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Über das Fach

Mechatronik

Mechatroniker sind technische Generalisten, die sich mit Maschinenbau, E-Technik und Informatik auskennen.
Ein Artikel von Meike Fries. Mitarbeit: Oliver Burgard

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Darum geht es

Wenn die Scheinwerfer in der Kurve ihre Leuchtrichtung an den Straßenverlauf anpassen, der Chirurg einen Operationsroboter steuert oder man den Kaffee per Smartphone bezahlen kann, steckt Mechatronik dahinter. Von Mechatronik spricht man immer dann, wenn Mechanik, Elektronik und Informatik aufeinander abgestimmt eingesetzt werden. »Die technische Leistungsfähigkeit moderner Geräte basiert auf dem Zusammenspiel dieser drei Komponenten«, sagt Rolf Biesenbach, Vorsitzender des Fachbereichstags Mechatronik und Professor für Regelungstechnik und Robotik an der Hochschule Bochum. Das Studium umfasst Themen aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. In den ersten Semestern geht es los mit Geometrie und Matrizen, Differenzialgleichungen, Schwingungen, Wellen und Atommodellen – ingenieurwissenschaftlichem Basiswissen aus Mathe und Physik. In den Einführungsveranstaltungen zur Elektrotechnik lernen die Studenten, elektromagnetische Felder und elektrische Schaltungen zu berechnen, in der Informatik befassen sie sich unter anderem mit Algorithmen, Rechnerarchitekturen und Programmiersprachen. Am Computer lernen sie, Bauteile und Baugruppen in 3-D zu modellieren. Dabei bekommen sie auch praktische Aufgaben. In kleinen Gruppen entwickeln sie dann zum Beispiel eine Motorsteuerung. Später geht es zunehmend um Fragen, denen Mechatroniker in der Praxis begegnen: Wie steuert man Anlagen automatisch? Wo müssen Regler eingesetzt werden? Ab dem vierten, fünften Semester wählen die Studenten eine Vertiefungsrichtung. Beim Schwerpunkt Automation etwa geht es um automatische Herstellungs- und Prüfvorgänge, bei Robotik um die Konstruktion von Robotern nicht nur für die Industrie, sondern auch zunehmend für private Haushalte oder den Pflegebereich. Im Schwerpunkt Automotive befasst man sich unter anderem mit Fahrerassistenz- und Bremssystemen. Möglich sind auch Vertiefungen in Werkstoffkunde, Produktdesign und weiteren Bereichen. Da die Angebote der Hochschulen sehr unterschiedlich sind, informiert man sich am besten schon vor der Hochschulwahl darüber. In den meisten Studiengängen sind längere Praxisphasen integriert. Dabei sammeln die Studenten Erfahrungen in der Industrie, manche gehen dafür auch ins Ausland. Oft schreiben sie die Abschlussarbeit bei einem Unternehmen.

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Von Professoren empfohlene Voraussetzungen und Fähigkeiten für ein Studium im Fach Mechatronik

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

Eignung, Hürden, Irrtümer

Mechatroniker sind technische Generalisten. Das Studium fällt leichter, wenn man vielseitig interessiert ist – an Mathe, Physik, Computern und technischen Fragen. Außerdem wichtig: Disziplin. »Mathematisches und technisches Verständnis helfen, aber für ein erfolgreiches Studium braucht man nicht nur Talent, sondern auch Fleiß«, sagt Rolf Biesenbach. Eine 40-Stunden-Woche ist normal. »Dafür hat man später hervorragende Jobausichten. Weil die Qualifikationen so vielseitig sind, stehen einem die unterschiedlichsten Branchen offen«, so Biesenbach. Meist gibt es keinen NC. Wenn doch, liegt er oft zwischen zwei und drei.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Woran erkennt ein Smartphone, dass es auf dem Kopf steht?
  • Was sagt das Hookesche Gesetz über die Elastizität von Festkörpern aus?
  • Was ist eine Kugelwelle?
  • Wie konstruiert man ein Bremssystem?
  • Wie lässt sich die Bedienung von Maschinen intuitiver gestalten?
  • Mit welchen Energiequellen lässt sich ein Roboter antreiben?
  • Wie programmiert man einen Mikrocomputer?
  • Wie funktioniert ein Herzschrittmacher?

Übrigens

Das erste Roboter-Hotel der Welt wurde im Juli 2015 bei Nagasaki in Japan eröffnet. Androiden begrüßen die Gäste, Roboter putzen die Zimmer und helfen beim Koffertragen.

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