Neue Produkte entwickeln

Integrierte Systeme sind eine Spezialisierung für angehende Elektroingenieure im Studium.
Angehende Elektroingenieure können sich im Studium unter anderem auf Integrierte Systeme spezialisieren.
Foto: Frank Pieth

Elektrotechnik

Neue Produkte entwickeln

Niklas Schwarz (22) studiert Elektrotechnik und Informationstechnik an der Technischen Universität in München. Den Einstieg in das Fach bezeichnet er als Herausforderung, das vermittelte Wissen jedoch als wichtige Basis.

So genau hat Niklas Schwarz nicht immer gewusst, wie seine berufliche Zukunft aussehen soll: Nach dem Abitur war dem Allgäuer lediglich klar, dass er „Mathe mehr mochte als Deutsch“. Der Besuch eines Tags der offenen Tür bei den Stadtwerken bescherte ihm schließlich die entscheidende Idee. Ein Elektrotechniker überprüfte dort unter anderem Turbinen auf ihre Funktionstüchtigkeit und erzählte von seinem Berufsbild. „Dass man trotz theoretischem Studium später auch mit den Händen arbeiten kann, taugte mir“, erinnert sich Niklas Schwarz.

Dass sich der 22-Jährige dann für die Technische Universität in München (TUM) entschieden hat, lag einerseits an der Nähe zu seiner Heimat. Auch daran, dass ihm die bayerische Landeshauptstadt gefällt. Andererseits: „Die TUM hat einen guten Ruf, aber ich habe auch darauf geachtet, was gut zu mir passt“, sagt er.

Fünf aus 80 Modulen wählen

Foto von Niklas Schwarz

Niklas Schwarz

Foto: privat

Da der Bachelorstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik nicht zulassungsbeschränkt ist, kann sich zwar jeder einschreiben – herausfordernd sei der Einstieg laut Niklas Schwarz dennoch. Thematisiert werden während der ersten beiden Semester Computertechnik, bei der es um den Aufbau elektrischer Bauteile geht, Analysis, mit vielen mathematischen Formeln, sowie Physik und Schaltungstechnik, inklusive der physikalischen Gesetze in Natur und Stromkreisen. Das vermittelte Wissen bezeichnet er als wichtige Basis. „An der Uni muss man sich selbst organisieren können“, sagt Niklas Schwarz. „Hier steht niemand hinter dir und treibt dich an.“

Im dritten und vierten Semester werden weiterhin Grundlagen vermittelt. Die Wahlfreiheit nimmt zu: Im fünften und sechsten Semester des Bachelors kann man fünf aus 80 Modulen wählen, die einen am meisten interessieren. Möchte man lieber kleintechnisch und mit Bauteilen wie Computerplatinen arbeiten? Interessiert man sich fürs Programmieren? Oder will man sich eher mit Energie- und Umwelttechnik befassen, mit Nanotechnologie oder Robotik?
„Wenn man am Anfang noch nicht weiß, worauf man sich spezialisieren soll, gibt es im Verlauf des Studiums viele Möglichkeiten herauszufinden, was einem liegt und was nicht“, weiß Niklas Schwarz. Beispielsweise können sich Studierende an der TUM Projektgruppen anschließen – bei einer namens „eCARus“ bauen sie zum Beispiel Elektroautos.

Gute Berufschancen

Mittlerweile befindet sich Niklas Schwarz im Masterstudiengang und weiß genau, wie seine berufliche Zukunft aussehen soll, dass er sich mit Integrierten Systemen (Embedded Systems) befassen will. „Integrierte Hard- und Software-Systeme bilden das Rückgrat unserer Informationsgesellschaft“, so drückt es die TUM aus. Zu finden sind sie unter anderem in Smartphones, Medizintechnik, Produkten der Automobilindustrie und Spielekonsolen.

Bei der Masterspezialisierung Embedded Systems geht es vor allem um den Aufbau und die Optimierung von sogenannten On-Chip-Designs, die Integration der Funktionen eines elektronischen Systems auf einem Chip, und um das Programmieren von Chip-Bauteilen. „Wenn man mal in ein Handy reinschaut, sieht man die ganzen Chips, Kleinbausteine und Kabelverbindungen – das fällt alles in den Bereich Integrierte Systeme“, erklärt Niklas Schwarz.

