Hybride Werkstoffe, d.h. Verbundwerkstoffe oder Werkstoffverbunde, die aus mehreren Einzelkomponenten intrinsisch hergestellt oder extrinsisch gefügt werden, spielen in der industriellen Anwendung eine immer wichtigere Rolle. Ziel des hybriden Leichtbau ist dabei in der Regel die Reduktion der Masse von Tragwerkstrukturen oder Bauteilen bei gleichzeitiger Erhöhung der Bauteilleistungsfähigkeit, die sich beispielsweise in einer höheren Steifigkeit, einer höheren Festigkeit, einer erhöhten Zähigkeit oder einer verbesserten Schwingfestigkeit äußert.

Neben Stählen mit einer vergleichsweise hohen Steifigkeit und Dichte besitzen primär die Leichtmetalle Aluminium und Magnesium sowie die Faserverbundkunststoffe auf Grund ihrer geringen Dichte ein hohes Leichtbaupotenzial. Die Kombination artverschiedener Werkstoffe in einem Verbundwerkstoff oder einem durch eine konventionelle Fügetechnologie generierten Werkstoffverbund resultiert dabei stets in der Entstehung einer Grenzfläche. Diese ist für die Leistungsfähigkeit des Verbundes mit entscheidend, da sie die Lastübertragung zwischen den Verbundpartnern gewährleistet. Gleichzeitig stellt sie eine Schnittstelle für die Entfertigung dar - ein entscheidender Schritt für die Verbesserung der Kreislauffähigkeit dieser Werkstoffklasse.

Die Forschungsaktivitäten des Lehrstuhls „Hybride Werkstoffe“ (Prof. Weidenmann), der Lehr- und Forschungseinheit „Mechanical Engineering“ (Prof. Sause) und der Juniorprofessur "Data-driven Materials Processing" (Prof. Lechner) sind im Institutsteil "Sustainable Technologies and Systems" des MRM eng verzahnt und umfassen das gesamte werkstoffkundliche Spektrum zur Aufklärung von Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen verschiedener Strukturwerkstoffe. Dazu gehört die Entwicklung von neuen Prozessrouten sowie die Charakterisierung der Mikrostruktur mit Hilfe metallographischer, mikroskopischer und tomographischer Verfahren. Die Gefügeparameter werden mit mechanischen Eigenschaften korreliert, die mit Hilfe verschiedener Charakterisierungsverfahren ermittelt werden und Rückschlüsse auf die prozessinduzierten Bauteileigenschaften zulassen, wodurch eine Werkstoffoptimierung möglich ist sowie im Idealfall die Vorhersage der Lebensdauer unter bauteilnahen Belastungen erlauben.