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
TM 1.3 C FuE-Projekt 14: Nutzung von Chemieinformatikmodellen zur Entwicklung und Optimierung chemischer Produkte
01.07.13 → 31.12.15
Projekt: Transfer (FuE-Projekt)
Lipidprofil: Das Lipidprofil des initialen oralen Biofilms - Charakterisierung und prophylaktische Modifikation
01.11.10 → 16.07.13
Projekt: Forschung
NANOPHARM: Neue photokatalytisch aktive Verbundmaterialien zur Eliminierung von pharmazeutischen Reststoffen
01.10.10 → 30.09.13
Projekt: Forschung
DBU-Sulfonamide: Verringerung des Eintrags an Tierarzneimitteln in die Umwelt mit besser abbaubaren Sulfonamiden
Hamscher, G., Haiß, A., Kümmerer, K., Kietzmann, M., Höper, D. H., Lattmann, J. & Jantzen, K.
01.10.10 → 10.02.14
Projekt: Forschung
PHARMAS: Ecological and human health risk assessments of antibiotics and anti-cancer drugs found in the environment
01.01.11 → 31.03.14
Projekt: Forschung
Verringerung von unerwünschten Effekten beim Einsatz von Desinfektionsmitteln im Krankenhaus durch Chemical Leasing
Kümmerer, K. & Streek, M.
01.11.10 → 02.04.13
Projekt: Forschung
PhytoRet: Potential der oberrheinischen künstlichen Feuchtgebiete für die Reduzierung der Pflanzenschutzmittel
Kümmerer, K., Olsson, O., Gutowski, L. & Gaßmann, M.
01.01.11 → 13.09.16
Projekt: Forschung
SAUBER+: Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Teilprojekt 3)
Kümmerer, K., Olsson, O., Michelsen, G. & Pinnekamp, J.
01.12.11 → 31.05.15
Projekt: Forschung
HR ion trap LC: Hochauflösendes ion trap-Massenspektrometer mit Flüssigkeitschromatographieanlage (I)
01.05.12 → 04.12.12
Projekt: Forschung
HR ion trap LC: Hochauflösendes ion trap-Massenspektrometer mit Flüssigkeitschromatographieanlage (II)
16.05.12 → 16.11.12
Projekt: Forschung
Etablierung des umu-Tests zur Beurteilung der genotoxischen und zytotoxischen Effekte von Nanopartikeln
01.12.11 → 31.03.13
Projekt: Forschung
Micropollutants in Greywater: Körperpflege-Produkte als Quelle für Spurenschadstoffe in Grauwasser - Identifizierung, Quantifizierung und Vor-Ort-Behandlung.
Olsson, O., Kümmerer, K., Friedler, E., Dubwoski, Y. & Jentzsch, F.
03.12.12 → 31.07.16
Projekt: Forschung
DSADS - "Den Spurenstoffen auf der Spur" - Teil 1: „Herkunftsanalyse und Sensibilisierung im Stadtgebiet Dülmen."
Kümmerer, K., Olsson, O., Nafo, I., Götz, K., Liesenfeld, J. & Keil, F.
30.10.12 → 20.12.15
Projekt: Transfer (FuE-Projekt)
DBU Antibiotikum: Entwicklung eines umweltverträglichen Antibiotikums
Kümmerer, K., Leder, C. & Rastogi, T.
01.11.14 → 30.04.18
Projekt: Forschung
Model adaptation and study site determination for environmental fate research of veterinary antibiotics in Lüneburg
01.09.14 → 30.04.15
Projekt: Forschung
KFP Betablocker: Abbaubare Betablocker
Leder, C., Kümmerer, K. & Rastogi, T.
01.10.14 → 30.06.15
Projekt: Forschung