Im ingenieurwissenschaftlichen Kontext bezeichnet der Begriff Capability das quantifizierbare Leistungsvermögen eines Werkstoffs, eines Bauteils oder eines Prozesses unter definierten Randbedingungen. Er umfasst sowohl die erreichbaren Kennwerte (z.B. Festigkeit, Bruchzähigkeit, Leitfähigkeit) als auch die Zuverlässigkeit, mit der diese Kennwerte innerhalb vorgegebener Streuungsgrenzen eingehalten werden.
Werkstoffbezogene Capabilities werden typischerweise durch Eigenschaftsprofile beschrieben, etwa Spannungs-Dehnungs-Kurven, Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubilder oder Ermüdungs-Wöhlerlinien. Aus solchen Datensätzen werden Grenzwerte wie zulässige Spannungen, Einsatztemperaturen oder maximale Zyklenzahlen abgeleitet. Die Capability ist damit stets eine Funktion von Mikrostruktur, Herstellungsroute und Belastungskollektiv.
Auf Prozessebene beschreibt Process Capability (z.B. über Cp, Cpk) die Fähigkeit eines Fertigungsprozesses, spezifizierte Toleranzfelder reproduzierbar einzuhalten. Dies ist entscheidend für die Übertragung nomineller Werkstoffeigenschaften auf das reale Bauteil. Abweichungen durch Porosität, Gefügedefekte oder Eigenspannungen reduzieren die effektive Capability der Struktur.
In der Strukturauslegung werden Capabilities über Design Allowables und Sicherheitskonzepte in die Bemessung integriert. Dabei ist zwischen kurzfristiger Leistungsfähigkeit (z.B. statische Tragfähigkeit) und langfristiger Capability (z.B. Ermüdungs- und Korrosionsbeständigkeit) zu unterscheiden. Moderne Ansätze wie Integrated Computational Materials Engineering koppeln mikrostrukturbasierte Modelle mit Lebensdauer- und Zuverlässigkeitsanalysen, um Capabilities prädiktiv zu bestimmen und zu optimieren.
© 2026