Mechatroniker – Ausbildung

Mechatroniker sind gleichzeitig Mechaniker, Elektriker und Elektroniker. Mit ihrem interdisziplinären Know-how montieren sie komplexe Maschinen und Anlagen und schließen sie an. Sie statten die Systeme mit der dazugehörigen Software aus und programmieren auch selbst. Die fertigen Anlagen nehmen sie in Betrieb, warten und reparieren sie.

Was macht ein Mechatroniker?

Ein Mechatroniker vereint die Kompetenzen der früheren Ausbildungsberufe Mechaniker, Elektriker und Elektroniker. Dies ist notwendig, da die heutigen Maschinen und Anlagen nicht mehr nur aus mechanischen oder elektrischen Einzelteilen und Baugruppen bestehen, sondern oftmals elektronisch gesteuert und geregelt werden oder miteinander vernetzt sind. Hier sind neben den handwerklichen Fertigkeiten auch Informatikkenntnisse gefordert, um Software auf Systeme aufzuspielen, diese zu programmieren oder Schnittstellen einzurichten.

Wer als Mechatroniker arbeiten möchte, muss daher zunächst einmal in der Lage sein, mechanische und elektrische Einzelteile und Baugruppen herzustellen und sie auf Maßhaltigkeit und Funktion zu prüfen. Seine Hauptaufgabe ist dann, die mechanischen, elektrischen und elektronischen Komponenten – auch die selbst gefertigten – gemäß Montageanleitung zu installieren, anzuschließen und einzuregeln bzw. zu programmieren. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, muss ein Mechatroniker technische Zeichnungen und Schaltpläne ebenso wie Stücklisten lesen und verstehen können. Das Ergebnis sind dann komplexe Geräte oder Anlagen, denn auch der Bau und die Montage ganzer Fertigungsstraßen oder automatischer Produktionsanlagen gehört zu seinem Aufgabengebiet. Ein Mechatroniker stimmt die verschiedenen Bauteile aufeinander ab, richtet beispielsweise Sensoren und Aktoren aus, kalibriert sie und verbindet sie über Schnittstellen mit der Regelungs- und Steuerungselektronik. Er nimmt die Anlage in Betrieb und weist auch das Personal ein, das an dieser Einrichtung arbeiten soll. Im laufenden Betrieb wartet er die Anlagen und hält sie instand. Treten Fehler, Störungen oder andere Unstimmigkeiten auf, hat er diese zu identifizieren und zu beheben – ganz gleich, ob es sich um mechanische oder elektrische Ursachen handelt oder ob die eingesetzte Software überprüft und aktualisiert werden muss.

Ein Mechatroniker arbeitet daher meist in der Metall- und der Elektroindustrie. In vielen Fällen ist dies der Maschinen- und Anlagenbau. Aber auch im Fahrzeugbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik oder in der Medizintechnik ist er zu finden – ebenso wie bei Herstellern von Windanlagen oder Wärmepumpen. Sein Arbeitsort ist meist eine Werkstatt oder eine Fertigungshalle, aber gerade im Maschinen- und Anlagenbau sind Einsätze beim Kunden vor Ort möglich, um Anlagen zu installieren oder Wartungs- und Reparaturaufgaben durchzuführen.

Die Aufgaben des Mechatronikers im Überblick

Das Aufgabenspektrum von Mechatronikern ist vielfältig und kann folgenden vier Tätigkeitsbereichen zugeordnet werden:

