Metamaterialien sind eine Klasse von Materialien mit künstlich erzeugter Struktur, die aufgrund ihres charakteristischen Aufbaus, basierend auf periodisch angeordneten Einheitszellen, spezielle und ungewöhnliche Eigenschaften aufweisen können. Aufgrund der inhärenten ¿multiscale¿ Eigenschaften und des starken Einflusses der Einheitszellengeometrie auf Materialeigenschaften ergibt sich ein hohes Optimierungspotential. Durch den oftmals sehr komplexen und feingliedrigen Aufbau der Einheitszellen kann deren Geometrie jedoch stark vom Herstellungsprozess beeinflusst werden. Dies führt dazu, dass die Vorhersage des Einflusses des Herstellungsprozesses auf die Geometrie auch Bestandteil einer umfassenden Optimierungsstrategie für Metamaterialen sein sollte. Die speziellen Eigenschaften von Metamaterialien erfordern neue, auf deren Eigenheiten angepasste Optimierungsstrategien und Designprozesse, um das volle Potential dieser Materialklasse ausschöpfen zu können. In dieser Arbeit werden zwei simulationsbasierte Konzepte vorgestellt, welche einerseits einen effizienteren Designprozess ermöglichen sollen und andererseits die Grundlage für eine umfassende Optimierungsstrategie für Bauteile aus Metamaterialien bilden. Aufgrund des hohen Optimierungspotentials und der Notwendigkeit für eine genau Vorhersage der Einflüsse des Herstellverfahren auf die Einheitszellengeometrie wurden ein Optimierungsframework für Metamaterialien und ein Simulationstool für einen 3D Druck Herstellprozess entwickelt. Das Optimierungsframework beinhaltet eine Methode zur Optimierung der Einheitszellenverteilung in Metamaterialien, um ein vordefiniertes Deformationsverhalten zu erreichen. Die Prozesssimulation ergänzt das Optimierungsframework mit der Möglichkeit zur Vorhersage der Fertigungseffekte im ¿Digital Light Processing¿ 3D Druck Verfahren. Das entwickelte Optimierungsframework kombiniert eine numerischen Homogenisierungsmethode, eine Methode zur Interpolation des Steifigkeitstensors und eine Black-Box Optimierungsmethode, basierend auf Finite Elemente Simulationen. Die Unterteilung in einen ¿Pre-Processing¿ Teil und den eigentlichen Optimierungsteil führt dabei zu einem effizienten Optimierungsablauf. Für ein verbessertes Konvergenzverhalten der Methode sorgt eine zusätzliche Routine zur automatischen Anpassung der Diskretisierung der Bereiche mit verschiedenen Materialeigenschaften. Die in der Finite Elemente Software Abaqus implementierte Prozesssimulation des 3D Druck Verfahrens beinhaltet ein Model zur Berechnung der Aushärtekinetik und ein Model zur Bestimmung der aushärtegradabhängigen Materialeigenschaften sowie eine Routine zur Elementaktivierung. Dadurch ermöglicht das Simulationstool die Darstellung von prozessbedingten Eigenspannungen, Verformungen und Abweichungen in der Druckgenauigkeit. Das entwickelte Simulationstool verwendet einen modularen Aufbau und ermöglicht so die Auswahl des Detailgrades der Modellierung und den damit verbundenen rechnerischen Aufwand, basierend auf den Bedürfnissen des Anwenders. Der Einfluss des nicht ausgehärteten Harzes, welches das Bauteil umgibt, auf den Druckprozess sowie die zeitlich abhängige Temperaturverteilung aufgrund der exothermen Aushärtereaktion im Prozess können durch zusätzliche Module berücksichtigt werden. Die beiden, in dieser Arbeit entwickelten, simulationsbasierten Tools stellen eine Implementierung von maßgeschneiderten Methoden für einen effizienten Designprozess von Komponenten aus Metamaterialien dar und bilden damit auch den Startpunkt für die weitere Entwicklung einer umfassenden Optimierungsstrategie für Metamaterialien.