Spektroskopische Verfahren nutzen Lichtwellen zur Erkennung von Stoffen und Organismen in Wasser. Durch die spezifischen Eigenschaften der Substanzen ist eine schnelle und reagenzienfreie Klassifizierung auch in Stoffgemischen möglich.

Die Forschungsausrichtung im Bereich "Spektroskopische Sensoren" liegt in der Entwicklung und Validierung von Sensoren, Sensorsystemen und Messplattformen zur Detektion von Gefahrenstoffen in natürlichen Gewässern sowie auch im Prozesswasser, wie z.B. Wasserqualität in der Aquakultur oder Bilgewasser in der Schifffahrt.

Sowohl zur Messung von Analyten und ihrer Grenzwerte, als auch zum Verständnis von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen im Wasser werden verschiedene optische Verfahren genutzt. Zur Messung der Stoffe werden ihre inhärenten (unabhängig vom natürlichen Lichtfeld), und apparenten (abhängig vom natürlichen Lichtfeld) optischen Eigenschaften ausgenutzt. Je nach den spezifischen Eigenschaften des zu messenden Stoffes und denen der umgebenen Partikel müssen technische Variablen wie inhärente oder apparente Verfahren, Wellenlänge des Lichtes und Belichtungszeitraum ausgewählt werden. Weiterhin müssen die "SWaP"-Faktoren (Size, Weight and Power), Bewuchsverminderung (Antifouling-Maßnahmen), gesichert sein .

Sowohl für wissenschaftliche, als auch für industrielle Anwendungen sind Messungen über einen großen räumlichen und zeitlichen Rahmen erforderlich. Spektroskopische Techniken reichen von der großflächigen Fernerkundung mit Flugzeugen und Satelliten bis zur punktuellen in situ Anwendungen mit handlichen Messsonden. Durch bewegliche Träger (z.B. „remotely operated vehicles“ (ROV)s und „autonomous underwater vehicles“ (AUV)s) und Sensornetzwerke können auch mit in situ-Sensoren große Flächen abgedeckt werden.

Neben der Analyse von Stoffen und Organismen im Wasser beschäftigt sich der Bereich „Spektroskopische Sensoren“ auch mit der Einbindung von Sensoren in solche Sensornetzwerke und der Planung von Einsatzstrategien. In Zusammenarbeit mit der „Versuchsplattform Biofouling-Antifouling-Korrosionsschutz“ werden des Weiteren Antifouling-Methoden für Sensoren entwickelt und überprüft.

Forschungsthemen umfassen im Einzelnen:

• Messung von Sensorparametern im Meer, Binnengewässern und Prozesswasser
• Optimierung von aquatischen Messmethoden
• Überwachungssysteme zur Wasserqualität (z.B. Aquakultur, Bilgewasser)
• Detektion von Gefahrenstoffen und Meeresverschmutzungen
• Entwicklung von elektro-optischen Sensoren
• Entwicklung neuer (Bio-) Sensoren, z.B. aus dem Bereich der Optroden
• Integration von Sensoren in Sensornetzwerke und deren Trägerplattformen
• Beratung im Bereich Sensordesign, Einsatzstrategien und Antifouling
• Begleitmessungen zu Offshore-Windparks
• Sicherheitstechnik