Infografik zur heat-conduction-app: Verbindung eines physikalischen Wärmeleitungsmodells mit moderner Web- und Backend-Architektur (Frontend, Backend, Datenbank, Deployment) als Referenzprojekt für technische Softwareentwicklung.

Teil 1 / 3

Vom Ingenieur zum Softwareentwickler - mein Weg in die moderne Backend- und Webentwicklung

Berufliche Neuorientierung und Referenzprojekt für moderne Softwarearchitektur

Persönlicher Weg Backend-Entwicklung Neuorientierung Engineering → Softwareentwicklung heat-conduction-app

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Einleitung

In diesem Beitrag möchte ich zunächst zurückblicken: Wie kam es dazu, dass ich als Maschinenbauingenieur an der Schnittstelle zwischen Ingenieurwesen und Softwareentwicklung gearbeitet habe, und warum ich mich heute bewusst weiter in Richtung moderner Softwareentwicklung orientiere.

Nach einem Wohnortwechsel vor 1 1/2 Jahren und der Übernahme familiärer Verantwortung nutze ich die aktuelle Phase für eine berufliche Neuorientierung Richtung Softwareentwicklung. Mein Fokus liegt darauf, mein Profil gezielt in Richtung moderner Backend- und Webentwicklung weiterzuentwickeln.

Während meiner Zeit als Entwicklungsingenieur bei SEW-Eurodrive habe ich über viele Jahre an der Schnittstelle zwischen klassischer Ingenieurtätigkeit und moderner Softwareentwicklung gearbeitet. Ich war in beiden Welten zuhause: auf der einen Seite die Entwicklung von Berechnungsansätzen mit klarem Produkt- und Lösungsfokus, auf der anderen Seite deren Umsetzung in Software, um Ingenieurswissen im Unternehmen verfügbar zu machen und daraus echten Mehrwert zu schaffen.

Diese hybride Rolle hat mein berufliches Profil nachhaltig geprägt, aber wie begann dieser Weg?

Meine frühen Berührungspunkte mit Programmieren als Ingenieur

Im Maschinenbaustudium am KIT war Softwareentwicklung, kurz gesagt, ein Nischenthema. Ein einziges Semester “Java für Ingenieure” vermittelte mir zwar die Grundlagen, doch das Konzept der objektorientierten Programmierung blieb zunächst abstrakt. Erst durch Gespräche mit meinem Informatik-Mitbewohner bekam ich ein Gefühl dafür, was dahintersteckt. Rückblickend war das mein erster Kontakt mit strukturiertem Softwaredenken, auch wenn mir die Tragweite damals noch nicht bewusst war.

Praktisch stand jedoch ein anderes Werkzeug im Mittelpunkt: Matlab. Ich nutzte es in Projekten, Studienarbeit und in meinem Praktikum bei Voith Hydro intensiv, vor allem für numerische Berechnungen und Simulationen.

Auch in meinen ersten Berufsjahren als Entwicklungsingenieur spielten Matlab und Excel/VBA eine zentrale Rolle. Beides sind leistungsfähige Werkzeuge für Berechnungen, Datenauswertung und kleinere Automatisierungen. In dieser Zeit entstanden zahlreiche VBA-Programme mit komplexen Userforms. Rückblickend eine wichtige Tätigkeit, der mein Verständnis für strukturiertes Programmieren und technische Softwarelösungen geprägt hat.

Der neue Aufgabenbereich - Softwareentwicklung im Ingenieurkontext

Nach diesen ersten Jahren mit Fokus auf die ingenieurspezifischen Herausforderungen kam ein neuer und für meine weitere berufliche Entwicklung prägender Verantwortungsbereich hinzu: die Bereitstellung von Ingenieurwissen als moderne Software-Applikation, als zentrales Werkzeug für Kolleginnen und Kollegen im Unternehmen.

Anfangs war mir der Umfang dieses neuen Aufgabenfelds nicht vollständig bewusst. Ich war ein erfahrener VBA- und Matlab-Programmierer, aber Softwareentwicklung war etwas anders. Sie bedeutete nicht nur Code schreiben, sondern auch Architektur denken, Wartbarkeit sicherstellen und Teamarbeit über Disziplingrenzen hinweg. Mit Offenheit, Neugier und der Unterstützung großartiger Kolleginnen und Kollegen aus der Softwareentwicklung wuchs ich Schritt für Schritt in diese Rolle hinein.

Nach und nach wurde dieser Bereich immer wichtiger. Die Zusammenarbeit mit den Softwareentwicklern wurde enger, mein Verständnis für saubere Architekturen und Softwareprozesse wuchs. In den letzten drei Jahren meiner Tätigkeit lag mein Schwerpunkt schließlich auf der Backend-Entwicklung mit Java, Spring Boot und Oracle-SQL.

