Werkstoffingenieur

Werkstoffingenieure interpretieren, wie sich Werkstoffe optimal zusammenfügen lassen. Sie sind Chemiker, Ingenieure und Physiker. Und am Arbeitsmarkt sehr gefragt.



In der Halbleiterindustrie tickt die Uhr schneller. Mikrochips werden immer leistungsfähiger, dennoch kostengünstiger. Bei ihrer Herstellung kommen beim Brennen der Schaltkreise mit Stahl und Keramik zwei Materialien in Kontakt, die sich bei gleicher Temperatur unterschiedlich stark ausdehnen.

"Die Ausdehnungskoeffizienten der Materialien müssen dabei aufeinander abgestimmt sein", sagt Dr. Josef Distl. Der von Stahl ist deutlich höher als der von Keramik. Damit sich beide Stoffe passgenau in den Chip einfügen, ist größte Genauigkeit gefragt. Denn in der Chipproduktion kommt es auf Millionstel-Millimeter an. Zum Vergleich: Ein Haar ist mehr als 1000 Mal dicker als eine Leiterbahn auf einem Chip. Distls Aufgabe ist es, gemeinsam mit dem Stahlhersteller ein Produkt zu entwickeln, das eine wesentlich niedrigere Ausdehnung hat, als handelsübliche Stähle.

Innovationen hängen von den Werkstoffeigenschaften ab

"Je geringer die Ausdehnung bei Erwärmung, umso präziser kann der Chip gefertigt werden", sagt er. Distl leitet das Werkstofflabor bei der Carl Zeiss SMT AG in Oberkochen. Der Ingenieur hat Metallkunde studiert. Heute heißt der Studiengang Werkstofftechnik. An den Inhalten hat sich kaum etwas geändert, ebenso nicht an den Aufgaben. Andere Hochschulen nennen den entsprechenden Studiengang auch Werkstoffwissenschaften.

"Etwa zwei Drittel aller technischen Innovationen hängen heute von den Eigenschaften der Werkstoffe ab, und drei Viertel der zwanzig größten Unternehmen schätzen die Werkstoffforschung als bedeutend bis sehr bedeutend für ihre zukünftige Unternehmensentwicklung ein", würdigt Hans-Jürgen Schäfer die Disziplin. Schäfer ist Geschäftsführer der Gesellschaft Werkstofftechnik im Verein Deutscher Ingenieure (VDI).

Entwicklung neuer Materialien

In nahezu allen Industriebranchen würden neue Materialien entwickelt, um neue und leistungsfähige Produkte herstellen zu können. Ein rohstoffarmes Land wie Deutschland müsse dabei besonders innovativ sein. "Aufgrund der starken Bedeutung von Werkstoffen und deren Entwicklungen haben Werkstoffingenieure derzeit und künftig exzellente Chancen auf dem Arbeitsmarkt", prognostiziert Schäfer. Ohne Werkstoffingenieure kommt keine Technikbranche mehr aus. Deshalb sind die Leute so begehrt.

Werkstoffingenieure erforschen, entwickeln, untersuchen, prüfen und verbessern metallische Werkstoffe wie Stahl, Aluminium, Kupfer und nichtmetallische wie Glas, Keramik oder Kunststoffe. Sie arbeiten in der Entwicklung, Produktion oder Qualitätssicherung der Automobil- oder Computerbranche, in Behörden und Prüflabors.

Arbeiten in Forschung und Produktion

So ist beispielsweise die Sicherheit in Fahrzeugen ganz entscheidend von der Leistungsfähigkeit der Werkstoffe abhängig. Die Aufgaben sind vielfältig, doch es gibt nicht wirklich viele Werkstoffingenieure. Unter den knapp 8000 Mitarbeitern, die Zeiss in Deutschland hat, sind es gerade einmal drei, die sich ausschließlich mit diesem Thema beschäftigen. Distl eingeschlossen. Andere Werkstoffingenieure arbeiten in der Forschung oder Produktion.

