Die zunehmende Globalisierung und der damit verbundene steigende Wettbewerb konfrontiert die chemisch-verfahrenstechnische Industrie mit Forderungen nach ständig neuen „maßgeschneiderten“ Produkten mit immer spezielleren Eigenschaftskombinationen. Um die damit verbundenen komplexer werdenden verfahrenstechnischen Prozesse optimal beherrschen und eine konstant hohe Qualität der hergestellten Produkte gewährleisten zu können, sind zu jedem Zeitpunkt genaue Kenntnisse des Prozesszustands und der daraus resultierenden Qualitätskenngrößen des Produkts erforderlich. Mit Hilfe prozessbegleitender Simulation lassen sich parallel zum laufenden Prozess auch Prozessgrößen berechnen, die messtechnisch nicht oder nur mit erheblichem Aufwand bestimmt werden können. Obwohl die erzielbaren Vorteile bezüglich Produktqualität, Sicherheit und Produktionskosten unbestritten sind, hat sich ein breiter Einsatz in der chemisch-verfahrenstechnischen Industrie bisher noch nicht eingestellt. Ein Hauptgrund hierfür ist das Fehlen geeigneter Modelle und Verfahren, die eine hinreichend genaue Beschreibung des betrachteten Systems ermöglichen, die gleichzeitig aber mit vertretbarem wirtschaftlichen Aufwand zu entwickeln und in Bezug auf ihre Komplexität im praktischen Einsatz handhabbar sind. Der im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelte Ansatz des „Systembeobachters“ greift diese in der Literatur seit langem diskutierten Defizite auf. Im Gegensatz zu den klassischen Zustandsbeobachtern betrachtet der hier vorgestellte Ansatz des Systembeobachters Modell und Modellrückführung (Korrektur) als integriertes Gesamtsystem. Durch Berücksichtigung zusätzlichen Prozesswissens z.B. über die komplexen physikalisch-chemischen Zusammenhänge, die Reaktionsmechanismen, Einflussfaktoren auf die Produkteigenschaften, die eingesetzten Mess- und Analyseverfahren sowie Prozessführungsstrategien des betrachteten Prozesses ist der entwickelte Systembeobachter in der Lage, die Ursachen von Abweichungen zwischen Prozessmodell und realem Prozess zu erkennen und durch entsprechende Eingriffe, wie Anpassung der Prozessgrößen oder des zugrunde liegenden Prozessmodells und seiner Parameter, verursachungsgerecht zu korrigieren. Die auf vereinfachenden chemisch-physikalischen Annahmen basierende „intelligente“ Modellrückführung trägt dabei wesentlich zu einer gezielten Reduktion der Komplexität des Verfahrens bei, ohne relevante Informationen zu verlieren und so die geforderte Genauigkeit und Gültigkeit des Ansatzes zu gefährden. Das entwickelte Verfahren zum Beobachterentwurf wurde am Beispiel der Suspensionspolymerisation von Ethylen nach dem Ziegler-Verfahren durchgeführt und in verschiedenen Produktionsanlagen mit Erfolg realisiert. Die im praktischen Betrieb erzielten Ergebnisse bestätigen die theoretischen Überlegungen und untermauern die Eignung des entwickelten Verfahrens für den online-Einsatz im praktischen Betrieb komplexer Produktionsanlagen.