Was machen Ingenieure/innen der Materialwissenschaften?
Ingenieure/innen, die sich auf das Gebiet der Materialwissenschaften spezialisiert haben, sind hauptsächlich damit beschäftigt, feste Stoffe herzustellen, zu charakterisieren und zu prüfen. Diese Materialien werden in verschiedenen technischen, wissenschaftlichen oder privaten Bereichen eingesetzt oder sollen dort eingeführt werden. Das Spektrum umfasst vor allem Funktionswerkstoffe aus Metallen, Halbleitern, Keramiken und Polymeren. Die Aufgaben dieser Fachleute beinhalten sowohl die Forschung als auch die Entwicklung von Hightech-Materialien und -Komponenten. Sie züchten kristalline Werkstoffe heran, entwickeln Beschichtungstechniken im Nanobereich und entwerfen spezielle Füge- und Verbindungstechniken. Um dies zu erreichen, führen sie Versuchsreihen durch sowie unterschiedliche Untersuchungsverfahren zur Materialprüfung.
Darüber hinaus planen und leiten sie Produktionsprozesse für diese Materialien. Sie entwickeln entsprechende Anlagen sowie Produktionsabläufe weiter und verbessern bestehende Fertigungsverfahren mit dem Ziel einer qualitätsgesicherten Herstellung der Produkte. Patentfragen werden geklärt sowie Produkte im technischen Vertrieb verkauft.
Ingenieure/innen der Materialwissenschaft sind auch in anderen Bereichen tätig: Im Bereich Medizintechnik zum Beispiel entwickeln sie Ersatzmaterial für Organe oder Gelenke wie künstliche Herzklappen oder Hüftgelenke. Hierbei ist es wichtig sicherzustellen, dass diese künstlichen Organe möglichst viele Funktionen des natürlichen Organs übernehmen können und nicht vom Körper abgestoßen werden. Dazu untersuchen die Ingenieure/innen zunächst chemische und physikalische Eigenschaften verschiedener Stoffe, um Materialien zu entwickeln, die möglichst dem natürlichen Material ähneln.
Auch in anderen Bereichen der Materialwissenschaft dient die Natur oft als Vorbild für neue Entwicklungen. Beispielsweise werden haftende Materialien entwickelt, die an Insektenfüße angelehnt sind oder atmungsaktive wasserabweisende Beschichtungen, wie sie bei Outdoor-Bekleidung verwendet werden. Ebenso gibt es Sonnenbrillen, deren Tönung sich den Lichtverhältnissen anpasst.
Die Hauptaufgabe von Ingenieuren/innen der Materialwissenschaft besteht darin, ständig bestehendes Werkstoff- und Produktionsverfahren zu verbessern sowie Kosten zu senken; ebenso versuchen sie umweltfreundliche Alternativen für vorhandene Produkte und Fertigungsmethoden zu finden. Ein Ziel könnte sein, Treibstoff oder Kunststoff aus nachhaltigen Rohstoffen herzustellen. Um das Aussehen und Verhalten neuer Werkstoffe vorab einschätzen zu können, modellieren sie diese am Computer – auch das Verhalten des Materials wird dabei simuliert (Computersimulation).
Vorausgesetzt wird ein grundständiges Studium im Bereich der Materialwissenschaft oder Werkstofftechnik. Für spezialisierte Aufgabenstellungen oder Tätigkeiten in Forschung und Wissenschaft ist meist ein Masterstudium notwendig, evtl. sogar eine Promotion oder Habilitation erforderlich. Weiterbildungsmaßnahmen zur Anpassung des Wissens an neue Entwicklungen sind wichtig (z. B. im Bereich Werkstofftechnik, Prüfung von Materialien oder in naturwissenschaftlichen Laboren). Es kann auch von Vorteil sein, sich mit der Einbindung intelligenter Werkstoffe in technische Anwendungen weiterzubilden.
Speziell für Hochschulabsolventen/innen gibt es Aufstiegsweiterbildungsprogramme, welche auf vorhandenen Qualifikationen aufbauen und das Kompetenzprofil erweitern. Ein Bachelorabschluss ermöglicht ebenfalls den Ausbau beruflicher Chancen durch ein weiterführendes Studium z. B. im Fachbereich Materialwissenschaft, Werkstoffwissenschaft oder -technik sowie Baustoffingenieurwesen. Eine Promotion ist oft eine Voraussetzung, um wissenschaftlich an einer Hochschule tätig zu werden bzw. um Professor/in zu werden; dies gilt überwiegend auch für gehobene Positionen in der Privatwirtschaft, Forschung und öffentlichen Verwaltung.