Dr. Peter Paul Schepp, Geschäftsführer der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde, schätzt, dass an den Hochschulen etwa 500 Studenten pro Jahr ihre Ausbildung in den Fächern Materialwissenschaft und Werkstofftechnik abschließen. Die Zahl der Absolventen, die die Fächer als Vertiefungsrichtung im Maschinenbau oder der Elektrotechnik studieren, sei nicht so einfach abzuschätzen.

Symbiose von Ingenieur und Naturwissenschaftler

Das Berufsbild des Werkstoffingenieurs ist seiner Meinung nach eine gewollte Symbiose aus Ingenieur und Naturwissenschaftler. Seine Begründung: "In dem Beruf wird die anwendungsorientierte Denkweise des Ingenieurs mit der grundlagenorientierten Denkweise des Naturwissenschaftlers verbunden." Entsprechend werde das Berufsprofil durch ingenieurwissenschaftliches Denken bei gleichzeitiger Neugier für naturwissenschaftliche Zusammenhänge bestimmt.

"Die Werkstofftechnik betrachtet nicht nur einen einzigen Aspekt einer Produktion, sondern stets den gesamten Weg vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt, dessen Anwendung und die notwendigen Verbesserungsmöglichkeiten mit zugehörigen analytischen-, physikalischen und materialtechnischen Prüfverfahren", fasst Dr. Wolfgang Krcmar den Aufgabenbereich von Werkstoffingenieuren zusammen.

Zahl der Studenten nimmt zu

Der Professor ist Dekan im Fachbereich Werkstofftechnik an der Fachhochschule in Nürnberg. Im vergangenen Jahr haben etwa 45 Studenten ihr Studium abgeschlossen, Tendenz stark steigend. "In der Disziplin findet jeder eine Stelle", ist Krcmar überzeugt und der Markt könnte deutlich mehr Werkstoffingenieure aufnehmen. Entlohnt wird diese Berufsgruppe übrigens ganz ordentlich.

Ingenieure mit Universitäts- oder Master-Abschluss steigen laut IG-Metall im Schnitt mit einem Jahresgehalt von 43.000 Euro in das Berufsleben ein. Ehemalige Berufsakademie- oder Bachelor-Studenten erhalten 41.700 Euro, Fachhochschulabsolventen 41.000 Euro. Für ihre Untersuchung hat die IG-Metall im dritten Quartal 2006 Betriebsräte aus 45 großen Automobil-, Elektro-, IT-, Maschinenbau-, Stahl- und Telekommunikationsunternehmen befragt. Die Studie basiert auf den Einstiegsgehältern von 3000 Absolventen. Schepp von der Materialkunde-Gesellschaft bestätigt: "Verdienst und Aufstiegsmöglichkeiten von Werkstoffingenieuren sind ähnlich gut wie in anderen Ingenieursdisziplinen auch."

Wissen an andere weitergeben

Josef Distl von Zeiss berät Kollegen aus der Entwicklung und Produktion aufgrund seines Verständnisses in Physik und Chemie, wie sich Eigenschaften der Werkstoffe ableiten und beeinflussen lassen. So auch bei seiner aktuellen Aufgabe in der Lithografie. "Dabei geht es darum, mein Wissen den Kollegen, die häufig auch Ingenieure sind, verständlich zu vermitteln, dass sie mit den gewonnenen Erkenntnissen etwas anfangen können", sagt er. Deshalb bezeichnet er Kommunikations- und Teamfähigkeit als "sehr wichtige Persönlichkeitsmerkmale von Werkstoffingenieuren".

(Peter Ilg, 15.10.2007 / Bild: Marco, Fotolia.com)

Weitere Informationen

Deutsche Gesellschaft für Materialkunde 
www.dgm.de

VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik
www.vdi.de/werkstoffe