Die Entwicklung von Lasern der Petawatt-Klasse über die letzten Jahrzehnte hat zu einer Reduktion von Größe und Preis der Systeme geführt. Diese Entwicklung begünstigte eine weltweite Verbreitung derartiger Laser an verschiedensten Anlagen zur Untersuchung von extremen Materiezuständen. Aufgrund der mit Petawatt Lasern erreichbaren Energiedichten, können diese für die Beschleunigung von Teilchen, als Treiber in der Trägheitsfusionsforschung und zur Strahlenterapie verwendet werden. Des Weiteren finden diese Systeme Anwendung als sekundäre Quellen zur Erzeugung von Röntgenstrahlung, Ionen, Elektronen, Protonen und Neutronen. Dieses breite Anwendungsfeld führte zur Verwendung von Lasern der Petawatt-Klasse in staatlichen, sowie in universitären Einrichtungen. Hohe Repetitionsraten der Lasersysteme sind dabei sowohl für die Verwendung als direkte Quellen als auch als indirekte Quellen notwendig, um eine schnelle Reproduktion der Ergebnisse und belastbare Statistiken der Messdaten zu gewärleisten. Während Niederenergie-Petawatt-Laser mit Pulsenergien unter 100 J bereits in kommerzieller Form zur Verfügung stehen und Repetitionsraten größer als 1 Hz bereitstellen, ist die Repetitionsrate von Hochenergie-Petawatt-Lasern mit Pulsenergien über 100 J durch das Kühlverhalten der verwendeten Verstärkermaterialien begrenzt. Die meisten Hochenergie-Petawatt Systeme verwenden in ihren Hauptverstärkerelementen auf Glas basierende Verstärkermedien mit Aperturen über 20 cm, um die auftretenden Intensitäten im System zu minimieren und der Beschädigung optischer Elemente vorzubeugen. Die niedrige Wärmeleitfähigkeit von Glas führt dabei zu thermischen Equilibrationszeiten der Verstärkermedien im Bereich von Stunden, welche mit einer niedrigeren Repetitionsrate korrespondieren. Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die Entwicklung eines glasbasierten Verstärkerelements für Hochenergie-Petawatt-Laser, welches über ein aktives Kühlverfahren die thermische Equilibrationszeit des Verstärkermediums reduziert um eine Verbesserung der Repetitionsrate des Lasers zu erreichen. Die angestrebten Repetitionsraten liegen dabei im Bereich von 1/5 min^-1 bei einem Verstärkungsfaktor von 1.5, mit einem Fokus auf einer hohen Qualität und Reproduzierbarkeit der transmittierten Wellenfront. Zu diesem Zweck wurde ein Konzept verwendet, welches einen laminaren Kühlmittelfluss zwischen zwei Verstärkerscheiben nutzt, um die thermische Last der Scheiben zu reduzieren. Eine Reihe von Kühlmitteln wurde auf ihre thermischen, kinematischen, chemischen und optischen Eigenschaften untersucht, um ihre Eignung für die Verwendung im Prototypen zu bestimmen. Weiterhin zeigten Simulationen des Kühlprozesses im Prototypen die Ausbildung eines Gleichgewichtzustands zwischen Erwärmung und Kühlung des Verstärkermediums. Dieser konnte genutzt werden, um in den Simulationen reproduzierbare Wellenfronten bei Repetitionsraten von 1/5 min^-1 zu ermöglichen. Experimentelle Untersuchungen eines Prototypenmodells im Maßstab 1:1 ermöglichten außerdem die Dichtigkeit der Kühlmitteldichtungen zu bestimmen und erste qualitative Messungen der transmittierten Wellenfronten durchzuführen.