Computersimulationen komplexer Vierteilchen-Systeme haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Besonders Simulationen vom Molekular-Dynamik (MD)-Typ wurden vielfach benutzt, um Probleme aus dem Bereich der Molekularbiologie, der Polymer-Physik, der Nanotechnologie und ähnlicher Felder zu behandeln. Innerhalb bestimmter Zeitskalen können die Eigenschaften von Systemen auf Basis der Koordinaten und Geschwindigkeiten von klassischen Teilchen mit MD berechnet werden. Mithilfe genügend genauer Wechselwirkungspotentiale und definierten Anfangsbedingungen ist es möglich, Molekular-Dynamik-Simulationen durchzuführen. Die Ergebnisse dieser Rechnungen können mit experimentellen Daten verglichen werden. In Fällen, in denen experimentelle Ergebnisse nicht zugänglich sind, liefern die Computersimulationen den einzigen Zugang zu Systemeigenschaften. Nach einem kurzen Überblick über MD-Methoden, möchte ich in dieser Arbeit einige MD-Simulationen vorstellen. Die thermische Leitfähigkeit von Polymerkristallen ist zum Beispiel eine Eigenschaft, die experimentell schwierig zu bestimmen ist. Dies liegt daran, dass genügend große Einkristalle von Polymeren noch nicht präpariert werden konnten. Das Verhalten solcher Einkristalle lässt sich deshalb nur am Computer bestimmen. Solche Simulationen möchte ich in Kapitel 3 für die thermische Leitfähigkeit der δ-Phase des syndiotaktischen Polystyrols (PS) beschreiben. Bis jetzt sind nur wenig theoretische Ergebnisse zur thermischen Leitfähigkeit kristalliner Polymere publiziert worden. Die wenigen zugänglichen Daten haben sich mit der Korrelation zwischen thermischer Leitfähigkeit und der Morphologie bzw. Orientierung von Polymeren beschäftigt [D. Hansen and G. A. Bernier, Polym. Eng. Sci. 12 (3), 204 (1972)]. Im Unterschied zu amorphen Polymeren können kristalline Polymere aufgrund morphologischer und struktureller Parameter gewisse Anisotropen aufweisen. MD-Simulationen an solchen Systemen können unter bestimmten Einschränkungen durchgeführt werden, z.B. dem Festhalten von Bindungen. Diese künstlichen Beschränkungen limitieren die Bewegung der Teilchen. In der vorliegenden Arbeit habe ich die Veränderung der thermischen Leitfähigkeit als Funktion der Anzahl und Position festgehaltener Freiheitsgrade in einem Polymer untersucht. Wie erwartet, stellte sich heraus, dass die thermische Leitfähigkeit kleiner wird, wenn Freiheitsgrade im System durch die Einführung steifer Bindungen eingefroren werden. Diese Abhängigkeit ist in der von mir untersuchten δ-Phase von Polystyrol aber kleiner als in molekularen Flüssigkeiten und amorphen Polymeren [E. Lussetti, T. Terao, and F. Müller-Plathe, J, of Phys, Chem, B 111 (39), 11516 (2007)]. Viele Wissenschaftler haben sich in den letzten Jahren dem Verständnis dynamischer und statischer Eigenschaften von Polymerketten gewidmet. Für viele Technologien im Bereich der Halbleiter, Lacke, Adhäsion und Komposit-Materialien sind diese Eigenschaften wichtig. In Kapital 4 möchte ich die physikalischen Eigenschaften von Polyvinyl-Alkohol (PVA)-Oligomeren mit Kettenlängen bis zu 10 Monomeren (H(-CH2-CH(OH)-)NCH3) vorstellen. Ich konnte zeigen, dass das spezifische Volumen linear von der reziproken Anzahl N der Monomereinheiten abhängt. Diese Abhängigkeit wurde experimentell bei anderen Polymersystemen bestätigt. Für den Trägheitsradius Rg wurde eine N0.65±0.03-Abhängigkeit gefunden. Der in dieser Arbeit ermittelte Exponent ist etwas größer als die bekannte N0.588-Abhängigkeit für lange Ketten in guten Lösungsmitteln. In Kapitel 4 diskutiere ich ebenfalls die Orientierungs-Korrelationsfunktion verschiedener Bindungen in der Kette. Die Relaxationszeiten dieser Bindungsvektoren wurden im Rahmen der Kohlrausch-Williams-Watts-Theorie berechnet. Sie zeigen die erwartete exponentielle Abhängigkeit als Funktion der Anzahl der monomeren Baueinheiten. In Kapitel 3 beschäftige ich mich mit der thermischen Leitfähigkeit eines kristallinen Polymers unter verschiedenen Randbedingungen. Durch die „Antwort“ auf einen Temperatur-Gradienten war es möglich, die Entfernung zwischen den verschiedenen chemischen Komponenten zu bestimmen. Dieser Effekt, i.e. Thermodiffusion, wird durch den sogenannten Soret-Koeffizienten (S-T) beschrieben. Obwohl dieses Phänomen schon seit 150 Jahren bekannt ist, existiert bis heute kein mikroskopisches Bild für die Thermodiffusion in Flüssigkeiten. Eine halbwegs genaue Bestimmung von S-T entweder durch Simulationen oder experimentell stellt für komplexe Systeme immer noch eine Herausforderung dar. In Kapitel 5 beschreibe ich die thermische Diffusion in einer äquimolaren Mischung reiner Kohlenwasserstoffe in Xylol. Dabei wurden Alkan- und Alken-Ketten mit der gleichen Anzahl von Kohlenstoff Atomen verwendet, um Masseneinflüsse auf S-T auszuschließen und nur den strukturellen Einfluss auf den Soret-Koeffizienten zu bestimmen. Die thermische Diffusion in diesem System wurde mithilfe statischer und dynamischer Eigenschaften analysiert und erklärt. In Kapitel 6 fasse ich noch einmal die wichtigsten Ergebnisse der vorliegenden Doktorarbeit zusammen.