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
- Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Urban storm water infiltration systems are not reliable sinks for biocides: evidence from column experiments
Bork, M., Lange, J., Graf-Rosenfellner, M., Hensen, B., Olsson, O., Hartung, T., Fernández-Pascual, E. & Lang, F., 31.03.2021, in: Scientific Reports. 11, 1, 12 S., 7242.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Usage pattern-based exposure screening as a simple tool for the regional priority-setting in environmental risk assessment of veterinary antibiotics: A case study of north-western Germany
Menz, J., Schneider, M. & Kümmerer, K., 01.05.2015, in: Chemosphere. 127, S. 42-48 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Using structure biodegradability relationships for environmentally benign design of organosilicons – An experimental comparison of organosilicons and their carbon analogues
Grabitz, E., Reich, M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.12.2020, in: Sustainable Chemistry and Pharmacy. 18, 100331.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
UV-photodegradation of desipramine: Impact of concentration, pH and temperature on formation of products including their biodegradability and toxicity
Khaleel, N. D. H., Mahmoud, W. M. M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.10.2016, in: The Science of The Total Environment. 566-567, S. 826-840 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Vasodilatierende Substanzen in Kläranlagenabläufen und Oberflächengewässern
Hensen, B., Faubel, C., Palm, W. U. & Steffen, D., 12.2015, in: Wasser und Abfall. 17, 12, S. 44-49 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Water quantity and quality dynamics of the THC - Tuyamuyun hydroengineering complex - and implications for reservoir operation
Froebrich, J., Bauer, M., Ikramova, M. & Olsson, O., 09.2007, in: Environmental Science and Pollution Research. 14, 6, S. 435-442 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Weitergehende Prozessbewertung mittels Non-Target-Screening bei der Landeswasserversorgung
Bader, T., Schulz, W., Lucke, T., Winzenbacher, R. & Kümmerer, K., 2018, in: GWF, Wasser - Abwasser. 159, 2, S. 66-69 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Zeitschriftenaufsätze › Transfer › nicht begutachtet
- Erschienen
Entwicklung eines mehrstufigen Screening-Verfahrens als Wegweiser zur ökotoxikologiesn Bewertung von Pestizid-Transformationsprodukten
Hensen, B., Olsson, O. & Kümmerer, K., 02.03.2021, in: Mitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie. 27, 1, S. 15-20 5 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer
- Erschienen
Für eine neue Ganzheitlichkeit: Nachhaltige Chemie
Kümmerer, K. & Große Ophoff, M., 28.12.2022, in: Politische Ökologie. 40, 171, S. 90 - 96 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer
- Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Erschienen
Pesticide peak concentration reduction in a small vegetated treatment system controlled by chemograph shape
Greiwe, J., Olsson, O., Kümmerer, K. & Lange, J., 02.02.2021, in: Hydrology and Earth System Sciences. 25, 2, S. 497-509 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Erschienen
Vermeidung von Biozideinträgen aus Gebäudeauswaschungen in urbane Oberflächengewässer und Grundwasser
Olsson, O., Lange, J. & Kümmerer, K., 10.2019, in: KA - Korrespondenz Abwasser, Abfall. 66, 10, S. 812-819 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Erschienen
Wasser und nachhaltige Chemie: Wie kommen wir zu noch sauberem Wasser?
Olsson, O. & Kümmerer, K., 2019, in: Vom Wasser. 117, 1, S. 5-8 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Erschienen
Wissen Kompakt: Kunststoffe und ihre Entstehung
Bolek, R., 10.2012, in: Grundschule Sachunterricht. 56, S. 4-5 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Erschienen
Wissen Kompakt: Zur Funktion didaktischer Erklärungsmodelle
Bolek, R. & Landwehr, B., 10.2012, in: Grundschule Sachunterricht. 56, S. 6-7 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Transfer › begutachtet
- Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
A Glance at the World
Sasu, S., Metzger, J., Kranert, M. & Kümmerer, K., 11.2011, in: Waste Management. 31, 11, S. 2361-2364 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Editorial overview: Green and sustainable chemistry conference 2017
Liu, Z. & Kümmerer, K., 01.02.2018, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 9, Special Issue: 2, 2018, S. A1-A2 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Editorial overview: Selected papers from the 3rd Green and Sustainable Chemistry Conference 2018
Kuemmerer, K. & Liu, Z., 02.2019, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 15, Special Issue, S. A4-A5 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Editorial overview: Selected articles from green and sustainable chemistry conference
Kümmerer, K. & Liu, Z., 01.02.2020, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 21, S. A4-A5 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Integrating Sustainability into Learning in Chemistry
Wissinger, J. E., Visa, A., Saha, B. B., Matlin, S. A., Mahaffy, P. G., Kümmerer, K. & Cornell, S., 13.04.2021, in: Journal of Chemical Education. 98, 4, S. 1061-1063 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Nachhaltige Chemie - das künftige Leitbild
Kümmerer, K., 12.2017, in: Angewandte Chemie. 129, 52, S. 16640-16641 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung