Fakulta strojní Technické univerzity v Liberci (FS TUL ) získala akreditaci pro vzdělávání v novém profesně zaměřeném, bakalářském studijním programu Udržitelné inženýrství. Jedná se o interdisciplinárně zaměřený studijní program, pro který šest fakult TUL aktuálně dokončuje přípravu předmětů (kromě fakulty strojní to je fakulta textilní, ekonomická fakulta, fakulty pedagogická, mechatroniky i fakulta zdravotnických studií). Zájemci o studium dostanou šanci v akademické roce 2026/27.
V roce 2023 MŠMT v rámci výzvy 7.4 Národní plán obnovy pro oblast vysokých škol pro roky 2023—2025 uvolnilo finanční prostředky na projekty, jejichž jednou z aktivit bylo vytvoření nového studijního programu, který bude reflektovat problematiku udržitelnosti. Na návrhu nového studijního programu a sestavení akreditačního spisu se napříč fakultami liberecké univerzity pracovalo rok a půl a byl akreditován v květnu 2025. Participací šesti fakult vznikl program, který seznámí studenty s dopady průmyslového znečištění na naše zdraví a přírodu. A seznámí je také s materiály a technologiemi, které tyto odpady generují, a to ať už se jedná o strojírenství, textilní průmysl, či zpracování plastů, i s možnými řešeními, jak tyto odpady minimalizovat a eliminovat. Studenti projdou předměty typu Materiálové systémy, Technologické procesy a vznik odpadů, dále Analýza materiálových odpadů, Základy ekologie, Chemie životního prostředí, Filtrace a separace, Nakládání s plastovými odpady atd. Současně je ovšem ekonomické předměty uvedou též do základů ekonomiky podniku a problematiky udržitelnosti v podnicích. „Než jsme začali program připravovat, hledali jsme, co nabízejí jiné vysoké školy, abychom nevytvořili duplicitu. A je zřejmé, že podobně koncipovaný program jiná vysoká škola nenabízí. Studijní program Udržitelné inženýrství je, podle mne, takovým širokým zaměřením v České republice zatím jediný,“ konstatuje garantka programu docentka Dora Kroisová z katedry obrábění a montáže FS TUL.
Univerzita reaguje na měnící se evropskou legislativu
Zmíněný studijní program je akreditován ve dvou oblastech, a to v oblasti 27 — Strojírenství, technologie a materiály a v oblasti 3 — Biologie, ekologie a životní prostředí, a není tudíž ryze „strojařský“. Cílem profesního bakalářského studijního programu je připravit odborníky, kteří rozumějí nejen materiálům, jejich složení, struktuře a technologickým procesům jejich zpracování, ale také odpadům z jejich výroby a jejich dopadům na životní prostředí a zdraví člověka. „Studium propojuje technické znalosti s problematikou odpadového hospodářství, legislativou a principy udržitelného rozvoje. Důraz je kladen na praktickou výuku, která studentům umožní získat reálné zkušenosti a připravit se na profesní praxi. Reagujeme tak na měnící se evropské legislativy s důrazem na nakládání s odpady. Připravili jsme studijní program, který bude řešit tento problém od začátku do konce. To znamená, co jsou to odpady, jak s nimi nakládat, související legislativní rámce, kde vznikají, jak se dají upravovat a dále využívat, samozřejmě s ohledem na dopad na životní prostředí a zdraví,“ přibližuje nový interdisciplinární program profesor Petr Lenfeld, prorektor TUL pro vědu a výzkum, s tím, že absolvent bude mimo jiné vzdělán i v základech managementu udržitelného rozvoje, aspektech udržitelnosti v hospodaření podniků a bude mít základy týkající se právního rámce a regulace v odpadovém hospodářství. Studenti budou připravováni zejména pro pozice: technik ekolog, technik ekolog pro chemické látky a technik specialista pro odpadové hospodářství. Najdou uplatnění ve strojírenských, textilních, stavebních a zpracovatelských firmách, ve kterých dochází při výrobě a zpracování materiálů ke generování odpadních produktů a kde firmy povinně zodpovídají za generování, ohlašování, uskladňování a likvidaci odpadních produktů podle aktuálního znění zákona o odpadech a směrnicích EU. Další uplatnění absolventů lze předpokládat ve státní správě.
