Spray-Wand-Wechselwirkung ist ein Schlüsselelement in einer Vielzahl von Technologien. Sie tritt in zahlreichen Industrieanwendungen auf, wie beispielsweise in Verbrennungsmotoren, Gasturbinen, Sprühtrocknung, -beschichtung und -kühlung. Eine große Vielfalt von Phänomenen ist mit der Filmströmung verbunden, initiiert durch den Aufprall einzelner Tropfen auf eine beheizte Wand und deren Interaktionen. Aufgrund der Komplexität des Problems ist die Hydrodynamik der Flüssigkeitsfilme erzeugt durch Sprays nicht vollständig nachvollzogen. Derzeitige Ansätze, in der Regel dargelegt in Form von empirischen Korrelationen oder entwickelt als Superposition einzelner Tropfenaufpralle, missachten die Physik der Spray-Wand-Wechselwirkung. Bislang wurde kein Modell entwickelt, das zuverlässig das Verhalten des Flüssigkeitsfilms beschreibt oder die Effektivität von Sprühkühlung voraussagt. Diese sind bestimmt durch eine Vielzahl von Parametern, die nicht voneinander unabhängig variiert und geregelt werden können. Folglich ist es nicht einfach, die hauptsächlichen Einflussfaktoren oder deren Kombinationen zu identifizieren, die dieses Problem definieren. Die vorliegende Dissertation widmet sich der Dynamik des Flüssigkeitsfilms erzeugt durch Sprayaufprall auf eine beheizte Oberfläche. Das allgemeine Ziel der Untersuchungen liegt darin, die Hydrodynamik und die Wärmeübertragung beim Sprayaufprall auf einer beheizten Oberfläche besser zu verstehen und eine Grundlage für eine Modellierung von Spraykühlung zu schaffen. Weiterer Fortschritt auf diesem Gebiet wurde durch das Durchführen von Experimenten unter diversen Sprayparametern und unter verschiedenen Gravitationsbedingungen erreicht. Versuche unter Mikrogravitation wurden während Parabelflügen und an Bord einer Forschungsrakete realisiert. Zudem wurden Experimente im Bereich von -20g bis +20g in einer Zentrifuge durchgeführt. Sprayausbreitung und Spray-Wand-Wechselwirkung werden mit Hilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen unter verschiedenen Gravitationsbedingungen sowie unterschiedlichen Durchflüssen beobachtet. Charakteristische Sprayparameter werden mit Hilfe von Bildbearbeitung bestimmt. Ergänzend wird das Spray mittels der Phasen Doppler Technik charakterisiert. Zur Untersuchung der Flüssigkeitsfilmhydrodynamik wird eine robuste Methode entwickelt, die eine typische Filmdicke, erzeugt durch Sprayaufprall, bestimmt. Zudem werden Wärmeübertragungsmechanismen umrissen, die an der Spray-Wand-Wechselwirkung beteiligt sind. Wärmestromdichten werden für unterschiedliche Sprayparameter und Wandtemperaturen gemessen. Der Einfluss von Gravitation, Filmdicke und weiterer Parameter auf die Spray-Wand-Wechselwirkung sowie auf Sprühkühlung werden diskutiert. Basierend auf die gewonnenen Daten, wird eine solide Grundlage für eine zuverlässige Modellierung von Sprühkühlung bereitgestellt und beim Vergleich mit anderen experimentellen Daten aus der Literatur bestätigt. Es werden halbempirische Modelle sowohl für das Sekundärspray als auch für die charakteristische Filmdicke aufgestellt. Typische Filmdickenwerte werden zur Beschreibung der Sprühkühlungseffizienz verwendet.