22 Simulation KI-Tools im Vergleich

Einzelbaum-basierter Waldwachstumssimulator aus Deutschland, entwickelt über drei Jahrzehnte an der TU München (Pretzsch-Gruppe). SILVA projiziert Bestandesentwicklung über Jahrzehnte auf Basis von Inventurdaten, für Hiebsatzplanung, Waldumbau, Klimafolgen-Analyse und CO2-Bilanzierung.

MATLAB mit Aerospace Toolbox ist die meistgenutzte numerische Rechenplattform für Flugsystem-Analyse, Monte-Carlo-Simulation, Bahnsimulation und Regelungsentwurf in der Luft- und Raumfahrtbranche. Die Aerospace Toolbox ergänzt MATLAB um ECEF/ECI/NED-Koordinaten, Atmosphärenmodelle (COESA, ISA), Quaternionen, Aerodynamikblöcke, DATCOM-Import und Satelliten-Trajektorien. Industriestandard bei DLR, Airbus, Rolls-Royce, NASA und nahezu allen Raumfahrtagenturen, in Kombination mit Deep Learning Toolbox und Reinforcement Learning Toolbox auch für KI-gestützte Reglerentwürfe.

PhysicsNeMo ist NVIDIAs Open-Source-Framework für physik-informierte ML-Modelle und Surrogate-Simulation. Anwender trainieren neuronale Netze (Fourier Neural Operators, MeshGraphNet, Transolver, DoMINO, Diffusion Models) auf Simulationsdaten aus LS-DYNA, OpenFOAM oder Ansys, und ersetzen damit Stunden-langes HPC-Rechnen durch Sekunden-Inferenz. Branchen: Automotive (Crash, Aero), Halbleiter (Thermik via Ansys-Integration), Energie (Siemens, Shell), Wetter und CFD. Apache-2.0, On-Premises betreibbar, volle Datensouveränität. Schwelle: erhebliche ML-Expertise erforderlich.

Weltweit führende NDT-Simulationssoftware, entwickelt vom Commissariat à l'énergie atomique (CEA-List) und seit 2010 vertrieben durch EXTENDE. CIVA simuliert Ultraschall-, Wirbelstrom-, Radiographie-, Geführte-Wellen- und Thermographie-Prüfungen an komplexen Bauteilen. Mit dem Modul CIVA Data Science generiert und analysiert es Prüfdaten mit KI-gestützter Diagnose, synthetische Datensätze als Trainingsgrundlage für ML-Modelle. In Luftfahrt und Nuklearindustrie genutzt für Composite-Inspektion, Schweißnahtqualifizierung und den Nachweis der Prüfbarkeit neuer Geometrien.

OpenFOAM ist der weltweit meistgenutzte quelloffene CFD-Solver, eingesetzt in Schiffbau, Automotive, Luftfahrt und Forschung. Der GPL-lizenzierte Code deckt RANS, LES, freie Oberflächen, Mehrphasenströmung und konjugierten Wärmetransport ab. Kostenlos in der Lizenz, aber teuer in der Lernkurve: ohne tiefes CFD-Know-how und HPC-Infrastruktur kommt niemand zu belastbaren Ergebnissen.

Ansys STK (Systems Tool Kit) ist die Branchen-Standardplattform für Missionsanalyse und Systemsimulation in Raumfahrt und Verteidigung. Physikbasierte Modellierung von Satellitenbahnen, Sensor-Coverage, Radar-Sichtbarkeiten, Kollisionsvermeidung, probabilistische Risikoanalysen und Multi-Domain-Operationen (Boden, See, Luft, Weltraum) in einer integrierten Umgebung. Kunden sind NASA, ESA, CNES, DLR, JAXA, Boeing, Lockheed Martin, Airbus und das US-DoD.

AutoForm ist der Industriestandard für Blechumformungs-Simulation und Prozessoptimierung. Mit AutoForm-Sigma lassen sich Prozessketten auf Materialchargenstreuung, Dickentoleranzen und Reibwertänderungen hin robustifizieren, Grundlage für KI-gestützte Inline-Prozessregelung in Stanzereien und Tiefziehbetrieben.