• Prüfen und Messen. Geprüft werden muss die Funktionsfähigkeit jedes einzelnen Bauteils, insbesondere die der selbst angefertigten, bis hin zur Abnahme des komplexen Endprodukts. Gemessen werden dabei unter anderem Werte wie Spaltmaße, Abmessungen oder Gewichte bei mechanischen Komponenten sowie elektrische Größen bei stromführenden Elementen. Die ermittelten Ergebnisse sind dann mit den Vorgaben oder Daten aus Installationsplänen abzugleichen.
• Maschinen warten und reparieren. Mechanische Teile verschleißen, Werkstoffe und elektronische Komponenten altern. Anlagen und Maschinen sind daher regelmäßig zu inspizieren, um deren Funktionsfähigkeit und Einsatzbereitschaft zu gewährleisten. Werden Unstimmigkeiten entdeckt, sind Ersatz- oder Reparaturmaßnahmen durchzuführen.
• Maschinenteile montieren und demontieren. Der Lebenszyklus von technischen Geräten erstreckt sich von der Montage über die Instandhaltung und Reparatur bis zur Demontage – und Verwertung der Reststoffe. In allen Fällen ist der Mechatroniker beteiligt.
• Steuerungen installieren und Systeme programmieren. Bauteile können mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben und gesteuert werden. Diese Vielfalt an Möglichkeiten muss ein Mechatroniker beherrschen. Zudem ist die entsprechende Software zu installieren, es sind Schnittstellen zu programmieren und Netzwerke einzurichten.

Für wen ist die Ausbildung zum Mechatroniker geeignet?

Wer als Jugendlicher seinen E-Roller, Scooter oder sein E-Bike selbst repariert, das häusliche Computer-Netzwerk eingerichtet oder die Rauchmelder miteinander vernetzt hat, hat sicher gute Voraussetzungen für eine Ausbildung zum Mechatroniker. Denn notwendig sind Interesse an Naturwissenschaften, technisches Verständnis, Informatikkenntnisse und handwerkliches Geschick. Gute Schulnoten in den MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik) sind ein Beleg dafür.

Wichtig ist präzises Arbeiten, genau nach den in den Plänen festgelegten Angaben. Denn manche Bauteile sind auf hundertstel Millimeter zu fertigen, Abmessungen dürfen nicht über- oder unterschritten werden. Auch Lötstellen in Schaltungen sind beispielsweise sehr sorgfältig auszuführen, um die Funktionsfähigkeit und die Sicherheit von modernen Geräten zu gewährleisten. Wird an stromführenden Bauteilen gearbeitet, sind diese Tätigkeiten umsichtig und verantwortungsbewusst auszuführen. Dabei sind die Regeln der Elektrotechnik penibel einzuhalten, denn bereits kleine Unachtsamkeiten können Menschen gefährden und Maschinen beschädigen. Das Programmieren sollte nach anerkannten Regeln erfolgen und dokumentiert werden, um Transparenz zu schaffen und nachfolgende Arbeiten zu erleichtern.

Soziale Kompetenzen sind gefragt, um mit den anderen Beschäftigten und unter Anweisung eines Vorgesetzten als Team zu arbeiten und Absprachen zu treffen. Kommunikative Fähigkeiten erleichtern den Kundenkontakt und helfen dabei, Personal an neuen Anlagen einzuweisen. Körperliche Anforderungen ergeben sich beim Heben, Halten oder Transportieren von großen, schweren oder sperrigen Bauteilen. Feinmotorik ist dagegen nötig bei Arbeiten an elektrischen oder elektronischen Bauteilen, etwa beim Verbinden dünner Kabel oder beim Löten von Schaltkreisen.

Ein Mechatroniker arbeitet oft im Schicht- und im Bereitschaftsdienst. Bei Störungen oder Ausfällen muss er vor Ort oder auf Abruf im Einsatz sein, um Maschinen wieder in Gang zu setzen und die Zeit des Produktionsausfalls möglichst gering zu halten. Zeitliche und, bei Kundenbesuchen, auch örtliche Flexibilität sind also wünschenswert.

Eine bestimmte Schulbildung als Voraussetzung für eine Ausbildung als Mechatroniker ist nicht gesetzlich vorgeschrieben. Von den 7.725 Personen, die 2022 diese Lehre begonnen haben – 7.578 in Industrie und Handel, 147 im Handwerk – hatten allerdings knapp 60 % einen mittleren Abschluss (Realschulabschluss bzw. Mittlere Reife) und mehr als ein Drittel die Hochschulreife. Nur etwa jeder Zwanzigste konnte mit einem Hauptschulabschluss die Ausbildungsstelle antreten. Diese Zahlen liefert die Bundesagentur für Arbeit in ihrem Berufenet.

