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
- Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Consequences of nuclear accidents for biodiversity and ecosystem services
von Wehrden, H., Fischer, J., Brandt, P., Wagner, V., Kümmerer, K., Kuemmerle, T., Nagel, A., Olsson, O. & Hostert, P., 01.04.2012, in: Conservation Letters. 5, 2, S. 81-89 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Design of greener drugs: aligning parameters in pharmaceutical R&D and drivers for environmental impact
Vidaurre, R., Bramke, I., Puhlmann, N., Owen, S. F., Angst, D., Moermond, C., Venhuis, B., Lombardo, A., Kümmerer, K., Sikanen, T., Ryan, J., Häner, A., Janer, G., Roggo, S. & Perkins, A. N., 01.07.2024, in: Drug Discovery Today. 29, 7, 10 S., 104022.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Emerging risks from ballast water treatment: The run-up to the International Ballast Water Management Convention
Werschkun, B., Banerji, S., Basurko, O. C., David, M., Fuhr, F., Gollasch, S., Grummt, T., Haarich, M., Jha, A. N., Kacan, S., Kehrer, A., Linders, J., Mesbahi, E., Pughiuc, D., Richardson, S. D., Schwarz-Schulz, B., Shah, A., Theobald, N., von Gunten, U., Wieck, S. & Höfer, T., 01.10.2014, in: Chemosphere. 112, S. 256-266 11 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Environmental chemistry of organosiloxanes
Rücker, C. & Kümmerer, K., 14.01.2015, in: Chemical Reviews. 115, 1, S. 466-524 59 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Environmental risk assessment of anti-cancer drugs and their transformation products: a focus on their genotoxicity characterization-state of knowledge and short comings
Toolaram, A. P., Kümmerer, K. & Schneider, M., 04.2014, in: Mutation Research. 760, S. 18-35 18 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Environmental side effects of pharmaceutical cocktails: What we know and what we should know
Vasquez, M. I., Lambrianides, A., Schneider, M., Kümmerer, K. & Fatta-Kassinos, D., 30.08.2014, in: Journal of Hazardous Materials. 279, S. 169-189 21 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Flavonoids as biopesticides – Systematic assessment of sources, structures, activities and environmental fate
Schnarr, L., Segatto, M. L., Olsson, O., Zuin, V. G. & Kümmerer, K., 10.06.2022, in: Science of the Total Environment. 824, 153781.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
From a problem to a business opportunity-design of pharmaceuticals for environmental biodegradability
Kümmerer, K., 06.2019, in: Sustainable Chemistry and Pharmacy. 12, 4 S., 100136.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
GREENER Pharmaceuticals for More Sustainable Healthcare
Moermond, C. T. A., Puhlmann, N., Brown, A. R., Owen, S. F., Ryan, J., Snape, J., Venhuis, B. J. & Kümmerer, K., 13.09.2022, in: Environmental Science and Technology Letters. 9, 9, S. 699-705 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Lipids in preventive dentistry
Kensche, A., Reich, M., Kümmerer, K., Hannig, M. & Hannig, C., 04.2013, in: Clinical Oral Investigations. 17, 3, S. 669-685 17 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Elektronische Veröffentlichung vor Drucklegung
Mainstreaming regenerative dynamics for sustainability
Fischer, J., Farny, S., Abson, D. J., Zuin Zeidler, V., von Salisch, M., Schaltegger, S., Martín-López, B., Temperton, V. M. & Kümmerer, K., 12.12.2024, in: Nature Sustainability. 7, S. 964–972Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- 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
- 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
Plasmid DNA vaccines against cancer. Cytotoxic T-lymphocyte induction against tumor antigens
Pavlenko, M., Leder, C. & Pisa, P., 01.06.2005, in: Expert Review of Vaccines. 4, 3, S. 315-327 13 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Rethinking Chemistry for a circular economy
Kümmerer, K., Clark, J. & Zuin, V. G., 23.01.2020, in: Science. 367, 6476, S. 369 - 370 2 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Safe-and-sustainable-by-design: State of the art approaches and lessons learned from value chain perspectives
Apel, C., Kümmerer, K., Sudheshwar, A., Nowack, B., Som, C., Colin, C., Walter, L., Breukelaar, J., Meeus, M., Ildefonso, B., Petrovykh, D., Elyahmadi, C., Huttunen-Saarivirta, E., Dierckx, A., Devic, A. C., Valsami-Jones, E., Brennan, M., Rocca, C., Scheper, J., Strömberg, E. & Soeteman-Hernández, L. G., 01.02.2024, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 45, 16 S., 100876.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Safe-and-sustainable-by-design roadmap: identifying research, competencies, and knowledge sharing needs
Apel, C., Sudheshwar, A., Kümmerer, K., Nowack, B., Midander, K., Strömberg, E. & Soeteman-Hernández, L. G., 19.08.2024, in: RSC Sustainability. 2, 10, S. 2833-2838 6 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Scope of the book wastewater reuse and current challenges
Kümmerer, K., Dionysiou, D. D. & Fatta-Kassinos, D., 2016, in: Handbook of Environmental Chemistry. 44, S. 1-5 5 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
Status quo on identified transformation products of organic ultraviolet filters and their persistence
Jentzsch, F., Kümmerer, K. & Olsson, O., 10.2023, in: International Journal of Cosmetic Science. 45, S1, S. 101-126 26 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung
- Erschienen
The contribution of material circularity to sustainability—Recycling and reuse of textiles
Keßler, L., Matlin, S. A. & Kümmerer, K., 01.12.2021, in: Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 32, 10 S., 100535.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Übersichtsarbeiten › Forschung