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
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
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
Bifunctional recombinant protein SDF1-GPVI as a new therapeutic concept for improved regeneration
Ziegler, M., Baumer, Y., Leder, C., Schönberger, T., Elvers, M., Schlosshauer, B. & Gawaz, M., 02.2011, BioStar 2010 - Science in Exchange: Meeting Abstracts. TERMIS, S. 553-554 2 S. (Tissue Engineering Part A; Band 17, Nr. 3/4).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › 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
Bewertung und Minderung der Emissionen aus Einrichtungen des Gesundheitswesens in die aquatische Umwelt
Pinnekamp, J., Adomßent, M., Bastian, D., Bäumlisberger, M., Dreyer, M., Esser-Schmittmann, W., Fiehn, R., Firk, J., Gebhardt, W., Herrel, M., Herrmann, M., Johne, S., Jonas, D., Kerber, H., Kuhn, R., Kümmerer, K., Meyer, A., Lyko, S., Montag, D., Mousel, D., Nafo, I., Olsson, O., Palmowski, L., Scheele, S., Schmitt, B., Schramm, E., Steube, T. & Winker, M., 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. 357-366 10 S. (Gewässerschutz - Wasser – Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Beiträge in Forschungsberichten › Forschung
- Erschienen
Benign by design: Benign by Design
Kümmerer, K., 14.03.2016, Green and Sustainable Medicinal Chemistry: Methods, Tools and Strategies for the 21st Century Pharmaceutical Industry. Summerton, L., Sneddon, H. F., Jones, L. C. & Clark, J. H. (Hrsg.). Cambridge: Royal Society of Chemistry, S. 73-81 9 S. (RSC Green Chemistry; Band 2016-January, Nr. 46).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Basin efficiency approach and its effect on streamflow quality, Zerafshan River Uzbekistan
Olsson, O., Gassmann, M., Manig, N., Ikramova, M. & Wegerich, K., 07.01.2013, in: Journal of Hydrology. 476, 7, S. 128–135 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
B7-H1 Selectively Controls TH17 Differentiation and Central Nervous System Autoimmunity via a Novel Non-PD-1-Mediated Pathway
Herold, M., Posevitz, V., Chudyka, D., Hucke, S., Groß, C., Kurth, F., Leder, C., Loser, K., Kurts, C., Knolle, P., Klotz, L. & Wiendl, H., 15.10.2015, in: Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950). 195, 8, S. 3584-3595 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A sustainable chemistry solution to the presence of pharmaceuticals and chemicals in the aquatic environment-the example of re-designing β-blocker Atenolol
Rastogi, T., Leder, C. & Kummerer, K., 2015, in: RSC Advances. 5, 1, S. 27-32 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A strategy for an initial assessment of the ecotoxicological effects of transformation products of pesticides in aquatic systems following a tiered approach
Hensen, B., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.04.2020, in: Environment international. 137, 12 S., 105533.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Assessment of the biotic and abiotic elimination processes of five micropollutants during cultivation of the green microalgae Acutodesmus obliquus
Reymann, T., Kerner, M. & Kümmerer, K., 09.2020, in: Bioresource Technology Reports. 11, 100512.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Assessment of pharmaceutical waste management at selected hospitals and homes in Ghana
Sasu, S., Kümmerer, K. & Kranert, M., 06.2012, in: Waste Management & Research. 30, 6, S. 625-630 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 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
Assessing the environmental fate of S-metolachlor, its commercial product Mercantor Gold® and their photoproducts using a water-sediment test and in silico methods
Gutowski, L., Baginska, E., Olsson, O., Leder, C. & Kümmerer, K., 01.11.2015, in: Chemosphere. 138, S. 847-855 9 S., 16405.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A scale-up procedure to dialkyl carbonates; evaluation of their properties, biodegradability, and toxicity
Trapasso, G., Salaris, C., Reich, M., Logunova, E., Salata, C., Kümmerer, K., Figoli, A. & Aricò, F., 01.05.2022, in: Sustainable Chemistry and Pharmacy. 26, 100639.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Arzneimittelrückstände in Trinkwasser und Gewässern: Endbericht zum TA-Projekt
Klauer, B., Aicher, C., Bratan, T., Eberle, U., Hillenbrand, T., Kümmerer, K., Reuter, W., Schiller, J., Schulte-Römer, N., Schramm, E., Tettenborn, F., Völker, C. & Walz, A., 09.01.2020, Köln: Bundesanzeiger Verlag, 146 S. (TAB-Arbeitsbericht ; Nr. 183)(Verhandlungen des Deutschen Bundestages. Drucksachen; Nr. 19/16430).Publikation: Arbeits- oder Diskussionspapiere und Berichte › Gutachten
- Erschienen
Are Si–C bonds formed in the environment and/or in technical microbiological systems?
Rücker, C., Winkelmann, M. & Kümmerer, K., 08.2023, in: Environmental Science and Pollution Research. 30, 39, S. 91492-91500 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Are Si-C bonds cleaved by microorganisms? A critical review on biodegradation of methylsiloxanes
Rücker, C., Grabitz, E. & Kümmerer, K., 01.04.2023, in: Chemosphere. 321, 137858.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
Approach for detecting mutagenicity of biodegraded and ozonated pharmaceuticals, metabolites and transformation products from a drinking water perspective
Gartiser, S., Hafner, C., Kronenberger-Schäfer, K., Happel, O., Trautwein, C. & Kümmerer, K., 09.2012, in: Environmental Science and Pollution Research. 19, 8, S. 3597-3609 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet