Im Gegensatz zu klassischen Fügeverfahren bietet das Laserdurchstrahlschweißen von Kunststoffen technologische Vorteile wie z.B. eine kontaktlose und präzise Energieeinbringung. Dies ermöglicht die Generierung hochkomplexer und feiner Nahtgeometrien. Das Absorptionsverhalten kann durch die Zugabe von Zusatzstoffen wie z.B. Ruß induziert werden. In Bereichen wie z.B. der Medizintechnik ist die Nutzung von Zusatzstoffen oftmals nicht zulässig. Grund hierfür sind die hohen Anforderungen hinsichtlich der Transparenz und Biokompabilität der Kunststoffe. Eine Lösungsmöglichkeit stellt das absorberfreie Laserdurchstrahlschweißen dar: Durch die Nutzung von Strahlquellen, welche im natürlichen Absorptionsbereich der Kunststoffe Strahlung emittieren, kann auf den Einsatz absorptionssteigender Additive verzichtet werden. Somit ist es möglich, auch transparente Kunststoffe zu fügen. Da beide Fügepartner identische optische Eigenschaften besitzen, wird die auftreffende Laserstrahlung im gesamten bestrahlten Volumen absorbiert. Es entstehen hierdurch Wärmeeinflusszonen, welche sich entlang des gesamten Materialquerschnitts erstrecken. Die erhöhte Schmelzebildung bewirkt eine höhere thermische Belastung des Kunststoffs, was insbesondere in flachen Bauteilen zu Rissbildung und Verzug führen kann. Im Rahmen der Arbeit werden die Absorptionsvorgänge sowie der Einfluss der Energiedeposition auf die Ausbildung der Wärmeeinflusszone am Beispiel des Kontur- und Quasisimultanschweißens untersucht. Zunächst werden die Temperaturverteilung und -entwicklung während des Schweißprozesses mit Hilfe eines thermischen Simulationsmodells analysiert, um ein grundlegendes Verständnis hinsichtlich der Energiedeposition zu generieren. Neben der Bestrahlungsstrategie wird der Einfluss des Materialgefüges auf die Ausbildung der Wärmeeinflusszone untersucht. Das Simulationsmodell wird mit Hilfe von experimentellen Versuchen bewertet und es findet ein Vergleich der Energiedepositionsmechanismen beim Kontur- und Quasisimultanschweißen statt. Ferner werden zwei unterschiedliche Ansätze zur Prozessüberwachung untersucht und verglichen: Bei der pyrometrischen Messung wird die während des Schweißprozesses emittierte Wärmestrahlung mittels eines Pyrometers messtechnisch erfasst. Weiterhin wird als neuartiger Ansatz zur Prozessüberwachung eine kamerabasierte Analyse mittels Deep Learning Algorithmen untersucht.