Während seines neunmonatigen Pflichtpraktikums im Bachelor-Studium kam Niklas Schwarz zu Texas Instruments in Freising bei München, der Halbleiterfirma, die vor allem durch ihre Taschenrechner bekannt ist. Unter anderem führte er dabei Messungen an sogenannten Displaypower-Chips durch, die die Helligkeit etwa eines Handy-Bildschirms regeln: „Geht die Spannung hoch, weiß das Handy, ich mache das Display heller, damit man auch dann noch etwas sieht, wenn Licht darauf fällt“, erklärt er.

Dass ihm die Arbeit bei Texas Instruments so gut gefallen hat, war auch der Grund für seine Spezialisierung auf integrierte Systeme. Die Möglichkeit, über ein Praktikum mit einem Unternehmen in Kontakt zu kommen, findet er toll: „Seit dem Praktikum arbeite ich als Werkstudent dort und ich kann mir auch gut vorstellen, nach dem Abschluss dort anzufangen.“

Weitere Informationen

BERUFENET

Das Netzwerk für Berufe der Bundesagentur für Arbeit mit über 3.000 aktuellen Berufsbeschreibungen in Text und Bild. (Suchworte: Elektrotechnik)
www.berufenet.arbeitsagentur.de

berufsfeld-info.de

Das Informationsportal der Bundesagentur für Arbeit zeigt Berufswelten im Überblick
www.berufsfeld-info.de

studienwahl.de

Infoportal der Bundesländer in Kooperation mit der Bundesagentur für Arbeit (Suchwort: Elektrotechnik)
www.studienwahl.de

Hochschulkompass

Informationen über deutsche Hochschulen, deren Studien- und Promotionsmöglichkeiten sowie internationale Kooperationen (Suchwort: Elektrotechnik)
www.hochschulkompass.de

Verein Deutscher Ingenieure

Größte Vereinigung von Ingenieuren und Naturwissenschaftlern in Deutschland
www.vdi.de

Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik

Technisch-wissenschaftlicher Verband der Elektrotechnik.
www.vde.de

 

Elektrotechnik – Hintergrund

Neues Denken ist gefragt

Ein großes Thema für den Mittelstand und damit auch für Elektroingenieure ist die digitale Transformation. Neben technisch fundiertem Wissen wird in dieser Berufsgruppe zunehmend auch Flexibilität verlangt.

Elektroingenieure werden gebraucht, nicht erst seit der großflächigen Elektrifizierung gegen Ende des 19. Jahrhunderts. Um selbige auszubilden, begründete Erasmus Kittler anno 1883 an der Technischen Hochschule Darmstadt den weltweit ersten Studiengang für Elektrotechnik. Heute heißt die Herausforderung „Energiewende“ und zieht sich damals wie heute durch alle Lebensbereiche von der Straße bis ins Wohnzimmer.

Dass der Bedarf an entsprechend qualifizierten Fachkräften weiter steigt, habe aber nichts mit Elektrizität zu tun. Bis 2035 wird die Baby-Boomer-Generation aus dem Berufsleben ausscheiden. Ingo Rauhut, Geschäftsführer des Fachbeirats Beruf und Arbeitsmarkt im Verein Deutscher Ingenieure: „Dann haben wir rund 700.000 Ingenieure aller Fachrichtungen weniger.“

Herausforderung digitale Transformation

Ein Foto von Ingo Rauhut

Ingo Rauhut

Foto: Verein Deutscher Ingenieure

Was sollte man für diesen Beruf mitbringen? „Elektroingenieure brauchen Kommunikationsfähigkeit, Methoden der Systemkompetenz, Teamfähigkeit und anwendungsbezogenes Fachwissen“, erklärt Ingo Rauhut. Aber auch Präsentationstechniken und Fremdsprachenkompetenz seien ein Muss.

Er hat verschiedene Tipps für den Nachwuchs parat. Studierenden rät er, sich zunächst nicht zu schnell zu spezialisieren, sondern auf ein breit angelegtes Grundlagenstudium zu achten und sich erst im Master festzulegen.

