Wissenschaftlicher Schwerpunkt der AG ist die Untersuchung physikalischer und chemischer Wechselwirkungen zwischen Gesteinen und Geofluiden im Hinblick auf langzeitliche Veränderungen der mechanischen und hydraulischen Gesteinseigenschaften, die mineralogisch-petrologische und mikrostrukturelle Gesteinscharakterisierung sowie die Entwicklung und Anwendung faseroptischer Messtechnik.

Übergeordnetes Ziel der Arbeiten ist das evidenzbasierte Verständnis von im Gestein ablaufenden physikochemischen Prozessen auf der Mikro- und Mesoskala (nm bis dm). Die Forschung ist grundlagenorientiert zielt jedoch immer auf eine Übertragbarkeit der Erkenntnisse in den geologischen Raum im Hinblick auf seine Nutzung und seine Dynamik. Dies meint insbesondere Anwendungen im Bereich der geothermischen Technologieentwicklung und stofflichen Speicherung in der oberen Erdkruste sowie Beiträge zur Erdbebenphysik.

Methodisch ist die AG experimentell ausgerichtet und betreibt zu diesem Zweck mehrere Labore und eine Vielzahl unterschiedlicher Apparaturen und Messgeräte. Die Verknüpfung gesteinsphysikalischer Experimente und physikalischer Fluidparametrisierung im geowissenschaftlichen Kontext ist ein Alleinstellungsmerkmal der AG. Kooperationen mit feldbasiert bzw. numerisch arbeitenden KollegInnen und Forschungsgruppen auf nationaler und internationaler Ebene ermöglichen einen integrierten und skalenübergreifenden Erkenntnisgewinn.

Im Sinne einer Begleitforschung sind die Arbeiten unmittelbar eingebunden in GeoLaB (Helmholtz). Es werden des Weiteren experimentelle Beiträge zum Projekt THC-Prognos (BMWK) geliefert. Die AG engagiert sich darüber hinaus in der deutschen Sektion (GSAPWS e.V.) der International Association for the Properties of Water and Steam (IAPWS), wodurch im Bereich der Fluidphysik weitere wertvolle Kontakte zu deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen bestehen.