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
- 2015
- Erschienen
Bilanzierung von Arzneimittelverbräuchen in ausgewählten Einrichtungen des Gesundheitswesens und Vergleich berechneter mit analytisch bestimmten Abwasserkonzentrationen.
Herrmann, M., Olsson, O., Fiehn, R., Herrel, M., Gebhardt, W. & Kümmerer, K., 2015, Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens – Charakterisierung, Technologien, Kommunikation und Konzepte: Abschlussbericht des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Sauber+)". Pinnekamp, J., Palmowski, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., S. 29-50 22 S. (Gewässerschutz – Wasser – Abwasser ; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Bildungsmaßnahmen für Ärzte und Pflegepersonal bezüglich Arzneimittelrückstände im Wasserkreislauf
Adomßent, M. & Kümmerer, K., 2015, Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens – Charakterisierung, Technologien, Kommunikation und Konzepte: Abschlussbericht des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Sauber+)", Förderkennzeichen: 02WRS1280A-J- der Fördermaßnahme "Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa)". Pinnekamp, J., Palmowski, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., S. 285-304 20 S. (Gewässerschutz - Wasser – Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung
- Erschienen
Membranbioreaktoren als Vorbehandlung bei der Elimination von Arzneimittelrückständen und Krankheitserregern aus Abwasser von Einrichtungen des Gesundheitswesens
Mousel, D., Bastian, D., Everding, W., Steube, T., Bäumlisberger, M., Herrmann, M. & Menz, J., 2015, Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens – Charakterisierung, Technologien, Kommunikation und Konzepte: Abschlussbericht des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens "Innovative Konzepte und Technologien für die separate Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens (Sauber+)". Pinnekamp, J., Palmoswki, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., Band 238. S. 135-156 (Gewässerschutz - Wasser - Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The Education, Research, Society, and Policy Nexus of Sustainable Water Use in Semiarid Regions - A Case Study from Tunisia
Mader, C., Mahjoub, B., Bressler, K., Jebari, S., Kümmerer, K., Bahadir, M. & Leitenberger, A-T., 2015, Sustainable Water Use and Management: examples of new approaches and perspectives. Leal Filho, W. & Sümer, V. (Hrsg.). Cham: Springer International Publishing AG, S. 277-291 15 S. (Green Energy and Technology).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Biodegradation screening of chemicals in an artificial matrix simulating the water-sediment interface
Baginska, E., Haiß, A. & Kümmerer, K., 01.01.2015, in: Chemosphere. 119, S. 1240-1246 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Elution of monomers from provisional composite materials
Schulz, S. D., Laquai, T., Kümmerer, K., Bolek, R., Mersch-Sundermann, V. & Polydorou, O., 01.01.2015, in: International Journal of Polymer Science. 2015, 7 S., 617407.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Environmental chemistry of organosiloxanes
Rücker, C. & Kümmerer, K., 14.01.2015, in: Chemical Reviews. 115, 1, S. 466-524 59 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
The necessity of disinfected toilet brushes - information policy of companies on disinfectants in private homes
Wieck, S., 23.01.2015, in: Environmental Sciences Europe. 27, 1, 9 S., 3.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biodegradation of the Antituberculosis Drug Isoniazid in the Aquatic Environment
Sasu, S., Metzger, J., Kranert, M. & Kümmerer, K., 01.02.2015, in: Clean - Soil, Air, Water. 43, 2, S. 166-172 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Photodegradation of the antineoplastic cyclophosphamide: A comparative study of the efficiencies of UV/H2O2, UV/Fe(2+)/H2O2 and UV/TiO2 processes
Lutterbeck, C. A., Machado, E. L. & Kümmerer, K., 01.02.2015, in: Chemosphere. 120, S. 538-546 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet