Umfasst die physikalisch fundierte Beschreibung des Flüssig‑Fest‑Übergangs in Metallen, Legierungen und Schmelzen mittels analytischer, numerischer und mesoskopischer Modelle. Berücksichtigt werden Wärme‑ und Stofftransport, Keimbildung, Kristallwachstum, Segregation, Konvektion und dendritische Morphologie zur Vorhersage von Mikrostruktur, Defekten und mechanischen Eigenschaften.