Diese Arbeit hat mir große Freude bereitet, die Verbindung von Ingenieurwissen und Softwarearchitektur war für mich eine faszinierende Aufgabe. Nach einem Wohnortwechsel und der Übernahme familiärer Verantwortung war die Fortführung dieser Stelle nicht möglich. Statt diese neue Phase als berufliche Unterbrechung zu betrachten, nutze ich sie gezielt, um mein Profil weiter in Richtung moderner Softwareentwicklung zu schärfen. So entstand eine Phase der beruflichen Neuorientierung Richtung Softwareentwicklung.

Die anschließende Neuorientierungsphase - verschiedene Wege des Lernens

Im Maschinenbaustudium am KIT konnte ich mich über viele Semester intensiv mit den unterschiedlichsten Aspekten des Ingenieurwesens auseinandersetzen. Auch wenn ich vieles davon im Berufsalltag nicht direkt anwenden konnte, war dieses breite Verständnis entscheidend. Zu wissen, dass Themen über den eigenen Schreibtisch hinausgehen, schafft erst die Grundlage für Innovation.

Die Softwareentwicklung habe ich dagegen vor allem in der Praxis gelernt, im direkten Austausch mit erfahrenen Entwicklerinnen und Entwicklern, durch zahlreiche in-House Schulungen und eigenständiges Einarbeiten in neue Technologien. So entstand über die Jahre ein breites, praxisnahes Wissen, allerdings mit Lücken in Bereichen, die nicht Teil meines Verantwortungsbereichs waren.

Genau hier setzt meine Neuorientierungsphase an. In einer Phase mit begrenzter verfügbarer Zeit habe ich diese Zeitfenster systematisch genutzt, um mein Wissen gezielt zu erweitern und zu strukturieren, mit zertifizierten Online-Kursen, Fachliteratur und Tutorials. Der Fokus lag dabei auf:

  • Grundlagen moderner Frontend-Entwicklung
  • Allgemeine Softwarearchitektur und Best-Practices
  • Erweiterung meiner Backend-Kompetenzen um Python/Flask neben Java/Spring Boot
  • Einführung in KI-Grundlagen mit Bezug zur Softwareentwicklung

Parallel habe ich das Gelernte in kleineren Softwareprojekten umgesetzt, praxisnah und anwendungsorientiert und immer mit dem Blick auf die Verbindung von Ingenieurmethodik und moderner Softwareentwicklung.

Meine Motivation

In den vergangen 11 Jahren, in denen ich nach und nach in die Softwareentwicklung hineingewachsen bin, habe ich gemerkt, wie viel Freude und Motivation mir moderne Softwareentwicklung bereitet. Besonders die Aufgabe, technisches Fachwissen in wartbare, skalierbare Software zu überführen, die von vielen Kolleginnen und Kollegen genutzt werden kann, empfinde ich als sehr erfüllend.

Ich habe erlebt, welchen Mehrwert gut entwickelte Software im Unternehmensalltag schaffen kann. Sie macht Wissen zugänglich, vereinfacht Prozesse und unterstützt Menschen dabei, effizienter und sicherer zu arbeiten. Gerade an der Schnittstelle aus Fachdomäne und Softwarearchitektur sehe ich großes Potential für modulare, skalierbare Webanwendungen. Moderne Backend-Architekturen, saubere Datenmodelle und standardisierte REST-APIs ermöglichen es, komplexe fachliche Logik strukturiert abzubilden und über Browser-basierte Frontends unabhängig vom Gerät und Betriebssystem nutzbar zu machen.

All dies ist für mich die Motivation, mich beruflich konsequent in Richtung Softwareentwicklung zu orientieren und dabei meine langjährige industrielle Erfahrung in der Entwicklung technischer Berechnungstools einzubringen. Gleichzeitig ist mir wichtig, dass Lernen nicht nur theoretisch stattfindet. Aus meiner Sicht führt kein Weg an Praxis, Praxis, Praxis vorbei. genau hier setzt mein Referenzprojekt an.

Die heat-conduction-app - mein Referenzprojekt

Bei der heat-conduction-app handelt es sich um eine technische Webanwendung, die exemplarisch für die Umsetzung von Fachlogik in moderne Software steht. Sie basiert auf einem zentralen physikalischen Prinzip: dem ersten Fourierschen Gesetz der Wärmeleitung. Diese Gleichung beschreibt in ihrer vereinfachten Form die stationäre eindimensionale Wärmeleitung, eine grundlegende Berechnungsbasis im Maschinenbau, und bildet damit den idealen Einstieg für eine technisch fundierte, zugleich schlanke und modulare Web-Applikation.