Odpadové hospodářství ze všech úhlů
Studijní program Udržitelné inženýrství je primárně zaměřen na odpadové hospodářství, ale z mnoha úhlů pohledu, a připraví odborníky na firemní odpadové hospodářství. Budou se věnovat nejen strojírenským procesům zaměřeným na kovy a slitiny či vznik odpadů z nich, ale také procesům v plastikářském průmyslu a materiálovým systémům v průmyslu textilním. Zahrne tedy i vlákna textilních přízí a odpady z těchto procesů, u nichž jsou aktuálním tématem mikroplasty (tedy částice o délce menší než 5 μm), které se zejména do vzduchu a do vody uvolňují prakticky ze všech typů textilií: z oděvů, z bytových textilií, ale i z technických textilií používaných v automobilech nebo v geotextiliích. Studenti zároveň získají základy ekologie, chemie a ekonomiky a naučí se získaná data zpracovat a statisticky vyhodnotit, případně napsat odborný text. Tak, aby se mohli zapojit do firemního managementu udržitelného rozvoje. „Takoví lidé jsou potřeba, na trhu práce však zatím chybějí. Ve výrobních procesech vzniká velké množství odpadu, k tomu přibývají špatně vyrobené nebo nefunkční výrobky, kdy jde o to, aby neskončily na skládce nebo ve spalovně, ale aby se daly recyklovat a vrátit do výroby. Připravíme studenty na to, aby nejen věděli, jak odpady vznikají, ale aby uměli řešit jejich další využití a věděli také, jaký dopad mají na životní prostředí a na lidské zdraví při respektování legislativního rámce z hlediska odpadů,“ říká docentka Kroisová. Takto připravení pracovníci ve firmě pak budou podle ní schopni provést základní analýzy generovaných odpadů, posoudit úrovně jejich nebezpečnosti pro zdraví člověka a přírodní prostředí z krátkodobého hlediska, navrhnout krátkodobé, respektive dlouhodobé řešení problému v souladu s platnými legislativními opatřeními minimalizace, eliminace a recyklace.
Důraz na ochranu zdraví před jemnými částicemi
Impulsem pro vznik nového studijního programu byla mimo jiné dřívější spolupráce katedry obrábění a montáže, kterou TUL navázala s odborníky z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a z Akademie věd České republiky. Vědecké týmy v letech 2015—2019 podrobně zkoumaly, kolik drobných částic při obrábění a dalších vybraných technologiích (svařování, slévání) vzniká, jak jsou tyto částice velké a jak mohou zatěžovat živý organismus. Z vyhodnocených výsledků stanovení těchto mikročástic a nanočástic vznikla řada odborných publikací. Ty jasně ukazují, že jemné částice představují významné zdravotní riziko, zejména pro dýchací a oběhovou soustavu. „Pokud víme, že problém existuje a jaké má příčiny, je naší povinností na něj reagovat. Proto jsme téma ochrany zdraví při technických procesech také následně zařadili do nového studijního programu. Cílem je, aby se studenti například naučili rozpoznat a měřit rizika spojená s jemnými částicemi, správně volit technologické postupy, používat účinné odsávání a filtraci a dodržovat ochranné pracovní postupy. Jinými slovy, chtěli jsme propojit technickou odbornost se zodpovědným přístupem k ochraně lidského zdraví v provozních podmínkách a s hygienou práce,“ dodává docentka Kroisová.
