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
Natural clay as a sorbent to remove pharmaceutical micropollutants from wastewater
Mahouachi, L., Rastogi, T., Palm, W. U., Ghorbel-Abid, I., Ben Hassen Chehimi, D. & Kümmerer, K., 01.11.2020, in: Chemosphere. 258, 127213.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nachhaltiges Ressourcen- und Stoffstrommanagement: Zwischen Gigatonnen und Mikrogramm
Bringezu, S. & Kümmerer, K., 03.2012, in: GAIA. 21, 1, S. 69–72 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nachhaltige Chemie - das künftige Leitbild
Kümmerer, K., 12.2017, in: Angewandte Chemie. 129, 52, S. 16640-16641 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Andere (Vorworte. Editoral u.ä.) › Forschung
- Erschienen
Multivariate Optimization of Analytical Methodology and a First Attempt to an Environmental Risk Assessment of β-Blockers in Hospital Wastewater
Wilde, M. L., Kümmerer, K. & Martins, A. F., 25.09.2012, in: Journal of the Brazilian Chemical Society. 23, 9, S. 1732-1740 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modulation of T-effector function by imatinib at the level of cytokine secretion
Leder, C., Ortler, S., Seggewiss, R., Einsele, H. & Wiendl, H., 01.08.2007, in: Experimental Hematology . 35, 8, S. 1266-1271 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modulating immune responses and inflammation
Leder, C., Ziegler, M. & Gawaz, M., 03.2010, in: Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 36, 2, S. 219-222 4 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modification of the umu-assay (ISO 13829) accounting for cytotoxicity in genotoxicity assessment: A preliminary study
Toolaram, A. P., Gutiérrez, I. R. & Ahlf, W., 18.09.2012, in: Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 747, 2, S. 190-196 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung
- Erschienen
Modification of the Lipid Profile of the Initial Oral Biofilm In Situ Using Linseed Oil as Mouthwash
Kensche, A., Reich, M., Hannig, C., Kümmerer, K. & Hannig, M., 19.03.2021, in: Nutrients. 13, 3, S. 1-13 13 S., 989.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modernizing persistence–bioaccumulation–toxicity (PBT) assessment with high throughput animal-free methods
Escher, B. I., Altenburger, R., Blüher, M., Colbourne, J. K., Ebinghaus, R., Fantke, P., Hein, M., Köck, W., Kümmerer, K., Leipold, S., Li, X., Scheringer, M., Scholz, S., Schloter, M., Schweizer, P. J., Tal, T., Tetko, I., Traidl-Hoffmann, C., Wick, L. Y. & Fenner, K., 01.05.2023, in: Archives of Toxicology. 97, 5, S. 1267-1283 17 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modelling scenarios to identify a combined sediment-water management strategy for the large reservoirs of the Tuyamuyun hydro-complex
Olsson, O., Sorokin, A. & Ikramova, M., 03.2011, in: Irrigation and Drainage Systems. 25, 1, S. 1-18 18 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modelling biodegradability based on OECD 301D data for the design of mineralising ionic liquids
Amsel, A. K., Chakravarti, S., Olsson, O. & Kümmerer, K., 22.05.2024, in: Green Chemistry . 26, 12, S. 7363-7376 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Modeling and predicting aquatic aerobic biodegradation: a review from a user’s perspective.
Rücker, C. & Kümmerer, K., 04.2012, in: Green Chemistry . 14, 4, S. 875-887 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Model-based estimation of pesticides and transformation products and their export pathways in a headwater catchment
Gassmann, M., Stamm, C., Olsson, O., Lange, J., Kümmerer, K. & Weiler, M., 23.12.2013, in: Hydrology and Earth System Sciences. 17, 12, S. 5213–5228 16 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Methods and compositions relating to a vaccine against prostate cancer
Leder, C., King, A. D., Pavlenko, M. & Pisa, P., 04.01.2007, IPC Nr. A61K39/00 (2006.01), Patent Nr. WO/2007/002149 A2, 21.06.2006Publikation: Schutzrechte › Schutzrecht
- 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
Metabolites and Transformation Products of Pharmaceuticals in the Aquatic Environment as Contaminants of Emerging Concern
Michael, I., Vasquez Hadjilyra, M. I., Hapeshi, E., Haddad, T., Baginska, E., Kümmerer, K. & Fatta-Kassinos, D., 01.01.2014, Transformation Products of Emerging Contaminants in the Environment: Analysis, Processes, Occurrence, Effects and Risks. Lambropoulou, D. A. & Nollet, L. M. (Hrsg.). Chichester: Wiley-VCH Verlag, S. 413-458 46 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Kapitel › begutachtet
- Erschienen
Membranbioreaktoren als Vorbehandlung bei der Elimination von Arzneimittelrückständen und Krankheitserregern aus Abwasser von Einrichtungen des Gesundheitswesens
Mousel, D., Bastian, D., Everding, W., Steube, T., Bäumlisberger, M., Herrmann, M. & Menz, J., 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., Palmoswki, L., Kümmerer, K. & Schramm, E. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., Band 238. S. 135-156 (Gewässerschutz - Wasser - Abwasser; Band 238).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Sammelwerken › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Mathematical Chemistry and Chemoinformatics: Structure Generation, Elucidation and Quantitative Structure-Property Relationships
Kerber, A., Laue, R., Meringer, M., Rücker, C. & Schymanski, E., 01.01.2014, 1 Aufl. Berlin: Walter de Gruyter GmbH. 521 S.Publikation: Bücher und Anthologien › Buch
- Erschienen
Maternal transfer of emerging brominated and chlorinated flame retardants in European eels
Sühring, R., Freese, M., Schneider, M., Schubert, S., Pohlmann, J. D., Alaee, M., Wolschke, H., Hanel, R., Ebinghaus, R. & Marohn, L., 15.10.2015, in: The Science of The Total Environment. 530-531, S. 209-218 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Material circularity and the role of the chemical sciences as a key enabler of a sustainable post-trash age
Matlin, S. A., Mehta, G., Hopf, H., Krief, A., Keßler, L. & Kümmerer, K., 01.09.2020, in: Sustainable Chemistry and Pharmacy. 17, 11 S., 100312.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung