Die Reduzierung der Betriebstemperatur in einen intermediären Temperaturbereich zwischen 350 °C und 650 °C ist Voraussetzung, um die Wettbewerbsfähigkeit von Festoxidbrennstoff- und Festoxidelektrolysezellen gegenüber anderen Energiewandlungstechniken zu erhöhen. Durch das Senken der Temperatur können Probleme, die durch hohe Temperaturen verursacht werden, vermieden werden, was zu einer Verringerung der Kosten führt. Der durch das Ziel sinkender Betriebstemperaturen motivierte Einsatz von protonenleitenden Oxiden ist somit zu einem aktiven und breiten Forschungsfeld herangewachsen. Beim Einsatz dieser protonenleitenden Materialien ist neben im Elektrolytmaterial auftretenden ohmschen Widerständen vor allem der an der Luftelektrode auftretende Polarisationswiderstand problematisch. Um diese Polarisation zu verringern müssen Materialien, die als effektive Elektrodenkatalysatoren eingesetzt werden können, sowohl elektronische Leitfähigkeit als auch eine ausreichende Protonenleitfähigkeit aufweisen. Aus diesem Grund widmet sich diese Arbeit einer umfassenden Untersuchung der Protonenleitfähigkeit am vielversprechenden Materialsystem BaFeO2.5+δ (BFO). Die Experimente werden an epitaktisch gewachsenen BaFeO2.5+δ Dünnschichten, welche per Laserstrahlverdampfen (Pulsed Laser Deposition) auf (001) und (111)-orientierte Nb:SrTiO3 Substrate abgeschieden sind, durchgeführt. Um Veränderungen an den Dünnschichten zu beobachten, werden die Filme sowohl vor als auch nach der elektrochemischen Charakterisierung eingehend untersucht: Dazu gehört die Auswertung struktureller und mikrostruktureller Informationen mittels Röntgenbeugung und Rasterelektronenmikroskopie. Zusätzlich wird mittels Mößbauer Spektroskopie die lokale Umgebung und der Oxidationszustand von Fe über das komplette Volumen des Films untersucht. Um auch Änderungen der Zusammensetzung der Oberfläche zu verfolgen wird weiterhin Röntgenphotoelektronenspektroskopie eingesetzt. Für die Charakterisierung der Leitfähigkeit wird die elektrochemische Impedanzspektroskopie verwendet, wobei ein rein protonischer Anteil messbar ist. Dieser protonische Anteil kann erfolgreich von der Gesamtleitfähigkeit separiert werden, indem die Messungen in feuchten und trockenen Atmosphären (Ar oder Luft) verglichen werden. Dadurch ist es zum ersten Mal möglich, eine Volumenprotonenleitfähigkeit von BFO zwischen 200 °C und 300 °C (3.6 x 10-6 Scm-1) abzuschätzen. Bei Temperaturen über 300 °C zeigt die Leitfähigkeit einen starken Einfluss von oxidierender Atmosphäre sowie Wasserverlust. Für das Ziel der Reduzierung der Betriebstemperatur in einen intermediären Temperaturbereich ist es nicht nur wichtig, gut geeignete Elektrodenkatalysatoren einzusetzen, sondern weiterhin auch die ohmschen Widerstände im Elektrolytmaterial gering zu halten. Aus diesem Grund ist die Suche nach möglichen Abscheidetechniken, die es ermöglichen, dünne Schichten der entsprechenden Protonenleiter mit dem benötigten Anforderungsprofil abzuscheiden, Gegenstand der aktuellen Forschung. Darauf aufbauend wurden in dieser Arbeit zusätzlich zwei Dünnschichtabscheidemethoden, die bisher nicht für Y-dotiertes BaZrO3 (einer der vielversprechendsten Protonenleiter) verwendet wurden, auf ihr Potential hin untersucht, hochwertige Filme abzuscheiden. Hierzu werden Laser-gestützte Chemische Gasphasenabscheidung (Laser-Assisted Chemical Vapor Deposition) und Aerosol-gestützte Chemische Gasphasenabscheidung eingesetzt. Die Abscheideparameter werden variiert um stöchiometrische und glatte Filme in der Perovskitstruktur zu erhalten. Beide Abscheidetechniken weisen Probleme bei der Erfüllung der geforderten Filmcharakteristika auf. Die identifizierten Problematiken der Herstellungsrouten, für welche abschließend Abhilfen bzw. Lösungsansätze vorgeschlagen werden, beruhen sowohl auf thermo-dynamischen als auch auf experimentellen Gegebenheiten.