Der Verbrauch natürlicher Ressourcen durch moderne Industriegesellschaften führt zu einem alarmierenden Mangel an essenziellen Rohstoffen. Als wichtiger Rohstoff in der Düngemittelproduktion zählt Phosphor zu den 30 kritischen Rohstoffen, die derzeit von der EU gelistet sind und sowohl ein hohes Versorgungsrisiko als auch eine große wirtschaftliche Bedeutung aufweisen. Kommunales Abwasser und Klärschlamm besitzen ein erhebliches Substitutionspotenzial für geogenen Phosphor. Im Rahmen des EU-Forschungsprojekts WERA wird die Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser untersucht.

In vielen Zukunftstechnologien spielen Elektrolytlösungen eine zentrale Rolle, beispielsweise in Energiespeichern, der Mobilität und im Recycling. Zur Modellierung und Optimierung solcher Prozesse werden thermodynamische Stoffeigenschaften benötigt. Eine besondere Herausforderung bei der Modellierung von Elektrolytlösungen besteht in der Beschreibung der starken und langreichweitigen Wechselwirkungen. Wir setzen verschiedene Modelle zur Beschreibung und Vorhersage von Stoffeigenschaften von Elektrolyten ein und entwickeln diese kontinuierlich weiter, darunter klassische molekulare Simulationen sowie molekularbasierte Zustandsgleichungen. Der Fokus liegt auf Arbeiten zur Phosphatrückgewinnung aus wässrigen Lösungen sowie auf der Modellierung von Batterieelektrolyten.