Die Digitaltechnik hat den Bereich der Elektrotechnik revolutioniert. Egal, ob Sie sich auf Schaltungen, Elektromagnetik, Regelungstechnik oder Kommunikationstechnik spezialisieren – die Kenntnis mindestens einer höheren Programmiersprache ist mittlerweile eine Grundvoraussetzung. Doch bei der Vielzahl an Möglichkeiten stellt sich die Frage: Welche Sprache bietet Elektroingenieuren den größten Mehrwert?

Die Antwort hängt von Ihrem beruflichen Werdegang ab. Wer mit eingebetteten Systemen arbeitet, greift meist zu C oder C++. Im Testbereich wird viel mit Matlab gearbeitet, wobei Python zunehmend an Bedeutung gewinnt. Entwickler integrierter Schaltkreise bevorzugen Verilog. Für FPGA-basiertes Hardwaredesign ist VHDL üblich. In der Leistungs- und Analogelektronik wird für Schaltungssimulationen häufig auf SPICE zurückgegriffen. Und für die Datenverarbeitung in Tabellenkalkulationen kommt meist VBA (Visual Basic for Application) zum Einsatz.

In diesem Artikel erklären wir, warum dies die empfohlenen Sprachen sind, und räumen gleichzeitig mit Missverständnissen über das Programmieren in der Elektrotechnik auf. Außerdem klären wir, welche Programmiersprachen für Elektroingenieure am nützlichsten sind, warum Programmierkenntnisse entscheidend sind und welche Trends in Zukunft zu erwarten sind.

Mythen über das Programmieren in der Elektrotechnik entlarvt

Da wir uns auf eine Ära zubewegen, in der Software und Hardware zunehmend miteinander verwoben sind, ist es entscheidend, einige hartnäckige Mythen zu entkräften, die die Bedeutung des Programmierens in der Elektrotechnik (EE) zu Unrecht heruntergespielt haben.

1. Elektroingenieure müssen nicht programmieren können

Diese Behauptung begegnet einem erstaunlich oft – manche behaupten, es gäbe im Bereich der Elektrotechnik noch immer Nischen, in denen Programmierkenntnisse nicht erforderlich seien. Solche Nischen werden jedoch immer seltener und schränken in der Regel das berufliche Wachstum ein. Hier ist der Grund:

Trends am Arbeitsmarkt

Ich habe Stellenausschreibungen auf Indeed und YCombinator untersucht, die sich an Elektroingenieure richten. Eine deutliche Mehrheit enthielt Anforderungen im Zusammenhang mit Programmierung. Formulierungen wie "Erfahrung in der Entwicklung, Erstellung und Fehlerbehebung automatisierter Testverfahren" und "Solide Kenntnisse in Firmware oder eingebetteter C-Programmierung" waren häufig zu finden. Dies sind keine optionalen Fähigkeiten, sondern Voraussetzungen für die Eignung für die Stelle.

Akademische Perspektive

Eine Suche auf Google Scholar ab 2019 mit den Begriffen "electrical engineer" und "programming language" zeigt Folgendes: 

• Fachartikel empfehlen verbesserte Methoden, um Elektrotechnikstudierenden Programmiersprachen näherzubringen.  
• Forscher analysieren die Effektivität von Anwendungen anhand ihrer Programmiersprache. Eine Studie bewertete die Diskrete-Wavelet-Transformations-Analyse (DWT) von Audiosignalen in verschiedenen Sprachen.
• Spezifische Forschungsfragen in verschiedenen Bereichen der Elektrotechnik, wie der Elektromagnetik, werden mithilfe von Programmiersprachen angegangen. Ein überzeugendes Beispiel liefern Forscher wie Xin, die eine digitale Plattform entwickelt haben, die programmiert wurde, um elektromagnetische Funktionen zu implementieren und Metaoberflächen zu ersetzen.

Die Beweise sind überwältigend: Die Zeiten, in denen sich ein Elektroingenieur ohne Programmierkenntnisse durchmogeln konnte, sind gezählt. Ob Sie in den Arbeitsmarkt einsteigen oder zur wissenschaftlichen Forschung beitragen – Programmierkenntnisse werden im Bereich der Elektrotechnik zunehmend zu einem unverzichtbaren Gut.

2. Programmieren ist ein eigenständiger Beruf

Programmieren ist alles andere als ein eigenständiger Beruf – es handelt sich vielmehr um eine unverzichtbare Fähigkeit, die Ihren technischen Werkzeugkasten vertieft, den Umfang Ihrer Projekte erweitert und Ihre Vermarktbarkeit steigert.

Denken Sie daran: Das Ziel ist nicht, Softwareentwickler zu werden. Vielmehr geht es als Elektroingenieur darum, die Kraft des Programmierens zu nutzen, um innerhalb Ihres Fachgebiets Verbesserungen und Innovationen voranzutreiben.

3. Es ist schwierig, mehrere Programmiersprachen zu erlernen

Auch wenn es entmutigend erscheinen mag, mehrere Sprachen zu beherrschen, bleiben die grundlegenden Prinzipien der Programmierung über verschiedene Sprachen hinweg konsistent. Hat man erst einmal die Logik und Struktur einer Sprache verstanden, fällt das Erlernen weiterer Sprachen deutlich leichter. 

Zudem müssen Sie im EE-Beruf oft nicht in jeder Sprache Experte sein. Ein funktionales Verständnis und tiefgehende Kenntnisse in ein oder zwei Sprachen, die für Ihre Spezialisierung am relevantesten sind, können ausreichen. 

EE-Karrierewege und ihre nützlichsten Programmiersprachen

Die Elektrotechnik ist ein weites Feld, das verschiedene Fachrichtungen umfasst. Je nach Ihrem Schwerpunkt können unterschiedliche Programmiersprachen von größerem Vorteil sein. 

Werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten EE-Karrierewege und heben die jeweils nützlichste Programmiersprache hervor:

 

EE-Karriereweg	Nützlichste Programmiersprache	Grund
Eingebettete Systeme	C, C++	Optimal für Low-Level-Systemprogrammierung mit direkter Hardwaresteuerung.
Signal- und Bildverarbeitung	MATLAB	Leistungsstark für Matrixoperationen und Algorithmensimulationen im Zusammenhang mit Signalen.
Automatisierung (Gerber & Testequipment)	Python	Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Bibliotheksunterstützung weit verbreitet für die Automatisierung von Gerber-Dateiübermittlungen und die Steuerung von Testgeräten.
Design integrierter Schaltkreise	Verilog	Ideal zum Entwerfen und Simulieren digitaler Schaltungen auf hohem Niveau.
FPGA-basiertes Hardwaredesign	VHDL	Stark typisiert und nebenläufig, ermöglicht detaillierte Hardwarebeschreibungen
Leistungs- und Analogelektronik	SPICE	Zeit- und Frequenzbereichssimulation, verarbeitet nichtlineare Elemente
Automatisierung und Steuerungssysteme	Structured text	Abbildung realer digitaler Logik, Industriestandard für automatisierte Steuerungssysteme

 

Vielseitige Vorteile von Programmierkenntnissen für EE

Die Grenze zwischen Hardware und Software verschwimmt zunehmend. Für Elektroingenieure bedeutet dieser Wandel, dass Programmieren keine Nebenkompetenz mehr ist, sondern eine Kernkompetenz mit zahlreichen Vorteilen:

• Optimierte Fehlersuche und -behebung: Programmierkenntnisse helfen Ihnen, Probleme an der Schnittstelle zwischen Hardware und Software besser zu verstehen. Sie können Protokolldateien lesen, Fehler identifizieren oder sogar eigene Diagnoseskripte schreiben.
• Interdisziplinäre Kommunikation: Mit Programmierkenntnissen fällt die Zusammenarbeit mit Softwareentwicklern, Datenwissenschaftlern und anderen Beteiligten leichter. Sie sprechen eine gemeinsame Sprache, was die Projektabwicklung beschleunigen kann.
• Schnelles Prototyping: Programmierkenntnisse können Ihnen helfen, schnell Proof-of-Concept-Modelle oder Simulationen zu erstellen, was in den frühen Phasen des Designs unerlässlich sein kann.
• Erstellung benutzerdefinierter Tools: Manchmal erfüllen fertige Softwaretools nicht die spezifischen Anforderungen Ihrer Ingenieurprojekte. Programmierkenntnisse ermöglichen es Ihnen, maßgeschneiderte Tools für Ihre Bedürfnisse zu entwickeln.
• Berufliche Flexibilität: Programmieren zu lernen erweitert die Jobaussichten eines Elektroingenieurs und ermöglicht den Wechsel in Rollen, die eine Mischung aus Hardware- und Softwarekenntnissen erfordern.
• IoT und Konnektivität: Da Geräte immer intelligenter und vernetzter werden, wird die Fähigkeit zu programmieren zu einer immer wichtigeren Kompetenz für IoT-bezogene Projekte.
• Automatisierung der Datenanalyse: Bei Aufgaben wie Signalanalyse, Datenklassifizierung oder vorausschauender Wartung kann Programmieren komplexe Arbeitsabläufe automatisieren, Zeit sparen und Fehler reduzieren.

 

KI-Programmierassistenten: Warum Elektroingenieure sich dafür interessieren sollten

 KI-basierte Programmierassistenten wie GitHub Copilot gewinnen in der Entwicklergemeinschaft zunehmend an Bedeutung, auch bei Fachleuten aus den Bereichen Elektronik und Hardwaredesign.

In einer Studie von Jenny T. Liang von der Carnegie Mellon University untersuchten Forscher, wie Entwickler diese KI-Assistenten einsetzen. Die Studie ergab, dass die Hauptvorteile dieser Tools darin bestehen, manuelles Tippen zu minimieren, Programmieraufgaben zu beschleunigen und beim Erinnern von Syntax zu helfen.

Angesichts dieser Vorteile sollten Elektroingenieure erwägen, KI-Programmierassistenten in ihren Programmier-Workflow zu integrieren. Obwohl Liangs Forschung nur begrenzte Begeisterung für den Einsatz dieser Tools bei der kreativen Problemlösung zeigt, könnten Elektroingenieure dennoch von deren Echtzeit-Feedback und Fehlerbehebungsfunktionen profitieren.

Fazit

Programmierkenntnisse sind für die Elektroingenieure von heute unerlässlich. Entgegen weit verbreiteter Mythen ist Programmieren nicht nur etwas für Softwareentwickler; es ist eine wichtige Fähigkeit in verschiedenen Rollen der Elektrotechnik.

Die Kenntnis der richtigen Programmiersprache kann die Problemlösungsfähigkeit und die Arbeitsleistung verbessern. KI-Programmierassistenten wie GitHub Copilot bieten praktische Vorteile. Sie können Programmieraufgaben beschleunigen und bei der Fehlerbehebung helfen, was sie zu wertvollen Werkzeugen für Elektroingenieure macht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Programmierkenntnisse und moderne Tools wie KI-Assistenten Karriere-Multiplikatoren für Elektroingenieure sind. 

Noch nicht überzeugt? Dann schauen Sie sich an, was unsere Freunde von CircuitBread dazu zu sagen haben: Welche Programmiersprache lernt man als Elektroingenieur am besten?