Die Kombination von faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen und Leichtmetalllegierungen bietet sich für den Einsatz in Leichtbaustrukturen im Transportsektor an, hauptsächlich aufgrund der optimalen spezifischen Festigkeit und Steifigkeit dieser Materialienkombination. Die Möglichkeit, Metalle und Verbundwerkstoffe zu verbinden, ist ein wichtiger Aspekt für die Kosteneffektivität der Hybridstrukturen in der Massenproduktion. Friction Spot Joining (FSpJ) ist eine alternative Festphase-Verbindungstechnik, die ihr Potenzial als Verbindungslösung für Hybridstrukturen durch das Erzielen guter mechanischer Eigenschaften und langer Haltbarkeit in früheren Untersuchungen bewiesen hat. Die industrielle Hochskalierung dieser neuen Technologie erfordert jedoch weitere Untersuchungen hinsichtlich der mechanischen Integrität und des Korrosionsverhaltens der damit hergestellten Verbindungen. Daher wurde diese Arbeit dem Verständnis der Schadensentwicklung an der Grenzfläche von AA2024-T3/CF-PPS FSpJ-Verbindung gewidmet. Die Finite-Elemente-Methode wurde angewandt und die einzelnen Verbindungszonen wurden basierend auf einem Gesetz der Traktions-Separation diskretisiert. Es wurde beobachtet, dass der Riß in der AZ ausgelöst wird und sich als symmetrische lineare Front von den Rändern zum Zentrum der verbundenen Fläche ausbreitet. Da sich der Schaden innerhalb der PDZ ausbreitet, wird die Ausbreitung zu einer unsymmetrischen linearen Front, die sich aufgrund der höheren Schälbeanspruchung in diesem Bereich vorzugsweise von der freien Kante des CF-PPSs her entwickelte. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie wurden Modifikationen der herkömmlicherweise angenommenen Versagenstheorie für FSpJ vorgeschlagen. Zusätzlich wurde die Ermüdung und Schadenstoleranz der Verbindungen unter einem gemischten I/II-Belastungsmodus bewertet. Die AZ zeigte eine geringe Risswachstumsresistenz (GI/II = 0,85 ± 0.01 J m-2), während die PDZ die am schadenstoleranteste Zone der Verbindungen darstellt (GI/II = 274 ± 1 J m-2). Das Ermüdungsrisswachstum der Verbindungen wird durch die Bindungszonen bestimmt und erfolgt in drei Stufen: Initiierung, linearer Bereich und instabiles Risswachstum. Eine stabile Risswachstumsrate wurde für AZ (0,10 ± 0,03 mm/Zyklus) und PDZ (0,006 ± 0,001 mm/Zyklus) gefunden. Dies zeigt, dass die Hauptverbindungszonen der FSpJ-Verbindungen definierte Eigenschaften haben, die das mechanische Verhalten der Verbindungen unter zyklischer Belastung bestimmen. Im Allgemeinen weisen die FSpJ-Verbindungen im Vergleich zu Klebeverbindungen eine geringere und stabilere Risswachstumsrate auf. Die Schlagzähigkeit der Verbindungen wurde mit dem Fallgewichtsversuch untersucht. Vier Stufen der Aufprallenergie wurden getestet: 2 J, 4 J, 6 J und 8 J. Eine einzelne FSpJ-Verbindung absorbierte bis zu 103 kJ m-2, während in der Literatur eine Energieabsorption von nur 48 kJ m-2 für Klebeverbindungen berichtet wurde. Die Restfestigkeit der Verbindungen nach dem Aufprall wurde durch Scherzugprüfungen bewertet. Die Verbindungen, die von der Aluminiumseite belastet wurden, absorbieren die Aufprallenergie in der globalen plastischen Verformung des Aluminiumteils, was die Ablösung der Grenzfläche verursacht. Die Aufprallenergie bei einer Belastung der Kompositseite wird größtenteils durch die Erzeugung und Ausbreitung von Beschädigungen in den Lagen des Verbundwerkstoffes absorbiert. Somit wird die Aufprallenergie im Falle eines Komposit-seitigen Aufpralls nur teilweise auf die Grenzfläche der Verbindungen übertragen. Dadurch wiesen diese Verbindungen nach dem Aufprall eine höhere Scherrestfestigkeit auf. Zudem wurde das Korrosionsverhalten der hergestellten Verbindungen während einer sechs-wöchigen Belastung mit Salzspray untersucht. Vier Stufen wurden identifiziert und mit der globalen Festigkeitsabnahme der Verbindungen korreliert: I - Wasser- und NaCl-Migration und anschließende Plastifizierung des Verbundwerkstoffes (-24% ULSF), II - Korrosionsschutz der PDZ durch die Polymerschicht in der AZ (-28% der ULSF), III - Ablösung der Polymerschicht in der AZ und Korrosion in der PDZ (-44% der ULSF), IV - generalisierte Korrosion in der PDZ und damit Abbau der Restfestigkeit. Zur Aufskalierung der FSpJ-Technologie wurde eine Flugzeugrumpf-Subkomponente mit FSpJ konstruiert. Im Vergleich zu Vollmetall- Nietkonstruktionen wurde eine Gewichtsreduktion von 20% erreicht, was die Einsatzbarkeit von FSpJ als Verbindungslösung für Flugzeughybridstrukturen erfolgreich demonstriert.