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
- Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Discharge and fate of biocide residuals to ephemeral stormwater retention pond sediments
Linke, F., Olsson, O., Schnarr, L., Kümmerer, K., Preusser, F., Bork, M., Leistert, H. & Lange, J., 01.11.2022, in: Hydrology Research. 53, 11, S. 1441-1453 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Do edible oils reduce bacterial colonization of enamel in situ ?
Hannig, C., Kirsch, J., Al-Ahmad, A., Kensche, A., Hannig, M. & Kümmerer, K., 03.2013, in: Clinical Oral Investigations. 17, 2, S. 649-658 10 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Education in green chemistry and in sustainable chemistry: perspectives towards sustainability
Zuin, V. G., Eilks, I., Elschami, M. & Kümmerer, K., 21.02.2021, in: Green Chemistry . 23, 4, S. 1594-1608 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Effect of safflower oil on the protective properties of the in situ formed salivary pellicle
Hannig, C., Wagenschwanz, C., Pötschke, S., Kümmerer, K., Kensche, A., Hoth-Hannig, W. & Hannig, M., 08.2012, in: Caries Research. 46, 5, S. 496-506 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Elution of monomers from provisional composite materials
Schulz, S. D., Laquai, T., Kümmerer, K., Bolek, R., Mersch-Sundermann, V. & Polydorou, O., 01.01.2015, in: International Journal of Polymer Science. 2015, 7 S., 617407.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Elution of monomers from three different bonding systems and their antibacterial effect
Polydorou, O., Rogatti, P., Bolek, R., Wolkewitz, M., Kümmerer, K. & Hellwig, E., 07.2013, in: Odontology / the Society of the Nippon Dental University. 101, 2, S. 170-176 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Enhancement of Capsid Gene Expression: Preparing the Human Papillomavirus Type 16 Major Structural Gene L1 for DNA Vaccination Purposes.
Leder, C., Kleinschmidt, J. A., Wiethe, C. & Müller, M., 01.10.2001, in: Journal of Virology. 75, 19, S. 9201-9209 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Entry of biocides and their transformation products into groundwater via urban stormwater infiltration systems
Hensen, B., Lange, J., Jackisch, N., Zieger, F., Olsson, O. & Kümmerer, K., 01.11.2018, in: Water Research. 144, S. 413-423 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Environmental fate and effect assessment of thioridazine and its transformation products formed by photodegradation
Wilde, M. L., Menz, J., Trautwein, C., Leder, C. & Kümmerer, K., 06.2016, in: Environmental Pollution. 213, S. 658-670 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Estimation of phosphorus export from a Mediterranean agricultural catchment with scarce data
Gassmann, M., Brito, D. & Olsson, O., 02.01.2014, in: Hydrological Sciences Journal. 59, 1, S. 221–233 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet