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. 2010
  2. 2nd International Converence on Sustainable Pharmacy - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    22.02.201023.02.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  3. Xerochore Final Conference on Supporting Drought Policies in Europe - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    22.02.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  4. Environmental impacts of droughts: key challenges.

    Oliver Olsson (Sprecher*in)

    23.02.2010

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  5. The XEROCHORE Conference on Drought Science and Policies - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    23.02.201024.02.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  6. Health Executive Summit - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    19.05.201021.05.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  7. European Green Capital Seminar - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    07.06.201008.06.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  8. 3rd EuCheMS Chemistry Congress - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    29.08.201001.09.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  9. 3rd International Symposium ''Genotoxicity in aquatic systems: Causes, effects and future needs'' - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    22.09.201024.09.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  10. International Workshop in Recent Achievements on the Study of Extreme Events - 2010

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    27.09.201029.09.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  11. Modelling system MEXFLUSH: Modelling EXtreme floods and related pesticide FLUSHes.

    Oliver Olsson (Sprecher*in) & Matthias Gaßmann (Sprecher*in)

    28.09.2010

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  12. 11th Annual Colloquium of the International Association of Hydro-Environment Research and Engineering-Baden-Württemberg - 2010

    Klaus Kümmerer (Präsentator*in)

    25.11.201026.11.2010

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  13. 2011
  14. CLEAN - Soil, Air, Water (Zeitschrift)

    Oliver Olsson (Gutachter*in)

    20112013

    Aktivität: Herausgebertätigkeit und Begutachtung von PublikationenBegutachtung von PublikationenForschung

  15. Journal of AOAC International (Zeitschrift)

    Waleed M. M. Mahmoud (Gutachter*in)

    2011 → …

    Aktivität: Herausgebertätigkeit und Begutachtung von PublikationenBegutachtung von PublikationenForschung

  16. Journal of Chromatographic Science (Zeitschrift)

    Waleed M. M. Mahmoud (Gutachter*in)

    2011 → …

    Aktivität: Herausgebertätigkeit und Begutachtung von PublikationenBegutachtung von PublikationenForschung

  17. Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies (Fachzeitschrift)

    Waleed M. M. Mahmoud (Gutachter*in)

    2011 → …

    Aktivität: Herausgebertätigkeit und Begutachtung von PublikationenBegutachtung von PublikationenForschung

  18. Systemwissenschaftliches Kolloquium am Institut der Umweltsystemforschung der Uni Osnabrück - 2011

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    19.01.2011

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  19. 9. Tagung "Grenzenlose Verfügbarkeit strategischer Metalle?" - 2011

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    31.01.201101.02.2011

    Aktivität: Wissenschaftliche und künstlerische VeranstaltungenKonferenzenForschung

  20. Photodegradation and aerobic biodegradability of angiotensin-converting enzyme inhibitor Captopril and identification of transformation products by LC MS/MS.

    Waleed M. M. Mahmoud (Sprecher*in)

    22.03.201125.03.2011

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung

  21. Degradation of the emerging contaminant Atenolol by K2FeVIO4: assessment of biodegradability and degradation products

    Marcelo Luis Wilde (Sprecher*in), Francieli Martins Mayer (Sprecher*in), Waleed Mohamed Mamdouh Mahmoud Ahmed (Sprecher*in), Ayrton Figueiredo Martins (Sprecher*in) & Klaus Kümmerer (Sprecher*in)

    17.04.201120.04.2011

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenPräsentationen (Poster ua.)Forschung

  22. Degradation of the emerging contaminant Atenolol by K2FeVIO4: assessment of biodegradability and degradation products

    Klaus Kümmerer (Sprecher*in), Marcelo Luis Wilde (Sprecher*in) & Waleed M. M. Mahmoud (Sprecher*in)

    17.04.201120.04.2011

    Aktivität: Vorträge und GastvorlesungenKonferenzvorträgeForschung