Wie läuft die Ausbildung zum Mechatroniker ab?

Die Ausbildung zum Mechatroniker erfolgt in dreieinhalb Jahren dual, also im ausbildenden Betrieb und in der Berufsschule. In diesem anerkannten Ausbildungsberuf findet am Ende des zweiten Ausbildungsjahrs eine Zwischenprüfung statt, die der erste Teil der „gestreckten Abschlussprüfung“ ist. Der zweite Teil folgt am Ende der Ausbildungszeit und besteht wie der erste aus theoretischen und praktischen Aufgaben. Mit dem Bestehen der Prüfung ist die Ausbildung beendet.

Wer sich schon mit Beginn der Ausbildung auf einen bestimmten Technikbereich spezialisieren möchte, kann eine duale dreieinhalbjährige Ausbildung zum Kfz-Mechatroniker, Land- und Baumaschinenmechatroniker, Mechatroniker für Kältetechnik oder Zweiradmechatroniker wählen.

Schulische Ausbildungsinhalte

In der Berufsschule wird neben allgemeinbildenden Fächern wie Deutsch, Englisch, Wirtschafts- oder Sozialkunde insbesondere das für den Beruf notwendige theoretische Wissen vermittelt. Im Mathematik- und Physikunterricht erwerben die Auszubildenden das nötige Hintergrundwissen, um Schaltkreise und Messverfahren zu verstehen. Im Fach Technik lernen die angehenden Mechatroniker, technische Zeichnungen auszuwerten und selbst anzufertigen. Schwerpunkt ist im ersten Jahr aber die Einführung in die Mechanik und Elektronik. Dabei werden Funktionszusammenhänge in mechatronischen Systemen aufgezeigt und Energieflüsse in elektrischen, pneumatischen sowie hydraulischen Baugruppen verdeutlicht. Darauf aufbauend wird der Einsatz von Informationstechnik behandelt, insbesondere im Hinblick auf die Programmierung mechatronischer Systeme. Weitere Themen sind die Inbetriebnahme von Anlagen, das Qualitätsmanagement sowie gängige Prüf-, Diagnose- und Messverfahren.

Betriebliche Ausbildungsinhalte

Die Ausbildung im Betrieb zielt darauf ab, die alltäglich anfallenden beruflichen Aufgaben zunehmend selbstständig zu erledigen. Grundlage sind Trenn- und Fügetechniken wie Feilen, Sägen, Bohren, Löten, Schweißen, Verdrahten und Installieren. Dies soll den Azubi dazu befähigen, Werkstücke oder funktionsfähige Bauteile selbst – handwerklich – nach Vorgaben und technischen Unterlagen herzustellen. Es folgen Montage und Reparaturarbeiten an kleinen Komponenten, etwa Sensoren oder Aktoren. Fehleranalysen werden durchgeführt, um Störungsursachen zu ermitteln und Reparaturen durchzuführen. Erweitert wird diese Lerneinheit dann durch das Programmieren, Bedienen und Reparieren von Systemen und Anlageteilen. Dazu kommen Unterweisungen zu Arbeitsschutz, Elektrosicherheit und Umweltschutzbestimmungen.

Während der Ausbildung können bereits Zusatzqualifikationen erworben werden, die die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung von Systemen berücksichtigen. Angeboten werden Spezialisierungen in den Bereichen „Programmierung“, „Additive Fertigungsverfahren“, „Digitale Vernetzung“ und „IT-Sicherheit“, in Nordrhein -Westfalen auch „Digitale Fertigungsprozesse“. Die vermittelten Inhalte werden im Rahmen der Abschlussprüfung gesondert geprüft.

Wie viel verdient ein Mechatroniker?

Wer eine duale Ausbildung absolviert, erhält von seinem Ausbildungsbetrieb eine angemessene Ausbildungsvergütung. Das ist so im Berufsbildungsgesetz (BBiG) festgelegt; auch die Mindestvergütungen sind dort angegeben (§ 17 BBiG).

Die Bundesagentur für Arbeit gibt auf ihrer Seite „Berufenet“ für Mechatroniker im Bereich Industrie und Handel diese monatlichen Bruttobeträge als Ausbildungsvergütung an. Je nach Bundesland sind dies rund

• im 1. Ausbildungsjahr: 1.060 Euro bis 1.200 Euro
• im 2. Ausbildungsjahr: 1.110 Euro bis 1.230 Euro
• im 3. Ausbildungsjahr: 1.200 Euro bis 1.325 Euro
• im 4. Ausbildungsjahr: 1.280 Euro bis 1.400 Euro.

Im Elektrohandwerk liegen die Werte bis zu 200 Euro niedriger.

Nach Abschluss der Ausbildung können Mechatroniker laut Entgeltatlas der Bundesagentur für Arbeit mit einem Einstiegsgehalt von rund 3.100 Euro brutto im Monat rechnen. Typische tarifliche monatliche Bruttomonatsverdienste liegen zwischen 3.400 Euro und knapp 4.000 Euro. Je nach Branche, Standort und Unternehmensgröße erhalten erfahrene Fachkräfte auch Bruttomonatslöhne bis zu 4.500 Euro. 

Wie kann ein Mechatroniker aufsteigen?

Fortschritte in der Steuerungs- und Regelungstechnik oder zum Beispiel in der Sensorik, die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung von Anlagen und der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) schaffen immer neue technische Möglichkeiten. Sie führen zu smarten Geräten, autonomen Fahrzeugen oder zu Cobots, zu kollaborativen Robotern, die mit menschlichen Kollegen zusammen an einem Arbeitsplatz tätig sind. Ein Mechatroniker sollte diese Entwicklungen im Blick behalten und Weiterbildungen nutzen, um auf dem aktuellen Stand der Technik zu bleiben.

Wer sich spezialisieren oder sein Wissen auf die Erfordernisse bei seinem Arbeitgeber abstimmen möchte, sollte eine Anpassungsweiterbildung durchlaufen. Klassische Themen für Mechatroniker sind spanende Metallverformung, Mechatronik, Robotik, Automatisierungstechnik, elektrische Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik oder auch Wartung und Instandhaltung. Dazu kommen Gebiete wie Computer Aided bzw. Integrated Manufacturing (CAM/CIM), speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS-Technik und -Programmierung). Abgerundet werden die Angebote durch Weiterbildungen zu Normen, Sicherheits- und Prüfbestimmungen elektrischer Anlagen oder Qualitätsmanagement. Auch Seminare zu Künstlicher Intelligenz sind empfehlenswert.

Wer sich beruflich weiterentwickeln möchte, sollte eine Aufstiegsweiterbildung wählen. Hier gibt es eine ganze Palette von Möglichkeiten, von dem (Berufs-)Spezialisten Industrielle Transformation oder Industrie 4.0 und der Fachkraft Mechatronik über verschiedene Techniker-Ausbildungen, den Technischen Fachwirt und den Prozessmanager bis zu Industriemeistern in Mechatronik oder Elektrotechnik.

Wer Führungsverantwortung übernehmen möchte, kann sich in den Bereichen Lean Management, Arbeitsorganisation und Prozessmanagement fortbilden oder beispielsweise – nach erfolgreich abgeschlossener Ausbildung und mehrjähriger Berufspraxis – eine REFA-Techniker-Weiterbildung absolvieren. Absolventen sind in der Lage, planerische Fach- und Führungsaufgaben im Betrieb zu übernehmen.

Wer über die (Fach-)Hochschulreife verfügt, kann nach der Ausbildung zum Mechatroniker ein Studium anschließen. Typische Studiengänge sind Ingenieurdisziplinen wie Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Mechatronik oder Sensortechnik. Hier steht dem Ingenieur – mit Bachelor- oder Master-Abschluss – der Weg in die Führungsetage offen.