Materialmodellierung und Simulation vereinen Methoden über Skalen (DFT, Molekulardynamik, KMC, Phasenfeld, FEM, CALPHAD) zur Vorhersage von Eigenschaften, Mikrostrukturentwicklung und Bauteilverhalten. Kopplung, Parametrisierung und Validierung gegen experimentelle Daten sind entscheidend für Vorhersagekraft. Anwendungen reichen von Werkstoffdesign über Prozessoptimierung bis Lebensdauervorhersage; Unsicherheitsquantifizierung und Rechenkosten bleiben zentrale Herausforderungen.