Mathematisch-technischer Softwareentwickler

Mathematisch-technische Softwareentwickler (MATSE) entwickeln wissenschaftliche und technische Software auf Basis mathematischer Modelle und Algorithmen. Sie verbinden tiefes mathematisches Verständnis mit Programmierkompetenz, um numerische Simulationen, Datenanalysen oder Optimierungslösungen zu realisieren. Der Beruf eignet sich für Personen mit ausgeprägter Affinität zu Mathematik, Logik und Informatik, die anspruchsvolle Probleme algorithmisch lösen möchten.

Ausbildungsdauer

3 Jahre

Azubi-Gehalt

800–1.200 €

pro Monat

Einstiegsgehalt

ab 3.200 €

nach der Ausbildung

Prüfung

IHK-Abschluss

Was machst du als Mathematisch-technischer Softwareentwickler?

Morgens beginnt der Arbeitstag häufig mit einem Stand-up-Meeting im Entwicklungsteam, in dem offene Aufgaben aus dem Ticketsystem (z. B. Jira) koordiniert werden. Anschließend implementierst du mathematische Algorithmen in Programmiersprachen wie C++, Python oder MATLAB – etwa numerische Lösungsverfahren für Differentialgleichungen oder statistische Auswertungsroutinen. Du nutzt Versionskontrollsysteme wie Git und arbeitest in IDEs wie Visual Studio Code oder CLion. Nachmittags stehen oft Debugging-Sessions und Code-Reviews an, bei denen du gemeinsam mit Kollegen aus Mathematik und Informatik Quellcode prüfst. Typische Aufgaben sind das Erstellen von Testfällen mit Frameworks wie pytest oder GoogleTest sowie die Dokumentation mit Doxygen oder LaTeX. Du arbeitest eng mit Wissenschaftlern, Ingenieuren und Fachabteilungen zusammen, um Anforderungen in ausführbare Softwaremodule zu überführen. Ein konkretes Beispiel: Implementierung eines Finite-Elemente-Solvers zur Struktursimulation oder Entwicklung eines Machine-Learning-Modells zur Qualitätsprognose in der Produktion.

Wo arbeitest du?

MATSE arbeiten überwiegend in Forschungseinrichtungen (Fraunhofer-Gesellschaft, Forschungszentrum Jülich, Helmholtz-Zentren), Hochschulen sowie in der Industrie bei Unternehmen wie Siemens, Bosch, ZEISS, Continental oder Airbus in Abteilungen für Simulation und Berechnung. Auch Softwarehäuser mit wissenschaftlichem Schwerpunkt (z. B. MathWorks-Partner, ANSYS-Dienstleister) sowie Finanzinstitute und Versicherungen mit Quantitative-Finance-Abteilungen sind relevante Arbeitgeber. Es besteht ein ausgeprägter Fachkräftemangel, da das Berufsbild an der Schnittstelle von Mathematik und IT nur wenig Absolventen hervorbringt.

Voraussetzungen

Ein guter Realschulabschluss ist die formale Untergrenze, viele Ausbildungsbetriebe, gerade Forschungsinstitute und Hochschulen, stellen aber lieber Abiturienten ein, weil das mathematische Niveau hoch ist. Sehr gute Leistungen in Mathematik sind unverzichtbar, gute Kenntnisse in Physik und Informatik ebenfalls wichtig. Wer analytisch denkt, komplexe Probleme systematisch angeht und Freude an abstrakten Zusammenhängen hat, bringt beste Voraussetzungen mit. Sorgfalt beim Programmieren, Durchhaltevermögen beim Debuggen, Teamfähigkeit in interdisziplinären Projekten sowie eine hohe Bereitschaft, sich ständig in neue Bibliotheken und Methoden einzuarbeiten, runden das Profil ab.

Was lernst du in der Ausbildung?

