Der Begriff Lifecycle (Lebenszyklus) beschreibt die Gesamtheit aller Phasen, die ein Werkstoff oder ein Produkt von der Rohstoffgewinnung bis zur endgültigen Entsorgung oder Rückführung in den Stoffkreislauf durchläuft. Typischerweise umfasst der Lebenszyklus die Stufen Rohstoffextraktion, Herstellung und Verarbeitung, Distribution, Nutzungsphase, Instandhaltung sowie Wiederverwendung, Recycling oder Deponierung.

In der Werkstofftechnik ist die präzise Beschreibung und Quantifizierung von Lebenszyklen zentrale Grundlage für Lebenszyklusmanagement, Lebenszyklusengineering und Lebenszyklus-Kontrolle. Diese Ansätze zielen darauf, Werkstoffeigenschaften, Fertigungsprozesse und Produktdesign so zu gestalten, dass technische Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit, Ressourceneffizienz und Umweltverträglichkeit über alle Phasen hinweg optimiert werden.

Der Materiallebenszyklus fokussiert auf stoffliche Transformations- und Transportprozesse, Degradation (z. B. Korrosion, Ermüdung, Alterung von Polymeren) sowie auf die Eignung zur Wiederaufbereitung. Ein prominentes Beispiel ist der Batterielebenszyklus, bei dem elektrochemische Degradation, Sicherheitsanforderungen und Rückgewinnung kritischer Rohstoffe (Li, Co, Ni) über die gesamte Nutzungs- und Nachnutzungsphase betrachtet werden.

Lebenszyklusanalysen (LCA) quantifizieren Stoff- und Energieflüsse sowie Umweltwirkungen in den verschiedenen Phasen und bilden die Basis für vergleichende Bewertungen von Werkstoff- und Designalternativen. Für die Forschung ergeben sich daraus Anforderungen an lebenszyklusgerechte Werkstoffentwicklung, etwa verbesserte Rezyklierbarkeit, reduzierte kritische Elemente oder robuste Performance über verlängerte Einsatzzyklen.