Um eine modellbasierte Ladedruckregelung für einen aktuellen PKW-Dieselmotor zu realisieren wurden Verfahren zur Modellbildung vorgestellt. Eine physikalisch basierte Beschreibung der Turbine ermöglicht eine hohe Modellgüte und erlaubt die Applikation unabhängig von Herstellerdaten auf Grundlage von Fahrzeug- oder Motorprüfstandsmessungen. Die Modellbeschreibung kann sowohl VTG-Turbinen als auch Turbinen mit parallelem Wastegate beschreiben. Bei der Modellierung des Turboladerwirkungsgrads führt eine geschickte Modellierung auf Basis von zwei Eingangsgrößen bereits zu einem ausreichenden Gesamtergebnis. Der Vorteil der Modellbildung auf Basis von lokal linearen Teilmodellen liegt in der automatisierten Modellauslegung in Abhängigkeit der Referenzdaten sowie der Möglichkeit sowohl stationäre Messdaten als auch Fahrzeugdaten in die Optimierung mit einfließen zu lassen. Die modellbasierte Ladedruckregelung basiert zum großen Teil auf der Formulierung einer Vorsteuerung für den Turboladersteller. Zur Anpassung des dynamischen Verhaltens wurde ein einfaches und zugleich robustes Verfahren vorgestellt, das insbesondere das Einschwingverhalten der Vorsteuerung verbessert hat. Zur Überprüfung der vorgestellten Regelung wurden Messungen bei veränderten Umgebungsbedingungen durchgeführt. Das modellbasierte Verfahren konnte sich durch eine hohe Vorsteuergüte im Regenerationsbetrieb sowie bei künstlich aufgestautem Druck nach Turbine behaupten. Die Verarbeitung von vielen Zustandsinformationen wirft die Frage von notwendigen Genauigkeiten für Sensor- oder Modellgrößen auf. Deshalb wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Diese ermöglicht die Sortierung der vielen Eingangsgrößen nach ihrer Relevanz und zeigt empfindliche Modelleingänge auf. Für zukünftige Untersuchungen können die Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse dienen, um kritische Eingangsgrößen in Bezug auf die Stabilität der Vorsteuerung aufzudecken. Durch die Verarbeitung der vielen Zustandsgrößen ist die Stabilität selbst im vorgesteuerten Betrieb nicht zwangsläufig gewährleistet und sollte daher Gesichtspunkt von zukünftigen Untersuchungen sein.