Hydrologische Prozesse auf der Plot-, Hang- und Einzugsgebietsskala kontrollieren Abflussbildung und Stofftransport. Hydrologische Prozesse sind divers, räumlich und zeitlich hoch variabel und durch Schwellenwert- und hysteretisches Verhalten geprägt. Diese Heterogenität ist bedingt durch die Variabilität verschiedenster Einflussfaktoren, wie z.B. geogener Strukturen (Topographie, Geologie, Untergrundstrukturen, Bodenart, präferentielle Fließwege), hydrometeorologischer Variabilität, biogener Strukturen und Vegetation. Das Zusammenspiel dieser Faktoren beeinflusst die Speicherdynamik, Fließwege, Konnektivität und Verweilzeiten und so letztendlich Abflussdynamik, Hochwasserentstehung und Wasserverfügbarkeit.

Wir erforschen diese Prozesse in verschiedensten Untersuchungsgebieten durch die Kombination von neuesten experimentellen Methoden, Sensorik und Computersimulationen. Wir analysieren die Konnektivität zwischen Hängen und Gewässernetz, die Speicherdynamik, den Sedimenttransport, Vegetationsseinflüsse (Wasseraufnahme einerseits und Wasserumverteilung durch Interzeption andererseits), präferentielle Fließwege, Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen, Grundwasserneubildung und Verweilzeiten. Zur Erforschung dieser Fragestellungen werden verschiedenste Methoden genutzt: Tracer (Geochemie, stabile Isotope, Radon, Temperatur), geophysikalische Untergrunderkundung, räumlich verteilte Temperaturmessung mit Glasfaserkabeln(DTS), unterschiedliche Methoden zur Erfassung der Bodenfeuchte, inkl. cosmic ray neutron probes und GNSS Reflektometrie, Proxies für die Rekonstruktion von Wasserhaushaltsdynamik aus Geoarchiven, sowie die detaillierte Instrumentierung von Messgebieten in unterschiedlichen Landschaftseinheiten.