Das Studium der Werkstofftechnik und Materialwissenschaft

Werkstoffe, Materialmixturen und Oberflächen von Bauteilen haben in der industriellen Produktion und technischen Funktionalität eine ungeheure Bedeutung. Ob leichte Hightech-Materialien wie Aluminium und Carbonfasern im Flugzeugbau oder stahlharte Tatsachen bei Brückenkonstruktionen, Seilbahnen, Tunnel- oder Pipeline-Röhren – für jeden Anwendungsbereich und jede von Ingenieuren konstruierte Technik gibt es das optimale Material. Ohne hochspezialisierte Werkstoffe sind hochmoderne, leistungsfähige Produkte kaum noch denkbar.

Von der Automobilindustrie bis zur Medizintechnik
Aber wie muss ein Autoblech geformt sein, damit es die Insassen schützt ohne das Automobil schwerer zu machen? Welche Eigenschaften muss keramisches Material haben, das Chirurgen als neuen menschlichen Knochen implantieren? Wie kann Glas bewegte Bilder zeigen und warum speichern Folien wie Tesa-Film MP3s und Computerdaten? Alles Fragen, die sich Werkstoffingenieure stellen müssen.
Oft zählt das Zusammenspiel von Stabilität, Leichtigkeit und Verschleißfreiheit zu der größten Herausforderung bei neuen Konstruktionen oder Projekten. Letztlich profitiert jeder Ingenieur-Fachbereich von den Erkenntnissen der Werkstoffkunde. Ob im metallverarbeitenden Gewerbe, in der Verkehrstechnik, im Maschinenbau oder der Medizin- und Nanotechnik, eins haben alle Branchen gemeinsam: Sie warten sehnsüchtig auf Materialinnovationen.
Und die habe eine lange Tradition. Schließlich war der Mensch schon seit der Bronzezeit neugierig auf metallische Werkstoffe und die daraus herstellbaren Legierungen. Noch jung dagegen, aber äußerst wichtig ist sein Forschungsinteresse an Polymerwerkstoffen (also Kunststoffen) und anderen Metallen wie beispielsweise Titan. Neuerdings spielen aber auch biologische und medizinische Aspekte eine bedeutungsvolle Rolle in der Materialwissenschaft. Im Prinzip werden alle Feststoffe, die technische Bedeutung haben, einer Prüfung unterzogen und – wenn möglich – optimiert. Strukturen bis in atomare Gefüge werden analysiert, Oberflächen unter dem Mikroskop geprüft und gewünschte Eigenschaften der Werkstoffe durch Veränderungen und Materialkombinationen hervorgerufen.

Die erforderlichen Kenntnisse aus unterschiedlichen Forschungs- und Technik-Bereichen lassen schon erahnen, dass Werkstoff-Ingenieure interdisziplinär ausgebildet werden und viel Naturwissenschaft vermittelt bekommen. Physik, Chemie, Ingenieurwissenschaften, Biologie, Mineralogie und Petrologie sind nur einige der wesentlichen Disziplinen, die man beherrschen muss.

Schwerpunkt auf Physik und Chemie
Im Studium werden in den ersten Semestern die mathematisch-naturwissenschaftlichen Grundlagen vermittelt. Auch die Physik und die anorganische und physikalische Chemie haben einen hohen Stellenwert. Daneben widmet man sich noch den fachspezifischen Grundlagen und Fächern wie Werkstoffchemie, Werkstoffphysik, der Technischen Mechanik, Werkstoffcharakterisierung sowie Simulationstechnik und Informatik. Nach drei Semestern erfolgt dann meist die fachspezifische Vertiefung. Fragen der Werkstofftechnik und der Werkstoffverarbeitung für Metalle, Glas, Keramik, Halbleiter und Verbundwerkstoffe stehen hier auf dem Lehrplan. Zudem noch Themen wie Energie und Rohstoffe, aber auch speziellere Problematiken wie Umformen, Gießen, Recycling oder Lasertechnik. Anwenden kann man die große Vielfalt des erworbenen Uni-Wissens dann bei Betriebspraktika oder während universitärer Laborwochen. Da Ingenieure zunehmend auch Management- oder Projektleitungs-Aufgaben übernehmen, werden an vielen Hochschulen auch Methoden der Projektarbeit und Grundlagen des Wirtschaftsingenieurwesens vermittelt.

Hat man das Studium in der Tasche, eröffnen sich vielfältige Jobangebote. In den Entwicklungsabteilungen der großen Konzerne, bei Forschungsinstituten, an den Hochschulen und in vielen mittelständischen Betrieben. Auch in der Werkstoffprüfung, Produktionsüberwachung und Betriebsorganisation sind Werkstoffingenieure sehr gefragt.