Hohe Anforderungen an die Qualität und Zuverlässigeit von meßbaren und nichtmeßbaren Prozeßzustandsgrößen in sicherheitsrelevanten Systemen erfordern den Einsatz moderner Verfahren der Signalverarbeitung. Dazu wurden neuartige modellgestützte Meßverfahren in Form nichtlinearer Beobachter zur Bestimmung der Zustandsgröße Füllstand in Druckbehältern in konsequenter Weiterführung zu bekannten linearen Modellansätzen bisheriger Arbeiten realisiert. Die nichtlinearen Modellansätze basieren auf der geeigneten Beschreibung von Unschärfen im thermodynamischen Prozeß. Es werden Hybridmodelle generiert, bestehend aus der Kombination von klassischen nichtlinearen Beobachtern und Fuzzy-Modellen (Fuzzy-Modelle mit externer Dynamik). Für die kontinuierliche Prozeßbeobachtung bei negativen störfallbedingten Drucktransienten wurde eine fuzzy-basierte Modellumschaltung entwickelt. Die hohe Rekonstruktionsgüte der entwickelten Modelle wurde durch Experimente an einer Versuchsanlage nachgewiesen.