Methodologie bezeichnet in der Werkstoffforschung das systematische Regelwerk, nach dem wissenschaftliche Fragestellungen in Untersuchungsabläufe, Datengewinnung und -auswertung überführt werden. Sie ist von der Methode zu unterscheiden: Methoden sind konkrete Verfahren (z.B. TEM, Zugversuch, DFT‑Simulation), während die Methodologie deren begründete Auswahl, Kombination und Sequenzierung beschreibt.

Eine robuste Methodologie beginnt mit der präzisen Problemdefinition und der Formulierung überprüfbarer Hypothesen. Darauf aufbauend erfolgt die Konzeption der Präparations- und Analysestrategie: Probenauswahl, Probenpräparation, Festlegung geeigneter analytischer und mechanischer Prüfverfahren sowie der Mess- und Auswerteprotokolle.

In der daten- und simulationsgetriebenen Werkstofftechnik orientieren sich methodische Rahmenwerke oft an etablierten Referenzmodellen wie CRISP‑DM für Data‑Mining‑Projekte oder dem V‑Modell für modellbasierte Entwicklung. Diese sorgen für Rückkopplung zwischen Simulation und Experimentierung, klare Validierungsstufen und nachvollziehbare Dokumentation.

Analytische Methodenentwicklung ist ein Spezialfall der Methodologie, bei dem neue oder verbesserte Mess- und Auswerteverfahren (z.B. korrelative Mikroskopie, multimodale Tomographie) systematisch geplant, charakterisiert und validiert werden. Standardisierte Methodiken (z.B. nach ISO/ASTM) stellen sicher, dass Ergebnisse vergleichbar, reproduzierbar und normgerecht sind.

Eine hochqualitative werkstoffwissenschaftliche Methodologie erfordert damit: klare Zieldefinition, begründete Methodenwahl, sorgfältiges Versuchs- und Simulationsdesign, statistisch fundierte Auswertung, Unsicherheitsanalyse sowie transparente Dokumentation und Versionierung der Vorgehensweise.