Nach Werkstoffen wurden nicht nur Zeitalter (Steinzeit, Bronzezeit,...) benannt, sondern sie spielen in fast allen Gebieten der modernen Technik eine Schlüsselrolle. Das Wissen um Werkstoffe war und ist treibende Kraft für gesellschaftliche Entwicklungen (industrielle Revolution, moderne Luftfahrt, Halbleitertechnik, Klimatechnologien ...) und bilden somit die Basis für eine erfolgreiche Zukunftstechnologie.
Wichtig ist dabei die Beherrschung der Zusammenhänge zwischen Herstellung, Eigenschaften, Verarbeitung und mikroskopischem Aufbau von Werkstoffen. Viele Werkstoffanwendungen sind zum Teil in spektakulärer Weise bekannt geworden, wie die beschichtete Bratpfanne, der kohlefaserverstärkte Tennisschläger oder die faszinierenden Formgedächtnislegierungen. Viele wichtige Werkstoffanwendungen, ob für die Gasturbine oder für die biomedizinische Technik (z.B. Implantate), ob im Kraftfahrzeugbau oder für die Luft- und Raumfahrt, sind nicht jedermann geläufig, obwohl nur mit modernen Werkstoffen wettbewerbsfähige Lösungen erarbeitet werden können.
Die Anforderungen an Werkstoffe sind sehr komplex und müssen vereint werden, was ein technologisch wichtiges und anspruchsvolles wie ingenieurwissenschaftlich reizvolles Aufgabengebiet darstellt. Werkstoffe wirken als treibende Kraft für innovative industrielle Produkt- und Prozessentwicklungen. Sie prägen die technologische Leistungsfähigkeit unserer Industriegesellschaft und steigern die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Sie verringern die Umweltbelastung und leisten einen erheblichen Beitrag in der medizinischen Versorgung von Patienten.
Werkstoffe stellen die Bausteine des klassischen Maschinenbaus (Maschinen- und, Anlagenbau)) dar. Aber auch in neuen Wachstumsbranchen wie der Mikrosystemtechnik, der Nanotechnologie und der Medizintechnik kommt ihnen eine Schlüsselrolle zu. Aktuelle Aufgaben moderner Werkstoffentwicklung sind unter anderem die ständige Verbesserung des Verhältnisses zwischen Festigkeit und Gewicht im Flugzeug- und Fahrzeugbau, die Steigerung der Lebensdauer von hochbelasteten Maschinen und Anlagen (hinsichtlich Schädigungsprozessen wie Korrosion und Verschleiß) durch Werkstoffoptimierung einerseits und fachkundiges Einsetzen modernster Inspektions- und Überwachungsmethodik andererseits etc.
Nordrhein-Westfalen und insbesondere das Ruhrgebiet spielen bei der Herstellung von Werkstoffen eine wichtige Rolle. Knapp ein Drittel aller Arbeitnehmer in NRW sind in der Werkstoffherstellung beschäftigt und machen damit NRW zu einem wichtigen Werkstoffzentrum. Innerhalb des Landes spielt das Ruhrgebiet auch wegen seiner besonderen Stahl-Kompetenz in der Entwicklung, der Erzeugung und Anwendung von Werkstoffen traditionell eine bedeutende nationale und internationale Rolle.
Dem trägt auch die europäische sowie die bundes- und landesweite Forschungspolitik Rechnung, indem sie auf Werkstoffinnovationen zur Beschleunigung des Strukturwandels setzt.
Als große universitäre Werkstoffeinheit in NRW stellt das Institut für Werkstoffe eines der wichtigsten Standbeine der Forschungs- und Lehraktivität der Fakultät Maschinenbau an der RUB dar. Zusammen mit ihren externen Professoren an Partnerinstitutionen bilden die Bochumer Professoren ein homogenes Institut, das auf eine exzellente personelle und experimentelle Infrastruktur zugreifen kann. Diese ist die Basis einer modernen Lehre und einer hochwertigen Werkstoff-Forschung, die sich mit Grundlagen- und Anwendungsaspekten der Werkstoffe beschäftigt.
Die Fakultät trägt der wichtigen Rolle der Werkstoffe Rechnung, indem sie mit dem Schwerpunkt „Werkstoffe- und Mikroengineering“ eine Vertiefung im sowohl im Bachelor- als auch im Masterstudiengang anbietet.
