Organische Spurenstoffe (TOrCs) wie Arzneimittel, Körperpflegeprodukte und Pestizide geben in der aquatischen Umwelt zunehmend Anlass zur Sorge. Diese anthropogenen und xenobiotischen Verbindungen werden häufig in Oberflächenwasser, Grundwasser und sogar Trinkwasser in Konzentrationen von wenigen ng·L−1 bis zu mehreren μg·L−1 nachgewiesen. Die biologische Behandlung ist eine vielversprechende Technologie, da mikrobielle Gemeinschaften über ein hohes Potenzial verfügen, TOrCs über enzymatische Abbauprozesse zu beseitigen. Die Komplexität der mikrobiellen Interaktionen, die auf hoch diversen mikrobiellen Gemeinschaften in der Umwelt beruhen, erschwert jedoch die Erforschung der Biotransformationsmechanismen von TOrCs, so dass diese bis heute schwer zu entschlüsseln sind. Ziel dieser Studie ist es, die "Black Box" der TOrC-Biotransformation durch vereinfachte "Modellgemeinschaften" aufzudecken. Modellgemeinschaften mit reduzierter Komplexität, die entweder auf einen geringen Artenreichtum oder auf die Dominanz einer oder weniger Populationen zurückzuführen sind, sind hierbei vielversprechend. Eine Modellgemeinschaft ist definiert als eine geschlossene Ansammlung von Mikroorganismen, die das systemische Verhalten ökologischer Gemeinschaften unter kontrollierten Bedingungen darstellt oder
nachahmt.

Die Modellgemeinschaften werden aus der natürlichen Umwelt gewonnen, darunter Sedimentkerne (Osterseen, Bayern), technischer Sand (Biofiltrationssäule im Labormaßstab, Garching), Leitungswasser (Garching) und Boden (Garching). Diese Inokula werden dann sechs Monate lang an eine hohe Konzentration gemischter TOrCs adaptiert, bevor sie für die Generierung von Modelgemeinschaften verwendet werden. Die erfolgreich gebildeten Gemeinschaften werden dann auf ihre Diversität untersucht und in Biotransformationsexperimenten verwendet. In zukünftigen Arbeiten werden Metagenom-Sequenzierung und bioinformatische Analysen eingesetzt, um die funktionellen Gene und Enzyme im TOrC-Biotransformationsprozess sowie die mikrobiellen Interaktionen in Modellgemeinschaften zu untersuchen.