Von der Simulation zum sicheren Flugzeug der Zukunft: Vereisung präzise vorhersagen

Wien (OTS) – Vereisung während des Flugs muss im Entwurf, in der
Auslegung und im
Betrieb von Luftfahrzeugen berücksichtigt werden. Denn Eisbildung an
Tragflächen, Leitwerken, Rotoren oder Triebwerkseinlässen beeinflusst
Strömungsmechanik, Auftrieb und Steuerbarkeit und erhöht zugleich den
Energiebedarf von Schutzsystemen. Mit neuen Flugzeugarchitekturen,
elektrifizierten Antrieben und verschärften Effizienz- und
Nachhaltigkeitszielen stoßen etablierte Auslegungsansätze zunehmend
an ihre Grenzen. Parallel dazu steigen die regulatorischen
Anforderungen an realitätsnahe, nachvollziehbare Nachweise von
Vereisungseffekten – idealerweise bereits in frühen
Entwicklungsphasen. Die zentrale Herausforderung liegt dabei in der
Balance zwischen physikalischer Genauigkeit, Rechenaufwand und
industrieller Anwendbarkeit.

Das AIT verfolgt im Bereich In-flight Icing einen integrierten
Ansatz, der numerische Simulation, experimentelle Validierung und
datengetriebene Methoden systematisch verbindet. Die Basis dafür sind
hochaufgelöste dreidimensionale Simulationen der Eisakkretion unter
realistischen atmosphärischen Bedingungen, gekoppelt mit
aerodynamischen Analysen vereister Konfigurationen. Diese werden
durch Messkampagnen in internationalen Vereisungswindkanälen sowie
durch eigens entwickelte optische Mess- und Auswerteverfahren
abgesichert.

Aufbauend auf dieser physikalischen Basis werden KI-gestützte
Methoden eingesetzt. Physikbasierte neuronale Netze und daten-
getriebene Surrogatmodelle ermöglichen es, zentrale Icing-Größen –
etwa Tröpfchenfelder, Impingement-Zonen, Eisformen oder
aerodynamische Leistungsänderungen – mit hoher Genauigkeit und
deutlich reduziertem Rechenaufwand vorherzusagen. Dadurch lassen sich
komplexe Vereisungseffekte erstmals effizient in Entwurfs- und
Optimierungsprozesse integrieren. Dies erlaubt eine Reduktion der
Rechenzeiten um mehrere Größenordnungen bei gleichzeitiger
Beibehaltung der für sicherheitskritische Anwendungen erforderlichen
Genauigkeit.

Für die Industrie ergeben sich daraus verkürzte
Entwicklungszyklen und geringere Testaufwände sowie neue
Freiheitsgrade bei der Auslegung energieeffizienter Eis- und
Enteisungsschutzsysteme – ein wesentlicher Aspekt insbesondere für
elektrisch betriebene und hybride Luftfahrzeuge.

Die AIT-Expertise im Bereich In-flight Icing ist international
sichtbar und durch zahlreiche wissenschaftliche Publikationen,
Konferenzbeiträge und Kooperationen mit führenden Industrie- und
Forschungspartnern untermauert. Internationale Auszeichnungen,
darunter ein EREA Best Paper Award, bestätigen die wissenschaftliche
Qualität und den Innovationsgrad.

Zukünftige Aktivitäten konzentrieren sich auf die Skalierung KI-
gestützter Methoden hin zu integrierten digitalen Workflows, die
Abbildung vollständiger Flugzeugkonfigurationen, die Kopplung mit
digitalen Zwillingen sowie die Einbindung passiver und hybrider
Schutzkonzepte. Durch belastbare digitale Nachweisketten für
Vereisung wird ein wesentlicher Beitrag zu sicheren, effizienten und
regulatorisch akzeptierten Luftfahrtsystemen der nächsten Generation
geleistet.

Zwtl.: AIT ist Brücke zwischen Wissenschaft und Innovation

Die Fähigkeit, neue Erkenntnisse rasch in marktfähige
Technologien und anwendbare Lösungen zu überführen, wird zunehmend zu
einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor für Europa. An dieser
Schnittstelle zwischen Wissenschaft, Technologie und Anwendung kommt
der angewandten Forschung am AIT Austrian Institute of Technology
eine zentrale Rolle zu. Österreichs größte Research and Technology
Organisation orientiert sich bei seiner Forschung eng an den
Bedürfnissen der Industrie und an aktuellen gesellschaftlichen
Herausforderungen. Forschung des AIT wirkt und schafft Lösungen – für
Unternehmen, die Gesellschaft und letztlich für uns alle.

Zwtl.: AIT Impact Report

Der AIT Impact Report 2026 zeigt anhand von rund 30 Beispielen,
wie das AIT gemeinsam mit Partnerinnen und Partnern aus Wirtschaft,
Wissenschaft und öffentlicher Hand Forschung in konkrete Lösungen
übersetzt. Die vorgestellten Projekte reichen von der Digitalisierung
industrieller Prozesse über resiliente Infrastruktur und nachhaltige
Energie- und Industriesysteme bis hin zu Gesundheit, Mobilität,
Sicherheit und Kreislaufwirtschaft.

Der AIT Impact Report 2026 steht online zur Verfügung:
www.ait.ac.at/impact-report

Über das AIT

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