Beruf mit Anspruch
Von Mehmet Toprak
Das Berufsbild des Ingenieurs hat sich den letzten Jahrzehnten stark verändert. Die erste Veränderungswelle kam mit der Digitalisierung: Plötzlich mussten Maschinenbauer und Elektrotechniker lernen, mit Softwaretools und Programmiersprachen umzugehen. Derzeit befindet sich der Beruf erneut im Umbruch, was auch an gesellschaftlichen Veränderungen liegt. Galt der Beruf bis vor Jahren noch als Männerdomäne, bemühen sich die Politik und Bildungsinstitutionen seit Jahren verstärkt um den weiblichen Nachwuchs. Die meisten Universitäten und Fachhochschule platzieren auf ihren Webseiten eifrig Fotos von Studentinnen vor Labortischen, Schaltpulten und Steuerkonsolen. Die andere Ursache für die Veränderung des Berufsbilds ist der Klimawandel. Die Forderung nach einer radikalen Energiewende, die den drohenden Klimawandel abwenden soll, gilt inzwischen als allgemein akzeptiert.
Da wundert es nicht, dass Green Energy auch bei Bildungsinstitutionen hoch im Kurs steht. Längst haben technische Universitäten und Fachhochschulen ihre Studiengänge für den gestiegenen Bedarf der Wirtschaft an einschlägigen Fachleuten angepasst. Auch wenn die meisten Bildungsinstitutionen erfreulicherweise der Versuchung widerstehen, die Studiengänge mit dem modischen Slogan „Green Energy“ zu betiteln, geht es im Kern genau darum. Ausgebildet werden Studenten und Studentinnen, die nicht nur über das nötige natur- oder ingenieurwissenschaftliche Rüstzeug verfügen, sondern nach abgeschlossenem Bachelor- oder Master-Studium in der Lage sind, die Energiewende aktiv mitzugestalten.
Studium mit früher Spezialisierung
Die Angebote ähneln sich beim Aufbau stark, egal ob sie nun „Smart Energy Management“, „Energiewirtschaft“, „Sustainable Energy Competence“ oder „Energie- und Prozesstechnik“ heißen. Das gilt zumindest für die ersten Semester. Beim Bachelor pauken die Studentinnen und Studenten in den ersten beiden Semestern erst mal naturwissenschaftliche, ingenieurwissenschaftliche und elektrotechnische Grundlagen, wozu auch Fächer wie Mathematik, Chemie oder Materialkunde gehören.
Spätestens ab dem 3. Semester erfolgt der erste Schritt in die Spezialisierung. Hier treffen die jungen Menschen durch die Wahl bestimmter Module schon eine Vorentscheidung: Soll es in Richtung Ingenieur, Entwickler, Techniker gehen? Oder eher in Richtung Projektmanager mit betriebswirtschaftlichen Kompetenzen? Auch die Spezialisierung auf bestimmte Energiequellen, also beispielsweise Windkraft oder Fotovoltaik, ist in der fortgeschrittenen Phase des Studiums möglich.
Eine weitere Studienrichtung ist das Gebäudemanagement. Hier geht es darum, die Wärmeversorgung und den Stromverbrauch von Gebäuden, die einen wesentlichen Anteil am Gesamtenergieverbrauch haben, möglichst effizient und ressourcenschonend zu gestalten. Manche Hochschulen bieten spezielle interdisziplinäre Studiengänge an, die sie gemeinsam mit anderen Hochschulen organisieren. Hier erlangen die Studentinnen und Studenten Wissen aus ganz verschiedenen Themenfeldern und Perspektiven.
Mehmet Toprak hat recherchiert, welche Hochschulen Studiengänge für angehende Smart Energy Manager, Umwelttechniker etc. anbieten. Nach einer ersten Übersicht konzentriert sich Teil 1 dieser Serie auf Nordrhein-Westfalen und den Westen Deutschlands. Teil 2 nimmt sich dann die Studiengänge in Süddeutschland vor.
Komplexe Energieinfrastruktur
Unternehmen, Behörden, Forschungsorganisationen – überall wird Fachpersonal gebraucht, das nachhaltige Energiekonzepte planen und realisieren kann. Dafür muss man nicht unbedingt einen Abschluss in einem Green-Energy-Studiengang vorweisen. Ein Master in Maschinenbau mit diversen Zusatzausbildungen reicht auch. Empfehlenswert ist das Green-Energy-Studium aber trotzdem. Nicht nur wegen des Titels, sondern aufgrund der Komplexität der Aufgaben, die das neue Berufsfeld bereithält.
