Am Fraunhofer-Zentrum HTL stehen bereits wesentliche Bausteine für die integrierte, computergestützte Materialentwicklung zur Verfügung (Publikation: Integrated Computational Ceramics Engineering). Konzepte zur Multiskalen-Simulation sind für alle drei der oben genannte Beziehungen verfügbar. Zur Frage, wie das Herstellverfahren die Struktur beeinflusst (Beziehung 1), werden Modelle auf unterschiedlichen Skalen genutzt: Auf der Mikroskala werden z.B. die Gefügeentwicklung beim Sintern in Abhängigkeit von den Prozessparametern, z.B. der Temperatur-Zeit-Kurve, simuliert und daraus Erkenntnisse über die Bedingungen für größtmögliche Homogenität der Keramik abgeleitet (Publikationen: Modeling Inherently Homogeneous Sintering Processes; Simulation of Sintering). Auf der Makroskala stehen FE-Modelle für Entbinderung (Publikation: Optimization of Debinding Using Experiment-Based Computational Concepts) und Sintern zur Verfügung, die strikt auf präzisen In-situ-Messdaten aus dem Wärmeprozess beruhen. Mit diesen Modellen wird der jeweilige Thermoprozess am Computer so optimiert, dass die Bauteile zuverlässig und rissfrei die gewünschte Endform und -dichte bei minimalem Zeit- und Energieaufwand erreichen.
Für Beziehung 2 steht eine speziell für Keramiken entwickelte Mikrostruktur-Eigenschafts-Simulation (Publikationen: Using a novel microstructure generator to calculate macroscopic properties of multi-phase non-oxide ceramics in comparison to experiments; 3D modelling of ceramic composites and simulation of their electrical, thermal and elastic properties) zur Verfügung, die neben rein keramischen Materialien auch für die Vorhersage der Materialeigenschaften von Metall-Keramik-Kompositen (MMC) und von keramischen Faserverbundwerkstoffen (CMC) geeignet ist (Publikation: 3D Modelling of Ceramic Composites).
Zu Beziehung 3, der computergestützten Bewertung von Anwendungseigenschaften, werden am HTL die gemessenen Strukturen von Oberflächen- oder Volumendefekten mit Hilfe von FE-Analysen auf ihre Auswirkungen hinsichtlich der Bruchwahrscheinlichkeit bewertet.