Im ersten Lehrjahr werden mathematische Grundlagen wie lineare Algebra, Analysis und Statistik intensiv vermittelt, parallel dazu Programmiereinstieg in Python und C sowie Grundlagen der Softwareentwicklung (Datenstrukturen, Algorithmen, Versionskontrolle). Informatikgrundlagen wie Betriebssysteme, Netzwerke und Datenbankabfragen mit SQL gehören ebenfalls dazu. Im zweiten und dritten Lehrjahr vertiefen Auszubildende numerische Mathematik (lineare Gleichungssysteme, Interpolation, Optimierungsverfahren), objektorientierte Programmierung in C++ und Java sowie Softwarearchitektur und Entwurfsmuster. Spezialisierungen in Bereichen wie wissenschaftliches Rechnen (HPC), Signalverarbeitung oder maschinelles Lernen mit Bibliotheken wie NumPy, SciPy oder TensorFlow werden erarbeitet. Im Vergleich zu Fachinformatikern liegt der klare Schwerpunkt auf angewandter Mathematik und wissenschaftlichem Rechnen statt auf kaufmännischer IT oder reiner Anwendungsentwicklung.

Mathematik für SoftwareentwicklungProgrammierung und SoftwaretechnologieInformatiksysteme und NetzwerkeWirtschafts- und SozialkundeEnglisch (Fachsprache IT)

IHK-Prüfung & Abschluss

Beim MATSE ist die Abschlussprüfung ebenfalls gestreckt. Teil 1 liegt gegen Ende des zweiten Ausbildungsjahres, etwa zwischen Monat 18 und 21, und umfasst eine schriftliche Prüfung zu Mathematik und Grundlagen der Softwareentwicklung (120 Minuten) sowie eine praktische Aufgabe zur Implementierung eines Algorithmus (150 Minuten), die mit 20 Prozent in die Gesamtnote eingeht. Am Ende des dritten Lehrjahres folgt Teil 2 mit den schriftlichen Bereichen Mathematische Methoden (120 Minuten, 30 Prozent) und Softwaretechnologie und -entwicklung (120 Minuten, 25 Prozent), einer praxisorientierten Projektarbeit von 12 Stunden über mehrere Tage inklusive Dokumentation (20 Prozent) sowie Wirtschafts- und Sozialkunde (60 Minuten, 5 Prozent). Im Anschluss an die Projektarbeit findet ein rund 30-minütiges Fachgespräch statt. Zum Bestehen sind in jedem Bereich mindestens 50 von 100 Punkten nötig, kein Bereich darf unter 30 Punkte fallen.

Prüfungsthemen

Lineare Algebra und Analysis (Vektoren, Matrizen, Differentiation, Integration)
Numerische Mathematik (Interpolation, Nullstellenverfahren, numerische Integration)
Algorithmen und Datenstrukturen (Sortierverfahren, Graphenalgorithmen, Komplexität)
Objektorientierte Softwareentwicklung (C++, Java, Entwurfsmuster)
Softwaretesting und Qualitätssicherung (Testfallentwicklung, Debugging, CI/CD)
Datenbankgrundlagen und SQL
Wirtschafts- und Sozialkunde

Karriere nach der Ausbildung

Nach der Ausbildung eröffnen sich zahlreiche Weiterbildungswege: Der staatlich geprüfte Techniker Fachrichtung Informatik oder der IHK-Abschluss als geprüfter Industriemeister sind klassische Optionen. Besonders attraktiv ist der direkte Einstieg in ein berufsbegleitendes Studium zum Bachelor of Science in Mathematik, Informatik oder Scientific Computing – mehrere Hochschulen bieten MATSE-spezifische Kooperationsstudiengänge an (z. B. FH Aachen, RWTH Aachen). Führungspositionen als Teamleiter Softwareentwicklung, Projektleiter oder Head of Data Science sind nach 5–10 Jahren realistisch. Spezialisierungen in Hochleistungsrechnen (HPC), Computer Vision, Finanzmathematik oder Quantenalgorithmen sind möglich. Das Gehalt wächst von ca. 3.200 € (Berufseinstieg) auf 5.000–7.500 € für erfahrene Spezialisten.

