Zukunft Ingenieurwissenschaften – Zukunft Deutschland

Die zukünftigen großen Herausforderungen der Menschheit verlangen nach dem kreativen Geist der Ingenieure. Der Beitrag stellt diesen Aufgaben die anzuwendenden Methodiken gegenüber und gibt Beispiele für deren Einsatz. Er leitet drei Schlussfolgerungen ab.

Globale Herausforderungen werfen Probleme auf, für deren Lösungen wir die Ingenieure brauchen. Von diesen gibt es aber viel zu wenige. Der Beitrag identifiziert die Handlungsfelder der Politik, um diesen Mangel zu beheben, und geht insbesondere auf die Maßnahmen der Bundesregierung ein.

Dieser Beitrag geht insbesondere auf die Innovations- und Hochschulpolitik des Landes NRW ein. Wesentliche Schritte zur Autonomie der Hochschulen und zur Schaffung neuer Studienplätze, insbesondere im Bereich der Ingenieurwissenschaften, wurden getätigt. NRW hat die ehrgeizige Zielsetzung, das Innovationsland Nummer 1 in Deutschland zu werden.

Innovationen der Ingenieurwissenschaften sind ein Kernelement der schöpferischen Zerstörung nach Schumpeter. Sie tragen dabei wesentlich zur Sicherung des Standorts bei. Die hauptsächlichen Ursachen für den gegenwärtigen wirtschaftlichen Strukturwandel und die verschiedenen Arten der Innovationen werden erläutert. Erfolgreich sind die innovativen (oft mittelständischen) Unternehmen, die ihre Kernfunktionen in Deutschland belassen. Der Bedeutung der Ingenieurwissenschaften steht ein gravierender und sich in Zukunft noch verschärfender Mangel an Ingenieuren gegenüber, der mit Demografie, Image, mangelndem Bewusstsein der Bedeutung der Technik usw. zu tun hat. Ihm ist mit unterschiedlichen Maßnahmen dringend zu begegnen.

Die DFG als Selbstverwaltungsorgan der Deutschen Wissenschaft ist in erster Line als Förderinstitution für die Grundlagenforschung bekannt. Seit 1995 unterstützt die DFG auch aktiv die wirtschaftliche Nutzung von Erkenntnissen. Der Beitrag skizziert Strategie und Förderinstrumente der DFG in Richtung Technologietransfer. Transfermaßnahmen müssen drei Grundsätzen genügen. Die einzelnen Förderinstrumente werden erläutert. Sie beruhen alle auf einem Wechselspiel des Gebens und Nehmens zwischen Wissenschaft und Industriepartner.

Aus Vorarbeiten am IAPP der TU Dresden erwächst die OLED-Erfolgsgeschichte der Novaled AG. Aus kleinen Anfängen ist eine Firma mit 100 Mitarbeitern entstanden, die bei Display- und Beleuchtungstechnik ganz vorne ist und nach wie vor mit der TU Dresden zusammenarbeitet.

Aus der universitären Forschung kam 1977 der neue Ansatz der Finiten Integration zur Berechnung von Feldern. Nach vielen Jahren der Fortentwicklung in der physikalischen Grundlagenforschung folgte 1992 die Unternehmungsgründung der CST. Daraus ist ein international agierendes Unternehmen geworden, das mit über 20 Universitäten kooperiert. Ein Hauptgrund für diesen Erfolg liegt in der hervorragenden Qualifikation des Personals.

Regenwasser ist im Oman kostbar! Die sehr seltenen, aber extrem intensiven Niederschläge im Oman führen zu großen Abflüssen, die gespeichert und dem Grundwasser zugeführt werden sollen, damit das wertvolle Süßwasser nicht ungenutzt in das Meer abfließt. Der Beitrag beschreibt ein interessantes Damm-Bauprojekt und macht an diesem Beispiel klar, wie spannend der Beruf eines Bauingenieurs ist.

Aus der neuartigen Ausrichtung eines Lehrstuhls an der Universität Paderborn und dem Mut zur Firmengründung entstand dSPACE, ein Marktführer im Bereich Automotive. Der Beitrag beschreibt Aufstieg und nächste Ziele von dSPACE und geht auch auf den Ingenieurmangel ein, der mit anderen die Firma massiv beeinträchtigt.

