Ausbildungsberuf

Zugang zur Tätigkeit

Vorausgesetzt wird ein abgeschlossenes grundständiges Studium im Bereich Materialwissenschaft oder Werkstoffwissenschaft, -technik.

Führungspositionen, spezialisierte Aufgabenstellungen oder Tätigkeiten in Wissenschaft und Forschung erfordern meist ein Masterstudium, ggf. auch die Promotion oder Habilitation.

Sonstige Zugangsbedingungen

Hinweis zum Führen von Berufsbezeichnungen:

Die Bezeichnung "Ingenieur/in" ist geschützt.

Um den gesetzlich geschützten Titel "Beratende/r Ingenieur/in" führen zu können, sind mehrjährige Fachpraxis, die Mitgliedschaft in einer Länderingenieurkammer und die Eintragung in die dortige Liste der Beratenden Ingenieure und Ingenieurinnen Voraussetzung.

Anerkennung von ausländischen Qualifikationen

Die Tätigkeit unter der Bezeichnung "Ingenieur/in" oder "Beratende/r Ingenieur/in" ist gemäß den landesrechtlichen Ingenieurkammergesetzen reglementiert.

Um auf dem deutschen Arbeitsmarkt tätig zu werden, ist für Ingenieure und Ingenieurinnen mit ausländischer Berufsqualifikation grundsätzlich keine berufliche Anerkennung erforderlich. Ohne Gleichwertigkeitsbescheinigung darf jedoch nicht die Berufsbezeichnung "Ingenieur/in" oder "Beratende/r Ingenieur/in" geführt werden.

Hierfür muss die Gleichwertigkeit der ausländischen Berufsqualifikationen mit dem deutschen Abschluss durch die zuständige Stelle festgestellt werden.

Zuständige Stellen sind z.B. Länderingenieurkammern, Regierungspräsidien oder Bezirksregierungen. Bei der Suche nach der zuständigen Stelle für die berufliche Anerkennung helfen der Anerkennungs-Finder und die Fachstelle Beratung und Qualifizierung des IQ-Netzwerks weiter.

Weiterführende Informationen zu Leben und Arbeiten in Deutschland:

• Hotline Arbeiten und Leben in Deutschland - zentrale Informations-Hotline des Bundesamts für Migration und Flüchtlinge (BAMF) und der Bundesagentur für Arbeit (BA)

• Für Menschen aus dem Ausland - Ein Informationsangebot der Bundesagentur für Arbeit

• Zentrale Auslands- und Fachvermittlung der Bundesagentur für Arbeit

• Make it in Germany - Das Willkommensportal der Fachkräfte-Offensive für internationale Fachkräfte

• Anerkennung in Deutschland - Das Informationsportal der Bundesregierung zur Anerkennung ausländischer Berufsqualifikationen

Aufgaben und Tätigkeiten kompakt

Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften beschäftigen sich mit der Herstellung, Charakterisierung und Prüfung von festen Stoffen, die in technischer, wissenschaftlicher oder privater Umgebung eingesetzt werden oder eingeführt werden sollen. Es handelt sich hierbei vor allem um Funktionswerkstoffe aus Metallen, Halbleitern, Keramiken und Polymeren. Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften erforschen und entwickeln solche High-Tech-Materialien und Komponenten: Sie züchten kristalline Werkstoffe, entwickeln Beschichtungstechniken im Nanobereich oder konzipieren spezielle Füge- und Verbindungstechniken. Dafür führen sie Versuchsreihen und Materialprüfungen mit unterschiedlichen Untersuchungsverfahren durch. Daneben planen und leiten Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften Produktionsprozesse, entwickeln entsprechende Anlagen und Produktionsabläufe, verbessern Fertigungsverfahren und sichern die Qualität der erzeugten Materialien. Außerdem klären sie Patentfragen und verkaufen Produkte im technischen Vertrieb.

Aufgaben und Tätigkeiten (Beschreibung)

Worum geht es?

Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften entwickeln Materialien und Werkstoffe, führen Versuchsreihen und Materialprüfungen durch, planen und leiten Produktionsprozesse. Daneben sind sie in der Qualitätssicherung oder im technischen Vertrieb tätig.

Innovative Materialien entwickeln

Für die Medizintechnik entwickeln Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften beispielsweise Materialien, die als Ersatz von Organteilen oder Gelenken verwendet werden, wie etwa für künstliche Herzklappen oder Hüftgelenke. Bei künstlichen Organen kommt es darauf an, dass sie möglichst viele der ursprünglichen Organfunktionen übernehmen können und vom Körper nicht abgestoßen werden. Dazu untersuchen die Ingenieure und Ingenieurinnen zunächst die chemischen und physikalischen Eigenschaften verschiedenster Stoffe, um Materialien zu entwickeln, die dem natürlichen Material möglichst nahe kommen. Nicht nur in der Medizintechnik dient bei der Entwicklung neuer Materialien die Natur als Vorbild. So werden etwa haftende Materialien entwickelt, die der Struktur von Insektenfüßen nachempfunden sind. Weitere Entwicklungen in den Materialwissenschaften sind etwa atmungsaktive, wasserabweisende Beschichtungen, wie sie für Outdoor-Bekleidung genutzt werden, oder Sonnenbrillen, die sich der Stärke des Lichteinfalls anpassen.

Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften sind damit beschäftigt, Materialien ständig zu verbessern und kostengünstige, energiesparende, ungiftige oder umweltfreundliche Alternativen für bestehende Materialien und Produktionsabläufe zu entwickeln. Ziel kann etwa sein, Materialien wie Treibstoff oder Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Aussehen und Struktur der neuen Materialien modellieren sie zunächst am Computer, auch das Verhalten des Materials testen sie in Computer-Simulationen. Je nach geplantem Einsatz untersuchen sie beispielsweise, wie sich das Material unter Belastungen oder im Kontakt mit Feuer und Wasser verhält.

Weitere Einsatzmöglichkeiten

Im Bereich Produktionsplanung und -steuerung leiten die Ingenieure und Ingenieurinnen Produktionsprozesse, optimieren Fertigungsverfahren und Produktionsabläufe und sichern die Qualität der erzeugten Materialien. Im technischen Vertrieb beraten sie Kunden. Neben der Entwicklung und Herstellung von Materialien führen Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften auch Materialprüfungen durchzuführen, etwa vor der Zulassung neuer Produkte. Sie arbeiten dabei z.B. in Materialprüfämtern sowie bei technischen Überwachungsvereinen. Im Patent- und Markenamt sind sie an Patentprüfungen beteiligt. Ebenso können sie als Gutachter/innen oder Sachverständige tätig sein.

Aufgaben und Tätigkeiten im Einzelnen

Entwicklung und Herstellung

• Materialien und Werkstoffe entwickeln, herstellen, optimieren und verarbeiten

• neue Verfahren zur Produktion von Materialien entwickeln

• bei der Entwicklung von Produktionsanlagen mitwirken

• Versuchsreihen und Materialprüfungen durchführen

• Produktionsprozesse optimieren, planen und leiten

Qualitätsprüfung und Inbetriebnahme

• Materialien mit unterschiedlichen Untersuchungsverfahren zur Feststellung der Struktur, des Verhaltens, zur Verbesserung des Fertigungsverfahrens und zur Sicherung der Qualität prüfen

• Anlagen abnehmen

• sicherheits- und umweltschutztechnische Bestimmungen überwachen

Beratung, Gutachten

• im technischen Kundendienst Kunden beraten und Produkte verkaufen

• Behörden oder Betriebe als Fachreferent/in, Berater/in, Gutachter/in oder Sachverständige/r unterstützen bzw. beraten

Wissenschaftliche Forschung und Lehre (i.d.R. nach Masterabschluss und ggf. Promotion)

• an Forschungsvorhaben mitwirken

• Vorlesungen und Seminare vorbereiten bzw. abhalten, Unterricht nachbereiten, ggf. Prüfungen abnehmen

• Forschungsberichte verfassen

Verdienst/Einkommen

Beispielhafte tarifliche Bruttogrundvergütung (monatlich): € 4.843 bis € 6.122

Quelle:

Tarifsammlung des Bayerischen Staatsministeriums für Familie, Arbeit und Soziales

Hinweis: Diese Angaben dienen der Orientierung. Ansprüche können daraus nicht abgeleitet werden.

Verdienst/Einkommen

Das Einkommen von Arbeitnehmern und Arbeitnehmerinnen hängt von der Aus- und Weiterbildung, Berufserfahrung und Verantwortlichkeit ab, aber auch von den jeweiligen Anforderungen des Berufs, von Branche, Region und Betrieb. Die Höhe richtet sich in tarifgebundenen Betrieben nach tarifvertraglichen Vereinbarungen. Nicht tarifgebundene Betriebe können ihre Mitarbeiter/innen in Anlehnung an entsprechende Tarifverträge entlohnen.

Weitere Informationen über Einkommensmöglichkeiten:

• Entgeltatlas der Bundesagentur für Arbeit

• LohnSpiegel.de

• WSI-Tarifarchiv

Tätigkeitsbezeichnungen

• Ingenieur/in - Materialwissenschaften

Auch übliche Berufsbezeichnungen/Synonyme

• Materialingenieur/in

• Materialwissenschaftler/in

Berufsbezeichnung in englischer Sprache

• Materials engineer (m/f)

Berufsbezeichnungen in französischer Sprache

• Ingénieur (m/f) en génie des matériaux

• Ingénieur (m/f) en sciences des matériaux

Arbeitsorte

Ingenieure und Ingenieurinnen für Materialwissenschaften arbeiten in erster Linie

• in Büroräumen

• in Produktionshallen

• in Labors

• in Besprechungsräumen

Arbeitssituation

Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaft übernehmen planende, leitende, koordinierende und überwachende Tätigkeiten in Forschung und Entwicklung im Bereich der Material- und Werkstoffkunde. Die Suche nach leistungsfähigen und umweltadäquaten Werkstoffen erfordert analytische Fähigkeiten, kreatives Denken und eine sorgfältige Arbeitsweise. Laboruntersuchungen sind Präzisionsarbeit und erfordern genaues Beobachten, hohe Konzentration und Durchhaltevermögen. Wenn sie ein Team führen, motivieren sie ihre Mitarbeiter/innen und koordinieren deren Zusammenarbeit. Dabei greifen sie auf ihre kommunikativen Fähigkeiten zurück. Fremdsprachenkenntnisse und interkulturelle Kompetenzen benötigen sie z.B. im Rahmen internationaler Projekte. Um gute Verhandlungsergebnisse zu erreichen, setzen sie im Kundengespräch ihr Verhandlungsgeschick professionell ein.

Einen Großteil ihrer Arbeit erledigen Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaft in Laboren, meist bei künstlicher Beleuchtung. Dokumentations- und Verwaltungsaufgaben erledigen sie in Büroräumen am Computer, die Produktion von Werkstoffen überwachen sie in Fertigungshallen. In den Produktionsstätten und im Labor tragen sie Schutzkleidung, z.B. Einweghandschuhe, Laborkittel und Schutzbrille. Bei Tätigkeiten im Vertrieb sind sie viel unterwegs, auch im Ausland. Wenn Störungen an Produktionsanlagen behoben werden müssen, arbeiten Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaft häufig unter Zeitdruck. Bei überwachenden Tätigkeiten in der Fertigung richtet sich ihre Arbeitszeit nach den Produktionsrhythmen des jeweiligen Betriebs, sodass auch Schichtarbeit anfallen kann.

Arbeitsbedingungen im Einzelnen

• Verantwortung für Personen (Mitarbeiter/innen anleiten und führen)

• Kundenkontakt (z.B. im Rahmen einer Sachverständigen- oder Gutachtertätigkeit)

• Arbeit mit technischen Geräten, Maschinen und Anlagen (verschiedene Laborgeräte und -apparaturen, Mess- und Prüfgeräte)

• Bildschirmarbeit (Entwicklung und Materialprüfung an computerunterstützten Arbeitsplätzen mit CAD-, CAM-, CAQ-Systemen)

• Präzisions-, Feinarbeit (bei der Durchführung von Versuchsreihen und Materialprüfungen)

• häufige Abwesenheit vom Wohnort (z.B. Anlagen beim Kunden vor der Inbetriebnahme überprüfen oder Schadensfälle analysieren)

• Beachtung vielfältiger Vorschriften und gesetzlicher Vorgaben (z.B. technische und naturwissenschaftliche Regelwerke, Umweltschutzbestimmungen)

• Tragen von Schutzkleidung, -ausrüstung (im Labor und bei Tätigkeiten im Fertigungsprozess)

• Arbeit im Labor

• Arbeit in Büroräumen

• Arbeit in Werkstätten, Werk-/Produktionshallen

• Arbeit bei Rauch, Staub, Gasen, Dämpfen (Staubentwicklung während der Fertigungsprozesse in Produktionsstätten)

• Umgang mit Chemikalien (z.B. bei der Materialprüfung oder der Herstellung verschiedenster Materialien)

• unregelmäßige Arbeitszeiten (z.B. bei der Fehlerbehebung und Instandhaltung von Anlagen)

• Schichtarbeit (bei überwachenden Tätigkeiten in der Fertigung: Arbeitszeit entsprechend den Produktionsrhythmen des Betriebes)

Arbeitsgegenstände/Arbeitsmittel

Erzeugnisse, z.B.: Polymerwerkstoffe, metallische und keramische Werkstoffe, anorganische und organische Verbundmaterialien

Geräte und Anlagen, z.B.: Laborgeräte und -apparaturen wie Rasterelektronenmikroskope, Mess- und Prüfgeräte, Produktionsanlagen und Anlagen für die Additive Fertigung (3-D-Druck)

Software, z.B.: CAD-, CAQ- und CAM-Systeme, Simulationsprogramme

Unterlagen, z.B.: Werkstoffpläne und -tabellen, Stücklisten, Konstruktionszeichnungen, Leistungsverzeichnisse, Maschineneinsatzpläne, Bedienungsanleitungen, Terminpläne, Kalkulationsunterlagen, Gutachten, technische Normen, Rechtsvorschriften (z.B. Sicherheits- und Umweltschutzbestimmungen)

Büroausstattung, z.B.: PC, Internetzugang, Telefon

Arbeitsbereiche/Branchen

Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften finden Beschäftigung z.B.

• in Betrieben der Elektroindustrie

• bei Herstellern von Instrumenten der Mess- und Sensortechnik sowie von optischen oder medizintechnischen Geräten

• in Unternehmen der werkstofferzeugenden und werkstoffverarbeitenden Industrien

• in Gießereien und Unternehmen, die Gießereiprodukte als Halbzeug oder Zubehörteile einsetzen

• bei Forschungsinstituten und im Umweltschutz

• im öffentlichen Dienst, etwa bei Materialprüfämtern

Branchen im Einzelnen

• Elektrische Anlagen und Bauteile

  • Herstellung von elektronischen Bauelementen und Leiterplatten, z.B. Forschungs-, Entwicklungsabteilung bei Herstellern von Nichtleiter-, Halbleiter- und Supraleiterprodukten, Mikrobausteinen und -modulen, elektrische Kondensatoren und Solarzellen

  • Herstellung von Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren, z.B. Qualitätsprüfung von Magnetwerkstoffen

  • Herstellung von Elektrizitätsverteilungs- und -schalteinrichtungen

  • Herstellung von sonstigen elektronischen und elektrischen Drähten und Kabeln

  • Herstellung von Batterien und Akkumulatoren

  • Herstellung von sonstigen elektrischen Ausrüstungen und Geräten a. n. g., z.B. Lasergeräte, Transponder, elektrische Ausrüstungen für Motoren und Fahrzeuge

