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
- Erschienen
Assessment of model uncertainty during the river export modelling of pesticides and transformation products
Gassmann, M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 2013, 10th EGU General Assembly. European Geosciences Union (EGU), S. 2753 1 S. (Geophysical Research Abstracts; Nr. 15).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Toxicity testing with luminescent bacteria - Characterization of an automated method for the combined assessment of acute and chronic effects
Menz, J., Schneider, M. & Kümmerer, K., 10.2013, in: Chemosphere. 93, 6, S. 990-996 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Aquatic photochemistry, abiotic and aerobic biodegradability of thalidomide: Identification of stable transformation products by LC-UV-MS(n.)
Mahmoud, W. M. M., Trautwein, C., Leder, C. & Kümmerer, K., 01.10.2013, in: The Science of The Total Environment. 463-464, S. 140-150 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Künstliche Feuchtflächen in Hochwasserrückhaltebecken – eine Chance für die Reduzierung von Pflanzenschutzmitteleinträgen in Gewässer
Lange, J., Kümmerer, K., Imfeld, G., Herbstritt, B., Maillard, E., Lefrancq, M., Gutowski, L., Durst, R., Steudten, R., Regazzoni, C., Gassmann, M. & Payraudeau, S., 2012, Wasser ohne Grenzen: Beiträge zum Tag der Hydrologie am 22./23. März 2012 an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Weiler, M. (Hrsg.). Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, S. 293-298 6 S. (Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung; Nr. 38).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Biomass derived ionic liquids: synthesis from natural organic acids, characterization, toxicity, biodegradation and use as solvents for catalytic hydrogenation processes
Ferlin, N., Courty, M., Gatard, S., Spulak, M., Quilty, B., Beadham, I. G., Ghavre, M., Haiß, A., Kümmerer, K., Gathergood, N. & Bouquillon, S., 29.07.2013, in: Tetrahedron. 69, 30, S. 6150 - 6161 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Estimation of phosphorus export from a Mediterranean agricultural catchment with scarce data
Gassmann, M., Brito, D. & Olsson, O., 02.01.2014, in: Hydrological Sciences Journal. 59, 1, S. 221–233 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Hydraulic fracturing wastewater in Germany: Composition, treatment, concerns
Olsson, O., Weichgrebe, D. & Rosenwinkel, K-H., 12.2013, in: Environmental Earth Sciences . 70, 8, S. 3895-3906 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Chronic ecotoxic effects to Pseudomonas putida and Vibrio fischeri, and cytostatic and genotoxic effects to the hepatoma cell line (HepG2) of ofloxacin photo(cata)lytically treated solutions
Vasquez, M., Garcia-Käufer, M., Hapeshi, E., Menz, J., Kostarelos, K., Fatta-Kassinos, D. & Kümmerer, K., 15.04.2013, in: The Science of The Total Environment. 450-451, S. 356-365 10 S.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
Simultaneous Determination of 11 Sulfonamides by HPLC–UV and Application for Fast Screening of Their Aerobic Elimination and Biodegradation in a Simple Test
Mahmoud, W. M. M., Khaleel, N. D. H., Hadad, G. M., Abdel-Salam, R. A., Haiß, A. & Kümmerer, K., 09.2013, in: Clean - Soil, Air, Water. 41, 9, S. 907-916 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Comparison of an Electrochemical and Luminescence-Based Oxygen Measuring System for Use in the Biodegradability Testing According to Closed Bottle Test (OECD 301D)
Friedrich, J., Längin, A. & Kümmerer, K., 03.2013, in: Clean - Soil, Air, Water. 41, 3, S. 251-257 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The issue of micropollutants in urban water management
Kümmerer, K., 28.02.2013, Source Separation and Decentralization for Wastewater Management. Larsen, T. A., Udert, K. M. & Lienert, J. (Hrsg.). London: IWA Publishing, S. 71-84 15 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Species Identification of Bacteria and Fungi from Solid and Liquid Culture Media by MALDI-TOF Mass Spectrometry
Reich, M., Bosshard, P. P., Stark, M., Beyser, K. & Borgmann, S., 22.01.2013, in: Journal of Bacteriology & Parasitology. 4, S5, 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biodegradability and genotoxicity of surface functionalized colloidal silica (SiO2) particles in the aquatic environment
Schneider, M., Meder, F., Daberkow, T., Haiß, A., Treccani, L., Rezwan, K. & Kümmerer, K., 02.2013, Deutsche Gesellschaft für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie e.V. : Abstracts of the 7 th Annual Meeting March 5 – 7, 2013 Halle/Saale, Germany. 1 Aufl. Springer, Band 386. S. 73 - 73 1 S. (Naunyn-Schmiedeberg´s Archives of Pharamcology; Band 386, Nr. 1, Supplement).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Oxidation-coagulation of β-blockers by K2Fe(VI)O4 in hospital wastewater: Assessment of degradation products and biodegradability
Wilde, M. L., Mahmoud, W. M. M., Kümmerer, K. & Martins, A. F., 01.05.2013, in: The Science of The Total Environment. 452-453, S. 137-147 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Removal of dexamethasone from aqueous solution and hospital wastewater by electrocoagulation
Arsand, D. R., Kümmerer, K. & Martins, A. F., 15.01.2013, in: The Science of The Total Environment. 443, S. 351-357 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Bifunctional proteins as a therapeutic strategy for improved myocardial repair in cardiovascular diseases
Ziegler, M., Schönberger, T., Baumer, Y., Ochmann, C., Jürgens, T., Elvers, M., Leder, C., Schlosshauer, B. & Gawaz, M., 04.2012, Clin Res Cardiol: Suppl 1. Band 101. S. V1086 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Method for the determination of specific molecular markers of biomass burning in lake sediments
Kirchgeorg, T., Schüpbach, S., Kehrwald, N., McWethy, D. B. & Barbante, C., 06.2014, in: Organic Geochemistry. 71, S. 1-6 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A comparative assessment of the transformation products of S-metolachlor and its commercial product Mercantor Gold® and their fate in the aquatic environment by employing a combination of experimental and in silico methods
Gutowski, L., Olsson, O., Leder, C. & Kümmerer, K., 15.02.2015, in: The Science of The Total Environment. 506-507, S. 369-379 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Antineoplastic compounds in the environment: Substances of special concern
Kümmerer, K., Haiß, A., Schuster, A., Hein, A. & Ebert, I., 01.08.2016, in: Environmental Science and Pollution Research. 23, 15, S. 14791–14804 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet