Ziel der Dissertation war es das Deformations- und Bruchverhalten von Kunststoffrollen in der Anwendung als Wälzkörper zu untersuchen. Dazu wurden Rollen aus zwei ausgewählten Thermoplasten (Polyoxymethylen, POM und Polyetheretherketon, PEEK) verwendet und analysiert. Es wurde einerseits das globale als andererseits auch das lokale Deformationsverhalten bestimmt. Zunächst wurde das globale Deformationsverhalten auf einem Tribometer mit zweidimensionaler Kraftmessdose untersucht. Dazu wurden die Rollen anwendungsnah zunächst statisch belastet. Im Anschluss erfolgte eine horizontale Rollbewegung unter Last. Zusätzlich zu den experimentellen Messungen wurden Simulationsmodelle mit viskoelastischen Materialmodellen erstellt und berechnet. Der Vergleich der Ergebnisse aus Messung und Simulation ergab eine gute Übereinstimmung im Falle der POM Rollen, während bei den PEEK Rollen starke Diskrepanzen festgestellt werden mussten. In einem zweiten Schritt wurde das lokale Deformationsverhalten der Rollen untersucht. Dazu wurden die Tribometermessungen teilweise wiederholt, wobei die Frontseiten der Rollen mit einem Muster besprüht und während des Versuchs Bilder mit einer Kamera aufgezeichnet wurden. Mittels digitaler Bildkorrelation (engl.: digital image correlation, DIC) wurden die lokalen Dehnungsverteilungen der Rollen unter Last bestimmt. Während POM das erwartete viskoelastische Verhalten zeigte, verhielt sich PEEK eher elastisch-plastisch mit vergleichsweise geringer Zeitabhängigkeit. Aufgrund der hohen Dehnungen im Randbereich der PEEK Rollen wurde angenommen, dass auch die dynamisch-mechanischen Eigenschaften des Materials in diesem Bereich beeinflusst werden. Da diese Eigenschaften das Rollverhalten wesentlich beeinflussen, waren entsprechende Untersuchungen notwendig. Daher wurden Zugermüdungsversuche im Hochlastbereich durchgeführt. Insbesondere bei höheren Lasten konnte während des Versuchs eine Veränderung der dynamisch-mechanischen Eigenschaften des Materials festgestellt werden. Diese Veränderung der mechanischen Eigenschaften wurde auf Kaltverstreckung des Materials zurückgeführt. Da dieser Effekt im Druckbereich nicht erwartet wird, ist eine Schlussfolgerung für die Rollen schwierig. Aus diesem Grund sind für die Zukunft zusätzlich Druckermüdungsversuche angedacht, welche eine bessere Korrelation mit den Rollen ermöglichen sollen. Bezüglich des Bruchverhaltens der Rollen wurden in der praktischen Anwendung zwei verschiedene Effekte beobachtet. POM Rollen zeigten ein quasi-sprödes Bruchverhalten mit Risswachstum ausgehend von Defekten und Bruch bei Erreichen einer kritischen Risslänge. Im Falle von PEEK trat kein Gesamtbruch sondern exzessive Oberflächenermüdung („Pitting“) auf. Da das exzessive Pitting-Verhalten der PEEK Rollen nicht erklärt werden konnte, wurde eine intensive Analyse durchgeführt. Als Ursache wurden kleine Oberflächenrisse festgestellt. In der praktischen Anwendung wurden die Rollen immer in Kombination mit einem Schmierfett verwendet und dieses wurde während des Rollvorgangs in die kleinen Oberflächenrisse eingepresst. In weiterer Folge kam es dadurch zu einem „Aufkeilen“ der Rissöffnung und zu Risswachstum. Durch eine Abänderung des Spritzgussprozesses konnte die Anzahl der Oberflächenrisse drastisch reduziert und die Zyklenzahl bis Pitting-Initiierung stark erhöht werden. Die Optimierung der Lebensdauern der POM Rollen erfolgte mittels zyklischer Risswachstumsversuche, wobei die Messungen unter Verwendung der linear elastischen Bruchmechanik analysiert wurden. In weiterer Folge wurden diese Versuche verwendet um zwei unterschiedliche POM Typen miteinander zu vergleichen. Obwohl beide Materialien eine ähnliche Morphologie und auch ähnliche mechanische Grundparameter aufwiesen, zeigten sich in den Risswachstumsversuchen gewisse Unterschiede.