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
Application of titanium dioxide nanoparticles as a photocatalyst for the removal of micropollutants such as pharmaceuticals from water
Mahmoud, W. M. M., Rastogi, T. & Kümmerer, K., 01.08.2017, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 6, S. 1-10 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Applicability of adapted reservoir operation for water stress mitigation under dry year conditions
Olsson, O., Ikramova, M., Bauer, M. & Froebrich, J., 01.2010, in: Water Resources Management. 24, 2, S. 277-297 21 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A path to clean water: Reduced chemicals input must complement wastewater treatment to ensure the safety of water resources
Kümmerer, K., Dionysiou, D. D., Olsson, O. & Fatta-Kassinos, D., 20.07.2018, in: Science. 361, 6399, S. 222 - 224 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- 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
- 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
- Erschienen
Antibiotics in the Aquatic Environment
Kümmerer, K., 07.12.2011, Antimicrobial Resistance in the Environment. Keen, P. & Montforts, M. (Hrsg.). 1. Aufl. Hoboken: John Wiley & Sons Ltd., S. 325-335 11 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Antibiotics and sweeteners in the aquatic environment: biodegradability, formation of phototransformation products, and in vitro toxicity
Bergheim, M., Gminski, R., Spangenberg, B., Debiak, M., Bürkle, A., Mersch-Sundermann, V., Kümmerer, K. & Gieré, R., 01.11.2015, in: Environmental Science and Pollution Research. 22, 22, S. 18017-18030 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Antibiotic residues in livestock manure: Does the EU risk assessment sufficiently protect against microbial toxicity and selection of resistant bacteria in the environment?
Menz, J., Olsson, O. & Kümmerer, K., 05.11.2019, in: Journal of Hazardous Materials. 379, 120807.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Angewandte Methodik bei der separaten Behandlung von Abwasser aus Einrichtungen des Gesundheitswesens
Mousel, D., Bastian, D., Everding, W., Firk, J., Bäumlisberger, M., Herrel, M., Herrmann, M., Menz, J. & Gebhardt, W., 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., Band 238. S. 117-134 (Gewässerschutz - Wasser - Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Analysis of environmental biodegradability of cellulose-based pharmaceutical excipients in aqueous media
Bading, M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.03.2024, in: Chemosphere. 352, 8 S., 141298.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Analyses of Drugs and Pharmaceuticals in the Environment
Ali, I., Aboul-Enein, H. Y. & Kümmerer, K., 05.07.2011, Biophysico-Chemical Processes of Anthropogenic Organic Compounds in Environmental Systems. Xing, B., Senesi, N. & Ming, P. (Hrsg.). 1 Aufl. John Wiley & Sons Inc., S. 439-462 24 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
A modified epitope identified for generation and monitoring of PSA-specific T cells in patients on early phases of PSA-based immunotherapeutic protocols
Lundberg, K., Roos, A-K., Pavlenko, M., Leder, C., Wehrum, D., Guevara-Patiño, J., Andersen, R. S. & Pisa, P., 04.03.2009, in: Vaccine. 27, 10, S. 1557-1565 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
A kinetic study of the photolysis of sulfamethoxazole with special emphasis on the photoisomer
Palm, W. U., Schmidt, N., Stahn, M. & Grimme, S., 01.03.2023, in: Photochemical and Photobiological Sciences. 22, 3, S. 615-630 16 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- 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
A gene marker panel covering the Wnt and the Ras-Raf-MEK-MAPK signalling pathways allows to detect gene mutations in 80% of early (UICC I) colon cancer stages in humans
Scholtka, B., Schneider, M., Melcher, R., Katzenberger, T., Friedrich, D., Berghof-Jäger, K., Scheppach, W. & Steinberg, P., 08.2009, in: Cancer Epidemiology. 33, 2, S. 123-129 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Advanced Treatment Technologies for Urban Waste Water Reuse
Fatta-Kassinos, D. (Hrsg.), Dionysiou, D. D. (Hrsg.) & Kümmerer, K. (Hrsg.), 2016, Cham: Springer Nature AG. 305 S. (The Handbook of Environmental Chemistry; Band 45, Nr. 1)Publikation: Bücher und Anthologien › Sammelwerke und Anthologien › Forschung
- Erschienen
A comprehensive method for determination of fatty acids in the initial oral biofilm (pellicle)
Reich, M., Hannig, C., Al-Ahmad, A., Bolek, R. & Kuemmerer, K., 01.10.2012, in: Journal of Lipid Research. 53, 10, S. 2226-2230 5 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
Acknowledging temporal diversity in sustainability transformations at the nexus of interconnected systems
Weiser, A., Lutz, L. M., Lang, D. J. & Kümmerer, K., 20.09.2017, in: Journal of Cleaner Production. 162, S. 273-285 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
aCD133-GPVI: A bifunctional protein for imroved stent performance and endothelial regeneration
Baumer, Y., Leder, C., Schönberger, T., Ziegler, M., Filzmayer, C., Bühring, H-J. & Gawaz, M., 2011, in: Tissue Engineering Part A. 17, 3/4, S. 554 1 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Konferenz-Abstracts in Fachzeitschriften › Forschung