Evidence-basierte Ansätze in den Werkstoffwissenschaften

Evidence bezeichnet im wissenschaftlichen Kontext die Gesamtheit belastbarer Belege, die eine Hypothese stützen oder widerlegen. In den Werkstoffwissenschaften umfasst dies experimentelle Messdaten (z.B. Zugversuche, Kalorimetrie, Mikroskopie), numerische Simulationsergebnisse sowie statistisch ausgewertete Erfahrungswerte aus der Anwendungspraxis.

Zentral ist die Unterscheidung zwischen anekdotischen Beobachtungen und systematisch erhobener, reproduzierbarer Evidenz. Letztere erfordert klar definierte Versuchspläne, Kalibrierung und Rückführung der Messgeräte, Fehlerabschätzung (z.B. Konfidenzintervalle, Unsicherheitsbudgets) sowie transparente Dokumentation von Randbedingungen und Probenhistorie (Herstellung, Wärmebehandlung, Vorbelastung).

In der werkstofftechnischen Entwicklung führt die Aggregation von Evidenz aus unterschiedlichen Skalen – atomare Simulation, Mikrostrukturcharakterisierung, Bauteilversuch – zu konsistenten Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Evidence-basierte Modelle werden mittels Validierung und Verifikation (V&V) abgesichert; dabei wird überprüft, ob Modelle sowohl korrekt implementiert (Verifikation) als auch durch unabhängige Daten belegt (Validierung) sind.

Mit dem Aufkommen von High-Throughput-Methoden und Materials-Informatics wird die formale Behandlung von Evidenz immer wichtiger. Datenqualität, Metadaten, Rückverfolgbarkeit (Provenance) und statistische Robustheit entscheiden darüber, ob aus Datensätzen tatsächlich belastbare Evidenz für Design- und Sicherheitsentscheidungen abgeleitet werden kann. Evidence ist somit die methodische Grundlage für quantitativ belastbare Aussagen zu Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Funktionalität von Werkstoffen und Bauteilen.

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