Dazu muss man sich nur vor Augen führen, was sich durch die Energiewende ändert. Früher war, vereinfacht ausgedrückt, ein Kohle-, Wasser oder Kernkraftwerk für die Stromversorgung einer Region zuständig. Stieg der Energiebedarf, wurde der Betrieb hochgefahren, zu anderen Zeiten wieder gedrosselt. Bei den erneuerbaren Energien funktioniert das anders. Das eine Kraftwerk für die eine Region, das gibt es dann nicht mehr. An dessen Stelle treten ein Mix aus Energiequellen wie Windkraft oder Fotovoltaik, ergänzt durch ein konventionelles Kraftwerk, das derzeit seine Restlaufzeit absolviert.
Bei Wind und Sonne hängt die Stromerzeugung von der Tageszeit, der Jahreszeit oder der Wetterlage ab und schwankt deshalb ständig. Treten Engpässe auf, weil gerade kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint, müssen die Kapazitäten des Kraftwerks erhöht werden und es muss zusätzlich Strom ins Netz eingespeist werden. Forscher arbeiten daran, den von Wind- oder Fotovoltaik erzeugten Strom zu speichern. Etwa in Akkus oder auch in Form von Wasserstoff, der in Tanks gelagert wird und dann wieder in Strom umgewandelt werden kann. Neue Smart-Energy-Projekte erforschen sogar die Möglichkeit, den Energieverbrauch der Industrie flexibel an die volatile Stromerzeugung anzupassen, etwa durch Drosselung der Produktion zu bestimmten Zeiten. Als Voraussetzung hierfür gilt eine intelligente und differenzierte Planung des gesamten Betriebsablaufs bis hin zu den Arbeitszeiten der Mitarbeiter.
Teil 1 fängt dort an, wo derzeit der Schuh drückt: Der Umstieg auf erneuerbare Energien macht bei vielen dezentralen Erzeugern die Netzstabilität zu einem schwierigen Balanceakt. Die erste Aufmerksamkeit gilt darum (Puffer-)Speichern, Smart Metern – und eben flexiblen Netzen. Das Schüsselstichwort hierzu lautet „Sektorenkopplung“. Teil 2 berichtet aus Nordrhein-Westfalen, welche konkreten Lösungen für Smart Grids dort bereits im Einsatz sind. Teil 3 geht in den Süden und berichtet, wie Bayern bis 2050 seine Energie CO₂-neutral erzeugen will. Ein Extrabeitrag berichtet vom Neubau des 50Hertz-Rechenzentrums, außerdem gibt es einen Smart-Grid-Report aus Österreich. Weitere Regionalreports sind in Vorbereitung. (Bild: EMH metering)
Zu den weiteren Lösungsansätzen zählt die regionale Stromerzeugung. Große Unternehmen könnten ihren Strom selbst produzieren. Auch hier ist der Wasserstoff im Gespräch, der sich im Prinzip durch Elektrolyse relativ leicht herstellen lässt. Nicht umsonst hat die Bundesregierung gerade 600 Million Euro für den Ideenwettbewerb „Wasserstoffrepublik Deutschland“ bereitgestellt.
Hier geht es also um viel mehr als nur um das Optimieren des Wirkungsgrads bei Fotovoltaikzellen oder die effiziente Steuerung von Windkraftanlagen. All diese Lösungen stellen den Energiemarkt auf den Kopf und machen den Job der Green-Energy-Fachleute am Ende deutlich anspruchsvoller – aber auch interessanter.
M.Eng. Jannis Müller hat seinen Abschluss in Gebäude- und Energietechnik an der Fachhochschule Erfurt gemacht. 2018 bekam er für seine Master-Arbeit („Entwicklung einer adaptiven Flügelkontur für die Verwendung als Ventilatorschaufel“) den Albert-Tichelmann-Preis, 2019 erzielte er bei der REHVA World Student Competition in Bukarest den zweiten Platz. (Bild: Fachhochschule Erfurt)
Zukunftsträchtige Studiengänge in Süddeutschland
Studienangebote, die sich mit nachhaltigen Energiekonzepten beschäftigen, gibt es mittlerweile an fast jeder Hochschule. Im Folgenden die interessanteren Beispiele aus den Bundesländern Hessen, Bayern, Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz und Saarland.
- Hochschule Biberach: Energiewirtschaft (B. Sc.)
Die Hochschule im baden-württembergischen Biberach versteht sich als „Hochschule mit den Schwerpunkten Bau und Energie“. Der Bachelor Energiewirtschaft stellt eine Kombination aus Betriebswirtschaftslehre und ausgewählten Branchenthemen dar. Interessant: Auch soziale Kompetenzen, Persönlichkeitsentwicklung und Didaktik stehen auf dem Stundenplan. → https://www.hochschule-biberach.de/bachelorstudium/energiewirtschaft - Frankfurt University of Applied Sciences: Elektro- und Informationstechnik (B. Eng.)
