Der Begriff Aggregat bezeichnet in der Werkstofftechnik eine geordnete oder ungeordnete Zusammenlagerung von Partikeln, Molekülen oder Körnern, die durch physikalische oder chemische Wechselwirkungen gebunden sind und als größere, funktionale Einheit auftreten. Im Unterschied zu einem bloßen Gemisch bestehen zwischen den Einheiten eines Aggregats meist spezifische Bindungen (Van-der-Waals-Kräfte, elektrostatische, kovalente oder metallische Bindungen), die mechanische und thermodynamische Eigenschaften maßgeblich beeinflussen.
Auf mikroskopischer Ebene umfasst dies molekulare Aggregate (z.B. Selbstassemblate von Surfactanten oder Proteinaggregate), bei denen nicht-kovalente Wechselwirkungen zu geordneten oder amorphen Strukturen führen. Proteinaggregate können etwa in Biomaterialien zu veränderten rheologischen und Degradationseigenschaften führen.
Auf meso- bis makroskopischer Ebene bezeichnet man Partikelkollektive als Aggregate, etwa poröse Aggregatmaterialien oder rezyklierte Zuschlagstoffe in Betonen. Hier bestimmen Partikelgröße, Morphologie, Porosität und Grenzflächenhaftung die mechanischen Kennwerte (Festigkeit, Steifigkeit, Bruchzähigkeit) sowie Transportphänomene (Diffusion, Permeabilität).
Wesentlich ist die Abgrenzung zur Agglomeration: Aggregate weisen häufig stärkere, teilweise irreversible Bindungen zwischen den Primärpartikeln auf, während Agglomerate eher durch schwache, reversible Kontakte stabilisiert werden. Für die Entwicklung moderner Werkstoffe – von Nanokompositen über bioinspirierte Materialien bis zu nachhaltigen Baustoffen – ist das gezielte Design von Aggregatstruktur, -größe und -verteilung ein zentrales Steuerungsinstrument der makroskopischen Eigenschaften.
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