Forschung

Wie steuert Eisen die Mobilität von Schad- und Nährstoffen in der Umwelt?

Eisen ist das vierthäufigste Element der Erdkruste und spielt aufgrund seiner ausgeprägten Redoxaktivität eine zentrale Rolle in vielen natürlichen Prozessen. Der Wechsel zwischen Fe(II) und Fe(III) beeinflusst die Bildung und Umwandlung von Eisenmineralen und damit auch die Mobilität von Nährstoffen und Schadstoffen. Mit spektroskopischen (Fe-EXAFS, Mössbauer) und mikroskopischen (SEM, TEM) Methoden untersuchen wir die Fe(II)-Oxidation, die Mitfällung von Schadstoffen und die Umwandlung von Eisenmineralen unter sauerstoffreichen und sauerstofffreien Bedingungen.

Besonders relevant sind diese Prozesse in überflutungsgefährdeten Ökosystemen, in denen wechselnde Redoxbedingungen den Eisenkreislauf und die Mobilität gebundener Elemente beeinflussen. Angesichts des Klimawandels gewinnen diese Zusammenhänge zunehmend an Bedeutung.

Wie steuern Schwefel-Redoxprozesse biogeochemische Kreisläufe in Feuchtgebieten?

Der Schwefelkreislauf ist ein faszinierender, aber bislang erstaunlich wenig erforschter Bestandteil der Biogeochemie von Feuchtgebieten. In sauerstoffarmen Lebensräumen wie Mooren und Küstengebieten kann Sulfat rasch zu Sulfid umgewandelt werden. Sulfid reagiert wiederum stark mit Eisenmineralen und kann dadurch Reaktionen auslösen, die den Eisen- und Kohlenstoffkreislauf und damit Treibhausgasemissionen beeinflussen.

Wir untersuchen Redoxprozesse des Schwefels und ihre Wechselwirkungen mit dem Eisen- und Kohlenstoffkreislauf in Feuchtgebieten. Durch die Kombination von Feldstudien, Experimenten und modernen analytischen Methoden erforschen wir die Dynamik verschiedener Schwefelspezies und ihre Bedeutung für die Biogeochemie von Feuchtgebieten.

Interesse an diesem Thema?
Eine Promotionsstelle zu diesem Forschungsthema ist derzeit ausgeschrieben.

Wie lassen sich Phosphorkreisläufe nachhaltig schließen?

Phosphat ist ein essenzieller Nährstoff, doch ein übermäßiger Eintrag in Oberflächengewässer trägt zur Eutrophierung bei. Gleichzeitig ist Phosphat eine endliche und zunehmend wertvolle Ressource. Unsere Forschung konzentriert sich daher auf Ansätze für eine Kreislaufwirtschaft mit Phosphor.

Dabei untersuchen wir innovative eisenbasierte Sorbentien zur effizienten Phosphatrückgewinnung sowie Methoden, um Phosphat besser aus sekundären Ressourcen wie Verbrennungsaschen freizusetzen.