Der Studiengang eröffnet nach dem zweiten Semester die Möglichkeit zur Spezialisierung. Dabei lässt sich der Schwerpunkt auch auf Themen wie Energietechnik und erneuerbare Energien legen. Für einige Module sind Englischkenntnisse erforderlich. → https://www.frankfurt-university.de/de/studium/ - Wilhelm Büchner Hochschule, Darmstadt: Wirtschaftsingenieurwesen Erneuerbare Energien (B. Eng.)
Als Fernstudium konzipiert. Im Grundstudium dominieren Themen wie Controlling, Vertrieb und Personalführung. Hinzu kommen Grundlagen der Elektrotechnik oder Werkstoffkunde. Auch interkulturelle Managementkompetenzen stehen auf dem Programm. Im Kernstudium folgt die Vertiefung in die Themen Energietechnik und -systeme. → https://www.wb-fernstudium.de/kursseite/bachelor-studiengang-wirtschaftsingenieurwesen-erneuerbare-energien-beng.html - Wilhelm Büchner Hochschule, Darmstadt: Energieverfahrenstechnik (B. Eng.)
Ebenfalls als Fernstudium konzipiert. Nach den Grundlagen Mathematik, Informatik, Ingenieur- und Naturwissenschaften folgt mit der Verfahrenstechnik das eigentliche Kernfach. Die Spezialisierung erfolgt mit verschiedenen Modulen, darunter solche für Energieeffizienz und Nachhaltigkeit. Hinzu kommen Inhalte wie Business Management mit betriebswirtschaftlichen und rechtlichen Grundlagen. → https://www.wb-fernstudium.de/kursseite/bachelor-studiengang-energieverfahrenstechnik-beng.html - Fachhochschule Erfurt: Wirtschaftsingenieur/-in Energietechnik (B. Eng.)
Das Studium vermittelt Grundlagen in Betriebswirtschaft, Technik, IT sowie Energiewirtschaft und -technik. Darauf folgen zahlreiche Module, darunter auch Chemie, Umwelttechnik, Projektmanagement sowie Energie- und Anlagenmanagement und Energiehandel, um nur einige Beispiele zu nennen. → https://www.fh-erfurt.de/fhe/studieninteressierte/bachelor-studium/wirtschaftsingenieur-in-energietechnikenergiewirtschaft/ - FH Heilbronn: Wirtschaftsingenieurwesen – Energiemanagement (B. Eng.)
Technik, Wirtschaft, Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit – das sind die Leitlinien für diesen Studiengang. Die Studierenden sollen neben den technischen Grundlagen und betriebswirtschaftlichen Kompetenzen auch dazu in der Lage sein, die bestehende Energieversorgung zu optimieren und neue umweltfreundliche Konzepte zur Energieerzeugung zu entwickeln. → https://www.hs-heilbronn.de/wirtschaftsingenieurwesen-energiemanagement - Hochschule Kaiserslautern: Energieeffiziente Systeme (B. Eng.)
Nach dem Grundstudium erfolgt die Spezialisierung auf die Bereiche Energieerzeugung „Verteilen und Speichern“ sowie „Nutzen von Energie“. Vermittelt werden beispielsweise Kenntnisse zu Versorgungsnetzen insbesondere beim ständig schwankenden Angebot der erneuerbaren Energien und schließlich die ressourcenschonende Nutzung der Energie. → https://www.hs-kl.de/angewandte-ingenieurwissenschaften/studiengaenge/ - Hochschule Landshut: Applied Research in Engineering Sciences (M. Sc.)
Der universal konzipierte Master-Studiengang wird gemeinsam von mehreren bayerischen Hochschulen und den Fakultäten Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen, Informatik, Interdisziplinäre Studien und Maschinenbau betrieben. Ein Schwerpunkt des interdisziplinären Studiums liegt auf „projektgebundener und anwendungsbezogener Forschung“. Studierende finden eine breite Auswahl an Spezialisierungsmöglichkeiten, darunter natürlich auch das Thema Energie. → https://www.haw-landshut.de/ - TU München: Green Electronics (M. Sc.)
Der englischsprachige Master-Studiengang ist ein Gemeinschaftsprojekt der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur und der TU München. Er richtet sich an Studierende, die als Ingenieure, Entwickler oder Forscher im Halbleiterbereich arbeiten wollen und dabei auch das Thema Energieeffizienz im Auge haben. → https://www.tum.de/studium/studienangebot/ - TU München: Energie- und Prozesstechnik (M. Sc.)
