In zahlreichen technischen Anwendungen, wie Kühlsysteme in der chemischen Industrie oder Kraftstoffeinspritzsystemen von modernen Gasturbinen, spielen gasgetriebene, dünne Flüssigkeitsfilme eine wichtige Rolle für den Wärmeübergang. Aufgrund der hohen Komplexität der thermo-hydrodynamischen Vorgänge, die in solchen Flüssig/Gas-Strömungen ablaufen, sind die Transportmechanismen nicht vollständig verstanden. Numerische Simulationen und theoretische Modellierungen sind auf deren Kenntnis jedoch angewiesen. Daher sind experimentelle Untersuchungen notwendig, die dieses komplexe thermohydrodynamische Phänomen beschreiben und den Theoretikern Validierungsdaten liefern. Das Ziel der vorliegenden Doktorarbeit ist ein besseres Verständnis und Beschreibung der Hydrodynamik und des konvektiven Wärmeübergangs in gravitations- und gasgetriebenen dünnen Flüssigkeitsfilmen, die entlang an einer beheizten Wand strömen. Dafür wurde ein Versuchskanal aufgebaut und Experimente durchgeführt. Der Flüssigkeitsfilm wurde ringförmig an einem vertikal montierten beheizten Rohr aufgetragen. Das entsprechende Zwei-Phasenströmungsfeld wurde so konfiguriert, dass sich beide Fluide sowohl thermisch als auch hydrodynamisch entwickeln konnten. Die Reynolds-Zahlen der Flüssigkeitsund Gasströmung wurden im Bereich von 80 bis 800 bzw. 10000 bis 100000 variiert. DieWandwärmestromdichte wurde bei 15 W/cm2 konstant gehalten. Um die Scherspannung an der beheizten Wand zu bestimmen, wurden die Geschwindigkeitsprofile der Gasströmung im Versuchskanal mit der Hitzdrahtanemometrie gemessen. Außerdem wurde der Einfluss der Oberflächentopographie der beheizten Wand ermittelt. Hierfür wurden die Hydrodynamik und der Wärmeübergang von gasgetriebenen Flüssigkeitsfilmen auf mikrostrukturierten, beheizten Rohroberflächen studiert. Zur Untersuchung der Filmdynamik, wurden schattenfotographische Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungen durchgeführt und daraus die Wellenamplituden und Wellenfrequenzen der Filmströmung bestimmt. Der Filmaufriss an mikrostrukturierten Oberflächen wurde mit einer Hochgeschwindigkeits- Infrarotkamera qualitativ visualisiert. Die Wandtemperaturverteilung in Strömungsrichtung wurde mit Thermoelementen gemessen. Korrelationen zur Berechnung von Nußelt-Zahlen für die unstrukturierten Oberflächen wurden vorgeschlagen. Diese Studie zeigt, dass die Stabilität der Flüssigkeits/Gas-Grenzfläche von gasgetriebenen Flüssigkeitsfilmen an unstrukturierten Oberflächen erheblich von der Scherspannung beeinflusst wird. Störungen bzw. Instabilitäten an der Filmoberfläche treten ein, sobald die Scherspannung einen kritischen Wert erreicht. Messungen zeigen, dass die Instabilitäten in Strömungsrichtung wachsen. Dabei wird die Entwicklung der Instabilitäten durch die Gas- und Flüssigkeitsmassenströme bestimmt. Mit der Zunahme der Flüssigkeits-Reynolds-Zahl werden die Deformationen an der freien Oberfläche der Flüssigkeit unterdrückt, die Fluktuationen der Filmdicke in Strömungsrichtung hingegen nur geringfügig bis gar nicht reduziert. Eine wesentliche Verbesserung der Wärmeübertragung tritt ein, wenn die Scherspannung an der Flüssigkeits/Gas-Grenzfläche ansteigt, vorausgesetzt eine bestimmte kritische Scherspannung ist überschritten. Letzteres wurde insbesondere für die Filmströmung an einer unstrukturierten Oberfläche untersucht. Die Existenz dieses Schwellenwertes wurde durch den Vergleich der experimentell ermittelten Nußelt-Zahlen mit dem klassischen Graetz-Nußelt-Modell identifiziert. Darüber hinaus wurden die Nußelt-Zahlen aus dem Experiment mit denen von Fallfilmen unterschiedlicher thermohydrodynamischer Strömungszustände aus der Literatur verglichen. Für Scherspannungen unterhalb des Schwellenwertes sind die experimentellen Nußelt-Zahlen vergleichbar mit den Nußelt-Zahlen von laminaren, hydrodynamisch und thermisch entwickelten Fallfilmen bzw. von Fallfilmen, die im thermischen Anlauf sind oder sich im Übergangsbereich von laminar zu turbulent befinden. Ein weiterer Vergleich mit einem in der Literatur vorliegenden Turbulenzmodell zeigt, dass die Nußelt-Zahlen für Gas-Reynolds-Zahlen größer 70000 der Prognose des Turbulenzmodells folgen und somit höher sind als die mit geringerer Gas-Reynolds-Zahl. Mikrostrukturen haben einen signifikanten Einfluss auf die Welligkeit von gasgetriebenen Flüssigkeitsfilmen. Mit wachsender Scherspannung und Flüssigkeitsmassenstrom, nimmt auch die Filmwelligkeit zu. Besonders Mikrostrukturen, die rechtwinklige Hindernisse zur Strömungsrichtung darstellen, führen zu großen Wellenamplituden und hohen Wellenfrequenzen bei geringer Scherspannung. Im Vergleich dazu sind die Wellenamplituden und Wellenfrequenzen von gasgetriebenen Filmströmungen an unstrukturierten Oberflächen und Oberflächen, mit parallel zur Strömungsrichtung angeordneten Strukturen geringer. Außerdem kommt es häufiger zu lokalen Filmaufrissen bei geringerem Flüssigkeitsmassenstrom und höherer Scherspannung. Durch den Einsatz von Mikrostrukturen kann eine wesentliche Verbesserung der Wärmeübertragung verglichen mit der unstrukturierten Oberfläche erreicht werden. Besonders Oberflächen, die mit zur Strömungsrichtung längs- und horizontalangeordneten Geometriekombinationen versehen sind, führen zu einer Erhöhung der Wärmeübertragung bei verhältnismäßig geringer Scherspannung und geringem Flüssigkeitsmassenstrom.