Einzelbaum-Wachstumssimulator der NW-FVA für deutsche Wälder. BWinDev ist die Entwickler-/Weiterentwicklungslinie der BWinPro-Reihe; Nachfolger wie ForestSimulator und WaldPlaner nutzen dieselbe TreeGrOSS-Bibliothek. Standardwerkzeug vieler norddeutscher Landesforstbetriebe für Ertragsprognose, Durchforstungsplanung und Waldbaustrategien.

Cadmould ist die Spritzguss-Simulationssoftware des Aachener Unternehmens SIMCON (ausgegründet aus der RWTH Aachen). Varimos AI ist das integrierte KI-Modul für automatisierte Variationsoptimierung, es plant Versuche, generiert Parametervarianten und wertet Füllsimulationen statistisch aus. Seit 2025/26 ergänzt der neue Cadmould AI Solver, eine transformer-basierte neuronale Physik-Engine in Partnerschaft mit Emmi AI, die klassische Simulation um Echtzeit-Auswertung. SIMCON positioniert sich als europäische Alternative zu Autodesk Moldflow.

CAESES ist die führende Software für parametrische Schiffskörper-Modellierung und CFD-gestützte Rumpfoptimierung. Die Plattform von Friendship Systems (Potsdam) verbindet parametrisches CAD, Optimierungsalgorithmen und Schnittstellen zu CFD-Solvern (OpenFOAM, STAR-CCM+, Fluent) in einem Workflow. Naval Architects nutzen sie für systematische Parameterraum-Exploration und Surrogatmodell-basierte Optimierung.

Branchenstandard für FEA-basierte Simulation der Chip-Verkapselung. Das IC-Packaging-Modul berechnet Wire Sweep, Paddle Shift und Lufteinschlüsse während Transfer-Mold-, Compression-Mold- und Underfill-Prozessen, inklusive Wire-Sweep-Index-Farbcodierung und Drahtüberschneidungsdetektion. Strukturanalysen sind als Co-Simulation mit ANSYS und ABAQUS koppelbar.

Neural Concept ist eine AI-native Engineering-Plattform für CAE- und CAD-Workflows. Das System wird auf vorhandenen Simulations- und Konstruktionsdaten trainiert und liefert für neue Designvarianten in Sekunden Vorhersagen statt stundenlanger Vollsimulationen. Stark bei aerodynamischen, strukturmechanischen und thermischen Parameterstudien. Gegründet 2018 als Spin-off der EPFL Lausanne, Hauptsitz in der Schweiz mit Büros in Deutschland, den USA und Korea.

PTV Visum ist eine der meistgenutzten Softwares für multimodale Verkehrsmodellierung und Nachfrageprognose. PTV gibt über 2.500 Kunden in mehr als 120 Ländern an, die die Vision Traffic Suite für Netzwerkmodellierung, Verkehrsfluss-Simulation und die Bewertung von Infrastrukturmaßnahmen nutzen. Karlsruher Unternehmen (gegründet 1979), seit Jahrzehnten Marktstandard in deutschsprachigen Verkehrsplanungsämtern. Mit Model2Go und Activity-Based-Nachfragemodellierung zunehmend datengetrieben.

Simcenter STAR-CCM+ ist Siemens' kommerzieller CFD-Solver der Enterprise-Klasse, Industriestandard im Marine-, Automotive- und Aerospace-Bereich. Seit 2025/26 baut Siemens AI-beschleunigte CFD aus: Mit Release 2602 (Februar 2026) liefert Simcenter Physics AI über Neural Operators (FNO, DeepONet) instant predictions statt stundenlanger RANS-Läufe, die SHERPA-Optimierung steuert Design-Exploration. Kerneinsatz bleibt die robuste Mehrphasen-Simulation (freie Oberfläche, Kavitation, FSI) mit Java-Makro-Automatisierung und PLM-Anbindung an NX und Teamcenter.

