Aktuelle Maschinentechnik beim Spritzgießen erfüllt die Anforderung höchster Reproduzierbarkeit bei den Achsenbewegungen und der Wiederholgenauigkeit eingestellter Prozessparameter. Um allerdings die Qualitätsanforderungen aktueller Produktionen und Anwendungen zu erfüllen, reicht eine Reproduzierung der Einstellparameter nicht aus. Durch Schwankungen in den Systemeingängen und Einflüssen aus der Maschinenfähigkeit entstehen Variationen in der resultierenden Prozessführung mit negativen Einflüssen auf die Qualitätskriterien. Aus diesem Grund ist eine Weiterentwicklung der Prozesstechnik hin zu adaptiven Regelkonzepten unter Berücksichtigung der aktuellen Material- und Prozesssituation notwendig. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zum einen zur Entwicklung einer adaptiven, druckgeregelten Prozessführung und darüber hinaus zum umfassenden Verständnis des Materialverhaltens und prozessrelevanten Einflüssen auf dieses. Als Zielgröße und damit Qualitätskriterium werden spezifische Oberflächeneigenschaften herangezogen, die in der industriellen Anwendung zunehmend an Bedeutung gewinnen. Beispiele hierfür sind Hochglanzoberflächen oder bestimmte Oberflächentopographien zur anschließenden Veredelung durch Galvanisierung oder Lackierung der Kunststoffbauteile. Weitere Kriterien, wie das Bauteilgewicht und damit korrelierende Eigenschaften, werden ebenfalls in den Untersuchungen berücksichtigt. Als Einflussfaktoren auf die Qualitätskriterien werden variierende Materialeigenschaften betrachtet, wobei ein Schwerpunkt auf die rheologischen Eigenschaften gelegt wird. Diese können durch unterschiedliche Materialkonditionierung, z.B. Restfeuchtegehalt und zeit- sowie temperaturabhängige Alterung, oder Chargenschwankungen variieren und beeinflussen bei aktueller Prozessführung direkt die Qualitätskriterien. Zur Beschreibung der Einflüsse auf das Materialverhalten durch die Konditionierung und Chargenunterschiede werden in einer Laboranalyse die Fließeigenschaften untersucht. Am Beispiel von Polyamid 6, Polycarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polybutylenterephthalat werden die Variationen der Materialeigenschaften durch diese zusätzlichen Einflussfaktoren dargestellt. Hierzu werden zum einen Messungen an einem Rotationsrheometer herangezogen und zum anderen durch Untersuchungen an einem Hochdruck-Kapillar-Viskosimeter ergänzt. Die Analyse berücksichtigt prozessrelevante Alterungseinflüsse im Bereich der Materialkonditionierung, beschrieben durch den Restfeuchtegehalt des Materials, sowie temperaturabhängiger Zeiteinflüsse. Beide Bereiche und deren Einflussstärke werden isoliert voneinander bezogen auf die Materialviskosität betrachtet, eine Beeinflussung der zeitabhängigen Reaktionen durch den Restfeuchteanteil wird ebenfalls überprüft. Dabei zeigt sich, dass materialabhängig von einer starken Variation der Viskosität durch Alterungseinflüsse ausgegangen werden muss. Dies führt materialspezifisch sowohl zu einer Reduzierung als auch zu einer Erhöhung der Viskosität, die auf eine Veränderung der Polymerstruktur zurückzuführen ist. Die auftretenden Phänomene werden einerseits in chemische und andererseits in physikalische Strukturänderungen unterteilt. Die chemischen Strukturänderungen beschreiben die temperatur- und zeitabhängige Änderung des Kettenaufbaus der Polymere. Durch Nachkondensation wird eine Viskositätszunahme beschrieben, Umesterungsreaktionen und Kettenspaltungen bei Polykondensaten führen wiederum zu einer Reduzierung der Kettenlänge und damit geringeren Viskosität. Die chemische Strukturänderung ist als irreversibler Prozess einzustufen. Die physikalische Strukturänderung wird auf die Einlagerung von H2O-Molekülen im freien Volumen zwischen den Polymerketten zurückgeführt. Hierdurch wird die Ketteninteraktion sowie die innerstrukturellen Bindungskräfte über Wasserstoffbrücken- und Dipolbindungen zwischen den Polymerketten beeinflusst. Durch die Einlagerung der H2O-Moleküle wird der Abstand der Polymerketten vergrößert, was zu einer Reduzierung der Bindungskräfte und damit Reduzierung der Viskosität führt. Dies wird als physikalische Strukturänderung beschrieben und ist als reversibler Prozess einzustufen. Auf Basis der Analyse wird eine Erweiterung des Carreau-Ansatzes zur Integration der Konditionierungseinflüsse in ein Materialmodell vorgestellt. Zur Beschreibung der chemischen Strukturänderung wird auf das auf dem Arrhenius-Ansatz basierende Modell des chemischen Strukturänderungsfaktors zurückgegriffen. Für die Beschreibung der physikalischen Einflüsse auf die Viskosität wird ein neuer Modellansatz vorgestellt, der den physikalischen Strukturänderungsfaktor in den Carreau-Ansatz implementiert. Durch den neu vorgestellten Modellansatz ist eine vollständige Beschreibung des Fließverhaltens von Polymeren unter Alterungs- und Konditionierungseinflüssen möglich. Dabei ist mit einer Einflussstärke der jeweiligen Strukturänderung im zweistelligen Prozentbereich unter prozessrelevanten Bedingungen zu rechnen. In Ergänzung zu der Materialcharakterisierung unter alterungsbedingten Einflüssen werden Chargenschwankungen beispielhaft diskutiert, deren Einflussstärke auf die Viskosität in einem ähnlichen Bereich anzusiedeln ist. Das Verständnis und die erweiterte Modellbildung erlaubt eine Simulation des Spritzgießprozesses unter Berücksichtigung der beschriebenen Einflussfaktoren. Eine Darstellung der Variation qualitätsrelevanter Prozessdaten ist somit möglich. Hierfür werden die Viskositätsdaten der jeweiligen Materialien durch eine Analyse des thermodynamischen Verhaltens ergänzt. Bei der Prozesscharakterisierung in der Spritzgießsimulation wird ein Fokus auf die Betrachtung des Massedruckes sowie der Massetemperatur gelegt. Beide Prozessgrößen beschreiben den Materialzustand innerhalb der Ausbildung qualitätsrelevanter Kriterien beginnend bei dem Bauteilgewicht, den geometrischen Abmaßen und der Ausbildung der Bauteilmorphologie. Durch Variation der Materialviskosität, bedingt durch Alterungseinflüsse, Konditionierung oder Chargenschwankungen, werden die Bedingungen bei der Ausbildung der Qualitätskriterien massiv beeinflusst. So führt eine Reduzierung der Viskosität bei konventioneller Prozessführung zu einer Reduzierung des resultierenden Massedruckes beim Einspritzvorgang sowie einer Reduzierung der Massetemperatur. Eine Zunahme der Viskosität, beispielsweise durch Nachkondensationsreaktionen, führt dem entsprechend zu einer Zunahme des resultierenden Druck- und Temperaturniveaus, was insbesondere bei thermisch sensiblen Materialien als kritisch zu betrachten ist. Ein weiterer Einflussfaktor auf die Prozessqualität ergibt sich aus den Bedingungen am Umschaltpunkt. Eine Diskussion der Umschaltkriterien zeigt die Unterschiede im Füllgrad der Kavität und den pvT-Bedingungen im Übergang zur Nachdruckphase in Abhängigkeit von der Prozessführung und der Variation der Materialviskosität. Die bereits bekannten Einflüsse von Restfeuchte auf das Bauteilgewicht können in der Simulation insbesondere durch die Massenzunahme in der Nachdruckphase abgebildet werden. Durch den entwickelten Ansatz zur Beschreibung des Materialverhaltens ist eine Simulation der Einflüsse durch physikalische und chemische Strukturänderungen mit sehr guter Korrelation zum Spritzgießprozess möglich. Ausgehend von den Einflüssen der Viskositätsschwankungen auf die qualitätsrelevanten Parameter der Massetemperatur und des Massedruckes wird eine neue Strategie zur Qualitätsregelung entwickelt. Basierend auf einem Referenzbetriebspunkt und einer druckgeregelten Prozessführung in der Einspritzphase ist es möglich, die qualitätsrelevanten Prozessparameter in einem engen Toleranzband konstant zu halten. Dies bildet die Grundlage der Implementierung einer neuen Qualitätsregelung beim Spritzgießen. In Korrelation mit einer Prozesscharakterisierung an einer Spritzgießanlage werden die Einflüsse auf den Prozess und die Simulationsergebnisse validiert. Außerdem wird der Bezug zu spezifischen Qualitätskriterien hergestellt. Der aktuelle Stand der Maschinentechnik und verfügbaren messtechnischen Anbindung ermöglicht eine detaillierte Prozesscharakterisierung. Am Beispiel von Viskositätsschwankungen durch variierende Restfeuchteanteile werden die Einflüsse auf den Prozess und mögliche Prozesskennzahlen zur Detektion von Prozessschwankungen dargestellt. Diese reichen von energetischen Kennzahlen in der Plastifizierphase bis hin zu charakteristischen Druckverläufen in der Einspritzphase. Anhand der Ergebnisse aus der Prozesscharakterisierung und Simulation von Kompensationsstrategien wird eine neuartige, adaptive Prozessregelung implementiert. Die Qualitätsanforderungen