Vorgestellt wird ein theoretisches Wachstumsmodell zur Vorhersage von strukturellen, elektronischen und optischen Eigenschaften von Dünnschichten in Abhängigkeit charakteristischer Größen im Beschichtungsprozess. Dieses Modell nutzt sowohl klassische als auch quantenmechanische Simulationstechniken, die ihrerseits auf einem definierten Zeit- und Längenbereich Anwendung finden. Am Beispiel von TiO2 wurden Wachstumssimulationen für verschiedene Depositionsenergien des Beschichtungsmaterials durchgeführt und der Brechungsindex und die Bandlücke des Materials bestimmt. Durch Vergleich mit experimentellen Werten für TiO2-Einzelschichten aus unterschiedlichen Beschichtungsverfahren konnte die Qualität des Wachstumsmodells zur theoretischen Vorhersage dieser materialspezifischen Eigenschaften demonstriert werden. Für zukünftige Arbeiten ist unter Steigerung der Rechenleistung eine weitere Verbesserung der Berechnungsgenauigkeit zu erwarten. Des Weiteren scheint die Ausweitung der Untersuchungen auf andere gängige Beschichtungsmaterialien vielversprechend.