Grundsätzlich bestimmen Heterogenitäten die Eigenschaften eines Materials unabhängig vom Material selbst. Allerdings ist in den meisten Fällen die wesentlich Frage, die nach den Konditionen unter welchen der Fehler kritisch wird. Um diese Frage zu beantworten, müssen verschiedene Aspekte wie die intrinsiche heterogene Struktur des Materials, seine Geometrie, Belastung und Umfeld berücksichtigt werden.

Mit modernen ZfP-Methoden können Form, Dimension und räumliche Verteilung eines Materials ermittelt werden. Jedoch ist dies nur der erste Schritt für die Prognose von Fehlerwahrscheinlichkeiten auf Basis von konventionellen und/oder bruchmechanischen Konzepten. Die Charakerisierung und Schätzung des Mikromechanismus des Fehlers ist der nächste und entscheidende Schritt. Im strategischen Projekt S2 stehen daher Identifikation und Analyse kritischer Defekte in Werkstoffen durch hochauflösende Gefüge-Analyse und die Bewertung durch In-situ Belastungsversuche im Vordergrund. Hauptziel ist die Kombination von fortgeschrittenen ZfP-Methoden, die auf verschiedenen Längenskalen zur Überwachung der Schadensentstehung von der Initiation bis zur Erscheinung eines Risses agieren. Nachstehende Ziele werden verfolgt: