Fu probabilmente uno dei più grandi ingegneri che avviò il processo di industrializzazione della Germania.
Figlio di un ingegnere militare al servizio dell'Elettore Palatino
Karl Theodor IV, che divenne nel 1777 anche Elettore di Baviera, si formò alla Scuola del Corpo degli Ingegneri a Mannhein, tra il 1786 e il 1790 frequententando anche l'Osservatorio dell'Elettore, dove imparò l'uso della strumentazione astronomica.
Tra il 1791 e il 1793 si recò in Inghilterra, dove conobbe
James Watt e
Matthew Boulton, apprendendo i segreti della progettazione delle macchine a vapore. Rientrato in Germania, comprese che l'inferiorità degli strumenti tedeschi dipendeva dall'inesattezza delle scale graduate; inventò quindi una macchina per dividere superiore a quella di Jesse Ramsden. Nel 1804, con Liebherr e Utzschneider, fondò il
Mathematisch-Mechanisches Institut von Reichenbach, Utzschneider e Liebherr. Per risolvere i limiti ottici dei sistemi allora in uso, nel 1806 fu avviata la collaborazione con Fraunhofer che divenne presto socio dell'Istituto Ottico fondato a Benediktbeuern. Nel 1814 si separò dai soci per fondare con Ertel un nuovo laboratorio.
Nel 1821 abbandonò la meccanica di precisione per dirigere l'Ufficio centrale bavarese di Strade e Ponti, dedicandosi a monumentali progetti di ingegneria idraulica.