Metallische Strukturwerkstoffe für den Leichtbau weisen geringe Dichten und hohe spezifische Festigkeiten auf. Aufgrund dieser Merkmale kann das Gewicht in Automobil- und Flugzeuganwendungen deutlich reduziert werden, wodurch sowohl der Treibstoffverbrauch als auch der Ausstoß von Treibhausgasen sinkt. Diese Doktorarbeit beschäftigt sich mit neuen Trends in der Produktion und im Design dreier verschiedener Leichtbauwerkstoffklassen: Mg-Legierungen, Al-Legierungen und intermetallischen Titanaluminiden. In dieser Hinsicht spielt die Untersuchung von Phasenumwandlungen eine wichtige Rolle, da die Eigenschaften eines Materials durch seine Phasenzusammensetzung und das Gefüge bestimmt werden. Zur in situ Untersuchung von Phasenumwandlungen unter vergleichbaren Bedingungen wie bei der Fertigung, bei Wärmebehandlungen oder bei der Anwendung ist die Verwendung von Synchrotronstrahlung, aufgrund der erreichbaren hohen zeitlichen Auflösung, bestens geeignet. Für die Studien in dieser Arbeit wurden daher vorwiegend Synchrotronstreu- und Beugungsmethoden verwendet. Die Studien werden im Folgenden kurz vorgestellt: 1) Im Hinblick auf die Entwicklung von Al-Legierungen haben sich viele Untersuchungen mit den neuartigen Al-Mg-Zn-Cu ¿Crossover¿-Legierungen befasst. Neben ihrer ausgezeichneten Umformbarkeit, sind sie außerdem aushärtbar und zeigen eine hohe Recyclebarkeit. Aufgrund ihrer guten Schweißbarkeit könnten sie auch für die Additive Fertigung eingesetzt werden. In dieser Arbeit wurde die geringe Abkühlratenempfindlichkeit einer neuartigen Crossover-Legierung, die speziell für die additive Fertigung entwickelt wurde, nachgewiesen. 2) Eine Alternative zu gängigen Herstellmethoden von Mg-Legierungen bietet die drahtbasierte Additive Fertigung. In dieser Arbeit wurde das Verhalten beim Aushärten einer AZ91 Mg-Legierung, die durch Lichtbogendraht-Auftragsschweißen hergestellt wurde, untersucht. Dabei wurde eine beschleunigte Ausscheidung im Vergleich zu gegossenen Legierungen beobachtet, welche auf eine erhöhte Anzahl von Keimstellen zurückgeführt werden kann. 3) Aufgrund der extremen Abkühlraten beim selektiven Laserschmelzen können Ungleichgewichtsumwandlungen auftreten, welche bei Titanaluminiden wegen der Vielzahl an Phasenumwandlungen mithilfe von Mikroskopie nur schwer erkennbar sind. Daher wurde ein neues Setup verwendet, um in situ die Erstarrung und Festphasenumwandlungen beim Laserschmelzen einer Ti-48Al-2Cr-2Nb Legierung zu untersuchen. Hierbei konnte die peritektische Erstarrung beobachtet werden. Ferner wurde die Bildung der ¿ Phase unterdrückt. 4) Kostengünstige Mn-haltige Titanaluminidlegierungen könnten einen breiteren Einsatz von Titanaluminiden bewirken. Für die Legierungsentwicklung ist jedoch die Kenntnis des thermischen und chemischen Stabilitätsbereichs der spröden Ti(Mn,Al)2 Phase wichtig, welche bei Einsatztemperaturen gebildet werden kann. Diese Arbeit zeigte, dass diese Phase unter 900 °C stabil ist und ab einem lokalen Mn-Gehalt von circa 16 at.% gebildet wird. Zusammenfassend erweitern diese Untersuchungen das Wissen über Leichtbauwerkstoffe und können als Basis zur Optimierung von Legierungen und Prozessen verwendet werden.