Stahlgusskomponenten weisen fertigungsprozessbasierte Imperfektionen auf, welche zu einer deutlich verringerten Ermüdungslebensdauer führen. Aufgrund der willkürlichen räumlichen Gestalt intrinsischer Defekte wird die Anwendung lokaler Bemessungskonzepte angeregt, um den sicheren Betrieb defektbehafteter Bauteile zu gewährleisten. Die vorliegende Forschungsarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung des lebensdauermindernden Effekts von Gussimperfektionen. Umfangreiche experimentelle Untersuchungen an ungekerbten und gekerbten Kleinproben aus nahezu defektfreiem Material dienen der Charakterisierung der Legierungen G12MnMo7-4+QT und G21Mn5+N. Weitere Schwingfestigkeitsversuche an volumen- und oberflächendefektbehafteten Großproben erlauben experimentelle Aussagen über die nachteilige Wirkung inhärenter Imperfektionen. Zur Quantifizierung dieses Effekts werden die untersuchten Defekte mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren und Bruchflächenanalysen geometrisch charakterisiert. Die gewonnenen Ergebnisse bilden die Basis für die anschließende Ermüdungsfestigkeitsbewertung. Basierend auf dem kritischen Abstands- und dem Verzerrungsenergiedichtekonzept wird eine statistische Methode zur Bemessung defektbehafteter Stahlgusskomponenten präsentiert, welche die Berücksichtigung der lokalen Defektgröße, -form und -orientierung, sowie des Größen- und Mittelspannungseinflusses im Zeit- und Langzeitfestigkeitsbereich ermöglicht. Die Bewertung basiert auf ebenen Defektprojektionen in Form von Röntgenbildern, welche die Anwendungsnähe der vorliegenden Arbeit unterstreichen. Zur Untersuchung des Einflusses lokaler Plastizität wird eine neuartige Methode vorgestellt, welche die Ermittlung der elasto-plastischen Verzerrungsenergiedichte auf Basis linear-elastischer Finite Elemente Simulationen ermöglicht. Das daraus resultierende Ermüdungsbewertungskonzept fasst die experimentellen Ergebnisse ungekerbter und gekerbter Klein-, sowie volumen- und oberflächendefektbehafteter Großproben in ein einheitliches Streuband zusammen. Das innovative elasto-plastische Bemessungskonzept weist eine erhöhte Bewertungsgenauigkeit im Vergleich zu linear-elastischen Ansätzen auf, welche auf die Berücksichtigung des effektiven Mittelspannungszustandes zurückzuführen ist. Da die erarbeitete Bemessungsmethodik ausschließlich auf ebenen Defektprojektionen und linear-elastischen Simulationen basiert, wird die numerische Effizienz erheblich gesteigert. Dies bestätigt die präsentierte Methodik als ingenieurmäßig anwendbaren Ansatz zur ganzheitlichen Ermüdungsfestigkeitsbewertung defektbehafteter Stahlgusskomponenten.