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. 2019
  2. Umgang mit Pestiziden und deren Transformationsprodukten bei der Regenwasserbewirtschaftung

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in) & Oliver Olsson (Ko-Autor*in)

    21.03.2019

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeTransfer

  3. Bestimmung von Diuron, Terbutryn, OIT sowie deren Transformationsprodukte in urbanen Oberflächengewässern und Grundwasser

    Oliver Olsson (Sprecher*in)

    18.03.2019

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenVorträge in anderen VeranstaltungenTransfer

  4. “Gebäudeaußenhaut als Schadstoffquelle” Erkenntnisse aus dem BMBF-ReWaM Projekt MUTReWa

    Klaus Kümmerer (Präsentator*in) & Oliver Olsson (Ko-Autor*in)

    27.02.2019

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeTransfer

  5. Medikamente in der Umwelt, was wir wissen müssen und was wir tun können

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    25.01.2019

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  6. 12th North German Biophysics Meeting - 2019

    Klaus Kümmerer (Ko-Autor*in), Carolin Floeter (Ko-Autor*in), Jörg Andrä (Präsentator*in), Jens Heseding (Ko-Autor*in), Gesine Cornelissen (Ko-Autor*in), Jörn Einfeldt (Ko-Autor*in) & Kim-Kristin Oelkers (Ko-Autor*in)

    18.01.2019

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  7. 2018
  8. DAAD Workshop Tunesien

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    27.11.201829.11.2018

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenExternen Workshops, Kursen, SeminarenForschung

  9. BEYOND GREEN CHEMISTRY -SUSTAINABLE CHEMISTRY

    Klaus Kümmerer (Keynote Sprecher*in)

    19.11.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  10. KBC Days 2018

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    06.11.201807.11.2018

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenExternen Workshops, Kursen, SeminarenForschung

  11. Grundwassergefährdung durch biozide Wirkstoffe und ihrer Transformationsprodukte im urbanen Niederschlagsabfluss?

    Oliver Olsson (Sprecher*in)

    05.11.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenVorträge in anderen VeranstaltungenTransfer

  12. Webinar Pharmaceuticals in the environment - A new strategic approach is needed

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    17.10.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenVorträge in anderen VeranstaltungenTransfer

  13. Do we need a new paradigm for mastering existing and future challenges of the urban water cycle

    Klaus Kümmerer (Keynote Sprecher*in)

    10.10.201812.10.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  14. Summer School on Sustainable Chemistry in Construction Materials and Habitation 2018

    Klaus Kümmerer (Organisator*in)

    24.09.201828.09.2018

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenExternen Workshops, Kursen, SeminarenTransfer

  15. IUPAC Postgraduate School on Green Chemistry

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    07.07.201814.07.2018

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenExternen Workshops, Kursen, SeminarenForschung

  16. Sustainable Chemistry as an indispensable basis of a circular economy: opportunities and challenge

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    31.05.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  17. Biocidal active substances in municipal wastewater - what product groups are the sources?

    Stefanie Wieck (Sprecher*in), Oliver Olsson (Ko-Autor*in) & Klaus Kümmerer (Ko-Autor*in)

    14.05.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  18. 3rd Green & Sustainable Chemistry Conference 2018

    Klaus Kümmerer (Vorsitzende/r)

    13.05.201816.05.2018

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenTransfer

  19. Photolytic and biological degradation of silicon organic compounds

    Elisa Grabitz (Sprecher*in)

    13.05.201817.05.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenPräsentationen (Poster ua.)Forschung

  20. Photolytic degradation of organosilicon compounds: comparison of the effect of different co-solvents

    Elisa Grabitz (Sprecher*in)

    13.05.201816.05.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenPräsentationen (Poster ua.)Forschung

  21. Benign-by-Design - Konzept der grünen und nachhaltigen Pharmazie zum Schutz von Wasserressourcen

    Klaus Kümmerer (Dozent*in)

    23.04.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenGastvorträge und -vorlesungenForschung

  22. Untersuchung zum Austrag und Verbleib von Metazachlor und seiner Transformationsprodukte Metazachlor Oxalsäure und Sulfonsäure in einem landwirtschaftlich genutzten Kleineinzugsgebiet

    Dieter Vollert (Sprecher*in), Jens Lange (Ko-Autor*in), Klaus Kümmerer (Ko-Autor*in) & Oliver Olsson (Ko-Autor*in)

    22.03.201823.03.2018

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenPräsentationen (Poster ua.)Forschung