Die fortschreitende Anwendung von digitalen Simulationsverfahren im Ingenieurswesen führte und führt zu einer drastischen Verbesserung der Möglichkeiten zur Entwicklung und Optimierung von Bauteilen, Konstruktionen und Fertigungsprozessen. Besonders weit verbreitet ist der Einsatz von Simulationsverfahren aktuell im Bereich der Festkörpermechanik (FEM), der Mehrkörperdynamik (MKS) und der Strömungs- und Fluidmechanik (CFD). 

Vergleichsweise selten werden dahingegen granulare Medien, wie z.B. Granulate, Pulver oder Schüttgüter simuliert. Die Ursache hierfür liegt vor allem darin, dass die zu Verfügung stehende Rechnerleistung erst seit wenigen Jahren ausreicht, um eine praxisrelevante Anzahl von Partikeln zu berücksichtigen. Die Grundlage für die Simulationen stellt die Diskrete-Elemente-Methode (DEM) dar.  Dabei handelt es sich um eine numerisches Berechnungsmethode, mit der die Bewegung einer großen Zahl von Teilchen berechnet werden kann. In Abgrenzung zu verwandten Verfahren aus der Molekulardynamik  (MD) wird bei der DEM die Rotation der Teilchen berücksichtigt und es sind komplexe Partikel Geometrien möglich.

Das Hauptaugenmerk der Forschung liegt momentan auf der Anwendung der DEM zur Analyse des Mahlprozesses in Planetenkugelmühlen. Dabei ist der Kenntnisstand hinsichtlich der physikalischen Vorgänge während des Mahlens, auf den zurückgegriffen werden kann, als gering zu bezeichnen. Dies liegt einerseits daran, dass die verfügbaren analytischen Modelle der hochkomplexen Realität nicht gerecht werden und andererseits daran, dass der Einsatz von Messtechnik im Mahlbecher nahezu unmöglich ist.

Da diese Probleme beim Einsatz von Simulationen nicht auftreten, stellen diese ein probates Mittel dar, um diese Wissenslücke zu schließen. Für die Durchführung aussagekräftiger Simulationen werden folgende Fragestellungen behandelt:

• Bestimmung von Material- /Prozessparametern zur Kallibrierung der verwendeten Modelle
• Identifikation und Berechnung geeigneter Kennzahlen zur Beurteilung der Qualität des Mahlvorgangs