Unsicherheit bezeichnet in den Werkstoffwissenschaften die begrenzte Genauigkeit, mit der Messgrößen, Materialparameter oder Modellvorhersagen bekannt sind. Sie ist von einem bloßen Messfehler zu unterscheiden und wird formal im Rahmen der Unsicherheitsanalyse und -quantifizierung beschrieben.

Für experimentelle Daten steht die Messunsicherheit im Mittelpunkt. Sie umfasst zufällige (statistische) und systematische Anteile und wird häufig als kombinierte Standardunsicherheit mit Angabe eines Vertrauensniveaus (z. B. 95 %) angegeben. Das zugehörige Unsicherheitsbudget listet alle relevanten Beiträge, etwa Kalibrierunsicherheiten, Umgebungsbedingungen, Probenpräparation und Auswertealgorithmen.

In der Modellierung und Simulation (z. B. FE-Analysen, Phasenfeld-, DFT- oder Kalibrierungsmodelle) werden Unsicherheiten in Eingabeparametern, Randbedingungen und Modellstrukturen betrachtet. Die probabilistische Unsicherheitsquantifizierung beschreibt solche Einflüsse durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen und propagiert sie mittels Verfahren wie Monte-Carlo-Simulation, Polynomial Chaos oder stochastischer Galerkin-Methoden auf Zielgrößen wie Festigkeit, Lebensdauer oder Diffusionskoeffizienten.

Unsicherheitsabschätzung ist zentral für die Bewertung der Verlässlichkeit von Daten, der Vergleichbarkeit von Laboren, die Validierung von Modellen und für robuste Werkstoffauslegung. Eine transparente und normkonforme Angabe von Unsicherheiten (z. B. nach GUM) ist daher integraler Bestandteil qualitativ hochwertiger werkstoffwissenschaftlicher Forschung.