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
- 2018
- Erschienen
Consumers' perceptions of biocidal products in households
Wieck, S., Olsson, O. & Kümmerer, K., 03.2018, in: International Journal of Hygiene and Environmental Health. 221, 2, S. 260-268 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 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
Sustainable chemistry and the international sustainable chemistry collaborative centre ISC 3
Elschami, M., Kümmerer, K. & Schneidewind, U., 01.01.2018, in: GAIA. 27, 2, S. 247-249 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Wie teuer wird die Medizin im Wasser?
Kümmerer, K., 01.2018, in: Zweitausend50. 1, S. 70-73 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- Erschienen
Abflussverhältnisse steuern die Retention von Pestiziden und hydrologischen Tracern in Feuchtflächen
Lange, J., Greiwe, J., Müller, B., Hensen, B., Kümmerer, K. & Olsson, O., 2018, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 39.18: M³ - Messen, Modellieren, Managen in Hydrologie und Wasserressourcenbewirtschaftung: Beiträge zum Tag der Hydrologie am 22./23. März 2018 an der Technischen Universität Dresden . Schütze, N., Müller, U., Schwarze, R., Wöhling, T. & Grundmann, J. (Hrsg.). Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften (FgHW), Band 39.18. S. 271-280 10 S. (Forum für Hydrologie und Wasserbe wirtschaftung; Band 39.18).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Pestizidrückstände in ländlichen und urbanen Grund- und Oberflächengewässern
Olsson, O., Hensen, B., Lange, J., Ulrich, U., Pfannerstill, M., Steinmann, F. & Kümmerer, K., 2018, 51. Essener Tagung für Wasserwirtschaft „Wasserwirtschaft im Umbruch": Tagungsband. Pinnekamp, J. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., Band 247. S. 55/1-55/11 11 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer
- 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
- 2017
- Erschienen
Sustainable Chemistry: A Future Guiding Principle
Kümmerer, K., 22.12.2017, in: Angewandte Chemie. 56, 52, S. 16420 - 16421 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
LC-HRMS Data Processing Strategy for Reliable Sample Comparison Exemplified by the Assessment of Water Treatment Processes
Bader, T., Schulz, W., Kümmerer, K. & Winzenbacher, R., 19.12.2017, in: The Journal of Physical Chemistry C: Energy, Materials, and Catalysis. 89, 24, S. 13219-13226 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Antimicrobial activity of pharmaceutical cocktails in sewage treatment plant effluent: An experimental and predictive approach to mixture risk assessment
Menz, J., Baginska, E., Arrhenius, Å., Haiß, A., Backhaus, T. & Kümmerer, K., 01.12.2017, in: Environmental Pollution. 231, 2, S. 1507-1517 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet