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Materialwissenschaften an der RWTH Aachen
Herzlich Willkommen auf den Internetseiten der interdisziplinären Bachelor- und Master-Studiengänge „Materialwissenschaften“ an der RWTH Aachen.
Diese Webseite soll die Informationen rund um unsere Studiengänge in der Schnittstelle zwischen Natur- und Ingenieurwissenschaften bündeln und richtet sich an Studieninteressierte wie Studierende gleichermaßen.
Innovation – neue Materialien und Werkstoffe machen’s möglich
Nanopartikel und kleinste NFC-Mikrochips, energiesparende LEDs und biokompatible Titan-Implantate, Flugzeugrümpfe aus Kohlefaser, angetrieben von Höchsttemperatur-Turbinenschaufeln – überall stecken die Materialwissenschaften dahinter. Die Materialwissenschaften sind an vordester Front wenn es um Innovation und die moderne Welt geht. Sie bilden die Grundlage für moderne Technik, wie auch Nachhaltigkeit, Decarbonisierung und Recycling. Je nach fachlicher Ausrichtung beschäftigen sich Materialwissenschaftler und Werkstofftechniker mit verscheidensten Elementen entlang der Prozesskette, sei es Design, Herstellung, Verarbeitung oder Recycling von Materialien und Werkstoffen.
Werkstoffe sind die Zukunft – Hilf uns, sie zu gestalten!
Wenn es darum geht, mehrere Aspekte einer Maschine oder eines Bauteils gleichzeitig zu verbessern, bleibt oft nur die Möglichkeit ganz vorne am Material anzufassen. Während der Maschinenbauer sich komplex zu fertigende Verstärkungsstrukturen ausdenken muss, geht der Materialwissenschaftler hin und verändert die Mikrostruktur, das Gefüge, die Legierungselemente, oder die grundsätzliche Art des Werkstoffs. Dadurch, dass er viel tiefer in das Bauteil hinein blickt, hat er einen viel größeren Hebel, etwas zu bewirken. Am PKW sollen die Bauteile möglichst leicht sein, andererseits dich auch vor Unfällen möglichst gut schützen. Dies bewirkst du damit, dass du Karosserieelemente aus neuen hochfesten und gut zu verabreitenden Aluminium- und Magnesiumlegierungen entwickelst. Oder die Batterie ohne das seltene Lithium, die den Elektromotor antreiben kann. Möglicherweise recyclest du das Kupfer, dass der Elektromotor braucht. Vielleicht forschst du auch an den Halbleitern der Zukunft, hitze- und kälteunempfindlich, für die komplexe Steuerung des Autopiloten. Vielleicht verbesserst du auch alles drei, dass es deutlich länger hält, und damit nicht mit giftigen Abfällen produziert werden muss. Wer weiß, wo es dich hintreibt?
Unglaublich vielseitig
Die Materialwissenschaften vereinen die naturwissenschaftlichen Elemente der Physik, Chemie und mitunter auch Biologie bzw. Medizin mit den ingenieurswissenschaftlichen Anwendungen der Elektrotechnik, des Maschinenbaus, der Metallurgie oder auch der Geologie. Dabei liegen sie nicht immer nur zwischen den anderen Fächern, sondern sind ihr ganz eigenes Ding. Sie sorgen für einen naturwissenschaftlich geprägten „Blick ins Innere“ der Materialien. Somit grenzen sie sich von der nachhaltigen Werkstofftechnik ab, die sich stärker auf Anwendung und Prozesstechnik fokussiert. Dies ist ein ganz eigener Studiengang, der ebenso interessant ist, und den du dir auch mal anschauen solltest.
Aber zurück zu den Materialwissenschaften. Diese Lage zwischen den anderen Wissenschaften erlaubt dir, deine Nische zu finden und genau das zu machen was dich interessiert. Die Interdisziplinarität macht dich sehr gefragt auf dem Arbeitsmarkt, denn du hast die Möglichkeit am Ende deines Studiums Probleme von ganz vielen Seiten gleichzeitig zu betrachten. An der RWTH Aachen haben sich vier Fakultäten zusammengeschlossen, um mit dem Studiengang Materialwissenschaften Studierenden eine intensive Basisausbildung anzubieten, die auf eine Expertise in den Bereichen Natur- und Ingenieurswissenschaften zu gleichen Teilen zielt. Damit bist du in der Lage, wissenschaftliche Fragestellungen zu lösen ohne die spätere Anwendung aus dem Blick zu verlieren.
