Es wurden mikrobielle und abiotische Stickstoffumwandlungsprozesse untersucht, sowie die damit verbundenen mikrobiellen Kohlenstoffmetabolismen im komplexen System Pflanzenkläranlage. Im Zentrum der Untersuchungen standen die Stoffwechselprozesse der Mikroorganismen der Zönosen innerhalb des Biofilms auf den Pflanzenwurzeln und Bodenpartikeln. Die Untersuchungen basieren auf Strukturanalysen der Zönosen und auf Versuchen zur chemischen Antwortreaktion der Bakterien. Die Zönosen werden durch molekularbiologische Techniken wie z. B. FISH, spezifische PCR (z. B. NiR) und DGGE sowie durch Antikörper charakterisiert. Isotopenmethoden wie die 15N-Verdünnungsmethode ermöglichen das Verständnis der verschiedenen Umwandlungsprozesse (Nitrifikation, Denitrifikation, anoxische Ammoniumoxidation etc.) und deren Zusammenhänge.