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Mechatronik studieren

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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Mechatronik

Darum geht es

Wenn Autos vor einem Hindernis automatisch bremsen oder Smartphonebildschirme kippen, weil das Telefon umgedreht wurde, steckt Mechatronik dahinter. Man spricht immer dann davon, wenn Mechanik, Elektronik und Informatik aufeinander abgestimmt eingesetzt werden. »Mechatronikingenieure sind die Allrounder unter den Ingenieuren«, sagt Rolf Biesenbach, Professor für Regelungstechnik und Robotik an der Hochschule Bochum und Vorsitzender des Fachbereichstags Mechatronik. Das Studium geht los mit Geometrie und Matrizen, Differenzialgleichungen, Schwingungen, Wellen und Atommodellen – ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen aus der Mathematik 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, industrielle Produktionssysteme per Software zu steuern oder Roboter zu programmieren. Die Studenten arbeiten auch in Gruppen zusammen und lösen praktische Aufgaben. Dabei entwickeln sie zum Beispiel Motorsteuerungen oder kleine Fluggeräte. Ab dem vierten, fünften Semester wählen die Studenten eine Vertiefungsrichtung. Bei Automation zum Beispiel geht es um automatische Herstellungs- und Prüfvorgänge, der Schwerpunkt Automotive befasst sich mit Fahrerassistenz- und Bremssystemen. Wichtige neue Themen sind Big Data, Internet of Things and Services und die Entwicklung von Smart Factorys für die Industrie 4.0. Dabei lernen die Studenten, wie sich industrielle Produktionsmethoden durch den Einsatz von immer leistungsfähigeren Sensoren, Rechnern, Maschinenteilen und Robotern verändern. Die Schwerpunkte der Studiengänge sind je nach Hochschule sehr unterschiedlich, deswegen sollte man sich vorher gut informieren. Fast überall sind längere Praxisphasen integriert, vielerorts ist es sogar ein ganzes Praxissemester. Dabei sammeln die Studenten Erfahrungen in der Industrie, manche gehen dafür auch ins Ausland. Die Bachelorarbeit schreiben die meisten bei einem Unternehmen. »Die Abschlussarbeit ist oft ein Sprungbrett«, sagt Biesenbach, »denn viele finden dadurch ihre erste Stelle.«

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Voraussetzungen aus Sicht von Professoren 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

Mechatronikingenieure sind technische Generalisten, daher ist auch ihr Studium breit aufgebaut. Drei Disziplinen werden fächerübergreifend betrachtet: Mechanik, Elektronik und Informatik – also müssen die Studenten auch für alle drei Gebiete Interesse mitbringen. »Wer schon als Schüler Spaß an physikalischen oder technischen Aufgabenstellungen hatte, dem liegt auch das Studium der Mechatronik«, sagt Rolf Biesenbach. Neben den Grundlagen in Mathe und Physik sollten die Erstsemester ein gutes Verständnis für komplexe Zusammenhänge mitbringen. Ebenfalls wichtig: Disziplin. »Für ein erfolgreiches Studium braucht man auch viel Fleiß«, sagt Biesenbach. Eine 40-Stunden-Woche sei im Studiengang Mechatronik normal. Trotz der komplexen Inhalte ist der Arbeitsaufwand aber nicht größer als bei anderen Ingenieurfächern. In der Regel gibt es keinen NC, und wenn doch, liegt er bei Zwei oder Drei.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Was sagt das Hookesche Gesetz über die Elastizität von Festkörpern aus?
  • Was ist eine Kugelwelle?
  • 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

Am 17. August 2017 haben 1069 Roboter, Modell »Dobi«, im chinesischen Guangzhou synchron getanzt, so viele wie nie zuvor. Das war Weltrekord.

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