Die Modellierung physikalischer, biologischer wie auch chemischer Prozesse führt in den Umwelt-, Ingenieur- und Naturwissenschaften zumeist auf Systeme gewöhnlicher, respektive partieller Differentialgleichungen. Diese weisen häufig aufgrund stark variierender Reaktionszeiten, extrem unterschiedlicher charakteristischer Ausbreitungsgeschwindigkeiten sowie lokaler Anisotropien und zahlreicher anderer Phänomene einen sehr steifen Charakter auf. Die Entwicklung und wissenschaftliche Nutzung effizienter numerischer Methoden zur hochauflösenden Simulation derartiger Vorgänge erfordert daher abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall einen intensiven und zumeist fachbereichsübergreifenden Austausch zwischen Ingenieuren, Biologen, Physikern und Mathematikern. Die Zusammenführung von Anwendern, die sich mit der Modellierung von Evolutionsprinzipien befassen und numerische Methoden zu ihrer Lösung anwenden, auf der einen, und Mathematikern, die sich mit der Konstruktion und Analyse einschlägiger numerischer Methoden beschäftigen, auf der anderen Seite, ist eine zentrale Zielsetzung des Promotionskollegs.
Hierdurch sollen zudem bestehende Kooperationen vertieft und neue übergreifende Forschungsaktivitäten initiiert werden. Zur nachhaltigen Realisierung dieser Zielsetzung liegt der Schwerpunkt dabei auf einer möglichst umfassenden interdisziplinären Ausbildung von Doktoranden bei gleichzeitiger Senkung der Promotionsdauer. Im Rahmen des Promotionskollegs sollen Nachwuchswissenschaftlerinnen und Naturwissenschaftlern aus den vertretenen Disziplinen Agrarwissenschaften, Angewandte Mathematik, Festkörpermechanik, Siedlungswasserwirtschaft, Strömungsmaschinen und Strömungsmechanik an die Lösung praxisrelevanter Probleme mit modernen Methoden der Numerik herangeführt werden. Die Kombination aus technischem, physikalischem, biologischem und chemischem Fachwissen und die Heranführung an neuartige numerische Techniken und Theorien sollen die Basis zur Bearbeitung interdisziplinärer Aufgabenstellungen im Bereich der Modellierung und Simulation komplexer Anwendungssysteme bilden. Die Beteiligten versprechen sich weiterhin eine deutliche Qualitätsverbesserung der bisher bei den Anwendern eingesetzten Berechnungsprogramme.