Forschung zu den Themen Wasserqualität, Wassertechnologie, Biologische Abwasserreinigung und Biologische Grenzflächen
Die Wasserqualität ist von fundamentaler ökologischer Bedeutung und bestimmt darüber hinaus die Nutzbarkeit des Wassers, insbesondere zur Trinkwassergewinnung. Neben anorganischen Hauptinhaltsstoffen spielen in diesem Zusammenhang speziell natürlich vorkommende organische Substanze, wie etwa Huminstoffe, sowie anthropogen verursachte organische Spurenstoffe (z. B. Pharmaka oder Pestizide), Schwermetalle und natürliche und synthetische Nanopartikel eine wichtige Rolle.
Im Bereich Wassertechnologie stehen Arbeiten zum Einsatz von Membrantrennverfahren, wie z. B. bei der Brackwasseraufbereitung, die Untersuchung und Minimierung der Foulingprozesse (organisch, biofouling, scaling), die Entfernung anthropogener Spurenstoffe (z. B. pharmazeutische Wirkstoffe) mit Hilfe von Nanofiltration oder Hybridverfahren und die Schwimmbeckenwasseraufbereitung im Vordergrund. Die Arbeiten im Bereich der biologischen Abwasserreinigung liegen derzeit insbesondere in der Erforschung neuartiger Verfahren zur energieeffizienten Stickstoffelimination sowie der Prozessentwicklung und dem Prozessverständnis von Biofilmverfahren. Dabei werden sowohl grundlegende Fragestellungen als auch die technische Realisierung im Labormaßstab bis zur großtechnischen Umsetzung betrachtet.
Als „Biologische Grenzflächen“ oder „Biofilme“ werden mit mikrobiellen Gemeinschaften besiedelte Grenzflächen in der natürlichen und technischen Umwelt bezeichnet. Zwischen der Struktur der Biofilme und ihrer Funktion und dem umgebenden Fluid bestehen zahlreiche Rückkopplungen. Durch den Einsatz mikroskopischer und spektroskopischer Verfahren zur Strukturaufklärung, Untersuchungen zum Stofftransport und Stoffumsatz und der Kombination der Ergebnisse in mehrdimensionalen Simulationsansätzen sollen die der Biofilmbildung und -entwicklung zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten gefunden und verstanden werden.
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