Bewerbungstipps

Da viele Ausbildungsplätze, besonders an Forschungszentren und Hochschulen, früh vergeben werden, sollte die Bewerbung 12 bis 18 Monate vor dem Start im August oder September eingereicht werden. Die Mappe sollte ein Anschreiben mit konkretem Bezug zu Mathematik- und Programmierprojekten enthalten, dazu Lebenslauf, aktuelle Zeugnisse sowie gegebenenfalls Belege über die Teilnahme an Mathe-Olympiaden oder eigene Programmierprojekte, etwa über einen GitHub-Link. Im Vorstellungsgespräch werden häufig mathematische Denkaufgaben und einfache Logikfragen gestellt, manche Arbeitgeber setzen zusätzlich Einstellungstests zu Analysis, linearer Algebra und algorithmischem Denken ein. Wer selbst geschriebene Skripte, Bastelprojekte mit dem Raspberry Pi oder eine Teilnahme am Bundeswettbewerb Informatik vorweisen kann, hinterlässt bei Ausbildern einen nachhaltigen Eindruck.

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Ratgeber

Wer als Mathematisch-technischer Softwareentwickler arbeitet, implementiert numerische Algorithmen und statistische Auswertungsroutinen in Sprachen wie C++ oder Python, erstellt Testfälle mit Frameworks wie pytest und überführt wissenschaftliche Anforderungen in ausführbare Softwaremodule. Die dreijährige BBiG-Ausbildung ist mit 800 bis 1.200 Euro vergleichsweise hoch vergütet, der Einstieg danach liegt bei rund 3.200 Euro.

Häufige Fragen

Wie viel verdient man als Mathematisch-technischer Softwareentwickler in der Ausbildung?

Das Ausbildungsgehalt als Mathematisch-technischer Softwareentwickler liegt bei etwa 800–1.200 Euro pro Monat. Nach der Ausbildung liegt das Einstiegsgehalt bei etwa 3.200 Euro monatlich.

Wie lange dauert die Ausbildung zum Mathematisch-technischer Softwareentwickler?

Die duale Ausbildung zum Mathematisch-technischer Softwareentwickler dauert regulär 3 Jahre. In dieser Zeit wechselst du zwischen Berufsschule und Ausbildungsbetrieb.

Gibt es Spezialisierungen im Beruf des Mathematisch-technischen Softwareentwicklers?

Der Beruf selbst stellt bereits eine hochspezialisierte Ausrichtung dar, die mathematisch-wissenschaftliches Rechnen mit Softwareentwicklung verbindet. In der Praxis spezialisieren sich Absolventen häufig auf Bereiche wie numerische Simulation, wissenschaftliche Datenanalyse, maschinelles Lernen oder technische Berechnungssoftware. Eine formale Unterteilung in offizielle Fachrichtungen existiert im Ausbildungsrahmen nicht.

Welcher Schulabschluss wird für die Ausbildung zum MATSE benötigt?

Aufgrund der hohen mathematischen Anforderungen wird in der Regel Abitur oder Fachhochschulreife vorausgesetzt. Der Beruf wird oft als duales Studium oder in enger Kooperation mit Hochschulen angeboten, weshalb Ausbildungsbetriebe überwiegend Bewerber mit starken Kenntnissen in Mathematik und Informatik bevorzugen. Ein Realschulabschluss ist formal möglich, in der Praxis aber selten ausreichend.

In welchen Branchen und bei welchen Arbeitgebern arbeiten Mathematisch-technische Softwareentwickler?

Typische Arbeitgeber sind Forschungszentren, Hochschulen, Ingenieurbüros sowie Unternehmen aus der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Energie- und Pharmaindustrie. Auch IT-Dienstleister, die auf wissenschaftliche Software spezialisiert sind, sowie Behörden mit technisch-wissenschaftlichem Schwerpunkt stellen MATSE ein. Der Beruf ist besonders verbreitet in Regionen mit starker Forschungsinfrastruktur wie dem Raum Aachen.

Welche Weiterbildungs- und Studienmöglichkeiten gibt es nach der Ausbildung?

Da die Ausbildung häufig in Verbindung mit einem Hochschulstudium absolviert wird, erwerben viele Absolventen parallel einen Bachelor-Abschluss, etwa in Angewandter Mathematik oder Informatik. Ohne Studium sind Weiterbildungen zum staatlich geprüften Techniker oder zum IT-Projektleiter möglich. Mit Abitur oder Fachhochschulreife steht auch ein anschließendes Masterstudium offen.