Die Vereisung von Mantelstromtriebwerken kann auftreten, wenn Flugzeuge durch atmosphärische Bedingungen mit einer hohen Konzentration von Eiskristallen fliegen. Unter solchen Bedingungen können sich im Triebwerk Eisansammlungen von erheblicher Dicke bilden, die den Strömungsquerschnitt einengen und so die Triebwerksleistung verringern. Lösen sich diese Eisansammlungen ab, prallen sie auf stromabwärts gelegenen Triebwerksteile, was zu deren Schäden und sogar zu einer vollständigen Abschaltung des Triebwerks führen kann. Da eine Triebwerksvereisung die Lufttüchtigkeit eines Flugzeugs einschränkt und die Flugsicherheit gefährdet, sind Triebwerkshersteller sehr an robusten numerischen Vorhersagemodellen interessiert. Allerdings sind verschiedene grundlegende Prozesse, die bei der Eiskristallvereisung eine Rolle spielen, noch nicht vollständig verstanden, sodass es vorhandenen numerischen Modellen an Genauigkeit mangelt. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Erweiterung des Verständnisses ausgewählter physikalischer Prozesse, die für die Eiskristallvereisung relevant sind. Für drei Themen wurden eigene Versuchsaufbauten und Methoden entwickelt, die es ermöglichen, die involvierten physikalischen Phänomene über den Stand der Technik hinaus zu untersuchen. Die experimentellen Untersuchungen beinhalten den Aufprall- und Fragmentierungsprozess von kugelförmigen Eispartikeln. Hierbei haftet eine kleine Restmasse an Eisfragmenten an der Aufpralloberfläche, was zum ersten Mal präzise quantifiziert wird. Unter Verwendung eines bestehenden hydrodynamischen Partikelaufprallmodells werden charakteristische Längenskalen für eine Abschätzung der anhaftenden Resteismasse für Oberflächentemperaturen unter dem Gefrierpunkt vorgeschlagen. Daneben wird die Größenverteilung der entstehenden Fragment Wolke analysiert, welche von zentraler Bedeutung für verschiedene Prozesse ist, die bei der Eiskristallvereisung eine Rolle spielen. Ein Potenzgesetz wird an die ermittelten Größenverteilungen angepasst, was einen Vergleich sowohl mit numerischen Ergebnissen generischen Sprödbruchverhaltens als auch mit einer Eisfragmentierung auf großen Längenskalen erlaubt. Darüber hinaus wird der Aufprall von Eispartikeln auf benetzte Wände untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Menge an dissipierter Energie während des Aufprallvorgangs liegt. Bestehende Modelle werden modifiziert und kombiniert, wodurch die beobachtete geringe Rückprallgeschwindigkeit der Partikel mit einer großen Dissipation während der plastischen Verformung eines Eispartikels erklärt werden kann. Zur Untersuchung der Materialeigenschaften von angewachsenen Eisschichten wird eine Methode zur Messung derer dynamischen Festigkeit entwickelt. Eisschichten, die in einem Windkanal erzeugt wurden, werden untersucht und mit künstlichen Eisschichten verschiedener Zusammensetzung verglichen, welche in einem Labor hergestellt wurden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen kann die Festigkeit realistischer Eisschichten in einer Laborumgebung nachgebildet werden, was die gezielte Untersuchung von Eisschichterosionsprozessen in Zukunft ermöglicht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Arbeit zu einem besseren Verständnis von Eispartikelaufprallphänomenen beiträgt, die für die Vereisung von Flugzeugtriebwerken relevant sind. Dieses kann letztlich dazu beitragen, die Genauigkeit umfassender numerischer Vorhersagemodelle zu verbessern.