Forschungsschwerpunkte bilden die Fermentationstechnik, die Aufarbeitung von Proteinen und Plasmid-DNA sowie die Enzymtechnik bzw. Biokatalyse. Die Herstellung extrazellulärer Proteine mit Hilfe Gram-negativer Bakterien ist ein besonderes Anliegen. Hierfür stehen Methoden der angewandte Gentechnik, der Bioverfahrenstechnik und der Reaktionstechnik zur Verfügung. Darüber hinaus wird an Methoden der Mustererkennung gearbeitet, um den Zustand von Zellen aus mikroskopischen Abbildungen ohne Färbetechnik zu ermitteln. Neue Arbeitsgebiete umfassen den aeroben mikrobiellen Abbau von Ölen und Fetten sowie die Entwicklung phototropher Prozesse und die Biogasgewinnung.

Gram-negative und Gram-positive Bakterien werden ebenso wie eine Reihe von eukaryotischen Mikroorganismen in Submerskultur fermentiert. Diese Organismen schließen Escherichia coli, Klebsiella planticola, diverse Bacillus sp. Dictyostelium discoideum und Euglena gracilis ein. Die Kultivierungsbedingungen und Prozessstrategien werden optimiert, um maximale Konzentrationen an Produkten wie rekombinante Proteine, Plasmid-DNA oder Polysacharide zu erreichen. So kann bei aeroben Prozessen eine Sauerstoffversorgung durch andere Techniken als durch komprimierte Luft vorteilhaft sein. Bioraffineriekonzepte stehen aktuell im Mittelpunkt des Interesses. So wird die Produktion von hochwertigen Stoffen durch phototrophe Kultivierungssysteme wie Algen untersucht. Reststoffe aus diesen Prozessen können durch spezielle Populationen von Mikroorganismen in Biogasanlagen genutzt werden. Darüber hinaus wird am aeroben mikrobiellen Abbau von Ölen und Fetten geforscht.

Forschungsgegenstände auf diesem Gebiet bilden die Trennung und Reinigung von insbesondere rekombinanten Proteinen und Plasmid-DNA, aber auch von speziellen Polysacchariden. An rekombinanten Proteinen interessiert das ganze Spektrum von technischen Enzymen für Anwendungen in z.B. Bioethanolprozessen bis zu humanen Transkriptionsfaktoren, die im Rahmen der Stammzellforschung von Interesse sind. Ein Hauptziel besteht darin, rekombinante Proteine extrazellulär herstellen zu können, auch wenn der Wirt ein Gram-negatives Bakterium darstellt. Dieses kann durch die Co-expression von Bacteriocin freisetzenden Proteinen, die die äußere Membran durchlässig werden lassen, erreicht werden. Verschiedene Pseudoaffinitätswechselwirkungen werden in adsorptiven als auch extraktiven Aufarbeitungsstufen genutzt. Extraktionsprozesse sind sogar für die Aufarbeitung von Plasmid-DNA von besonderem Interesse. Plasmid-DNA wird für die Anwendung als Vektoren in der Gentherapie und der genetischen Impfung gewonnen.

Mehrphasenreaktionssysteme wie solche von Typ flüssig-flüssig-fest sind in verschiedenen Reaktoren untersucht worden. Eines der Hauptziele in diesem Bereich ist die Modellierung von Reaktionen, die mit pH-Änderung einhergehen und deren Reaktanden sich in Flüssig-Flüssig-Zweiphasensystemen verteilen. Stereospezifische synthetische Reaktionen von Aldolasen sind ebenso intensiv untersucht worden wie die enzymatische Synthese entsprechender Vorstufen. Wirbelschichtreaktoren sind ebenfalls im Brennpunkt der Forschung für die Anwendung immobilisierter Enzyme.

Methoden der Mustererkennung werden angewandt, um gleichzeitig Zellen zu zählen und ihren Zustand in Bezug auf ihre Viabilität zu analysieren. Dieses Konzept ist erfolgreich auf die Analyse von Hefekulturen anwendbar, wobei Bilddaten von Standardmikroskopen als auch von in situ-Mikroskopen zur Auswertung kommen. Diese Strategie ist auch erfolgreich auf die Analyse von submersen Kulturen von Zellen tierischen und humanen Ursprungs übertragen worden. Hier kann sogar die Geschichte des Zelltods in Bezug auf Nekrose bzw. Apoptose ohne Färbetechnik verfolgt werden. Eine Besonderheit ist, dass die Mikroskopbilder bei Dunkelfeldbeleuchtung aufgenommen werden.