Mittelständische Unternehmen – auch in der Elektrotechnik oder speziell der elektrischen Automatisierungstechnik – stellen eine deutsche Besonderheit dar. In keiner anderen Industrienation haben es so viele Mittelständler zu respektabler Größe und Weltmarktführung in ihrem jeweiligen Segment gebracht. Dieser Mittelstand baut ganz wesentlich auf die Ausbildungsqualität und -vielfalt der deutschen Ingenieurausbildung. In nahezu allen Unternehmensbereichen sind Ingenieure beschäftigt; nicht selten liegt der Ingenieuranteil an der Gesamtbeschäftigtenzahl bei über 20 %. Auch Lenkungsfunktionen werden hier überproportional mit Ingenieuren besetzt. Dabei führen die abgestuften Ausbildungssysteme der technischen Universitäten, der Fachhochschulen und der Berufsakademien zu weitgehend vorgezeichneten Berufskarrieren, die jedoch eine gewisse Durchlässigkeit auszeichnet. Am Beispiel des Automatisierungsunternehmens Pepperl + Fuchs werden diese Strukturen erläutert. Der Beitrag versucht, Ursachen, Ausmaß und Wirkung des sich abzeichnenden Ingenieurmangels speziell vor dem Hintergrund mittelständischer Technologieunternehmen zu beleuchten und schließt mit einem kurzen Ausblick.

Die Veränderung der Weltwirtschaft, insbesondere des Verschiebens des wirtschaftlichen Gewichts in Richtung der derzeitigen Schwellenund Entwicklungsländer, hat gravierende Konsequenzen. Diese werden für die Bereiche Gesellschaft, Märkte und Wissen/Technologie analysiert. Daraus ergeben sich signifikant geänderte Anforderungen für die Hochschulausbildung.

Der Beitrag geht auf den wichtigen Aspekt der Vernetzung von Hochschulforschung und Industrie und seine Bedeutung für den Standort Deutschland ein. Hochschulen haben sich in letzter Zeit stärker für die Wirtschaft geöffnet, die – meist mittelständische – IT Industrie bedarf dieser Kooperation. Gleichwohl ist es wichtig, die unterschiedlichen Kulturen, Randbedingungen und Zeithorizonte beider Seiten zu betrachten. Vielfältige Kooperationsformen stehen zur Verfügung. Forschung in Firmen wird in vielen Fällen durch Open Innovation zu ersetzen sein.

Das Thema der Diskussion ist „Verbesserung der Zusammenarbeit und des Verhältnisses zwischen Wissenschaft und Wirtschaft“. Die verschiedenen Fachleute, die im Laufe des Nachmittags vorgetragen haben, sind hier auf dem Podium versammelt. Ich würde gerne mit ihnen das obige Gespräch beginnen. Wir wollen dabei aber auch die Erfahrungen des Auditoriums mit einbinden.

Die Bereiche Maschinenbau und Anlagentechnik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Informatik sowie Bau- und Umwelttechnik sind die Säulen des High-Tech-Standorts Deutschland und auch die Stärken seines Exports. Sie stellen ca. 4,5 Mio Arbeitsplätze in Deutschland. Etwa 600.000 Ingenieure und Informatiker mit Hochschulabschluss legen in Forschung, Entwicklung, Konstruktion, Produktion und im Vertrieb sowie als Manager und Führungskräfte die Basis zu diesem wirtschaftlichen Erfolg. Der Anteil dieser hochwertigen Arbeitsplätze hat über die Zeit und mit steigender Komplexität der Produkte merklich zugenommen.

Der Beitrag spannt einen Bogen von Vergils Sinnspruch bis zum Zukunftskonzept der RWTH. Der Geist, in einer Balance von Technik und Humanität, ist Triebkraft einer verantworteten Technik.

Ein wesentlicher Grund für den derzeitigen Ingenieurmangel ist das unzureichende Image des Berufsbildes des Ingenieurs. Der Beitrag beschreibt ein Projekt zur gezielten Verbesserung dieses Images. Zum einen wird der Studienauswahlprozess untersucht, und es werden Maßnahmen vorgeschlagen, diesen Prozess positiv für die Ingenieurswissenschaften zu beeinflussen. Zum zweiten wird die Wirksamkeit eines Schülerlabors diskutiert, in dem Schüler lernen, über die Auseinandersetzung mit dem Berufsbild des Ingenieurs die eigenen Stärken zu erkennen.

