Der Begriff Alternative bezeichnet in den Werkstoffwissenschaften eine Option, die einen etablierten Werkstoff, ein Verfahren oder ein Designkonzept ersetzt oder ergänzt. Im Fokus steht dabei nicht nur funktionale Gleichwertigkeit, sondern häufig eine Verbesserung in mindestens einer technischen, ökologischen oder ökonomischen Dimension.

Typische Treiber für alternative Werkstoffe und Technologien sind Rohstoffknappheit, Kostenreduktion, regulatorische Vorgaben (z. B. REACH, RoHS), Nachhaltigkeit (CO₂-Fußabdruck, Recyclingfähigkeit) sowie neue Anforderungsprofile (z. B. Leichtbau, Hochtemperaturbeständigkeit). Beispiele sind der Ersatz kritischer Legierungselemente (z. B. seltene Erden, Kobalt) durch substitutionsoptimierte Legierungen, der Austausch metallischer Werkstoffe durch faserverstärkte Polymere im Leichtbau oder Alternativen zu bleihaltigen Loten.

Wissenschaftlich erfordert die Bewertung von Alternativen eine systematische, multiparametrische Analyse: Werkstoffeigenschaften (mechanisch, thermisch, chemisch), Verarbeitbarkeit, Lebensdauerversagen (Ermüdung, Korrosion, Kriechen), Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Kosten werden im Lebenszyklusansatz (LCA, LCC) betrachtet. Dabei zeigt sich häufig, dass eine Alternative keine 1:1-Substitution darstellt, sondern Anpassungen im Bauteildesign, in der Fertigungstechnologie oder im Fügekonstrukt notwendig sind.

Im Forschungskontext umfasst der Begriff auch die Entwicklung disruptiver Alternativen, etwa neuartige Funktionswerkstoffe (z. B. Hochentropielegierungen, Metamaterialien) oder alternative Fertigungsverfahren wie additive Fertigung. Die wissenschaftliche Herausforderung besteht darin, Leistungsfähigkeit, Robustheit und Nachhaltigkeit solcher Alternativen quantitativ zu belegen und mit etablierten Lösungen belastbar zu vergleichen.