Seit 2006 ist bekannt, dass Eispartikel in großen Höhen, die in der Nähe von Gewitterwolken vorkommen, eine Gefahr für die Sicherheit des Luftverkehrs darstellen können. Während des Fluges durch solche Eispartikelregionen können die Eispartikel durch den Aufprall auf Oberflächen der Triebwerke oder Messsonden fragmentieren. Diese Fragmente können in der warmen Umgebung des Verdichters oder der beheizten Messsonden (partiell) schmelzen und können an warmen Oberflächen, die (partiell) von einem Wasserfilm bedeckt sind, anhaften. Unter diesen Bedingungen können weitere ankommende Eispartikel die Oberflächen abkühlen, was zu signifikanten Eisanlagerungen führen kann. Vereisungen im Kern des Triebwerks bzw. der Messsonden kann zu Leistungseinbußen sowie zur falschen Anzeige von Flugdaten führen. Die Vereisung aufgrund von Eispartikeln ist ein komplexes Problem, welches den Aufschlagsprozess von Eispartikeln auf trockenen und mit Wasser benetzten Oberflächen, den Schmelzprozess von Eispartikeln sowie das Zustandekommen des Eisansatzes beinhaltet. Das Grundlagenwissen zu den physikalischen Mechanismen, die diese Prozesse beherrschen, ist sehr limitiert. Die relevante Physik ist noch nicht vollständig verstanden und geeignete Modelle sind kaum vorhanden. Um das Verständnis sowie die Vorhersage der Vereisung aufgrund von Eispartikeln zu verbessern, wurden mehrere experimentelle und theoretische Untersuchungen in dieser Arbeit durchgeführt. Um die Physik des Aufpralls von Eispartikeln auf trockenen Oberflächen besser verstehen zu können, wurden Aufprallexperimente mit Hilfe eines Eiswindkanals durchgeführt. Vier verschiedene Fragmentierungsmodi wurden definiert. Eine Skalierung für die Geschwindigkeit sowie Wahrscheinlichkeitsverteilungen für verschiedene Fragmentierungsmodi wurden erfolgreich hergeleitet. Dafür wurde ein Modell verwendet, das den Aufschlag eines halbspröden, kugelförmigen Stoßkörpers auf eine ebene, starre Wand beschreibt. Die Stoßzahlen sowie die Winkel der Fragmente nach dem Aufprall wurden mit zunehmendem Partikeldurchmesser und zunehmender Aufprallgeschwindigkeit kleiner. Die hergeleiteten Skalierungsgesetze stimmten gut mit den Stoßzahlen und den Winkeln der Fragmente nach dem Aufprall von großen Hagelpartikeln überein. Um den Schmelzprozess von Eispartikeln mit höherer Genauigkeit vorhersagen zu können, wurden Schmelzexperimente mit freischwebenden Eispartikeln in einer kontrollierten Luftströmung durchgeführt. Dazu wurde ein akustischer Levitator verwendet. Das Schmelzen einzelner kugelförmiger und nicht-kugelförmiger Eispartikel wurde beobachtet. Ein Modell, welches den Schmelzvorgang von Eispartikeln beschreibt, wurde vorgestellt. Dieses wurde auf zwei verschiedene Arten angepasst um die Partikeloberfläche (d.h. die Sphärizität) eines nicht-kugelförmigen Eispartikels zu approximieren. Das Modell wurde mit Hilfe von kugelförmigen Eispartikeln erfolgreiche validiert. Die vorhergesagten Schmelzzeiten der nicht-kugelförmigen Eispartikel stimmten sehr gut mit den experimentell gewonnenen Schmelzzeiten überein. Um das Wissen bezüglich des Aufpralls von Eispartikeln auf benetzten Oberflächen zu erweitern, wurde ein experimenteller Versuchsaufbau geschaffen, der die Untersuchung von Eispartikelaufprallprozessen auf einem dünnen, kontrollierten Wasserfilm erlaubt. Die Dicke des Films lag zwischen 130 und 600 µm. Aufprallprozesse von kugelförmigen Eispartikeln wurden beobachtet, die ein Anhaften, Abspringen oder Fragmentieren des Eispartikels zeigten. Es wurde festgestellt, dass Eispartikel mit der doppelten Geschwindigkeit auf einem dünnen Wasserfilm aufprallen können im Vergleich zum Aufprall auf einer trockenen Wand , ohne dass diese fragmentieren. Die Mechanismen, die Eiswachstum auf einer Oberfläche, die einem Strom von gänzlich gefrorenen Eispartikeln ausgesetzt ist, initiieren, wurden experimentell mit einer hohen Auflösung von wenigen Mikrometern pro Pixel beobachtet. Es wurde festgestellt, dass sich auf einer warmen Wand, die Temperaturen über 0 °C aufwies, kleine Schmelzwassertröpfchen bildeten, die durch das Schmelzen winziger abgelagerter Eisfragmente zustande kamen. Diese Tröpfchen erlaubten größeren Eispartikeln das Anhaften an der Oberfläche durch Kapillarkräfte, was potentiell zu einem makroskopischen Eisansatz führen kann. Es wurde auch beobachtet, dass sich Schmelzwasser, welches partiell geschmolzene Eispartikel umgibt, beim Aufprall auf Oberflächen ablagern kann und ebenso Eiswachstum initiieren kann. Die in dieser Arbeit unternommenen Untersuchungen erlauben eine bessere Vorhersage der Fragmentierungsmodi von Eispartikeln beim Aufprall auf trockene und benetzte Oberflächen. Die Kenntnis der anfänglichen Trajektorien der Fragmente nach dem Aufprall erlauben eine bessere Vorhersage der Partikel- und Fragmenttrajektorien und damit eine bessere Vorhersage der Orte innerhalb von Flugzeugtriebwerken und –sonden, wo Eiswachstum stattfinden kann. Durch die Anwendung des Schmelzmodells für Eispartikel kann das Schmelzverhältnis der Eispartikel zum Zeitpunkt des Aufpralls genauer berechnet werden. Dies ermöglicht eine bessere Einschätzung des Schweregrads der Vereisung. Die hauptsächlichen Mechanismen, die Eiswachstum initiieren, wurden identifiziert. Dies erlaubt eine effiziente Suche nach adäquaten Gegenmaßnahmen, wie die Anwendung von superhydrophoben, glatten Oberflächen um das Eiswachstum in zukünftigen Triebwerken und Sonden zu reduzieren oder hinauszuzögern.