Součástí studia jsou i odborné praxe v podnicích
Na studující čeká každý semestr exkurze ve firmě a v posledním ročníku je naplánována dvanáctitýdenní odborná praxe v podniku, kde mohou získat konkrétní zadání pro bakalářskou práci související s konkrétní problematikou podniku a po ukončení studia v něm mohou být zaměstnáni. Bonusem je, že do výuky se zapojí i odborníci z praxe. Například výuku předmětů zaměřených na dopad znečištění na zdraví člověka a přírodní prostředí, ochranu zdraví člověka, hygienu práce a toxikologii zajistí odborníci z Krajské hygienické stanice Libereckého kraje. A předmět Udržitelnost aplikovaná do průmyslové výroby garantuje a bude vyučovat odborník ze Škoda Auto. Ve výuce se podle profesora Lenfelda zúročí výsledky univerzitního i smluvního výzkumu. „Na fakultě strojní máme předmět zabývající se recyklací skleněných produktů a keramiky i výzkumem a vývojem polymerů a kompozitů s přírodními plnivy rostlinného a živočišného původu s cílem nahradit minerální a syntetická plniva. Probíhá výzkum rozložitelných biokompozitů, s přísadami na přírodní bázi, jako je celulóza, ale zkoumáme i využití odpadních surovin, jako jsou rýžové slupky nebo kávová sedlina. Fakulta textilní má velmi dobré výsledky v oblasti recyklace a kompostování textilu. Aktuálními problémy spojenými s textilem a zaměřenými na ekologii se dlouhodobě zabývá profesor Jakub Wiener z katedry materiálového inženýrství Fakulty textilní TUL. Upozorňuje na rizikové mikroplasty, které vstupují do přírodních ekosystémů. To vše je pro podnikové strategie udržitelnosti důležité a firmy nám vycházejí vstříc. Máme uzavřených už více než deset smluv s průmyslovými partnery, kde budou studenti vykonávat praxi a získají témata pro své závěrečné práce,“ doplňuje profesor Lenfeld.
Firmy mají o absolventy zájem
Dříve než fakulta strojní přikročila k přípravě studijního programu, oslovila téměř dvě desítky strojírenských, textilních i zpracovatelských firem a s jejich zástupci se podle docentky Kroisové shodli na tom, že na trhu práce chybějí technicky vzdělaní absolventi schopní řešit výzvy v oblasti environmentálních otázek a udržitelnosti. To ostatně potvrzuje i Tomáš Radosta, technický ředitel liberecké firmy Magna Exteriors, výrobce exteriérových, většinou do barvy lakovaných plastových dílů pro automotive: „Vzhledem k energetické náročnosti výroby je naše společnost velmi odpovědná k životnímu prostředí a snižování energetické náročnosti. I když máme své odborníky, potřebujeme další lidi zapálené pro ekologii, kteří se k odpadovému hospodářství budou stavět v širších souvislostech — a to je přesně to, co nový studijní program nabízí. Potřebujeme lidi do energetiky, kteří budou prosazovat úspory ve vytápění, ve výrobě a nakládání se stlačeným vzduchem, ale i v údržbě strojního vybavení. Instalujeme stroje s vyšší efektivitou, nahrazujeme standardní motory za motory s frekvenčními měniči. To si vyžaduje kvalifikované síly. Velkou výzvou je digitalizace vstupů a výstupů výrobních procesů, které snižují množství odpadu. Snažíme se jít v oblasti ekologie stále dopředu, investujeme do úspor energie a nakládání s odpady, a proto se těšíme na absolventy programu Udržitelné inženýrství,“ říká Tomáš Radosta.
