In den Materialwissenschaften bezeichnet der Begriff Protokoll sowohl formalisierte Verfahrensbeschreibungen als auch strukturierte Daten- und Informationsaufzeichnungen. Protokolle dienen der Reproduzierbarkeit, Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit von Experimenten, Prozessen und Messergebnissen.

Experimentelle und analytische Protokolle umfassen detaillierte Anweisungen zu Probenvorbereitung, Prüfparametern, Geräteeinstellungen und Auswerteverfahren. Beispiele sind Fixierprotokolle in der Präparation (z. B. chemische Fixierung mikrostruktureller Proben), Messprotokolle (erfasste Parameter, Kalibrierzustände, Umgebungsbedingungen) und analytische Protokolle (z. B. standardisierte Abläufe für XRD, SEM/EDS oder DSC). Diese Dokumente sind entscheidend für Qualitätsmanagement, Normenkonformität und Auditierbarkeit.

Digitale und Kommunikationsprotokolle definieren Syntax, Semantik und Struktur des Datenaustauschs zwischen Geräten, Sensoren, Simulationsumgebungen und Leitsystemen. Im industriellen Umfeld ist OPC UA ein zentrales Protokoll für interoperable, semantisch angereicherte Kommunikation, etwa zur Anbindung von Prüfständen, Prozessanlagen oder Inline-Messsystemen an übergeordnete Steuerungen und Datenbanken.

Simulationsprotokolle dokumentieren Randbedingungen, Materialmodelle, Diskretisierung und numerische Verfahren von Berechnungen (z. B. FEM, CFD, Phasensimulationssoftware). Sie ermöglichen die Validierung gegen Experimente, die Wiederverwendung von Modellen und die langfristige Nachverfolgbarkeit digitaler Werkstoffentwicklungsprozesse.

Insgesamt bilden Protokolle – als Verfahrens-, Mess- und Kommunikationsregeln – die Grundlage für robuste, digital integrierte und normgerechte Werkstoffforschung und -entwicklung.