Worauf es ankommt
Aufbau des Studiums hier in Aachen
Um in der physikalischen Theorie bis auf die kleinste Quantenebene vorzudringen wird ein (im Vergleich zur nachhaltigen Werkstofftechnik) tieferer Einblick in die Mathematik gewährt. Chemie ist im Vergleich zu anderen Universitäten vor allem in Richtung Thermodynamik ausgelegt, organische Chemie kommt gar nicht vor. Die Physik begleitet einen fortwährend durchs Studium, anfangs mit Experimental-, später mit Festkörperphysik. Auf diese naturwissenschaftlichen Grundlagen aufbauend lernt man die ingenieurswissenschaftlichen Eigenschaften und Verhaltensweisen verschiedener Werkstoffe kennen und welche Mechanismen in ihrem Innersten am Werk sind. Gepaart wird dies mit praxisorientierter Handhabung dieser Materialien, einer Vielzahl an analytischen Methoden und der Programmierung, welche dem immer größeren Anteil computergestützter Modellierung Rechnung trägt. Dies kulminiert in der finalen Bachelorarbeit, wo man sein gelerntes Wissen auf einen praktischen Fall anwenden darf. Ein kleiner Wahlbereich erlaubt bereits ein Schnuppern in verschiedene Vertiefungsmöglichkeiten, die dann im Master einen individuellen Fokus auf seine Stärken und Interessen erlauben, um sein eigenes akademisches Profil zu entwickeln.
Der Studiengang ist nicht sehr groß. In den letzten Jahren gab es ca. 20 neue Einschreibungen pro Wintersemester. Dies hat Vor- und Nachteile: Zum einen hast du eine enge Gruppe an Leuten, die alle genauso drauf sind wie du, die sich für was ganz verrücktes, neues und innovatives entschiedenen haben und nicht einer von Tausend in Maschinenbau oder Elektrotechnik sind. Du hast eine Bezugs- oder Lerngruppe, die sich die gut ausgestattete Fachschaft zur Hilfe nehmen kann, und oft entwickeln sich lange Freundschaften. Jedoch können wir natürlcih nicht alle Veranstaltungen speziell für nur 20 Leute anbieten. Du sitzt oft in Veranstaltungen anderer Studiengänge mit dabei, d.h. es ist nicht immer optimal abgestimmt. Das kann aber auch Vorteile haben, wenn du schon weißt, worüber der Professor geerade 95% der Anwesenden zum ersten mal etwas erzählt.
Derzeit liegt der Studiengang vor allem bei der Fakultät 5.2 - die den schönen Namen Materialwissenschaft und Werkstofftechnik trägt. Diese ist aus der Metallurgie hervorgegangen, wodurch besonders in den ersten Semestern ein leichter Bias in den Veranstaltungen zu erkennen ist. Dies sieht man dann in den zuvor benannten Vorlesungen aus anderen Studiengängen. aber das legt sich bald. Kunststoffe, Keramik, Gläser, Halbleiter, Magnetwerkstoffe, diverse Chemien, all das wird dir alsbald beigebracht.
Was du mitbringen solltest
Zu den Materialwissenschaften gehört ein Interesse an Naturwissenschaften wie Mathematik, Physik und Chemie, gepaart vor allem mit einer Begeisterung für Technisches und einem gewissen Interesse an Forschung und Entwicklung sowie Analytik. Für Prozesstechnisches und Hands-on Arbeit in der Fabrikhalle schau dir lieber die nachhaltige Werkstofftechnik an. Nicht dass das heißt, dass du das nicht auch machen kannst, aber der Materialwissenschaftler landet häufiger im Labor als das er das nicht tut. Die vorherige Belegung entsprechender Leistungskurse ist empfehlenswert; aber es gibt auch viele Studieninhalte die so nicht in der Schule auftauchen, wie z.B. die Kristallographie. Entscheidend ist hier das persönliches Interesse und Engagement, sich während der Studieneingangsphase auch stärker mit mathematisch-naturwissenschaftlichen Inhalten auseinanderzusetzen. Zur Intensivierung und Vervollständigung des Wissens bietet die RWTH vor Studienbeginn ein Vorkursprogramm. Eine Belegung dieser Kurse ist entsprechend empfehlenswert. Und zudem machen acuh viele ihren Master. Berücksichtige das in der Planung deiner Studiendauer.