„Was können Schulen tun, um mehr junge Menschen für Ingenieurwissenschaften und Informatik zu interessieren?“ Dieser Frage geht der folgende Beitrag nach. Er erfasst naturwissenschaftliche Kompetenz in der Grundschule, sowie am Ende der Sekundarstufe I. Es gibt kaum Zusammenhänge zwischen Klassengröße und Fachkompetenz, ebenso wenig zwischen der Unterrichtszeit und der Fachkompetenz. Wir müssen offensichtlich mehr in Qualität des Unterrichts investieren und weniger auf Quantität achten.

Wenige Frauen fangen mit dem Ingenieurstudium an und noch weniger beenden dieses. Der Beitrag geht auf die zwei Hauptaspekte dieses bedauernswerten Zustands ein. Er erläutert abschreckende Beispiele für Biologismus und für Androzentrismus. Solange wir keine maßgeblichen Änderungen herbeiführen, wird sich der beklagenswerte Zustand kaum ändern.

Die Ingenieurwissenschaften sind der traditionelle Weg für soziale Aufsteiger. Diese Nachwuchsquelle ist auf dem Wege, deutlich nachzulassen. Gründe sind die soziale Selektivität des Bildungssystems, insbesondere für Kinder von Migranten. Hinzu kommen die gestiegenen Kosten für das Studium und die unsicheren Berufsperspektiven.

Der folgende Beitrag legt dar, dass das Kernproblem des demographischen Wandels der Geburtenrückgang der letzten 45 Jahre ist. Längerfristig lässt dieser sich nur durch ein familienfreundlicheres Klima ändern. Kurzfristig bleiben nur andere Maßnahmen, wie z.B. des derzeit noch nicht ausgeschöpften Reservoirs weiblicher Studierende für die Ingenieurwissenschaften.

Ein relativ hoher Teil der Studienanfänger studiert in Deutschland MINT-Fächer. Bei der Zahl der MINT-Absolventen liegt Deutschland in der Schlussgruppe. Die vbw hat einen Wettbewerb „Wege zu mehr MINTAbsolventen“ ausgeschrieben, der erfolgreiche Maßnahmen gegen Studienabbrecher auffinden soll. 10 Hochschulprojekte wurden ausgewählt, die von der vbw ideell und finanziell unterstützt werden. Die einzelnen Maßnahmen werden wissenschaftlich begleitet, dokumentiert und in einem Best-Practice-Leitfaden veröffentlicht. So sollen langfristig alle bayerischen Hochschulen von dem Modellprojekt profitieren.

Der Ingenieurmangel, der Gegenstand des ersten Teils der gemeinsamen Plenarversammlung war, wurde bereits auf der Fachkonferenz am gestrigen Tage behandelt. Wir verweisen insbesondere auf die Beiträge von Prof. Hüther, aus der Sicht der Volkswirtschaft, Herrn Dr. Kegel, aus der Sicht der mittelständischen Unternehmen und Prof. Kottkamp, aus der Perspektive des Erhalts der Stellung des Standorts in der globalisierten Weltwirtschaft. Auch die Diskussion am gestrigen Tage behandelte zum Teil schon diese Thematik.