Im Berufsleben sei neues Denken gefragt. „Für Ingenieure sind technische Lösungen immer 100-Prozent-Lösungen“, sagt Ingo Rauhut. „Aber künftig müssen Lösungen schneller auf den Markt gebracht und zusammen mit Kunden weiterentwickelt werden.“ Hinzu komme die digitale Transformation, die für eine Beschleunigung der Arbeitsprozesse sorgt. „Unternehmen stellen sich deshalb zunehmend agil auf.“ Agilität kommt aus der Informationstechnik und beschreibt ein rollenbasiertes Arbeiten, in dem man schon bald nach dem Berufseinstieg kleine Teams leiten könne. Anders gesagt, ist agil eben nicht träge und unbeweglich, sondern flexibel und dynamisch – für zukünftige Ingenieure sei daher Führungsfähigkeit ein wichtiges Thema.

Industrie besteht vor allem aus Mittelstand

Ingo Rauhut räumt auch mit einem Vorurteil auf: „Die deutsche Industrie besteht nicht aus Großunternehmen, sondern zu 99 Prozent aus mittelständischen Unternehmen.“ Beispielsweise in Ostwestfalen-Lippe seien vier Unternehmen angesiedelt, die 80 Prozent des Weltumsatzes von Steckverbindungen erzielen.

Gebraucht werden Elektroingenieure in Forschung und Entwicklung, in der Produktion oder der Produktoptimierung, im Vertrieb, im technischen Kundendienst, in der Beschaffung und Logistik sowie in der Qualitätssicherung. „Trotz aller gegenwärtiger Marktunsicherheiten“, sagt Ingo Rauhut und wiederholt: „Ingenieure werden dringend gebraucht.“

Gemessen an der Beschäftigtenzahl ist die Elektroindustrie übrigens die zweitgrößte Industriebranche Deutschlands nach dem Maschinenbau. Im vergangenen Jahr arbeiteten hier mehr als 890.000 Menschen, die einen Umsatz in Höhe von etwa 195 Milliarden Euro erwirtschafteten, wie das Wirtschaftsministerium informiert. 17.200 Menschen begannen in 2018 ein Studium der Elektro- und Informationstechnik, 3,4 Prozent mehr als im Vorjahr (Statistisches Bundesamt).

Weitere Informationen

BERUFENET

Das Netzwerk für Berufe der Bundesagentur für Arbeit mit über 3.000 aktuellen Berufsbeschreibungen in Text und Bild. (Suchworte: Elektrotechnik)
berufenet.arbeitsagentur.de

berufsfeld-info.de

Das Informationsportal der Bundesagentur für Arbeit zeigt Berufswelten im Überblick
berufsfeld-info.de

studienwahl.de

Infoportal der Bundesländer in Kooperation mit der Bundesagentur für Arbeit (Suchwort: Elektrotechnik)
studienwahl.de

Hochschulkompass

Informationen über deutsche Hochschulen, deren Studien- und Promotionsmöglichkeiten sowie internationale Kooperationen (Suchwort: Elektrotechnik)
hochschulkompass.de

Verein Deutscher Ingenieure

Größte Vereinigung von Ingenieuren und Naturwissenschaftlern in Deutschland
www.vdi.de

Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik

Technisch-wissenschaftlicher Verband der Elektrotechnik.
www.vde.de

 

Elektroingenieurin

Die Energiewende mitgestalten

Magdalena Gierschner (32) promoviert an der Universität Rostock. Im Forschungsverbund „Netz-Stabil“ testet sie Software für die Umrichter von Windenergieanlagen.

Physik und Mathematik gehören zu den wichtigsten Grundlagen in der Ingenieurdisziplin Elektrotechnik – insofern brachte Magdalena Gierschner, die in diesen Fächern schon in der Schule gut war, wichtige Voraussetzungen für ihr Studium mit. Die Entscheidung wurde ihr außerdem durch die guten Berufsaussichten für Elektroingenieure erleichtert. Bereut hat die 32-Jährige ihre Wahl nicht: Sie arbeitet mittlerweile als Doktorandin und wird die Energiewende aktiv mitgestalten.

