Was 1994 als Kooperation zwischen dem DLR-Institut für Antriebstechnik und der MTU Aero Engines begann, ist heute ein zentrales Werkzeug für die digitale Entwicklung von Flugtriebwerken und Gasturbinen. TRACE bildet das Rückgrat der aerodynamischen Auslegung bei führenden Industriepartnern wie MTU und Siemens Energy und wird gleichzeitig in der Forschung an zahlreichen Hochschulen eingesetzt.
30 Jahre TRACE in der Turbomaschinenindustrie
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30 Jahre TRACE in der Turbomaschinenindustrie
Was 1994 als Kooperation zwischen dem DLR-Institut für Antriebstechnik und der MTU Aero Engines begann, ist heute ein zentrales Werkzeug für die digitale Entwicklung von Flugtriebwerken und Gasturbinen. TRACE bildet das Rückgrat der aerodynamischen Auslegung bei führenden Industriepartnern wie MTU und Siemens Energy und wird gleichzeitig in der Forschung an zahlreichen Hochschulen eingesetzt.
Der Strömungslöser TRACE feiert sein 30-jähriges Bestehen. Entwickelt am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in enger Zusammenarbeit mit der MTU Aero Engines und Universitäten, ist TRACE heute ein zentrales Werkzeug für die Strömungsvorhersage und das Design von Triebwerks- und Turbomaschinenkomponenten in der deutschen Turbomaschinenindustrie. TRACE ist nicht nur ein wesentlicher Baustein des virtuellen Triebwerks, einem digitalen Abbild realer Antriebe. Gleichzeitig steht es exemplarisch für einen nachhaltigen Technologietransfer von der Forschung in die industrielle Anwendung.
Die Bedeutung von TRACE für Forschung und Industrie
TRACE bildet das Rückgrat der 3D-Aerodynamik-Auslegung bei der MTU Aero Engines sowie weiteren Partnern und unterstützt die Forschung an Turbomaschinen führender Hochschulen. Der Strömungslöser wurde im Design von Triebwerken von Passagierflugzeugen wie dem Airbus A320 oder A380, in Businessjets von Dassault und Gulfstream sowie in Hubschraubertriebwerken angewandt. Auch in stationären Gasturbinen, etwa bei Siemens Energy, hat TRACE zu deutlichen Effizienzsteigerungen beigetragen. „TRACE steht auf drei Säulen: Forschung, Industrie und Hochschulen.
Das DLR-Institut für Antriebstechnik spielt dabei eine Schlüsselrolle. Als führender Entwickler und Architekt der Software verbindet es die beteiligten Partner und koordiniert die kontinuierliche Weiterentwicklung von TRACE“, stellt Prof. Florian Herbst, Direktor des Instituts für Antriebstechnik, heraus. „TRACE ist ein exzellentes Beispiel für einen erfolgreichen Technologietransfer in Deutschland: Eine enge und langfristige Kooperation über akademische und industrielle Organisationen hinweg“, so Herbst weiter. Dr. Nina Wolfrum, Leiterin Aerodynamik bei der MTU in München ergänzt: „TRACE ist auf unsere ganz speziellen Anforderungen zugeschnitten und wird ständig weiterentwickelt. Damit haben wir einen echten Wettbewerbsvorteil.“
Von der Idee zum erfolgreichen Auslegungstool
Die Geschichte von TRACE begann im Jahr 1994 mit einer Kooperation zwischen dem DLR-Institut für Antriebstechnik und der MTU Aero Engines. Das Ziel war es, Berechnungsgrundlagen für wirtschaftlichere und emissionsärmere Triebwerke zu entwickeln. Nach einer gemeinsamen Evaluierung der bis dato verfügbaren Simulations- und Analysetools, entschieden sich die Verantwortlichen für die am DLR entwickelte Methode, die unter dem Namen TRACE (Turbomachinery Research Aerodynamics Computational Environment) etabliert wurde und seitdem gemeinsam entwickelt wird. Im Jahr 2005 trat die Siemens AG (heute Siemens Energy) als weiterer Industriepartner hinzu, der den Code nutzt. Später folgte die DLR-Ausgründung AeroDesignWorks, ein auf Turbomaschinen und Kleingasturbinen spezialisiertes Unternehmen. „Was einst in Forschungslabors begann, ist heute ein globales High-End-Tool: TRACE treibt seit 30 Jahren die digitale Entwicklung von Flugtriebwerken und Gasturbinen voran. Wir gestalten die nächste Generation und zwar virtuell, präzise und gemeinsam mit unseren Partnern“, sagt Dr. Edmund Kügeler, Leiter der Abteilung Numerische Methoden am Institut für Antriebstechnik. „Für mich ist es großartig, zu sehen, wie sich ein zunächst eher noch forschungsbezogener Code über die vielen Jahre zu einem wirklich wettbewerbsfähigen Strömungslöser entwickelt hat“, erklärt MTU-Expertin Wolfrum. Die MTU hatte viel in die Qualitätssicherung und Anwenderfreundlichkeit gesteckt.
Heute wird TRACE nicht nur am DLR und in Kooperation mit der MTU, sondern auch von mehreren Hochschulen weiterentwickelt und in der Forschung eingesetzt. Insgesamt arbeiten bundesweit rund 50 bis 60 Ingenieurinnen und Ingenieure aus Forschung, Industrie und Hochschulen an der Verbesserung des Software-Pakets.
Info
TRACE ist nicht nur ein Strömungslöser, sondern eine ganze Simulationssuite für das Setup, die Durchführung und für die Analyse hochaufwendiger Simulationen. Die wichtigsten Eigenschaften von TRACE auf einen Blick:
• Spezialisierte Randbedingungen für die effiziente Berechnung von vielstufigen Konfigurationen
• Frequenzbereichsmethode zur effizienten Berechnung der instationären Strömung
• Adjungierte Verfahren
• Physikalische Modelle optimiert für die Anwendung in Turbomaschinen
• Machine-Learning-Framework
• Discontinuous-Galerkin-Löser höherer Ordnung als Grundlage für hochgenaue, numerische Experimente
• FSI und linearer Löser
TRACE User Conference am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Anlässlich des 30-jährigen Bestehens von TRACE richtet das DLR-Institut für Antriebstechnik vom 24. bis 27. November 2025 ein besonderes Jubiläumsprogramm aus. Neben einer Festveranstaltung mit Wegbegleitenden und Wegbereitenden, findet direkt im Anschluss die TRACE User Conference 2025 statt.
Die Konferenz bietet Forschenden, Industrievertretern und Universitäten eine Plattform für den Erfahrungsaustausch, die Präsentation aktueller Anwendungen und die gemeinsame Weiterentwicklung des Tools. Sie unterstreicht die enge Vernetzung von Wissenschaft, Industrie und Hochschulen, die TRACE seit drei Jahrzehnten prägt und zu einer international anerkannten Software gemacht hat.
Ein Blick in die TRACE User Conference 2025
30 Jahre TRACE in der Turbomaschinenindustrie
Der Institutsleiter Prof. Florian Herbst eröffnet am 24. November 2025 die TRACE User Conference.
Drei Generationen der Institutsleitung waren auf der TRACE User Conference vertreten: Prof Heinrich Weyer, Prof. Reinhard Mönig, Prof. Florian Herbst (v.l.)
