Aufgrund unterschiedlicher Lastprofile unterliegen technische Systeme individuellen Änderungen durch die Schadenserhöhung und die Änderungen von Systemparametern über die Einsatzdauer. Diese Änderungen führen zu einer Abnahme der Systemzuverlässigkeit und letztlich zum Funktionsverlust. Da die Alterung eines Systems unvermeidbar ist, sind sowohl die Identifikation von Effekten, die den größten Beitrag zum Funktionsverlust haben als auch die Vorhersage der verbrauchten bzw. verbleibenden Lebensdauer von zentraler Bedeutung zur Einleitung geeigneter Maßnahmen unter Berücksichtigung des momentanen State-of-Health (SoH). Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer effizienten Strategie zur Bestimmung des SoH und der Lebensdauervorhersage ausgewählter Komponenten rekuperativer und alternativer Energieerzeugungssysteme. Konkret werden die Komponenten von Wind-Turbinen (WT) betrachtet. Elementare Bestandteile sind somit insbesondere die Anpassung von Betriebsbedingungen und die Steigerung der Lebensdauer durch adaptive Regelungsstrategien auf Basis des geschätzten SoH. Zentrales Ziel der Arbeit ist die Modellbildung der Funktionalität technischer Systeme also die Erstellung von Lebensdauermodellen, welches die Grundlage zur Entwicklung einer geeigneten Regelungsstrategie bildet. Der Konzept ist als das Safety and Reliability Control Engineering (SRCE) Konzept genannt und wurde erstmals im Jahr 1996 entwickelt und veröffentlicht. Das eingeführte SRCE-Konzept ermöglicht es, die Systemzuverlässigkeit zu beeinflussen und die Lebensdauer unter Ber¨ucksichtigung von Wissen bezüglich des aktuellen SoH zu steigern. Zur Entwicklung eines Lebensdauermodells ist es notwendig, die Zusammenhänge zwischen den Messergebnissen eines Structural Health Monitoring (SHM) Systems und der Zustandsdegradierung zu identifizieren. In diesem Kontext wird ein Schwerpunkt dieser Arbeit auf SHM von Windturbinen Komponenten gelegt, wobei besondere Aufmerksamkeit auf SHM Methoden gerichtet wird, die zur Überwachung von Rotorblättern, Lagern, Getrieben sowie Energiespeichern geeignet sind. In diesem Sinne werden nicht nur einzelne Komponenten in ihrer Gesamtheit Berücksichtigt, sondern auch die verschiedenen Einsatzmaterialien (Verbundwerkstoffe, metallische Strukturen). Anhand eines Simulationsmodells wird die Implementierung einer adaptiven Regelungsstrategie für eine Windturbine diskutiert, welche die Möglichkeit zur gleichzeitigen Verlängerung der Lebensdauer sowie Leistungsregelung illustriert. Gemäß den Voraussetzungen für eine adaptive Regelungsstrategien wird die Ermüdungslast von Windturbinen untersucht und in das Modell integriert. In diesem Fall wird der Reglerentwurf durch Wissen, welches aus der Untersuchung der Ermüdungslast resultiert, und der Restlebensdauervorhersage bedingt. Die in dieser Arbeit vorgeschlagene, zuverlässigkeitsorientierte Regelungsstrategie beeinflusst die Zuverlässigkeit des Systems durch an den aktuellen SoH angepasste Regelungsvorgänge. Außerdem werden drei neue, im Kontext dieser Arbeit entwickelte Ansätze zur Lebensdauermodellierung präsentiert. Diese greifen auf SHM Daten aus der Überwachung eines tribologischen Systems zurück. Zusätzlich zur Entwicklung der Lebensdauermodelle für das tribologische System werden Untersuchungen bezüglich verschiedener Schädigungsmechanismen und Ansätze zur Lebensdauermodellierung von Lithium-Ionen Batterien (LIBs) anhand experimenteller Daten eines LIB Prüfstand dargestellt und diskutiert. Der Hauptbeitrag dieser Arbeit liegt in der Entwicklung neuer Ansätze zur Lebensdauermodellierung und dem Nachweis, dass eine adaptive, zuverlässigkeitsorientierte Regelungsstrategie die Vermeidung von vorzeitigem Systemversagen, erhöhten Betriebs- sowie Wartungskosten als auch kritischer Situationen, die zu großen ökonomischen sowie menschlichen Verlusten führen, ermöglicht. Mit den drei vorgeschlagenen Lebensdauermodellen konnten die vorgegebene oder zufriedenstellende Vorhersagegenauigkeiten erzielt werden. Dabei sind jedoch die Anzahl der Modellparameter, die Modellkomplexität, die Genauigkeit des Models und die Anforderungen an die experimentellen Datensätze unterschiedlich. Diese vier Kriterien werden vor dem Hintergrund der Modellevaluierung und Anwendbarkeit auf reale Systeme diskutiert. Durch die Messung struktureller Lasten und des Effektes mechanischer Belastung auf die Systemzuverlässigkeit kann gezeigt werden, dass eine adaptive Regelungsstrategie die Reduktion struktureller Lasten, insbesondere der auf die Rotorblätter wirkenden flap-wise Biegemomente, ermöglicht und somit eine Möglichkeit zur Steigerung der Restnutzungsdauer darstellt. Dabei ist die Diskrepanz zwischen gewünschter und tatsächlicher Generatorleistung minimal. Die Ergebnisse zeigen, dass im Fall exzessiver struktureller Lasten am Ende der Lebensdauer die Regelungsziele im Kontext der Energieerzeugung geringfügig geopfert werden. Die dargestellten Ergebnisse wurden mit einem Simulationsmodell einer Windturbine erzielt.