Multi-Methoden-Simulationsplattform für Agenten-, Prozess- und Systemdynamik-Modelle. Spezialisiert auf Pedestrian-, Verkehrs-, Schienen- und Material-Handling-Simulationen. Modelle lassen sich als Gym-kompatible RL-Trainingsumgebung exportieren (via Alpyne-Bibliothek), vortrainierte ML-Modelle per ONNX einbetten und mit dem NVIDIA-Omniverse-Connector hochwertig visualisieren. Einsatz vor allem bei Flughäfen, Messehallen, Logistikzentren und Bahnhöfen.

Autodesk Moldflow ist die etablierte CAE-Software für Spritzguss-Simulation: Sie berechnet Fließfront, Bindenähte, Einfallstellen, Verzug und Kühlzeitverteilung von Kunststoffbauteilen, direkt aus CAD-Daten. Seit FY24 wird der Einstieg als 'Fusion with Moldflow Adviser' vermarktet, Insight Ultimate bleibt das Profi-Werkzeug für Werkzeugentwickler. KI-Anteil im klassischen Sinn ist gering: Moldflow nutzt FEM- und CFD-Solver, keine ML-gestützten Modelle, automatische Variationsanalyse läuft als numerische DoE, nicht als trainiertes Modell.

Moldex3D ist eine führende taiwanesische CAE-Software für die Spritzguss-Simulation, besonders verbreitet in Asien und bei Automobilzulieferern. Sie analysiert Füllung, Nachdruck, Kühlung, Verzug und Faserverstärkungseffekte mit echter 3D-Schmelzefluss-Berechnung. Der KI-Anteil steckt nicht im physikbasierten Löser, sondern in der Datenplattform iSLM: ML-gestützte Empfehlungen aus historischen Projekten, automatischer Projektvergleich und ein LLM-basierter AI-Chat.

KI-Plattform für Test- und Produktentwicklungsingenieure, die selbstlernende Modelle aus physischen Testdaten aufbaut, ohne Python oder Data-Science-Kenntnisse. Das System lernt aus realen Versuchsreihen (Crash, Batterietest, Akustik, Aerodynamik) und kann danach Designvarianten vorhersagen, bevor neue Prototypen gebaut werden. Kunden sind unter anderem BMW, Nissan, Rolls-Royce, Honeywell, AptarGroup und Vertical Aerospace. Seit Oktober 2025 Teil der US-GPU-Cloud CoreWeave.

OpenMDAO ist ein von NASA Glenn Research Center entwickeltes Open-Source-Framework für multidisziplinäre Design-Analyse und -Optimierung (MDAO). Ingenieure koppeln physikalische Simulationsmodelle verschiedener Disziplinen (Aerodynamik, Strukturmechanik, Antrieb, Thermik) in einer einheitlichen Python-Umgebung und führen Sensitivitätsanalysen, Optimierungen und probabilistische Bewertungen durch. Besonders stark bei analytischen Gradienten für große Optimierungsprobleme, keine native KI-Komponente, aber gängige ML-Surrogate-Modelle (scikit-learn, PyTorch) lassen sich nahtlos einbinden.

Spezialisierte Evakuierungs- und Personenfluss-Simulationssoftware für Gebäude, Veranstaltungshallen, Stadien und Transithubs. Pathfinder berechnet Fluchtzeiten, Engpassstellen und Belegungsdichten auf Basis von 3D-Raummodellen, branchenüblicher Standard in Brandschutzgutachten und Sicherheitsnachweisen. Mit adaptivem Bewegungsmodell, Python-Scripting-Toolkit und Sensitivitätsanalysen.

Dassaults CAD- und PLM-Spitzenprodukt für Luftfahrt, Automobil und Schiffbau. Generatives Design, Topologieoptimierung und KI-gestützte Fertigungsplanung sind heute zentrale Bestandteile, kein Bonus, sondern Kern der 3DEXPERIENCE-Plattform.

Industrie-CAD-System mit AI-getriebener Generative Design, Topology-Optimierung und GPU-beschleunigter Echtzeit-Simulation (Creo Simulation Live). Etablierter Standard im deutschen Maschinenbau, der Luftfahrt und in der Medizintechnik, verlangt aber CAD-Vorerfahrung und ein Lizenz-Budget.