• Automatisierungstechnik

  • Herstellung von elektrischen Mess-, Kontroll-, Navigations- u. ä. Instrumenten und Vorrichtungen

• Maschinenbau, Werkzeugbau

  • Installation von Maschinen und Ausrüstungen a. n. g., z.B. von industriellen Prozesssteuerungseinrichtungen

• Feinmechanik, Optik

  • Herstellung von nicht elektrischen Mess-, Kontroll-, Navigations- u. ä. Instrumenten und Vorrichtungen, z.B. Materialprüfung, Produktionsplanung, -steuerung

  • Herstellung von optischen und fotografischen Instrumenten und Geräten, z.B. opto-elektronische Geräte, UV-Sperrfilter für Fotoobjekte

  • Herstellung von medizintechnischen Apparaten und Materialien a. n. g.

• Medizinische Technik, Orthopädie, Zahntechnik

  • Herstellung von Bestrahlungs- und Elektrotherapiegeräten und elektromedizinischen Geräten, z.B. Qualitätssicherung

• Glas

  • Herstellung von Glasfasern und Waren daraus

  • Herstellung, Veredlung und Bearbeitung von sonstigem Glas einschließlich technischen Glaswaren

• Keramik

  • Herstellung von Isolatoren und Isolierteilen aus Keramik, z.B. Entwicklungsabteilung

  • Herstellung von keramischen Erzeugnissen für sonstige technische Zwecke, z.B. Keramiken für Kondensatoren, Nanoröhren

  • Herstellung von feuerfesten keramischen Werkstoffen und Waren

• Chemie

  • Herstellung von Farbstoffen und Pigmenten, z.B. Forschungsabteilung

  • Herstellung von Klebstoffen

  • Herstellung von Seifen, Wasch-, Reinigungs- und Poliermitteln

  • Herstellung von sonstigen chemischen Erzeugnissen a. n. g., z.B. Laborreagenzien, Weichmacher, Gefrierschutz- und Enteisungsmittel, Superabsorber, Trocknungs-, Feuchthaltemittel

• Pharmazie

  • Herstellung von pharmazeutischen Spezialitäten und sonstigen pharmazeutischen Erzeugnissen, z.B. Kontrastmittel für die Computertomografie, Medikamente mit Nano-Partikeln als Wirkstofftransponder, -depot, zahnärztliche Füllungsmaterialien

• Metallbearbeitung, Metallbau, Schweißen

  • Stahl- und Leichtmetallbau

• Galvanik, Oberflächenveredlung

  • Oberflächenveredlung und Wärmebehandlung, z.B. Entwicklung von Siliziumlegierungen für die Federstahlherstellung

• Metallerzeugung, Gießerei

  • Stahlgießereien

  • Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen

• Natur-, Ingenieur-, Agrarwissenschaften und Medizin

  • Sonstige Forschung und Entwicklung im Bereich Natur-, Ingenieur-, Agrarwissenschaften und Medizin

  • Forschung und Entwicklung im Bereich Biotechnologie

• Ingenieurdienstleistungen, Bausachverständigenwesen

  • Ingenieurbüros für technische Fachplanung und Ingenieurdesign

• Technische, physikalische, chemische Untersuchung

  • Technische, physikalische und chemische Untersuchung

• Öffentliche Verwaltung

  • Wirtschaftsförderung, -ordnung und -aufsicht, z.B. Materialprüfämter, Werkstoffprüfanstalten

Weiterbildung (berufliche Anpassung)

Anpassungsweiterbildung hilft, das berufliche Wissen aktuell zu halten und an neue Entwicklungen anzupassen (z.B. in den Bereichen Werkstofftechnik, Werkstoffprüfung, Physik, naturwissenschaftliches Labor).

Darüber hinaus kann sich der Trend, intelligente Werkstoffe in konkrete technische Anwendungen einzubinden, zu einem wichtigen Weiterbildungsthema für Ingenieure und Ingenieurinnen der Materialwissenschaften entwickeln.

Weiterbildung (beruflicher Aufstieg)

Aufstiegsweiterbildung, speziell konzipiert für Hochschulabsolventen, baut auf vorhandenen Qualifikationen auf. Sie bietet die Möglichkeit, das Kompetenzprofil zu erweitern und Karrierechancen auszubauen (z.B. durch eine Weiterbildung als REFA-Ingenieur/in für Industrial Engineering).

Bachelorabsolventen können ihre Berufs- und Karrierechancen durch ein weiterführendes Studium ausbauen, z.B. im Studienfach Materialwissenschaft, Werkstoffwissenschaft, -technik oder Baustoffingenieurwissenschaft.

Eine Promotion ist in der Regel für eine wissenschaftliche Laufbahn an der Hochschule erforderlich, für die Berufung zum Hochschulprofessor bzw. zur Hochschulprofessorin benötigt man in der Regel eine Habilitation . Die Promotion erleichtert ggf. auch in der Privatwirtschaft, im Bereich der Forschung und in der öffentlichen Verwaltung den Zugang zu gehobenen beruflichen Positionen.

Stellen- und Bewerberbörsen

• BIngK Bundesingenieurkammer

• Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung

• get in (Engineering)

• Hollabrunner Technik Leistungszentrum

• ingenieur.de

• ingenieur1.de

• ingenieurweb

• JustEngineersNet

• SciTechCareer

Trends

Künstliche Intelligenz (KI) in der Nanotechnologie

Durch Nanotechnologie können Materialeigenschaften von Stoffen auf molekularer Ebene verändert werden. Aktuell wird die Erweiterung von nanotechnologischen Anwendungen mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) untersucht. So überwachen KI-Nanobots in der Medizin effizient Körperzustände von Menschen und in der Oberflächenbearbeitung von technischen Gegenständen verändern KI-gesteuerte Mikroskope Moleküle auf kleinster Basis. Führungskräfte, die auf dem Gebiet der Nanotechnologie forschen, werden sich mit den KI-Erweiterungsoptionen auseinandersetzen.

Intelligente Werkstoffe (Smart Materials) mittels 4-D-Druck

Intelligente Werkstoffe - zukünftig hergestellt mittels 4-D-Druckverfahren - sollen auf ihre Umgebung reagieren können, etwa auf Licht, Temperatur oder magnetische Felder: Flüssigkeiten werden z.B. in einem Magnetfeld fest, Kunststoffe falten sich durch Berührung mit Feuchtigkeit zusammen, geformte Werkstücke aus Formgedächtnismetall nehmen bei einer bestimmten Temperatur wieder ihre ursprüngliche Form an. Mögliche Anwendungsgebiete sind u.a. die Automobilentwicklung, Medizin- und Textiltechnik, Architektur sowie Luft- und Raumfahrt. Fachleute v.a. aus Werkstofftechnik, Maschinenbau, Mechatronik und Elektrotechnik werden sich interdisziplinär damit befassen, wie sich diese Materialien für konkrete technische Anwendungen einsetzen lassen.

Rechtliche Regelungen für die Tätigkeit

Ingenieurrecht der einzelnen Bundesländer

Die Länderregelungen orientieren sich am

Musteringenieur(kammer)gesetz (Stand: 18.11.2003, beschlossen von der Wirtschaftsministerkonferenz am 10./11.12.2003), geändert durch Beschluss der Wirtschaftsministerkonferenz vom 26./27.06.2018

Gleichwertigkeit ausländischer Berufsqualifikationen

Richtlinie 2005/36/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 7. September 2005 über die Anerkennung von Berufsqualifikationen vom 30.09.2005 (ABl. EU L 255 S. 22), zuletzt geändert durch Delegierten Beschluss (EU) 2020/548 vom 25.08.2021 (ABl. EU L 444, S. 16)