Bereits zu Beginn meiner Neuorientierungsphase habe ich mir intensiv Gedanken gemacht, welcher Software-Stack sich für kleine bis mittlere technische Berechnungstools am besten eignet. Ich habe unterschiedliche Frameworks und Architekturen analysiert und sie mit meiner langjährigen Erfahrung in der Entwicklung ingenieurtechnischer Tools abgeglichen. Daraus entstand das Konzept für meine Technologieträger-App, die heat-conduction-app.

Mit dieser Anwendung möchte ich das Konzept “Technische Fachdomäne als moderne Webanwendung” praxisnah demonstrieren. Sie dient mir als:

  • Referenz für mein Verständnis moderner Backend- und Webarchitekturen
  • praktische Übungsplattform für sauberes API-Design, Modularisierung und Erweiterbarkeit
  • Ausgangspunkt für Blog-Artikel, Architekturüberlegungen und technische Entscheidungsfindung

Damit markiert das Projekt für mich den bewussten Übergang von reiner Weiterbildung hin zu produktiver, strukturierter Projektarbeit, wie sie auch im professionellen Softwareumfeld erforderlich ist. Mit dem klaren Ziel, diese Kombination aus Engineering-Domäne und moderner Softwareentwicklung künftig in einer festen Softwareentwicklerrolle produktiv einzubringen.

Die Umsetzung - Das 4-Phasen Modell als Architektur- und Lernframework

Das 4-Phasen-Modell meiner Demo-Applikation: Von Schnelligkeit über Persistenz und Flexibilität bis hin zur Benutzerfreundlichkeit.
Das 4-Phasen-Modell meiner Demo-Applikation: Von Schnelligkeit über Persistenz und Flexibilität bis hin zur Benutzerfreundlichkeit.

Das 4-Phasen-Modell meiner Demo-Applikation ist kein klassischer Projektplan, sondern ein bewusst gewähltes Architektur- und Lernframework für mein Referenzprojekt. Es strukturiert die technische Entwicklung in klar definierte architektonische Evolutionsstufen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen und Schwerpunkte adressieren.

Das Modell begleitet die Anwendung von der ersten lauffähigen Berechnung bis hin zu einer potenziell produktiv nutzbaren Web-Applikation und macht dabei bewusst sichtbar, wie sich Architektur mit wachsenden Anforderungen weiterentwickelt.

Die vier Phasen im Überblick:

  • Phase 1 - Schnelligkeit: Ein lauffähiger Prototyp mit vollständigem Stack und Datenbankintegration. Fokus auf Backend-Funktionalität und einer einfachen, serverseitig gerenderten Oberfläche (SSR).

  • Phase 2 - Persistenz: Ausbau zur produktnahen Applikation mit stabiler Backendstruktur, Usermanagement und Datenpersistenz. Ziel: aus einem „Entwurfstool“ eine funktionsfähige App mit nachhaltiger Architektur machen.

  • Phase 3 - Flexibilität: Transformation vom monolithischen SSR-Ansatz zu einem API-basierten Design. Berechnungen werden über eine REST-Schnittstelle verfügbar, das UI wird entkoppelt, Grundlage für Integration und Automatisierung.

  • Phase 4 - Benutzerfreundlichkeit: Umsetzung eines modernen Frontends (React-SPA) für interaktive Visualisierungen und komplexe Eingaben. Dieser Schritt bleibt optional, dank der modularen Architektur ist eine spätere Erweiterung problemlos möglich.

Dieses 4-Phasen-Modell verbindet fachliche Anforderungen, technische Machbarkeit und Architekturentwicklung. Es dient mir als Leitlinie, um Architekturentscheidungen transparent zu machen und die Anwendung schrittweise entlang realistischer Entwicklungsstufen weiterzuentwickeln.

Fazit & Ausblick auf Teil 2

In diesem ersten Teil habe ich meinen beruflichen Hintergrund und meine aktuelle Neuorientierung skizziert. Die heat-conduction-app ist dabei mein bewusst aufgebautes Referenzprojekt, mit dem ich mein Architekturverständnis, meine Backend-Kompetenzen und die Verbindung von Engineering-Domäne und moderner Softwareentwicklung sichtbar mache.

Das Projekt begleitet meine gezielte Weiterentwicklung als Softwareentwickler und dient mir als praxisnahe Plattform für Architekturentscheidungen, technologische Vertiefung und saubere Softwarestruktur.

In Teil 2 gehe ich auf den fachlich-technischen Hintergrund ein: das erste Fouriersche Gesetz der Wärmeleitung und warum ich genau diesen Anwendungsfall als Grundlage für die Referenzanwendung gewählt habe.

Der Blog dokumentiert meine Weiterentwicklung und meine Arbeit an diesem Projekt. Wenn du Anregungen, Rückfragen oder Feedback hast, freue ich mich über den Austausch per Email oder auch auf LinkedIn.