Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist die Weiterentwicklung der Phosphor- Thermometrie mit dem Ziel, räumlich sowie zeitlich hochaufgelöste Bauteiltemperaturen im Betrieb von Verbrennungsmotoren zu erfassen.Nach den einleitenden Worten dieses Kapitels folgt eine theoretische sowie praktische Betrachtung der Messtechnik mit dem Ziel, die zur Durchführung der Messung notwendigen Kenntnisse zu erarbeiten. Im dritten Kapitel findet eine ausführliche Betrachtung numerischer Verfahren zur Approximation von Exponentialfunktionen statt, welche beim zeitlich diskretisierten Abklingverhalten der Phosphoreszenz eine entschiedene Rolle bei der Temperaturbestimmung einnehmen. Im Falle nur eines Exponentialterms werden die behandelten Algorithmen unter den Gesichtspunkten Präzision, Akkuratheit und Effizienz analysiert, während bei multiexponentiellen Funktionen Verfahren zur Spektralanalyse vorgestellt werden. Kapitel 4 dokumentiert die Voruntersuchungen, welche im Rahmen der Anwendung der Phosphor-Thermometrie im Inneren von Verbrennungsmotoren durchgeführt wurden. Neben einem Vergleich zweier Ansätze der Messtechnik finden eine umfangreiche Betrachtung der verwendeten thermographischen Phosphore statt. Außerdem werden systematische Einflüsse auf die Temperaturmessung identifiziert und quantifiziert. Kapitel 5 zeigt die Anwendung der Messtechnik in optisch zugänglichen Verbrennungsmotoren: Neben zweidimensional hochaufgelösten Ventiltemperaturen sind erstmalig zeitlich hochauflösende Wandtemperaturmessungen mit einem Messwert pro Grad Kurbelwinkel dokumentiert. In einem daran anknüpfenden Experiment wurden die Auswirkungen einer Änderung der Betriebsaparameter auf die Zylinderkopftemperatur untersucht. Weiterhin ist die Entwicklung und Erprobung eines speziell angefertigten Boroskops gezeigt, das den Einsatz der Phosphor-Thermometrie in seriennahen Verbrennungsmotoren ermöglicht. Im letzten Kapitel wird die Arbeit zusammengefasst und ein Ausblick auf künftige Entwicklungen gegeben.