Sicherheitsrelevante Bauteile, bei denen ein Versagen im Betrieb katastrophale Folgen haben könnte, sind in der Regel auf eine extrem niedrige Versagenswahrscheinlichkeit ausgelegt und werden strengen Bauteilqualifizierungsverfahren gemäß von den Aufsichtsbehörden festgelegter Richtlinien unterzogen. Die Hersteller sind oft gezwungen, Tests an Komponenten in originaler bzw. skalierter Größe durchzuführen, um die Strukturintegrität unter definierten Belastungsbedingungen sicherzustellen. Diese sind in der Regel strenger, als die im Betrieb zu erwartenden. Dies ist in der Regel mit einem enormen experimentellen und finanziellen Aufwand verbunden. Daher versuchen die Hersteller, neue Strategien wie digitale Zwillinge zu entwickeln, mit denen die Kosten massiv gesenkt werden können, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, ein neues Verfahren zur Bewertung der Strukturintegrität einzuführen, dessen Hauptidee darin besteht, die experimentelle Prüfung von Bauteilen zu ersetzen oder zumindest zu reduzieren, indem für das Bauteil repräsentative Proben entworfen werden, die den großen Vorteil haben, dass sie auf herkömmlichen Laborprüfmaschinen unter quasi-statischen Bedingungen geprüft werden können. Die Wirksamkeit der Methodik wird anhand einer industriellen Fallstudie demonstriert, nämlich der Strukturintegrität einer Turbinenscheibe aus einer Ni-basierten Superlegierung, wie sie in Gasturbinen-Flugzeugtriebwerken eingesetzt wird, bei Überdrehzahl. Zunächst wurden die am stärksten belasteten Stellen im Bauteil unter kombinierten thermomechanischen Belastungen durch numerische Analysen bestimmt. An den kritischen Stellen wurden von den Aufsichtsbehörden vorgegebene, maximal zulässige Defekte angenommen. Für diese wurden die Rissspitzenparameter berechnet. Die später zu prüfenden Bruchmechanikproben wurden iterativ durch numerische Simulationen so entworfen, dass sie den Spannungszustand einschließlich der Constraintbedingungen und die am Bauteil ermittelten Rissspitzenbeanspruchungen reproduzierten. Mit ihnen wurde eine umfangreiche Versuchskampagne durchgeführt, bei denen das Versagen (Ductile Tearing oder plastischer Kollaps) experimentell untersucht wurde. Die Informationen über das stabile Risswachstum wurden post-mortem durch fraktographische Analysen ermittelt und in Verbindung mit speziellen numerischen Analysen zur Bestimmung der Risswiderstandskurven (R-Kurven) verwendet. Diese wurden im Rahmen eines analytischen Bauteilbewertungsverfahrens, das auf der CDF-Philosophie nach der europäischen SINTAP-Prozedur basiert, zur Vorhersage der Versagensarten und der entsprechenden kritischen Lasten verwendet. Die Ergebnisse stimmen gut mit den experimentellen Tests überein und zeigen das Potenzial der vorgestellten Methodik zur Vorhersage des Bauteilversagens.