Werkstoffe für die Medizintechnik

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 24.02.2026.

Modulkennung

11M2246

Niveaustufe

Master

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Werkstoffe für die Anwendung in der Medizintechnik müssen besondere Anforderungen erfüllen, was zum einen die Eigenschaften der Materialien aber auch die regulatorischen Rahmenbedingungen betrifft. Dies hat direkten Einfluss auf die Auswahl, Herstellung und Verwendung von Werkstoffen und bedarf besonderer Kenntnisse der spezifischen Anforderungen an Materialien für die Verwendung in unterschiedlichen medizinischen Anwendungsgebieten. Im Rahmen dieser Vorlesung erwerben die Studierenden ein Verständnis für die Auswahl, Entwicklung und Anwendung von Werkstoffen im besonderen Gebiet der Medizintechnik. Dabei zielt die Vorlesung darauf ab, ein werkstoffübergreifendes Verständnis zu generieren.

Lehr-Lerninhalte

1. Anforderungen an Werkstoffe für die Medizintechnik: Begriffsbestimmungen, Eigenschaftsprofile, Regulatorische Aspekte, Medical Grade Plastics, Sterilisierbarkeit, Alterung, Korrosion, MDR / Medizinprodukteklassen, Beschichtungen, Recycling

2. Keramische Werkstoffe
a) (Tri)-Kalziumphosphat, Hydroxylapatit, Knochenzemente
b) Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Lithiumdisilikat
c) Biogläser/ Biokeramik


3. Metallische Werkstoffe
a) Titan und Titanlegierungen
b) Magnesiumlegierungen
c) CoCrMo, Chirurgenstahl


4. Polymere Werkstoffe
a) Amorphe und teilkristalline Thermoplaste (PVC, PP, PE, PS, PC, UHMWPE)
b) Elastomere (TPU, Silikonkautschuk, Gummi-Elastomere)


5. Praxisbeispiele für den Einsatz von Werkstoffen in medizinischen Anwendungsgebieten
(Implantate, Prothesen, Knochenersatz, Schläuche, Spritzen, Nahtmaterial, Instrumente)

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
45VorlesungPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Prüfungsvorbereitung-
45Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
30Literaturstudium-
Benotete Prüfungsleistung
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung
Bemerkung zur Prüfungsart

Die Wahl der Prüfungsart aus den vorgegebenen Optionen obliegt den jeweils Prüfenden. 
Die Wahl der Prüfungsart wird den Studierenden zu Semesterbeginn mitgeteilt.

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

  • Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
  • mündliche Prüfung: siehe allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Empfohlene Vorkenntnisse

In dem Modul werden grundlegende Kenntnisse der Werkstofftechnik vorausgesetzt, wie sie in Einführungsmodulen erworben werden. Insbesondere ist Vorwissen zu folgenden Werkstoffgruppen wichtig: Kunststoffe, Metalle und Keramiken.

Wissensverbreiterung

Die Studierenden können die Anforderungen für Werkstoffe in medizintechnischen Anwendungen benennen und typische Vertreter der unterschiedlichen Werkstoffgruppen für diese Anwendung auflisten und einordnen.

Wissensvertiefung

Die Studierenden können auf Basis der Kriterien für die Verwendung von Werkstoffen in der Medizintechnik eine Materialauswahl zielgerichtet und werkstoffübergreifend diskutieren. 

Wissensverständnis

Die Studierenden können Vor- und Nachteile von Materialien für die Anwendung in der Medizintechnik differenziert abwägen.

Wissenschaftliche Innovation

Studierende sind in der Lage basierend auf dem erworbenen Wissen und Datenbankrecherchen zielführende Forschungsfragen für die Entwicklung von innovativen Werkstoffen für die Medizintechnik abzuleiten.

Literatur

[1] Wintermantel, E., & Ha, S. W. (2009): Medizintechnik: Life Science Engineering. Springer Science & Business Media.

[2] Vallet-Regi, M. (2014): Bio-ceramics with clinical applications. John Wiley & Sons.

[3] Roth, S., Seul, Th. (2020): Kunststoffe in der Medizintechnik, Carl Hanser Verlag.

[4] Maret, Wolfgang. "Metallomics: the science of biometals and biometalloids." Metallomics: the science of biometals (2018): 1-20.

und aktuelle Literatur aus geeigneten Wissenschaftsdatenbanken - bspw. Scinos, Science direct oder Pubmed

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Angewandte Werkstoffwissenschaften
    • Angewandte Werkstoffwissenschaften M.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Susoff, Markus Lothar
    Lehrende
    • Strickstrock, Monika