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
Photodegradation of the UV filter ethylhexyl methoxycinnamate under ultraviolet light: identification and in silico assessment of photo-transformation products in the context of grey water reuse
Jentzsch, F., Olsson, O., Westphal, J., Reich, M., Leder, C. & Kümmerer, K., 01.12.2016, in: The Science of The Total Environment. 572, S. 1092-1100 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Photodegradation of the antineoplastic cyclophosphamide: A comparative study of the efficiencies of UV/H2O2, UV/Fe(2+)/H2O2 and UV/TiO2 processes
Lutterbeck, C. A., Machado, E. L. & Kümmerer, K., 01.02.2015, in: Chemosphere. 120, S. 538-546 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Photodegradation of thalidomide: Identification of transformation products by LC-UV-FL-MS/MS, assessment of biodegradability, cytotoxicity and mutagenicity.
Mahmoud, W. M. M., Toolaram, A. P., Schneider, M. & Kümmerer, K., 2012, 4th EuCheMS Chemistry Congress: Abstract book. Association of Czech Chemical Societies, Band 106. S. 650 1 S. (Chemické listy; Band 106, Nr. S4).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Photodegradation of micropollutants using V-UV/UV-C processes: Triclosan as a model compound
Alfiya, Y., Friedler, E., Westphal, J., Olsson, O. & Dubowski, Y., 01.12.2017, in: The Science of The Total Environment. 601-602, S. 397-404 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Photocatalytic degradation of sulfamethoxypyridazine with TiO2, FeCl3 and TiO2/FeCl3: Biodegradability, toxicity assessment, and LC-UV-MS/MS identification of the photodegradation products in aqueous and sewage treatment plant effluent
Khaleel, N. D. H., Mahmoud, W. M. M., Hadad, G. M., Abdel-Salam, R. A., Leder, C. & Kümmerer, K., 2013, 14th EuCheMS International Conference on Chemistry and the Environment. European Association for Chemical and Molecular Sciences / Division of Organic Chemistry, S. 365 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
PharmCycle: a holistic approach to reduce the contamination of the aquatic environment with antibiotics by developing sustainable antibiotics, improving the environmental risk assessment of antibiotics, and reducing the discharges of antibiotics in the wastewater outlet
Andrae, J., Beyer, F., Cornelissen, G., Einfeldt, J., Heseding, J., Kuemmerer, K., Oelkers, K. & Floeter, C., 01.12.2018, in: Environmental Sciences Europe. 30, 1, 15 S., 24.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › 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
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
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
Optimization and Validation of an LC Method for the Determination of Cefdinir in Dosage Form and Human Urine
Hadad, G. M., Emara, S. & Mahmoud, W. M. M., 12.2009, in: Chromatographia. 70, 11/12, S. 1593–1598 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Optimization and validation of an HPLC-UV method for determination of tranexamic acid in a dosage form and in human urine.
Hadad, G. M., El-Gindy, A. & Mahmoud, W. M. M., 09.2007, in: Chromatographia. 66, 5-6, S. 311-317 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
One planet: one health. A call to support the initiative on a global science–policy body on chemicals and waste
Brack, W., Barcelo Culleres, D., Boxall, A. B. A., Budzinski, H., Castiglioni, S., Covaci, A., Dulio, V., Escher, B. I., Fantke, P., Kandie, F., Fatta-Kassinos, D., Hernández, F. J., Hilscherová, K., Hollender, J., Hollert, H., Jahnke, A., Kasprzyk-Hordern, B., Khan, S. J., Kortenkamp, A., Kümmerer, K., Lalonde, B., Lamoree, M. H., Levi, Y., Lara Martín, P. A., Montagner, C. C., Mougin, C., Msagati, T., Oehlmann, J., Posthuma, L., Reid, M., Reinhard, M., Richardson, S. D., Rostkowski, P., Schymanski, E., Schneider, F., Slobodnik, J., Shibata, Y., Snyder, S. A., Fabriz Sodré, F., Teodorovic, I., Thomas, K. V., Umbuzeiro, G. A., Viet, P. H., Yew-Hoong, K. G., Zhang, X. & Zuccato, E., 01.12.2022, in: Environmental Sciences Europe. 34, 1, 10 S., 21.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Kommentare / Debatten / Berichte › Forschung
- Erschienen
Octanol-Water Partition Coefficient Measurement by a Simple 1H NMR Method
Cumming, H. & Rücker, C., 30.09.2017, in: ACS Omega. 2, 9, S. 6244-6249 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Occurrence of the antidiabetic drug Metformin and its ultimate transformation product Guanylurea in several compartments of the aquatic cycle
Trautwein, C., Berset, J-D., Wolschke, H. & Kümmerer, K., 09.2014, in: Environmental international. 70, S. 203-212 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Occurrence, distribution, and ecotoxicological risk assessment of selected pharmaceutical compounds in water from Lake Victoria, Uganda
Nantaba, F., Wasswa, J., Kylin, H., Palm, W. U., Bouwman, H. & Kümmerer, K., 01.01.2020, in: Chemosphere. 239, 124642.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Not only biocidal products: Washing and cleaning agents and personal care products can act as further sources of biocidal active substances in wastewater
Wieck, S., Olsson, O. & Kümmerer, K., 06.2018, in: Environmental international. 115, S. 247-256 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nonylphenol polyethoxylate in hospital wastewater: A study of the subproducts of electrocoagulation
Henriques, D. M., Kümmerer, K., Mayer, F. M., Vasconcelos, T. G. & Martins, A. F., 01.02.2012, in: Journal of Environmental Science and Health, Part A. Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering. 47, 3, S. 497-505 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nonylphenol polyethoxylate degradation by means of electrocoagulation and electrochemical Fenton
Martins, A. F., Wilde, M. L., Vasconcelos, T. G. & Henriques, D. M., 15.06.2006, in: Separation and Purification Technology. 50, 2, S. 249-255 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nile Red as a Fluorescence Marker and Antioxidant for Regenerative Fuels
Lichtinger, A., Poller, M. J., Türck, J., Schröder, O., Garbe, T., Krahl, J., Singer, A., Jakob, M. & Albert, J., 11.2023, in: Energy Technology. 11, 11, 9 S., 2300260.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Neue Wege
Kümmerer, K., 12.2013, Zukunft Chemie: Perspektiven auf die Welt von morgen. Mohr, R. & Utikal, H. (Hrsg.). Frankfurt: F.A.Z.-Institut für Management-, Markt- und Medieninformationen GmbH, S. 214-235 6 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet