Die Kapazitätsengstelle Flughafen lässt sich durch bauliche Erweiterungsmaßnahmen häufig nicht dynamisch an das steigende Flugverkehrsaufkommen anpassen. Bezüglich des Rollprozesses zwischen Flugsteig und Start- beziehungsweise Landebahn führt dies zu längeren Rollzeiten, Verspätungen und damit verbunden zu einem erhöhten Treibstoffverbrauch sowie zu zusätzlichen Emissionen. Ein Forschungsansatz, der eine Erhöhung der Vorhersehbarkeit sowie eine Verringerung der Rollzeiten adressiert, betrachtet die Einführung trajektorienbasierter Rollverfahren. Die Routenvorgaben der Vor- und Rollfeldkontrolle sollen dabei um eine zeitliche Komponente ergänzt werden. Die technische Ausrüstung heutiger Verkehrsflugzeugmuster bietet der Cockpitbesatzung jedoch keine Möglichkeit, kontinuierliche vordefinierte Geschwindigkeitsprofile präzise umzusetzen. Die vorliegende Dissertation betrachtet in diesem Kontext einen innovativen Ansatz, der es konventionellen Flugzeugen ermöglicht, vordefinierten Geschwindigkeitsprofilen zu folgen und somit entsprechend definierte Rolltrajektorien umzusetzen. Als Schlüsseltechnologie wird dabei ein automatisierter Schlepper, der eine Weiterentwicklung der aktuell erprobten TaxiBot-Technologie darstellt, vorgeschlagen. Dieser ermöglicht in Kombination mit einem unterstützenden Anzeigesystem, das auf einem Electronic Flight Bag (EFB) realisiert wird, die Integration aktueller Flugzeugmuster in ein trajektorienbasiertes Rollsystem ohne zusätzliche Modifikationen. Aufbauend auf einer Prozessanalyse, die die Anforderungen der vielseitigen Teilhaber des Rollprozesses berücksichtigt, wird eine Szenariobeschreibung zur Einführung trajektorienbasierter operationeller Schleppverfahren entwickelt. Hinsichtlich der weiteren Untersuchung, die den Fokus auf die Integration der Pilotinnen und Piloten legt, werden unterschiedliche Automatisierungsgrade bezüglich der Cockpitprozesse definiert. Ziel der Studie ist der Nachweis der generellen Machbarkeit sowie die Bewertung der Automatisierungsgrade aus Cockpitsicht. Mittels strukturierter Experteninterviews und einer Vorversuchskampagne wird ein prototypisches Anzeigeformat zur Verwendung auf einem EFB entwickelt. In Kombination mit der soft- und hardwareseitigen sowie der regelungstechnischen Implementierung in den Forschungsflugsimulator D-AERO des Instituts für Flugsysteme und Regelungstechnik der Technischen Universität Darmstadt bildet das entwickelte Anzeigesystem die Grundlage für die abschließende Versuchskampagne. Die Hauptuntersuchung umfasst eine Simulatorkampagne mit 24 Verkehrspiloten der kommerziellen Luftfahrt. Neben der Simulation des konventionellen Rollvorgangs werden jeweils vier Umsetzungen des trajektorienbasierten Konzepts, die sich in der Automatisierung der Lenk- und Bremseingaben unterscheiden, betrachtet. Objektive und subjektive Messverfahren dienen der Beantwortung der Fragestellung, wie sich die Variation der Automatisierungsgrade auf die Performanz, das Verkehrsbewusstsein, die Gebrauchstauglichkeit sowie die Akzeptanz der Pilotinnen und Piloten auswirkt. Die Ergebnisse der Simulatorstudie zeigen, dass sich unter den gegebenen Randbedingungen alle betrachteten Umsetzungen zur Realisierung trajektorienbasierter Rollprozesse eignen. Zudem zeichnet sich kein Indiz ab, dass die Automatisierung der Lenkung Vorteile bezüglich der zuvor genannten Messgrößen bietet. Bezogen auf die Bremseingaben lässt sich feststellen, dass automatisierte im Vergleich zu manuellen Bremsungen Vorteile hinsichtlich Performanz und Verkehrsbewusstsein bieten. Des Weiteren zeigt sich, dass die Bereitschaft der Piloten, die Geschwindigkeitsregelung vollständig an die Automatisierung zu übergeben, mit dem erwarteten Sicherheitsgewinn korreliert. Neben der Feststellung der cockpitseitigen Machbarkeit trajektorienbasierter operationeller Schleppverfahren ermöglichen die Untersuchungsergebnisse die Formulierung von Handlungsempfehlungen hinsichtlich des Umfangs der Automatisierung. Abschließend werden weiterführende Modifikationen des Anzeige- und Schleppkonzepts sowie zukünftige Forschungsansätze vorgeschlagen.