Kategorie Innovation & Technologie - 20. August 2026

Vereisung im Flug: Wie das AIT Risikominimierung in der Luftfahrt betreibt

Eisbildung an Flugzeugen stellt ein erhebliches Risiko für die Flugsicherheit dar. Das AIT forscht an neuen Technologien und kombiniert Simulationen, Windkanaltests sowie künstliche Intelligenz, um Vereisungseffekte schneller und präziser vorherzusagen.

Wenn sich während eines Fluges Eis an Tragflächen, Leitwerken, Rotoren oder Triebwerkseinlässen bildet, kann sich das Strömungsverhalten des Flugzeugs deutlich verändern. Schon eine dünne Reifschicht oder wenige Millimeter Eis stören die Luftströmung am Flügel so stark, dass der Auftrieb um bis zu 30 Prozent abfällt und im schlimmsten Fall zu einem Strömungsabriss führen kann.

Icing-Simulation im Klima-Wind-Kanal

Für die Entwicklung neuer Flugzeugtypen ist diese Frage deshalb von großer Bedeutung. Neue Flugzeugkonzepte, elektrifizierte und hybride Antriebe sowie höhere Anforderungen an Effizienz und Nachhaltigkeit geben gänzlich neue technischen Rahmenbedingungen vor. Wie kann dafür die Balance zwischen physikalischer Genauigkeit und industrieller Anwendbarkeit sichergestellt werden und wie können Hersteller den Einfluss von Vereisung möglichst früh und nachvollziehbar nachweisen?

Von der Simulation zum digitalen Modell

Um diese Fragen zu klären setzt das AIT Austrian Institute of Technology auf einen kombinierten Forschungsansatz. Hochaufgelöste dreidimensionale Computersimulationen bilden ab, wie sich unter realistischen atmosphärischen Bedingungen Eis auf einem Flugzeug oder einzelnen Komponenten anlagert. Ergänzend wird untersucht, wie sich die Vereisung auf die Aerodynamik auswirkt.

Icing-Simulation

Die Simulationen werden mit experimentellen Daten abgeglichen. Dafür kommen unter anderem internationale Vereisungswindkanäle und eigens entwickelte optische Messverfahren zum Einsatz. So lässt sich überprüfen, wie gut die digitalen Modelle die Realität abbilden.

KI macht Berechnungen schneller

Ein weiterer Baustein sind Methoden der Künstlichen Intelligenz. Physikbasierte neuronale Netze und sogenannte datengetriebene Surrogatmodelle können auf Basis vorhandener Simulationen und Messdaten bestimmte Vereisungseffekte deutlich schneller berechnen.

Dazu gehören beispielsweise die Verteilung von Wassertröpfchen in der Luft, Bereiche, in denen Tröpfchen auf die Oberfläche treffen, die entstehenden Eisformen oder Veränderungen der aerodynamischen Leistung.

Der Vorteil: Aufwendige Berechnungen müssen nicht für jede einzelne Variante vollständig neu durchgeführt werden. Laut AIT können sich die Rechenzeiten dadurch um mehrere Größenordnungen reduzieren, ohne die für sicherheitskritische Anwendungen erforderliche Genauigkeit aufzugeben.

Weniger Tests, schnellere Entwicklung

Für die Luftfahrtindustrie kann das neue Möglichkeiten bei der Flugzeugentwicklung eröffnen. Varianten von Flugzeugkomponenten und Schutzsystemen lassen sich schneller untersuchen und vergleichen. Das kann Entwicklungszyklen verkürzen und den Aufwand für experimentelle Tests reduzieren.

Besonders relevant ist das für neue Flugzeugkonzepte mit elektrischen oder hybriden Antrieben. Bei solchen Systemen spielt der Energieverbrauch von Heiz- und Enteisungssystemen eine wichtige Rolle. Präzisere Modelle können dabei helfen, Schutzsysteme gezielter auszulegen und unnötigen Energieverbrauch zu vermeiden.

Was kommt als Nächstes?

Das AIT will die KI-basierten Methoden künftig zu integrierten digitalen Entwicklungsprozessen weiterentwickeln. Geplant ist unter anderem, vollständige Flugzeugkonfigurationen abzubilden und die Modelle mit digitalen Zwillingen zu verbinden.

Auch passive und hybride Schutzkonzepte gegen Vereisung sollen in die Entwicklung einbezogen werden. Ziel sind digitale Nachweisketten, mit denen sich Vereisungseffekte bereits in frühen Entwicklungsphasen belastbar untersuchen lassen.

Damit verbindet die Forschung klassische Methoden wie Windkanaltests mit Simulation und KI, wodurch Flugzeuge der nächsten Generation sicherer werden und entsprechende Bauteile dafür zugleich effizienter entwickelt werden können.