Wie kann man einen Laser für einen 3D-Drucker verwenden? Wie lassen sich Materialien mit einem Rasterelektronenmikroskop analysieren? Dies sind typische Fragestellungen der Physikalischen Technik.

Bild OptoelektronikDie Physikalische Technik zielt darauf ab, die Erkenntnisse der Physik praktisch nutzbar zu machen, um damit technische Probleme zu lösen. Da die Physik die Grundlage sowohl der Natur­wissenschaften als auch der Ingenieur­wissen­schaften bildet, erfüllt sie eine wichtige Brücken­funktion. Die Studentinnen und Studenten der Physikalischen Technik werden fächerübergreifend ausgebildet und sind somit in der Lage, im Beruf mit Natur­wissen­schaft­lern und Ingenieuren verschie­denster Fach­richtungen zusammen­zu­arbeiten. Die Absolventinnen und Absolventen der Physikalischen Technik sind daher gefragte Gene­ralisten mit ausgezeichneten Beschäftigungs­aussichten in einem breiten Spektrum von Branchen, das von der Automobil- und Elektroindustrie über die optische Industrie bis hin zur Biotechnologie reicht.

Innerhalb der verschiedenen Branchen üben die Absolventinnen und Absolventen der Physikalischen Technik eine Vielzahl von abwechslungsreichen Tätigkeiten aus:

  • Durchführung von physikalischen Experimenten in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen
  • Rechnergestützte Auswertung und Analyse von Messergebnissen
  • Analyse und Simulation von technischen Systemen mit Hilfe mathematischer Modelle
  • Umsetzung von physikalischen Forschungsergebnissen in die betriebliche und industrielle Praxis
  • Entwicklung neuer Mess-, Prüf- und Fertigungsverfahren
  • Auslegung, Berechnung, Konstruktion und Inbetriebnahme von physikalisch-technischen Geräten
  • Überwachung und Prüfung von Teil- und Fertigprodukten in der Industrie (Qualitätskontrolle)
  • Vertrieb und Kundenberatung

Spezialgebiete

Bild Roter StrahlDie Lasertechnik findet eine Vielzahl industri­eller Anwendungen in den unterschiedlichsten Gebieten. Zu den Einsatzfeldern zählen unter anderem die zerstörungs­freie Werkstoff­prüfung und die Qualitäts­kontrolle, das hoch­präzise, berührungs­lose Messen mechanischer Größen, die Umwelt­analytik, die Verfahrens­technik, die Kommunika­tions­technik sowie die Material­bearbeitung. Konkrete Einsatzbeispiele umfassen die quali­tative Prüfung von Flugzeug­spoilern in der Produktion ebenso wie die Verformungs- und Schwingungs­analyse belasteter Bauteile, die Messung von Strömungen und Immissionen, die optische Speicherung, Verwer­tung und Über­tragung von Daten, das Veredeln von Oberflächen sowie das Schneiden, Löten und Schweißen unterschiedlichster Materialien.

Die Materialwissenschaft hat sich in Deutschland seit langem als eigenes Fachgebiet etabliert. Ursprüng­lich war sie entweder dem Maschinenbau unter dem Namen Werkstoffkunde als Ingenieurfach oder der Festkörperphysik und -chemie als angewandte Spezialisierung zugeordnet. In der industriellen Anwen­dung wird heute eine große Anzahl verschiedener Materialien (auch Gase und Flüssigkeiten) eingesetzt, die jeweils definierte Eigenschaften aufweisen und zum Beispiel als Hochleistungswerkstoffe für ihren Verwendungszweck optimiert wurden. Da die Bereiche Verkehrstechnik, Energietechnik, Informations­technik, Umwelttechnik, Recycling, Medizin- und Biotechnik sowie die Freizeitindustrie neue oder weiterentwickelte Materialien fordern, die nur mit entsprechenden Spezialkenntnissen hergestellt und sinnvoll eingesetzt werden können, ist die Palette der Arbeitsfelder für Absolventinnen und Absolventen der Physikalischen Technik in diesem Bereich sehr vielfältig.

Animation Strömungssimulation
Strömungssimulation (W. Jürgens und H.-J. Kaltenbach)

Unter der Computerphysik versteht man die Verknüpfung von Mathematik, Physik und Infor­matik. Seitdem leistungsfähige Rechenanlagen verfügbar sind, hat sich die Computer­physik als eine dritte Säule neben der theoretischen Physik und der experimentellen Physik etabliert. Mittels der Computersimulation lassen sich Probleme lösen, die aufgrund ihrer Komplexität nicht durch einfache mathematische Bezie­hungen beschrie­ben werden können. Zudem erlauben Computer­simulationen einen tiefen Einblick in komplexe technische Systeme, die messtechnisch oft nur schwer zugänglich sind. Schließlich können Computersimulationen dazu beitragen, den Bedarf an extrem teuren Experi­menten zu senken. Eingesetzt wird die Computersimulation unter anderem in den Bereichen der Strömungs- und Verbrennungstechnik, der Schwingungsanalyse, der Akustik, der Optik, der Robotik, der Fahrzeug­dynamik, der Satelliten­technik und der Biophysik. Weil die Studentinnen und Studenten der Physika­lischen Technik intensiv in den Grundlagen­fächern Mathematik, Physik und Informatik ausgebildet werden, sind sie auf die Verwendung von Computersimulationen im Beruf hervorragend vorbereitet.