Ein Demonstrator bezeichnet in der werkstoffbezogenen Forschung und Entwicklung ein gezielt aufgebautes Versuchs- oder Funktionsmuster, mit dem die technische Machbarkeit, Performance und Integrationsfähigkeit neuer Materialien, Strukturen oder Fertigungsverfahren nachgewiesen wird. Demonstratoren schlagen die Brücke zwischen Grundlagenforschung (z. B. neue Legierungen, Polymere, Verbunde) und industrieller Umsetzung.

Typischerweise werden drei Klassen unterschieden: Labor-Demonstratoren (Proof-of-Principle auf kleinem Maßstab), Technikums- oder Pilot-Demonstratoren (maßstäblich vergrößerte Systeme unter quasi-industriellen Bedingungen) und felddemonstratoren (Einsatz im realen Anwendungsumfeld). In der Materialwissenschaft dienen sie u. a. zur Validierung von Lebensdauermodellen, Schädigungsmechanismen, Fügbarkeit, Rezyklierbarkeit und Zuverlässigkeit unter realistischen Belastungskollektiven.

Wesentliche Anforderungen an Demonstratoren sind eine klar definierte Zielgröße (z. B. spezifische Steifigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit), reproduzierbare Fertigungsrouten sowie ein belastbares Mess- und Prüfkonzept. Häufig werden normnahe Prüfmethoden (z. B. nach ISO/ASTM) integriert, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse in spätere Qualifizierungs- und Zulassungsprozesse (etwa Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik) zu erleichtern.

Demonstratoren sind eng mit Begriffen wie Prototyp, Testbed und Pilotanlage verwandt, unterscheiden sich jedoch durch ihren primären Fokus auf den wissenschaftlich-technischen Nachweis neuer Werkstoff- und Prozesskonzepte, nicht auf marktreife Produktgestaltung. Sie sind zentrale Instrumente in technologieorientierten Förderprogrammen und „Technology Readiness Level“-(TRL)-Roadmaps, da sie das Risikoprofil neuer Werkstoffe quantitativ bewertet und die Skalierung hin zur industriellen Anwendung strukturieren.