An die Eigenschaften von Werkstoffen werden heute immer größere Anforderungen im Sinne einer mechanischen und thermischen Belastbarkeit und einer hohen Lebensdauer gestellt. Um diesem Tatbestand Rechnung zu tragen, müssen bei der Dimensionierung von Bauteilen und bei der Werkstoffentwicklung neben phänomenologischen Materialmodellen zunehmend mikromechanische und mechanismusbasierte Stoffmodelle eingesetzt werden. Erst durch die Kenntnis des Zusammenspiels der Werkstoffeigenschaften über mehrere Längenskalen hinweg können wesentliche Fortschritte im Kontext der Werkstoffmodellierung und -entwicklung erzielt werden. Dies hat zur Folge, dass nicht nur das Verhalten von der Makroebene über die Meso- und Mikroebene bis hin zur Nanoebene betrachtet werden muss, sondern dass es von besonderer Wichtigkeit ist, die Kopplung des physikalischen Verhaltens über diese verschiedenen Ebenen hinweg zu verstehen. Bei Verwendung phänomenologischer Materialmodelle nehmen neben Multiskalenmethoden Mehrfeld- und erweiterte Kontinuumsansätze eine wichtige Rolle ein, sodass die wesentlichen Herausforderungen an kontinuumsphysikalische Modelle in Zukunft in der Berücksichtigung der Mehrskaligkeit der Werkstoffe und der Mehrfeldkopplung liegen. Oft reicht für eine genaue Beschreibung verschiedener Verformungs- und Festigkeitsmechanismen eine Kontinuumsmechanische Beschreibung nicht aus, sondern man benötigt zudem diskrete Methoden wie die Molekulardynamik und Versetzungsdynamik.

Im Rahmen der Sommerschule werden die Themengebiete Molekulardynamik, Versetzungsdynamik, Mikromechanik, Makromechanik, erweiterte Kontinuumstheorien und experimentelle Methoden vertieft behandelt und diskutiert. Die jeweiligen Vorteile und die mit der Anwendung der verschiedenen Methoden einhergehenden spezifischen Probleme werden herausgearbeitet. Darüber hinaus wird diskutiert, inwiefern die verschiedenen Ansätze sich miteinander kombinieren lassen und welche Fragestellungen für die Grundlagenforschung und die angewandte Forschung relevant sein können. Ergänzend dazu werden die neuesten experimentellen Methoden vorgestellt, welche es erlauben die aufgestellten Modelle und Berechnungen zu bestätigen oder eventuell zu widerlegen.