Variabilität bezeichnet in den Ingenieur- und Naturwissenschaften die systematische oder zufällige Streuung von Messwerten, Zustandsgrößen oder Modellparametern um einen Referenz- oder Mittelwert. In der Werkstofftechnik umfasst sie sowohl die Materialvariabilität (z.B. Schwankungen von Festigkeit, Elastizitätsmodul oder Porosität) als auch die Variabilität in Prozess- und Umgebungsbedingungen.

Auf mikroskopischer Ebene resultiert Variabilität typischerweise aus Unterschieden in Gefüge, Defektdichte, Phasenanteilen oder chemischer Zusammensetzung. Makroskopisch zeigen sich daraus resultierende Streuungen in Bauteileigenschaften oder Versagenslasten. Man unterscheidet häufig zwischen stochastischer Variabilität (inhärente, irreduzible Zufallsschwankungen) und epistemischer Variabilität (z.B. Messunsicherheit, Modellvereinfachungen, Inter‑Experten‑Variabilität bei Beurteilungen).

In der Praxis werden Werkstoff‑ und Parametervariabilitäten durch statistische Kennwerte (Varianz, Standardabweichung, Verteilungsfunktionen) beschrieben und in stochastischen oder probabilistischen Simulationsansätzen (z.B. Monte‑Carlo‑Analysen, Unsicherheitsquantifizierung) explizit berücksichtigt. Saisonale Variabilität von Umgebungsgrößen (Temperatur, Feuchte, Korrosivität) führt zusätzlich zu zeitabhängiger Streuung von Degradation oder Lebensdauer.

Für zuverlässigkeitsorientierte Auslegung, Sicherheitsfaktoren und strukturelle Integrität ist die korrekte Erfassung und Modellierung der Variabilität zentral. Sie erlaubt die Trennung zwischen unvermeidbarer Streuung und reduzierbarer Unsicherheit und bildet die Basis risiko‑informierter Entscheidungen in Forschung, Entwicklung und Normung.