Department Umweltmikrobiologie
Welche Mechanismen stehen hinter der erstaunlichen Vielseitigkeit, Anpassungsfähigkeit und Robustheit mikrobieller Ökosysteme? Kann man diese ökologischen Prinzipien in technischen Systemen nutzbar machen, so dass die mikrobiellen Fähigkeiten dort zur Entfaltung kommen? Lassen sich hochgradig diverse Mikrobengemeinschaften managen und ihre Fähigkeit zum Abbau von Abfallstoffen und zur Umwandlung chemischer Verbindungen steuern? Warum häufen sich natürliche organische Verbindungen in der Biosphäre nicht nennenswert an? Sind biologisch gebildete Verbindungen immer auch biologisch abbaubar und damit ein Schlüssel zu einer nachhaltigeren Chemie?
Um diese und ähnliche Fragen zu beantworten, untersuchen wir im Department Umweltmikrobiologie komplexe mikrobielle Gemeinschaften und deren Bedeutung für die Verlässlichkeit mikrobieller Dienstleistungen. Angesichts der unvorstellbaren Diversität mikrobieller Ökosysteme, der Vielzahl möglicher Interaktionen und der Unsichtbarkeit ihrer Akteure sind dafür zum einen fundierte ökologische Kenntnisse erforderlich und zum anderen müssen modernste hochsensitive und hochauflösende Methoden (molekularbiologisch, optisch, chemisch-analytisch, kalorimetrisch usw.) kombiniert werden.
Die Forschung unseres Departments bezieht die gesamte Bandbreite von Mikroorganismen einschließlich Viren in terrestrischen und aquatischen Systemen ein. Mit einem einzigartigen Mix von Disziplinen erarbeiten wir ein vertieftes Verständnis der ökologischen Zusammenhänge, die das Funktionieren mikrobieller Ökosysteme kontrollieren. Wir verwenden dabei Beobachtungen in realen Umweltsystemen sowie Experimente im Labor und im Freiland, deren Ergebnisse wir mit mathematischen Modellen und anhand ökologischer Konzepte hinterfragen, unterstützen und erklären.
Die Anwendung dieser Erkenntnisse umfasst unter anderem die Entwicklung ökologisch inspirierter Methoden der Bodensanierung und Abwasserbehandlung, das Design maßgeschneiderter Verfahren und Bioreaktoren für die biochemische und bioelektrochemische Synthese von Energieträgern und Chemikalien aus nachwachsenden Ressourcen sowie die Entwicklung von Methoden der Diagnostik und Steuerung des Funktionierens mikrobieller Gemeinschaften in natürlichen und technischen Ökosystemen.