В октябре 1904 года он присутствовал на процессе Карла Лаубаха во фрейбургском суде и был свидетелем сенсационного выступления Георга Поппа, экспертное заключение которого основывалось на впервые осуществленном исследовании следов почвы. Здесь Брюнинг познакомился с Поппом и с этого момента твердо решил тоже стать „следопытом". Он попробовал себя в качестве эксперта по продуктам питания сначала в Дуйсбурге, затем в Щецине, где и получил письмо от Поппа, в котором тот приглашал его приехать к нему во Франкфурт для работы в качестве химика. В 1910 году Брюнинг стал сотрудником лаборатории Поппа. Два года ушли на ознакомление с достижениями в области исследования следов, а в 1912 году Брюнинга пригласили на работу в Берлин.
Почти одновременно с возникновением полицейской лаборатории Локара в Лионе появилась естественнонаучная полицейская лаборатория в берлинской криминальной полиции. Безусловно, почву для этого подготовила многолетняя работа Пауля Езериха, но инициатива создания лаборатории исходила от Георга Поппа. Может быть, все зависело от того, что с годами у Езериха появились странности, затруднявшие работу и сотрудничество с ним. Во всяком случае, в 1911 году Попп выступил с докладом о своей работе перед служащими криминальной полиции Берлина. Его импозантная внешность и умение говорить оставляли неизгладимое впечатление. Когда спустя некоторое время он выступал в Высшей технической школе в Шарлоттенбурге перед самыми уважаемыми юристами Берлина и представителями полиции, на него обратил внимание руководитель Химической лаборатории по исследованию продуктов питания профессор Юккенак. Это была единственная лаборатория берлинской полиции. Она располагалась на последнем этаже полицайпрезидиума НИ Александерплац и занималась исследованиями исключительно продуктов питания. После докладов Поппа на Александерплац решили взять в отдел Юккенака химика, который работал бы в интересах криминальной полиции. Эта должность имела сложное и длинное название: химик для нужд криминальной полиции при государственном берлинском бюро по исследованиям продуктов питания, табачных изделий и алкогольных напитков, а также предметов широкого потребления. На этот пост Попп предложил кандидатуру тридцатичетырехлетнего Августа Брюнинга. Но скупая прусская бюрократия не хотела мириться с тем фактом, что Попп платил своему ассистенту 4000 марок золотом в год. На Александерплац считали 2400 марок золотом достаточно большим жалованием. Брюнинг проявил упорство, на какое способен только вестфалец, и, пока решался финансовый вопрос, поехал в Лион. Работая у Попла, он понял значение цветной фотографии для криминалистики. Знаменитая лионская фирма „А. Люмьер и сыновья" разработала новые методы в этой области. Семья Люмьер предоставила в распоряжение Брюнинга лабораторию, фотопластинки и лаборантов, и он провел опыты по идентификации крови на материалах красного, серого, желтого и зеленого цвета с помощью фотографии. Он нашел время побывать и в организованных Локаром лабораториях, понаблюдать проведение первых исследований пыли. 1 января 1913 года берлинцы пошли на уступку, и он, наконец, переехал в однокомнатную лабораторию на Александерплац, использовав предоставленные ему для оборудования лаборатории 4000 марок на приобретение микроскопов и аппаратов для спектрального анализа. Выполнив несколько заданий, связанных с отравлениями и анонимными письмами, Брюнинг столкнулся с необходимостью произвести первые криминалистические исследования следов пыли. В июне 1913 года он принял участие в расследовании взломов сейфов, уже несколько лет доставлявших много хлопот криминальной полиции Берлина.