Ein wesentliches Forschungsfeld des Lehrstuhls stellen die Entwicklung und Optimierung der Reaktionskinetik von Gasphasen- und Oberflächenreaktionen dar. Die Reaktionskinetiken werden in kommerziellen mehrdimensionalen Simulationswerkzeugen zur Vorhersage der Verbrennung und Emissionsbildung eingesetzt.

Des Weiteren entwickelt der Lehrstuhl eigene null- und eindimensionale Simulationsmodelle für die Berechnung von Verbrennungsmotoren und Reaktoren für die schnelle und genaue Emissionsvorhersage (z.B. Methanisierung, Dampfreformierung, Trockenreformierung, Dreiwege-Katalysator, Oxidationskatalysator und selbst- und kompressionsgezündete Motoren).

Im jüngsten Forschungsfeld des Lehrstuhls arbeiten die wissenschaftlichen Mitarbeiter an der Entwicklung von Simulationsmodellen für die Leistungsberechnung von Brennstoffzellen, Elektrolyseuren und Lithium-Ionen-Batterien.

Für die Forschung und Entwicklung steht ein eigenes Rechencluster mit 1000 Kernen zur Verfügung (AMD Epyc, Intel Xeon Gold 4. Generation). Außerdem verfügt der Lehrstuhl über ein umfangreiches Partnernetzwerk im Bereich der Softwareentwicklung.

In dem verfahrenstechnischen Labor stehen dem Lehrstuhl Anlagen für die Erforschung der Eigenschaften von Kraftstoffen und Katalysatoren zur Verfügung (Heat Flux Burner, Rapid Compression Machine und Dampfreformierung).

In dem Motorlabor steht ein Mikro-BHKW Prüfstand mit modernster Messtechnik zur Verfügung um die Oxyfuel Verbrennung von Synthesegasen zu erforschen.