Expertise & Projekte

Ich entwickle funktionale Produkte auf Basis von Huminstoffen — vom molekularen Design und der Synthese über das Scale-up bis zur Feldanwendung. Meine Arbeit liegt an der Schnittstelle von grüner Chemie, Landwirtschaft und Umwelttechnik und überführt Biomasse und Bioabfälle in Materialien, die Böden verbessern, Nährstoffe bereitstellen und industrielle Probleme lösen.

Aktuelle Arbeit

Am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung leite ich eine kleine Forschungsgruppe, die die hydrothermale Synthese künstlicher Huminstoffe untersucht. Mittels hydrothermaler Behandlung — einem Verfahren der grünen Chemie — wandeln wir Bioabfälle wie Laub und Rinde innerhalb von Stunden in künstliche Huminstoffe um und reproduzieren im Labor einen Prozess, der in der Natur Jahre bis Jahrhunderte dauert. Diese Materialien ahmen natürliche Huminstoffe nach und bieten eine erneuerbare Alternative zu fossil-basierten Einsatzstoffen — mit nachgewiesenem Nutzen für Bodenqualität, Ernteerträge und Kohlenstoffbindung. Ich betreue zwei Doktoranden, koordiniere die Forschung der Gruppe und arbeite mit Partnergruppen und -instituten zusammen.

Kompetenzbereiche

• Synthese künstlicher Huminstoffe aus unterschiedlicher Biomasse — hydrothermale, Fenton- und Phenol-Formaldehyd-Verfahren
• Funktionalisierung und maßgeschneiderte Derivate — silanol-, phosphonat- und chinon-modifizierte Huminstoffe für gezielte Eigenschaften
• Produktentwicklung — Biostimulanzien, Mikronährstoffdünger, Belagsinhibitoren, Staubbindungs- und Bodensanierungsmittel
• Gesamter Entwicklungszyklus — vom Laborkonzept über Pilotversuche bis zu Feldtests und technischer Dokumentation
• Analytische Charakterisierung und Qualitätskontrolle — NMR, ICP-AES, TOC, SAXS und UV/Vis-Spektroskopie

Ausgewählte Projekte

Staubbindung und Schutz vor Winderosion. Projektleiter. Ich leitete ein kleines Team, das silanol-funktionalisierte Huminstoffderivate als Bindemittel entwickelte, die Staubpartikel an mineralischen Oberflächen immobilisieren. Die Arbeit wies erstmals die Wirksamkeit dieser Derivate gegen Winderosion nach — ein vielversprechender Ansatz für Bergbau, Industriestandorte und die städtische Luftqualität.

In-situ-Bodensanierung (Nornickel). Ich leitete die Teilgruppe, die für die Entwicklung von Huminstoff-Bentonit-Spülagenzien zur In-situ-Reinigung dieselkontaminierter Böden verantwortlich war. Mein Aufgabenbereich umfasste die Reagenzentwicklung, die analytische Arbeit, Feldversuche vor Ort und den Austausch mit dem Kunden sowie die technische Dokumentation — einschließlich Produktspezifikationen und einer Umweltverträglichkeitsprüfung, die den Pilot-Einsatz im Feld unterstützten.

Belagsinhibitoren für die Erdölförderung (Irkutsk Oil Company). Ich leitete die Teilgruppe, die biopolymerbasierte Inhibitorkomplexe zur Kontrolle von Mineralablagerungen bei der Erdölförderung entwickelte. Ich verantwortete die Reagenzentwicklung, die analytische Charakterisierung, Kernflutungsversuche unter Lagerstättenbedingungen sowie die direkte Kommunikation mit dem Kunden, einschließlich der Präsentation der Ergebnisse.

Redox-aktive Huminstoffe zur Biogas-Kontrolle. Ich leitete die Teilgruppe, die chinon-angereicherte Huminstoffderivate über Verfahren der grünen Chemie entwickelte, um die Methanbildung in Deponien und anaeroben Systemen zu unterdrücken, mit Schwerpunkt auf Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.

Antimikrobielle und wundheilende Materialien. Ich leitete die Teilgruppe, die huminstoffbasierte Bionanomaterialien entwickelte, darunter Silbernanopartikel-Gele und -Salben mit antimikrobiellen und wundheilenden Eigenschaften — ein Beleg für die Vielseitigkeit von Huminstoffen über die Landwirtschaft hinaus.

Auftragsanalytik und Qualitätskontrolle. Ich führte quantitative Analysen und die Qualitätskontrolle kommerzieller Huminstoffprodukte für Hersteller von Agrar-Einsatzstoffen durch, charakterisierte den Huminsäure- und Fulvosäuregehalt und berichtete die Ergebnisse an die Kunden.