaften / naturwissenschaftliche Vorkenntnisse
  • Technikinteresse / technisches Grundverständnis
  • räumliches Vorstellungsvermögen / räumliches Denken
  • abstraktes / logisches / analytisches Denkvermögen
  • Lernbereitschaft / Einsatz- und Leistungsbereitschaft
  • selbstständiges, selbstorganisiertes und -diszipliniertes Lernen und Arbeiten / Selbstmanagement / Bereitschaft zum Selbststudium

Quelle: Professor(inn)enbefragung im Rahmen des CHE Rankings 2016/17

Eignung, Hürden, Irrtümer

Die Studenten müssen mit Mathe und mit Technischer Mechanik, einem Teilgebiet der Physik, klarkommen – und sich durchbeißen können. »Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich Studenten in den ersten beiden Semestern überfordert fühlen«, sagt Frank Rieg, Professor an der Uni Bayreuth und Vorsitzender des Fakultätentags für Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Rieg macht aber Mut: »Man muss dranbleiben. Wenn man das tut, packt man es in der Regel auch.« Rund 30 Stunden pro Woche verbringen die Studenten an der Hochschule, daneben bereiten sie den Stoff nach und lösen größere Konstruktions- oder Rechenaufgaben. Für schwierige Fächer wie Mathe gibt es oft eine Art Nachhilfe durch semesterbegleitende Tutorien: »Für solche Angebote sollte man im ersten Studienjahr jede Woche ein paar Extrastunden einplanen«, empfiehlt der Berliner Professor Gerhard Hörber. Maschinenbauer erfinden Dinge, die es vorher nicht gegeben hat. Sie müssen deshalb auch kreativ sein. Und sie brauchen Sinn für Ästhetik: »Hässliches verkauft sich schlecht, auch bei Maschinen«, sagt Rieg. Weniger als die Hälfte aller Maschinenbaustudiengänge ist zulassungsbeschränkt. Meist liegt der NC zwischen zwei und drei.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Was ist eine inverse Matrix, und wie wird sie berechnet?
  • Welche verschiedenen Formen der Reibung gibt es, und wie bestimmt man sie?
  • Wie modelliert man Bauteile?
  • Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
  • Wie bestimmt man in der Mathematik den Konvergenzradius einer Reihe?
  • Wie baut man eine Antriebswelle?
  • Wie verändert man die Form von Metallen, wie die von Kunststoffen?
  • Was ist ein geeigneter Werkstoff bei schwingenden Belastungen?
  • Wie funktioniert eine Windkraftanlage?
  • Wie kalkuliert man Kosten im Fahrzeugbau?
  • Wie konstruiert man ein E-Bike?

Übrigens

Das größte Flugzeug der Welt ist die Antonov An-225 Mriya. Sie bringt es auf 640 Tonnen und eine Spannweite von 88,4 Metern.

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