Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen

Organisation: Professur

Organisationsprofil

FORSCHUNG UND LEHRE

Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen

Wir forschen und lehren in den Themenfeldern nachhaltige Chemie und nachhaltige Pharmazie.

Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen wie z.B. soziale und ökonomische Aspekte im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen und Produkten. Dies reicht von der Rohstoffgewinnung, über die Nutzung bis zu ihrem Verbleib nach der Nutzung.  Auch die mit ihrer Gewinnung und Nutzung verbundenen Stoffströme sind für uns von Interesse. Neben experimentellen Arbeiten und Modellierungen erarbeiten wir auch Konzepte wie z.B. Benign by Design intendierte Dissipation. 

Wir forschen im inter- und transdisziplinären Umfeld innerhalb der Fakultät für Nachhaltigkeit mit nationalen und internationalen Kooperationen.

 

Themen

Uns interessieren Umwelt- und darüber hinaus gehende Nachhaltigkeitsfragen im Kontext des Lebenslaufs von chemischen Stoffen - von Rohstofffragen über die Synthese, die Nutzung bis zu Verbleib von chemischen Stoffen und Produkten nach ihrer Nutzung. Neben den chemischen Stoffen und Produkten als solchen sind auch die mit ihnen verbundenen Stoffströme für uns von Interesse, insbesondere bei den sogenannten strategischen Ressourcen (z.B. Phosphat, Seltene Erden).


Wir untersuchen den Eintrag (z.B. Identifizierung relevanter Quellen) in die und die Verbreitung sowie das Verhalten (z.B. Ausbreitung, biologischer und photochemischer Abbau) von chemischen Stoffen in der aquatischen Umwelt im Sinne einer nachhaltigen Wasserwirtschaft. Daher sind wir auch sehr an der Erfassung ihrer Wirkung  interessiert (z.B. Gentoxizität, Mutagenität und Bakterientoxizität).
 Derzeit stehen vor allem Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel, Textilhilfsmittel und Nanopartikel im Zentrum unserer Arbeiten.

Leistungsangebot

Prüfung der Abbaubarkeit von Chemikalien und Arzneimitteln
u.a. nach OECD/DIN/ISO

  • Closed Bottle-Test (OECD 301 D)
  • manometrischer Respirationstest (OECD 301 F)
  • Zahn-Wellens-Test (OECD 302 B)
  • Kläranlagensimulationstest (OECD 303 A)
  • Water Sediment Test
  • Prüfung auf anaerobe Abbaubarkeit (in Anlehnung an DIN EN ISO 117341)
  • photochemischer Abbau
  • photokatalytischer Abbau
  • Elektrokoagulation
  • u.a.

 Toxizität
Akute und chronische Toxizität in Bakterien:

  • Leuchtbakterienhemmtest mit Vibrio fischeri (30min und 20h)
  • Wachstumshemmtest (Gram negativ) mit Pseudomonas putida (16h) und Vibrio fischeri (20h)
  • Wachstumshemmtest (Gram positiv) mit Enteroccus faecalis      

Genotoxizität

  • Ames-Test mit Salmonella typhimurium TA 98/TA 100
  • Umu-Test mit Salmonella typhimurium TA 1535/ psK 1002
  • Mikronukleus-Test mit CHO-Zellen, mittels FACS-Analyse
  • Green Screen-Assay mit TK6-Zellen

Chemieinformatik
Struktureigenschaftsbeziehungen

  • Berechnung physikalisch chemischer Eigenschaften von Molekülen
  • Berechnung diverser quantenchemischer Parameter von Molekülen
  • Berechnung von Toxizität und Mutagenität
  • Berechnung der biologischen Abbaubarkeit
  • Berechnung von Metaboliten (Säuger, Bakterien)
  • gezieltes Design von Chemikalien und Arzneimitteln
  • Unterstützung bei Einkaufsentscheidungen
  • Produktoptimierung
  • REACH

 
Stofftransportmodellierung und Bewertung

  • Raum-zeitliche Analyse von Abfluss und Wasserqualität
  • (R-Statistics, SigmaPlot, ArcGIS)
  • Bewertung der Gewässergüte anhand Wasserqualitäts- und Quantitätsindizes (WQI, WQQI, WAI)
  • Wasserqualitätsmodellierung in Seen und Reservoirs in 1D, 2D und 3D
  • (LAC, MOHID Water, Ce-qual)
  • Einzugsgebietsmodellierung von Hydrologie, Erosion & Sedimenttransport, Phosphoraustrag, Pestizid- und Transformationsproduktaustrag (ZIN-Sed, MOHID Land, Speichermodelle)
  • Gerinnemodellierung von Wasser, Sediment, Phosphor, Pestiziden und Transformationsprodukten (ZIN-Sed, MOHID Stream)
  • Szenariomodellierung und -bewertung
  • Systemanalyse und Managementbewertung
  • Integriertes Wasserressourcenmanagement

Analytik

  • Flüssigchromatographie in Kopplung mit einem Ionenfallenmassenspektrometer
  • HPLC mit UV und Fluoreszenzdetektion
  • Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometer
  • Ionenchromatographie

    Fachgebiete

  • Chemie - Analytik, LC-MS/MS, Orbitrap, Iontrap, QSAR, Photooxidation, Photokatalyse
  • Biologie - Abbaubarkeit, Toxikologie
  1. 2003
  2. Wirkungen von Antibiotika auf Abwasserbakterien.

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    16.06.2003

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  3. Antibiotika in der Umwelt.: Vorkommen, Verhalten und Wirkung.

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    05.05.2003

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  4. Sind klassische Tests zur Wirkungsprüfung gegenüber Umweltbakterien geeignet?

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    16.03.200319.03.2003

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  5. 2002
  6. Kann moderne Umweltforschung zeitlos sein?

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    03.12.2002

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  7. Prescription, administration, excretion and…?: Pharmaceuticals and other compounds in hospital sewage.

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    06.11.200208.11.2002

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  8. The systematic approach: Residue management according to ISO 14 001 and EMAS-Scheme of the European Union.

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    06.11.200208.11.2002

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  9. A data base for biodegradability prediction for the Closed Bottle test using Multicase.

    Klaus Kümmerer (Dozent*in)

    15.07.2002

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  10. 1996
  11. Umweltmanagement für Krankenhäuser - Leitfaden zur Anwendung der EG-Öko-Audit-Verordnung.

    F. D. Daschner (Gutachter/-in), M. Dettenkofer (Gutachter/-in), Klaus Kümmerer (Gutachter/-in), Martin Mühlich (Gutachter/-in), W Muller (Gutachter/-in), Martin Scherrer (Gutachter/-in) & A. Schuster (Gutachter/-in)

    1996

    Aktivität: Sonstige Gutachtertätigkeitenwissenschaftliche GutachtertätigkeitenTransfer

  12. 1993
  13. Sustainable Development und Zeit

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    1993 → …

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenTransfer

  14. 1992
  15. Problemgerechte Nutzen- und Risiko-Abwägungen

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    1992 → …

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenTransfer

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