eines konstanten Bauteilgewichtes sowie eines konstanten Massetemperatur- und Massedruckprofiles können aus der Simulation übertragen werden und werden durch Oberflächeneigenschaften ergänzt. Insbesondere ausgasende Restfeuchte in Korrelation zu einer reduzierten Viskosität und eines reduzierten Druckniveaus in der Einspritzphase hat einen massiven Einfluss auf die Oberflächenqualität und führt zu Defekten durch Feuchtigkeitsschlieren und Verfärbungen. Die Prozessregelung umfasst das Konzept einer adaptiven, druckgeregelten Prozessführung in der Einspritzphase sowie die Kompensation von Effekten durch Unterschiede im Schließverhalten der Rückstromsperre. Vervollständigt wird die Regelung durch eine modellbasierte Adaption der Nachdruckparameter. Aufbauend auf einem Referenzprozess, erkennt die Spritzgießmaschine Veränderungen im Materialverhalten und adaptiert entsprechend autonom die Prozessführung, um eine konstante Bauteilqualität zu gewährleisten. Hierdurch ist es möglich, Einflüsse variierender Materialkonditionierung oder Chargenschwankungen auf die Bauteilqualität zu kompensieren. Die durch den Referenzbetriebspunkt und das Regelkonzept hinterlegte Intelligenz führen zu einer konstanten Prozess- und Produktqualität. In der Einspritzphase wird über einen vorgesteuerten PID-Regler ein referenziertes Massedruckprofil als Führungsgröße reproduziert. Damit ist das, im Gegensatz zur konventionellen Prozessführung konstante, Schneckenvorschubgeschwindigkeitsprofil als Stellgröße direkt abhängig von der aktuellen Viskosität und damit dem Schmelzezustand des Materials. Bei einem referenzierten Massedruckprofil und einer Variation der Materialviskosität wird die Schneckenvorschubgeschwindigkeit adaptiv an die veränderten Bedingungen angepasst. Dabei wird insbesondere über eine adaptive Vorsteuergeschwindigkeit den hohen Beschleunigungsvorgängen zu Beginn der Einspritzphase Rechnung getragen. Als prozessadaptive Größe ergibt sich aus der mittleren Schneckenvorschubgeschwindigkeit eine neue Kennzahl zur Prozesscharakterisierung. Diese wird in einem modellbasierten Ansatz zur adaptiven Nachführung des Nachdruckniveaus genutzt. Hierdurch wird die Prozessregelung in der Einspritzphase direkt zur Charakterisierung der aktuellen Prozessbedingungen genutzt und mit der Schwindungskompensation zu einer umfassenden Qualitätsregelung verknüpft. Um auch im Übergangsverhalten zwischen der Einspritz- und Nachdruckphase konstante Bedingungen in Bezug auf das pvT-Verhalten und den Füllgrad der Kavität zu gewährleisten, wird der Umschaltpunkt adaptiv an die Prozessbedingungen und das Schließverhalten der Rückströmsperre angepasst. Die Qualitätsregelung ist für die Kompensation von Einflüssen unterschiedlicher Materialkonditionierung auf die Oberflächengüte, thermische Materialbelastung sowie das Bauteilgewicht validiert. Insbesondere Oberflächendefekte durch ausgasende Restfeuchteanteile können durch das konstante Massedruckprofil in einem erweiterten Verarbeitungsbereich kompensiert werden. Des Weiteren ist die Betrachtung von Einflüssen auf den morphologischen Aufbau von Spritzgießteile möglich. Hier sind insbesondere durch die Konstanz in den Druck- und Temperaturbedingungen bei der Ausbildung der morphologischen Struktur in der Einspritzphase ein positiver Einfluss und eine Kompensation von viskositätsbedingten Qualitätseinflüssen zu erwarten. Zusammenfassend wird durch diese Arbeit ein neuer Stand der Technik in der Modellbildung, Materialcharakterisierung sowie Qualitätsregelung beim Spritzgießen definiert. Die dargestellten Verfahren zur Materialcharakterisierung ermöglichen eine detaillierte Analyse der Einflüsse auf das Materialverhalten und eine Beschreibung des Materialverhaltens durch die erweiterten Modellansätze. Dies kann insbesondere zur Prozesssimulation und Bestimmung von qualitätsrelevanten Variationen von Prozesskennzahlen genutzt werden. Eine Kompensation von Viskositätsschwankungen und Einflüssen auf die Prozess- und Produktqualität ist durch die vorgestellte, adaptive Qualitätsregelung möglich. Weiterführende Untersuchungen sind hier insbesondere im Bereich der Bauteilmorphologie an der Oberfläche, dem morphologischen Schichtaufbau und laminaren Zusammenhalt sowie mechanischen Eigenschaften, auch unter Berücksichtigung von Restfeuchteanteilen im Material, zielführend.