Virtuelle Ski-Entwicklung: Wie zai und das IWK mit Simulation und Prüfstand neue Standards setzen
Die Skientwicklung wird zunehmend digital: Gemeinsam haben zai und das IWK ein Entwicklungsverfahren aufgebaut, das FEM-Simulation, Materialtests und einen speziell entwickelten Prüfstand kombiniert. Dadurch lassen sich Skieigenschaften früher, präziser und nachhaltiger optimieren.
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Bild 2: Einfluss verschiedener Parameter auf das Fahrverhalten -
Bild 3: Geometrievorschläge als ergebnis der FEM -
Bild 1: Freeriding beim Ski fahren -
Bild 4: Prüfstand zur Bestimmung notwendiger Materialkennwerte
Die Anforderungen an moderne Ski wachsen – insbesondere im Freeride-Bereich (Bild 1, Quelle: zai), wo Auftrieb, Stabilität und Laufruhe in unterschiedlichsten Schneearten zusammenkommen müssen. Um diese Eigenschaften zuverlässiger und reproduzierbarer zu entwickeln, arbeitet der Skihersteller zai zusammen mit dem IWK an einem Ansatz, der digitale Simulation und objektive Messverfahren verbindet.
Ein zentrales Element ist die Finite-Elemente-Simulation (FEM). Sie ermöglicht, Geometrievarianten und Materialkombinationen bereits in der Konzeptphase zu bewerten. Eigenschaften wie Biegeverhalten, Dämpfung oder Auftrieb lassen sich so virtuell analysieren, bevor Prototypen aufgebaut werden (Bild 2). Gerade im Freeride-Segment kann die Simulation Geometrien identifizieren, die intuitiv kaum zugänglich wären (Bild 3).
Die digitale Modellierung allein reicht jedoch nicht aus. Entscheidend ist die Verknüpfung mit präzisen Materialdaten und realen Messungen. Dazu wurde am IWK ein Prüfstand entwickelt (Bild. 4), der typische Einflussgrössen des Fahrverhaltens unter kontrollierten Bedingungen erfasst – etwa Steifigkeit, Dämpfung oder das dynamische Schwingungsverhalten. Einzelne Skiabschnitte können separat geprüft und direkt mit den Ergebnissen der Simulation verglichen werden. Dies ermöglicht eine gezielte Verifikation und Anpassung der Modelle.
Neben klassischen Werkstoffen untersucht das Projektteam auch nachhaltige Alternativen wie Kork oder recycelte Kunststoffe. Ziel ist es, deren Eignung zu beurteilen, ohne die Performance zu beeinträchtigen. Simulation und Prüfstand erlauben dabei ein schrittweises Herantasten an neue Materialkonzepte.
Eine zentrale Herausforderung bleibt die subjektive Wahrnehmung der Skifahrerinnen und Skifahrer. Komfort, Wendigkeit oder Laufruhe lassen sich nicht vollständig in technische Parameter übersetzen. Deshalb werden objektive Messdaten mit Eindrücken aus Testfahrten kombiniert. Auf dieser Basis entsteht ein digitaler Zwilling, der nicht nur physikalische Eigenschaften abbildet, sondern auch Rückschlüsse auf das erwartete Fahrgefühl ermöglicht.
Das Zusammenspiel aus FEM-Analyse, Prüfstandsmessungen und praktischer Erprobung verkürzt Entwicklungszyklen und schafft eine fundierte Grundlage für neue Designs. Für zai und das IWK ergibt sich daraus ein ganzheitlicher Ansatz, der die nächste Generation von Alpinski präziser, nachhaltiger und reproduzierbarer entwickeln lässt.
