In den Materialwissenschaften bezeichnet der Begriff Ökonomie nicht nur makroökonomische Zusammenhänge, sondern insbesondere die effiziente Nutzung von Ressourcen entlang des gesamten Lebenszyklus von Werkstoffen und Produkten. Dazu gehören Rohstoffgewinnung, Synthese und Verarbeitung, Nutzungsphase, Wiederverwendung, Reparatur, Remanufacturing sowie Recycling und Entsorgung.

Zentrale Zielgröße ist die Minimierung des Ressourcen- und Energieeinsatzes bei gleichzeitiger Maximierung der technischen Funktionalität und Lebensdauer. Dies erfordert eine quantitative Bewertung von Stoff- und Energieflüssen, etwa durch Lebenszyklusanalyse (LCA), Kosten-Nutzen-Analysen und techno-ökonomische Bewertungen. Die Gestaltung von Werkstoffen wird dabei zunehmend durch ökonomische Randbedingungen wie kritische Rohstoffe, volatile Rohstoffpreise und regulatorische Vorgaben geprägt.

Im Kontext von Kreislaufwirtschaft und zirkulärer Wertschöpfung verschiebt sich der Fokus von einer linearen „Take-Make-Dispose“-Logik zu zirkulären Ökonomien, in denen Materialien möglichst lange im technischen Kreislauf gehalten werden. Werkstoffwissenschaftliche Fragestellungen betreffen hier u. a. Design-for-Recycling, Sortier- und Trennbarkeit von Mehrstoffsystemen, Qualitätsverlust bei Mehrfachrecycling sowie die Entwicklung von Werkstoffen, die eine ökonomisch tragfähige Rückgewinnung seltener Elemente erlauben.

Damit wird die Ökonomie von Werkstoffsystemen zu einer interdisziplinären Schnittstelle: Materialdesign, Prozesstechnik und Nachhaltigkeitsbewertung müssen integriert werden, um sowohl technische Leistungsfähigkeit als auch ökonomische Effizienz in zirkulären Produktionssystemen sicherzustellen.