„In Zukunft sollen konventionelle Kraftwerke wie Steinkohle-, Braunkohle- und Atomkraftwerke vom Netz genommen und durch erneuerbare Energien ersetzt werden“, erinnert sie an die bekannten Pläne der Bundesregierung. Was jedoch kaum einer bedenkt, sind die technischen Hintergründe: Die stabilisierenden Eigenschaften der Kraftwerke, die durch ihre großen und rotierenden Massen eine Stromfrequenz von circa 50 Hertz (Hz) im europäischen Verbundnetz stabil halten, werden wegfallen. „Wir versuchen durch eine clevere Regelung zu schaffen, dass sich ein Erzeuger von erneuerbarer Energie genauso verhält.“

Knobeln für die Energiewende

Ein Foto von Magdalena Gierschner

Magdalena Gierschner

Foto: Steffen Sänger

Wir – das ist der Forschungsverbund Netz-Stabil, den die Hochschule Stralsund sowie die Universitäten Greifswald und Rostock bilden. Letztere ist Arbeitgeber von Magdalena Gierschner, die hier in einem vierköpfigen Team mitarbeitet.

Schon während ihres breit angelegten Grundstudiums mit den Teilbereichen Informatik, Schaltungstechnik und allgemeiner Elektrotechnik kristallisierte sich heraus, dass Magdalena Gierschners Interesse der Automatisierung und Regelungstechnik galt. Ihre Bachelor- und Masterarbeit schrieb sie über die Regelung von Stromrichtern, die beispielsweise die Frequenz von Wechselstrom ändern. Als ihr die Universität schließlich eine Stelle anbot, bei der es um Regelungskonzepte gehen sollte, sagte sie zu.

In alle Richtungen denken

Sie verbringt nun viel Zeit am Computer, baut Modelle von den Umrichtern und bastelt an den Parametern der Regelung. Sie testet bestimmte Szenarien, etwa Fehlerfälle im Netz, lange Anschlussleitungen oder sie macht Versuche mit 100 Prozent erneuerbaren Energien ohne Kraftwerke. Gleichzeitig hat ihr Team im Labormaßstab einen Versuchsstand mit Umrichtern kleiner Leistung aufgebaut, die zusammen einen Windpark darstellen, damit die Software dort aufgespielt und getestet werden kann. „In diesem Beruf muss man in alle Richtungen denken. Es gibt nicht die eine Lösung, und es gibt auch niemanden, der die Lösung kennt“, sagt sie.

Vielmehr gebe es nur eine Idee, was man am Ende machen möchte: „In meinem Fall ist es das stabile Netz, aber der Weg dahin ist frei wählbar.“ Ein Großteil ihrer Arbeit besteht in der Recherche, denn die Regelungstechnik bietet viele Standardverfahren, um Frequenz-Stabilität zu analysieren. Nichtsdestotrotz sei Forschergeist gefragt – nicht nur an der Uni: „Wenn man nicht vorhat, Prüfingenieur zu werden, sondern als Elektrotechniker in die Forschung und Entwicklung geht, ist es in der Industrie genauso.“

Teamwork und Präsentation

Die finanziellen Mittel für ihre Forschungen werden durch den Europäischen Sozialfonds bereitgestellt, und wie bei öffentlich geförderten Projekten üblich, muss auch sie die Ergebnisse öffentlich zugänglich machen – entweder schriftlich oder auf Konferenzen. Magdalena Gierschner ist entsprechend oft und international unterwegs, reist zum Beispiel zur European-Power-Electronics-Konferenz oder zum Wind-Integration-Workshop. Neben Meetings mit den Projektpartnern im Verbund absolviert sie auch Firmenbesuche, etwa bei Enercon, einem Hersteller von Windenergieanlagen, der für fachliche Fragestellungen zu Testszenarien zur Verfügung steht. Nebenbei betreut sie Bachelor- und Masterarbeiten.

Das Projekt wird 2021, ebenso wie ihre Promotion, abgeschlossen sein. Danach möchte sie weiter in der Forschung arbeiten oder in einer Entwicklungsabteilung, etwa bei einem Hersteller für Windenergieanlagen oder Umrichtern oder bei einem Netzbetreiber.


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Stand: 01.04.2020