Dieser Master-Studiengang wendet sich an Akademiker, die sich für effiziente und nachhaltige Energieversorgung interessieren. Zu den Lehrinhalten zählen unter anderem komplexe energietechnische Systeme und Maschinen sowie verfahrenstechnische Prozesse und das damit zusammenhängende Methodenwissen. → https://www.tum.de/studium/studienangebot/ - Technische Hochschule Nürnberg: Energieprozesstechnik (B. Eng.)
Praxisorientierter Studiengang mit einem Praxissemester in einem Industrieunternehmen oder einer Forschungseinrichtung. Nach den Grundlagen in den Bereichen Mathematik, Ingenieurwissenschaften sowie Apparate und Anlagen geht es an die Energieverfahrenstechnik. Hier warten Themen wie Wärme- und Stoffübertragung, Thermodynamik sowie Regelungstechnik und die Planung von energieprozesstechnischen Anlagen. Hinzu kommen Wahlpflichtmodule aus Themenfeldern wie beispielsweis fossile und nukleare Energietechnik und erneuerbare Energien. → https://www.th-nuernberg.de/studiengang/energieprozesstechnik-beng-0 - Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTH):
Regenerative Energietechnik und Energieeffizienz (B. Eng.)
Rein fachlich basiert der Studiengang auf den Disziplinen Elektrotechnik und Maschinenbau. Nach diesen Grundlagen folgen Inhalte wie elektrische Netztechnik, Netzplanung und Energiespeicher, aber auch ökologische Themen wie Energiewirtschaft und -effizienz. Ein Praxissemester in einem Industrieunternehmen ist ebenfalls vorgesehen. → https://www.oth-regensburg.de/ - TH Rosenheim: Energie- und Gebäudetechnologie (B. Eng.)
Laut TH Rosenheim entfallen in Deutschland fast 50 Prozent des Energieverbrauchs auf die Beheizung und Klimatisierung sowie Energieanwendung in Gebäuden. Der Studiengang will Ingenieure und Experten ausbilden, die dabei helfen, diesen Energiebedarf durch moderne Technologien zu reduzieren. Die Studierenden können dabei ihren Schwerpunkt auf „Energietechnik“ oder „Bauphysik und Gebäudetechnik“ setzen. → https://www.th-rosenheim.de/technik/holz-energie-bau/energie-und-gebaeudetechnologie-bachelor - Hochschule für Technik, Stuttgart: Sustainable Energy Competence (M. Sc.)
Der Masterstudiengang Sustainable Energy Competence wird in Kooperation mit der Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg und der Technischen Hochschule Ulm organisiert. Den Schwerpunkt bildet das Themenfeld regenerative Energien. Neben der Theorie ist auch die Mitarbeit an zwei praxisorientierten Projekten vorgesehen. → https://www.hft-stuttgart.de/bauphysik/master-sustainable-energy-competence-sence - Hochschule Weihenstephan-Triesdorf: Klimaneutrale Energiesysteme (B. Eng.)
Studieren an Deutschlands kleinstem Hochschulort, damit wirbt die Hochschule. Der Studiengang stellt Schutz- und Anpassungstechnologien an den Klimawandel in den Vordergrund. Vermittelt wird Grundlagenwissen zu Energieversorgung, Klimaschutztechnologien und Energiesystemen. Ein Praxissemester fehlt ebenfalls nicht. → https://www.hswt.de/studium/studiengaenge/ke.html - Bauhaus-Universität Weimar: Umweltingenieurwissenschaften (B. Sc.)
Goethe, Schiller, Bauhaus – an diese drei Namen denkt jeder sofort, wenn er Weimar hört. Heute kann man sich hier zum Umweltingenieur ausbilden lassen. Der Studiengang wendet sich an Ingenieure und Ingenieurinnen, die sich „mit den Zukunftsthemen ökologisches Handeln, Ressourcenschutz, Mobilität und Klimawandel auseinandersetzen und diese nachhaltig und sozial verträglich gestalten“ möchten. Gastvorträge, Exkursionen und integrierte Projektarbeiten sollen eine optimale Verknüpfung von Theorie und Praxis gewährleisten. → https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/ - Hochschule RheinMain, Wiesbaden/Rüsselsheim: Smart Energy Management
Am Standort Rüsselsheim bietet die Hochschule diese Studienrichtung innerhalb des Studiengangs Interdisziplinäre Ingenieurwissenschaften an. Studierende sollen neben den nötigen fachwissenschaftlichen Grundkenntnissen lernen, „lokale, regionale und globale Energiesysteme als Ganzes zu sehen, zu planen und zu betreiben“. Inhaltlich vermischt die Studienrichtung Maschinenbau, Elektrotechnik und Umwelttechnik. → https://www.hs-rm.de/de/fachbereiche/ingenieurwissenschaften/