Im Zusammenhang mit der Exzellenzinitiative der Bundesregierung in den Jahren 2006 und 2007 mit der Kürung von 9 „Eliteuniversitäten“ wurde eine breite Diskussion angestoßen, wie Exzellenz, sei es einer Universität, einer Fakultät oder eines Studiengangs, möglichst objektiv beurteilt und gemessen werden kann. Schon im Jahre 2003 formierte sich auf Initiative der Fakultät für Maschinenbau der Universität Karlsruhe (TH) eine Gruppe von neun Maschinenbaufakultäten aus den Universitäten Aachen, Berlin, Braunschweig, Darmstadt, Dresden, Hannover, Karlsruhe, München und Stuttgart, die bereit war, sich gegenseitig einer kennzahlenbasierten Evaluation zu stellen. Der hier vorgestellte von den Autoren entwickelte Balanced-Score-Card Ansatz mit gewichteter Kennzahlenbildung auf der Basis objektivierter Grunddaten wurde maßgeblich durch gemeinsame Workshops in der Gruppe und auch engagierte Beschaffung von Daten aus den beteiligten Fakultäten validiert und in seiner Aussagekraft geprüft. Damit steht ein Kennzahlensystem zur Verfügung, mit dem die wesentlichen Leistungspotentiale in Forschung und Lehre erhoben und verglichen werden können. Die Auswertung und intensive Diskussion der Daten führte weiterhin zur gemeinsamen Definition von Schwellenwerten bzw. Zielkorridoren für die einzelnen Kennzahlen, deren Erreichung als Maß für die „Güte“ der Fakultät unter den betrachteten Aspekten von Forschung und Lehre gelten kann. Vom Fakultätentag für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (FTMV) wurde das Verfahren nach intensiver Diskussion aufgenommen und erweitert mit dem Ziel, für die Mitgliedsfakultäten ein Qualitäts- bzw. Gütesiegel zu definieren und zu vergeben. Mit diesem Verfahren ist es nun möglich auf der Basis nachvollziehbarer und objektiver Daten die Leistungspotentiale von ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten darzustellen und zu kommunizieren. Gleichzeitig können die teilnehmenden Fakultäten die Ergebnisse zur eigenen Standortbestimmung, Strategiebildung und Zukunftsplanung nutzen. Letztlich kann das Verfahren auch in der Diskussion in den Medien um Rankings in Forschung und Lehre zu einer objektiveren und vor allem substanziell begründeten Informationsbasis beitragen. Durch Anpassung und Ergänzung der Kennwerte kann das vorgestellte Verfahren auf Fakultäten anderer Fachrichtung angepasst werden, ohne die methodische Basis neu erstellen zu müssen. Das Verfahren bietet ein strategisch orientiertes Konzept zur Qualitätssicherung und -entwicklung, das über die eher an Mindeststandards orientierten Akkreditierungsverfahren weit hinaus geht und auch ein möglicher Baustein eines aus der jeweiligen Universität heraus getriebenen Qualitätssicherungsprozesses im Rahmen der Prozess-Akkreditierung sein kann.

Im Rahmen der 4ING-Fachkonferenz und der Gemeinsamen Plenarversammlung der 4ING-Fakultätentage „Bauingenieurwesen und Geodäsie“, „Elektrotechnik und Informationstechnik“, „Informatik“ sowie „Maschinenbau und Verfahrenstechnik“ in Aachen wurden am 15. Juli 2008 zum ersten Mal die Gütesiegel des Fakultätentages Maschinenbau und Verfahrenstechnik (FTMV) durch den Vorsitzenden des FTMV verliehen.

Im Jahre 1999 legten die bildungspolitischen Vertreter von 29 europäischen Staaten mit der Unterzeichnung der Bologna-Deklaration das Ziel fest, einen gemeinsamen europäischen Bildungsraum im Zuge des europäischen Einigungsprozesses zu schaffen. Nachdem bereits der Bachelor- und Masterabschluss im Verlauf des Bologna-Prozesses europaweit eingeführt worden waren, wurde auf der Konferenz von Bergen im Jahr 2005 vereinbart, auch die Phase der Promotion in diesem Reformprozess zu betrachten. acatech, die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, hat dies zum Anlass genommen, durch eine detaillierte Studie die Zukunft der Ingenieurpromotion in Deutschland im Rahmen des Bologna-Prozesses aktiv mitzugestalten. In diesem Beitrag sollen kurz der Bologna-Prozess und seine bisher wichtigsten Meilensteine in Bezug auf die Promotion zusammengefasst werden. Zudem wird auf die Befragungen unter Professoren der Technikwissenschaften in Deutschland und unter Promovierten, die bereits auf zwei bis fünf Jahre Berufserfahrung in der Industrie und/oder Wissenschaft zurückblicken können, zusammenfassend eingegangen. Ebenso werden auszugsweise die Ergebnisse der Workshops dargestellt, die im Verlauf des acatech-Projekts durchgeführt wurden. In der jüngsten Vergangenheit wurde von Seiten der Industrie die Forderung nach einer verbesserten Ausbildung von „Soft Skills“ im Verlauf der Ingenieurpromotion an die Universitäten herangetragen. Den Abschluss bildet daher eine kritische Reflexion dieser Schlüsselqualifikationen.