Für die Beschreibung von Hochtemperatur-Konversionsprozessen sind drei Systemkomponenten signifikant, durch die der Forschungsgegenstand von drei Nachwuchsforschungsgruppen definiert wird: „Reaktionsströmungssysteme“, „Multiphasige Stoffsysteme“ und „Grenzflächenphänomene“.

Die Nachwuchsforschungsgruppe „Reaktionsströmungssysteme“ beschäftigt sich mit den Strömungsverhältnissen bei derartigen Prozessen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Reaktionsraumgeometrien und vielfältiger Wechselwirkungen, einschließlich homogener chemischer Reaktionen, und definiert die lokalen und globalen Prozessbedingungen im Reaktionsraum. Durch diese Gruppe erfolgt federführend die numerische Simulation des Gesamtprozesses und dessen Virtualisierung.

Forschungsgegenstand der Nachwuchsforschungsgruppe „Multiphasige Stoffsysteme“ ist das Verhalten der in sehr vielfältiger Form auftretenden Stoffe, deren Wechselwirkungen und strukturelle bzw. physikalische und chemische Veränderung unter den Bedingungen von Hochtemperatur Konversionsprozessen insbesondere unter thermodynamischem Gesichtspunkt.

Die Nachwuchsforschungsgruppe „Grenzflächenphänomene“ erforscht die Vorgänge und Mechanismen an Phasengrenzen und in den Grenzschichten, die sich an diesen Phasengrenzen in fluiden Strömungen ausbilden. Wesentliche Aspekte sind der Stoff- und Energietransport sowie prozessbedingte Veränderungen der Phasengrenze und der Grenzschicht.