Mezioborovost je nutností
Nový studijní program je podle děkana Fakulty strojní TUL docenta Jaromíra Moravce dalším krokem fakulty i celé univerzity k mezioborovosti, která je stále aktuálnější a z hlediska dalšího rozvoje fakulty nezbytná. Fakulta strojní spolupracuje ve vědě a výzkumu, ale i ve výuce s ostatními fakultami univerzity. Jako příklad spolupráce v oblasti výzkumu lze uvést například projekty zaměřené na vývoj nových elektromobilních platforem řešené ve spolupráci FS, CxI a FM nebo projekt 3D Star zaměřený na vývoj robotického ramene pro 3D tisk betonových konstrukcí, na němž se podílela FS společně s FM a FUA. Dosavadní spolupráce ve vzdělávací činnosti probíhala především bilaterálně. Participace šesti fakult na jednom studijním programu je podle něj mezioborovostí na vyšší úrovni. „Různorodost vědeckých oborů vyžaduje hledání mezioborové spolupráce. Specializace v jednotlivých oborech dosáhla vysoké úrovně, ale je potřeba také celistvější pohled na danou problematiku, a to je v rámci pouze jedné součásti univerzity obtížné. Například fenomén AI nebo strojového učení nebude a ani nemůže být doménou jednoho zaměření, pracoviště nebo fakulty. Bude zasahovat do všech oblastí lidské činnosti a jen na nás je, jak se s tím popasujeme. Stejně tak vzájemné provázání technických a přírodních věd, ekonomiky a legislativy bude v některých oblastech nezbytné a neobejdeme se bez úzké spolupráce. Proto chceme podporovat celistvý pohled na výrobní procesy, vědu i výzkum. Snažíme se o určitý nadhled a provázanost, protože tam, kde by jediná fakulta musela dělat ústupky, spolupráce více fakult přináší synergický efekt. A právě studijní program Udržitelné inženýrství má ambici vést studenty k celistvému pohledu na odpadové hospodářství. Naším cílem je vychovávat absolventy, kteří mají všeobecný přehled a celkový vhled do dané problematiky, absolventy, kteří dané problémy chtějí nejen řešit, ale také úspěšně vyřešit, případně nabízet alternativní možnosti. Využili jsme proto jedinečnou příležitost, že naše univerzita má šest oborově různorodých fakult a s jejich odbornou pomocí vytváříme efektivní celek a širší mezioborovost,“ říká docent Moravec. Provázanost bude podle něj ve vědeckém světě stále vyšší. Považuje za velkou výhodu, že přestože je liberecká univerzita univerzitou technickou, má i fakulty zaměřené humanitně, ekonomicky a zdravotnicky. Mezioborovost je podle něj pro budoucnost nezbytností, protože při požadovaných sofistikovaných řešeních si s „jednooborovou klasikou“ už nevystačíme. „Naše fakulta strojní se hlásí k myšlence nacházet mezioborové přesahy a postupně rozšiřovat pohled na technické problémy a výrobní procesy. I když strojírenský základ pro nás samozřejmě zůstane stěžejní,“ dodává docent Moravec, který byl akademickým senátem podruhé zvolen do funkce děkana pro období 2026—2030. Připouští, že fakulta strojní bude s největší pravděpodobností usilovat o akreditaci navazujícího magisterského, stejně profesně zaměřeného studijního programu.
A co je udržitelnost?
Pojem udržitelnosti často nelze podle docentky Kroisové jednoduše vysvětlit. Je to ale podle ní mimo jiné i osobní zodpovědnost, kterou je potřeba aplikovat v dostatečné míře i do průmyslové výroby. To se vztahuje k postupům, jimiž by se materiály a součástky vyráběly způsobem šetrnějším k životnímu prostředí a energeticky efektivně, se zaměřením na minimalizaci negativních dopadů na životní prostředí, společnost a ekonomiku. Cílem současné iniciativy udržitelných výrobních procesů je snižování spotřeby surovin, energie a odpadů v průběhu kompletního cyklu. A to na úroveň, která bude minimálně v rovnováze s přípustným zatížením naší planety. „Pravý úspěch udržitelnosti ale začíná u jednoduchých, přímočarých kroků a analýz v konkrétních firmách, kde pracují vzdělaní, spolehliví a zodpovědní lidé. Udržitelnost je klíčová pro budoucí inženýrství a firmy si už jsou vědomy toho, že musí implementovat zásady udržitelnosti do své každodenní činnosti,“ uzavírá docentka Kroisová. /Jaroslava Kočárková/