Das Institut für Werkstoffe der RUB bietet seit vielen Jahren eine erfolgreiche Werkstoffvertiefung im Maschinenbaustudiengang an. Der Schwerpunkt „Werkstoff-und Mikroengineering“ ist eine Disziplin, in der Werkstoffe überwiegend unter ingenieurwissenschaftlichen Gesichtspunkten erforscht, entwickelt und angewandt werden. Er hat darüber hinaus einen ausgesprochen interdisziplinären Charakter, da er sich aus den naturwissenschaftlichen Fächern Physik, Chemie, Mathematik entwickelt und in der Ingenieurwissenschaft etabliert hat. Die Erforschung und Entwicklung neuer und maßgeschneiderter High-Tech-Materialien ist häufig mit erheblichen Kostensenkungen und immer kürzeren Entwicklungszyklen verbunden. Es wird daher zunehmend wichtiger, sich bei der Werkstoffentwicklung nicht nur auf ein rein empirisches Vorgehen zu verlassen, sondern auch auf theoretische Erkenntnisse und neue Simulationsmethoden zurückzugreifen
Werkstoffe spielen bei allen industriellen Produkten eine Schlüsselrolle: vom Auto bis zur künstlichen Herzklappe, vom modernen Hochgeschwindigkeitszug bis zum Kugelschreiber, von integrierten Schaltkreisen bis zu Sportartikeln, von Gas- und Dampfkraftwerken der Energieerzeugung bis zur Luft- und Raumfahrt. Vor diesem Hintergrund besitzen Absolvierende des Schwerpunktes Werkstoff-Engineering Kenntnisse über Metalle, Polymere, Keramiken und Verbundwerkstoffe.
Der Werkstoff-Ingenieur/die Werkstoff-Ingenieurin verantwortet die optimale Werkstoffauswahl, die sowohl ökonomischen als auch ökologischen Randbedingungen Rechnung trägt. Ein*e Werkstoffingenieur*in kennt die chemischen und physikalischen Methoden der Analyse, das mechanische Verhalten und den mikrostrukturellen Aufbau von Werkstoffen, kann mit komplexen Messgeräten und -systemen umgehen und Informationen unterschiedlichster Art und Herkunft verarbeiten (Dichte, Schmelzpunkt, Porosität, Ermüdungsverhalten, Preis...). Mit diesen Kenntnissen trägt er/sie zur Qualitätssicherung von Produkten bei. Werkstoffingenieur*innen kümmern sich außerdem um den Kreislauf der Werkstoffe, das „Life Cycle Engineering”. Man braucht diese Kenntnisse, um erfolgreiche, umweltverträgliche Produkte mit langer Lebensdauer herzustellen.
Ein wichtiger Teil der Werkstoffausbildung besteht aus dem Kennenlernen der verschiedenen Methoden der Werkstoffherstellung und -verarbeitung. In diesen Bereich gehören unter anderem das Aufbringen von Schutzschichten, die Laserbearbeitung von Werkstoffen, das Herstellen von Verbundwerkstoffen, die verschiedenen Fügeverfahren und das Recycling. Die Ausbildung erlaubt den Werkstoffingenieur*innen, Werkstofflösungen mit optimalem Preis-/Leistungsverhältnis zu erarbeiten. Damit leistet sie einen wichtigen Beitrag zur Produktgestaltung und Wertschöpfung.
Im Studium lernt der/die zukünftige Werkstoffingenieur*in, im Team zu arbeiten und dabei einen eigenständigen Beitrag zu leisten; er prüft, charakterisiert, entwickelt und modelliert das Verhalten von Werkstoffen. Diese einzigartige Vielseitigkeit bereitet ihn auf ein erfolgreiches Arbeiten sowohl in der Forschung als auch im industriellen Umfeld vor. Außerdem spielt sich die Forschung im Bereich Werkstoffe auf internationaler Ebene ab, man lernt im Studium Kollegen aus anderen Ländern kennen und kann seine Sprachkenntnisse vertiefen. Dies erlaubt dann später ein sicheres und erfolgreiches Management internationaler und interdisziplinärer Projekte
Die Berufsaussichten für Werstoffingeneure*innen sind seit Jahren ausgezeichnet. Sie können aus einem breiten Spektrum von Arbeitsfeldern wählen. Dazu gehört die Werkstoff- und Verfahrensentwicklung, die Produktionsautomatisierung, die Qualitätssicherung, die Werkstoffberatung, aber auch das Management und der Verkauf. Eine Vielzahl von Karrierewegen steht sowohl im öffentlichen Dienst als auch in der Industrie offen. Konkrete Aufgabenstellungen einer Werkstoffingenieurin bzw. eines Werkstoffingenieurs in der Industrie umfassen etwa:
Studiengänge:
Charakteristisch für das Bachelor- und Masterstudium der Werkstoffe im Maschinenbau in Bochum ist eine starke Fokussierung auf den anwendungsorientierten Teilaspekt der Materialwissenschaft, insbesondere auf die für jede Anwendung so wichtigen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen Konstruktion, Werkstoff und Fertigung.
Im Institut für Werkstoffe bringen wir unseren Studierenden neben grundlegenden Werkstoffkenntnissen die Materialwissenschaft und Werkstofftechnik mit ihrer grundlagenorientierten (Versetzungsdynamik, Kinetik von Festkörperreaktionen, experimentelle Methoden) und ihrer integrativen, anwendungsbezogenen Seite (Werkstoffherstellung, Werkstoffauswahl, Recycling) und dem Auffinden neuer Werkstoffe in Theorie und Praxis bei. In der Lehre sehen wir unsere Aufgabe darin, Werkstoffingenieure mit Sachkenntnis und Kreativität, Spürsinn und Verantwortung auszubilden. Dazu wollen wir unsere Studierenden in einem durch Wissenschaft geprägten Klima erziehen. Dieses resultiert aus aktiver Forschung und engagierter Lehre, die in der nationalen und internationalen Scientific Community unseres Faches geschätzt wird.
Ein zentrales Element unserer Ausbildung sind die wissenschaftlichen Arbeiten unserer Studierenden. Diese Semester-, Bachelor- und Masterarbeiten spielen im Hinblick auf das Ausbildungsziel an wissenschaftlichen Hochschulen eine zentrale Rolle. Sie erfolgen in enger Anbindung an aktuelle Forschungsprojekte, die oft auch im Verbund mit Partnern von anderen Hochschulen oder aus der Industrie aus dem In- und Ausland durchgeführt werden.
Ihre Vorbereitung, Durchführung und Begleitung durch Anleitung und Diskussion, ihre Einbindung in laufende Projekte, ihre Einordnung zwischen „Erfolgs-Chancen” und „Risiko-Erfahrung” sind wesentliche Faktoren zukunftsorientierter Ausbildung. Am Institut für Werkstoffe können Studierende das Zusammenwirken zwischen Versuchsplanung, Experiment, Datenerfassung, Auswertung, Interpretation und Modellierung am konkreten Beispiel erleben.
Es ist immer noch in hohem Maße das abschließende „Meisterstück” der Bachelor- und Masterarbeit, welches die Kennzeichnung eines Studiengangs als wissenschaftliche Hochschulausbildung rechtfertigt. Dazu gehört auch, dass die Studierenden im Ausland Erfahrung sammeln können und ihre Ergebnisse sicher in deutscher und englischer Sprache darstellen können. Das eigentliche Ziel unserer Ausbildung ist das Vermitteln der Fähigkeit zu selbständigen Problemlösungen und zu kreativem Denken.
Detaillierte Informationen zu den Werkstoffvorlesungen und deren Inhalte finden Sie
Lehrende des IW tragen die Vertiefungsrichtung Werkstoffe und Micro-Engineering und Arbeiten im Bachelorstudiengang "Materialwissenschaft" sowie im Masterstudiengang Materials Science and Simulation mit.
Im WS 2021/22 startete mit dem Bachelor Studiengang „Materialwissenschaft“ ein neuer Studiengang, der vom ersten Semester an materialwissenschaftliche Vorlesungen anbietet. Weiters zu diesem Studiengang erfahren Sie hier. Auch eine Sommerschule wird es in diesem Jahr wieder geben. Weitere Infos finden Sie hier: Infos Sommerschule 2024 01 & Infos Sommerschule 2024 02.
Im Sommersemester 2023 findet auch wieder das Fachlabor statt.
Viele Studierende der Vertiefungsrichtung Werkstoff- und Mikroengineering am Institut für Werkstoffe gewinnen Spaß an der Forschung und suchen die Möglichkeit zur Promotion.
Während einer ingenieurwissenschaftlichen Promotion besteht die Möglichkeit zur Vertiefung der Werkstoffkenntnisse und man sammelt Erfahrungen im Management eines eigenen Forschungsprojekts. Durch die aktive Teilnahme an wissenschaftlichen Seminaren und an internationalen Tagungen besteht die Möglichkeit, die eigenen Erkenntnisse der Fachwelt vorzustellen.
Doktorandinnen und Dokroranden haben die Gelegenheit, Lehre mitzugestalten, z. B. durch Vorlesungsbetreuung, durch Abhalten von Übungen und durch die Betreuung von Projekt-, Bachelor- und Masterarbeiten. Eine Promotion ist hilfreich, wenn man an eine Tätigkeit in Forschung und Entwicklung denkt oder wenn man eine Position im Bereich Lehre anstrebt (hier gibt es vielfältige Möglichkeiten, vom Berufsschullehr*innen über Mitarbeiter*innen von Fortbildungsagenturen bis zu einer Professorentätigkeit an einer Universität). Auch in der Industrie lässt sich eine Promotion im Bereich Werkstoffe gut darstellen, wie zahlreiche promovierte Absolventen*innen zeigen. Aufgrund der Forschungsstärke der Bochumer Werkstoff-Einheiten und der o.g. externen Forschungsinstitute können leistungsstarken Absolventen*innen zahlreiche Promotionsstellen in den verschiedenen Bereichen der Werkstoffforschung angeboten werden.
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Letzte Änderung: 21. Mär. 2024
