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
- Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Identification and initial toxicity assessment of Thalidomide and its phototransformation products
Mahmoud, W. M. M., Toolaram, A. P., Menz, J., Leder, C., Schneider, M. & Kümmerer, K., 2013, 14th EuCheMS International Conference on Chemistry and the Environment. European Association for Chemical and Molecular Sciences / Division of Organic Chemistry, S. 366 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › 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
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
Simulating the fate and release of metazachlor and its transformation products metazachlor oxalic acid and sulfonic acid in a small-scale agricultural catchment
Vollert, D., Gassmann, M., Lange, J., Kümmerer, K. & Olsson, O., 04.2018, Proceedings from the 20th EGU General Assembly: Geophysical research abstracts 20. European Geosciences Union (EGU), Band 20. S. 19569 1 S. (Geophysical Research Abstracts (GRA); Band 20).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Simulation of the fate of Boscalid and its transformation product 4-Chlorobenzoic acid in a vineyard-terraces catchment
Vollert, D., Gassmann, M., Olsson, O. & Kümmerer, K., 04.2017, Proceedings from the 19th EGU General Assembly, EGU2017. Copernicus Publications, Band 19. S. 15167 1 S. (Geophysical research abstracts; Band 19).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer › begutachtet
- Erschienen
LED und Ressourcen - kleine Mengen, große Wirkung
Kümmerer, K., 2013, Schutz der Nacht - Lichtverschmutzung, Biodiversität und Nachtlandschaft: Grundlagen, Folgen, Handlungsansätze, Beispiele guter Praxis . Held, M., Hölker, F. & Jessel, B. (Hrsg.). Bonn: Bundesamt für Naturschutz, S. 101-104 4 S. (BfN-Skripten; Band 336).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer › begutachtet
- Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer › nicht begutachtet
- Erschienen
Einträge von Bioziden und Transformationsprodukten aus Fassadenauswaschungen in urbane Oberflächengewässer und Grundwasser
Olsson, O., 10.09.2019, Emissionsminderung von Punktquellen im ländlichen Raum: 12. Rostocker Abwassertagung. Tränckner, J. (Hrsg.). Rostock: Universität Rostock, Band 88. S. 152-158 7 S. (Schriftenreihe Umweltingenieurwesen ; Band 88).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer
- Erschienen
Gebäude als Stoffquelle: Erkenntnisse aus dem BMBF-Projekt MUTReWa
Olsson, O., Hensen, B., Lange, J., Jackisch, N. & Kümmerer, K., 02.2019, Stadt und Land im Fluss - Starke Kommunen!: Tagungsband Münster, 26. und 27. Februar 2019. Münster: Institut für Infrastruktur, Wasser, Ressourcen, Umwelt der Fachhochschule Münster, Band 6. S. 121-128 8 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer
- 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
Umgang mit Pestiziden und deren Transformationsprodukten bei der Regenwasserbewirtschaftung
Olsson, O., Hensen, B., Kümmerer, K., Lange, J. & Jackisch, N., 20.03.2019, Gewässerschutz Wasser Abwasser: 52. Essener Tagung für Wasserwirtschaft. Pinnekamp, J. (Hrsg.). Aachen: Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., Band 250. S. 24/1 - 24/8 8 S. (Gewässerschutz, Wasser, Abwasser ; Band 250).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Transfer
- Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Abflussverhältnisse steuern die Retention von Pestiziden und hydrologischen Tracern in Feuchtflächen
Lange, J., Greiwe, J., Müller, B., Hensen, B., Kümmerer, K. & Olsson, O., 2018, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 39.18: M³ - Messen, Modellieren, Managen in Hydrologie und Wasserressourcenbewirtschaftung: Beiträge zum Tag der Hydrologie am 22./23. März 2018 an der Technischen Universität Dresden . Schütze, N., Müller, U., Schwarze, R., Wöhling, T. & Grundmann, J. (Hrsg.). Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften (FgHW), Band 39.18. S. 271-280 10 S. (Forum für Hydrologie und Wasserbe wirtschaftung; Band 39.18).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung › nicht begutachtet
- Erschienen
Bifunctional proteins as a therapeutic strategy for improved myocardial repair in cardiovascular diseases
Ziegler, M., Schönberger, T., Baumer, Y., Ochmann, C., Jürgens, T., Elvers, M., Leder, C., Schlosshauer, B. & Gawaz, M., 04.2012, Clin Res Cardiol: Suppl 1. Band 101. S. V1086 1 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Dynamische Modellierung der Sorption von Substanzen in einem hydrologischen Einzugsgebietsmodell anhand des Beispiels Phosphor
Gassmann, M. & Olsson, O., 22.03.2012, Wasser ohne Grenzen: Beiträge zum Tag der Hydrologie am 22./23. März 2012 an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Weiler, M. (Hrsg.). 1 Aufl. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, 6 S. (Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung; Band 31.12).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Einfluss von Klimaänderungen auf das simulierte Umweltverhalten der Fungizide Boscalid und Penconazol in einem typischen terrassierten Weineinzugsgebiet
Vollert, D., Denien, M., Kümmerer, K. & Olsson, O., 22.03.2018, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 39.18: M³ - Messen, Modellieren, Managen in Hydrologie und Wasserressourcenbewirtschaftung . Schütze, N., Müller, U., Schwarze, R., Wöhling, T. & Grundmann, J. (Hrsg.). Dresden: Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften (FgHW), Band 39. S. 281-290 10 S.Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Erschienen
Künstliche Feuchtflächen in Hochwasserrückhaltebecken – eine Chance für die Reduzierung von Pflanzenschutzmitteleinträgen in Gewässer
Lange, J., Kümmerer, K., Imfeld, G., Herbstritt, B., Maillard, E., Lefrancq, M., Gutowski, L., Durst, R., Steudten, R., Regazzoni, C., Gassmann, M. & Payraudeau, S., 2012, Wasser ohne Grenzen: Beiträge zum Tag der Hydrologie am 22./23. März 2012 an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Weiler, M. (Hrsg.). Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall, S. 293-298 6 S. (Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung; Nr. 38).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Aufsätze in Konferenzbänden › Forschung
- Sammelwerke und Anthologien › Forschung
- 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
Interstate Water Resource Risk Management: Towards a Sustainable Future for the Aral Basin (JAYHUN)
Olsson, O. (Hrsg.) & Bauer, M. (Hrsg.), 2010, London: IWA Publishing. 121 S.Publikation: Bücher und Anthologien › Sammelwerke und Anthologien › Forschung
- Erschienen
Kritische Metalle in der großen Transformation
Exner, A. (Hrsg.), Held, M. (Hrsg.) & Kümmerer, K. (Hrsg.), 2016, 1 Aufl. Springer Spektrum. 342 S.Publikation: Bücher und Anthologien › Sammelwerke und Anthologien › Forschung
- Erschienen
Waste Water Reuse and Current Challenges
Fatta-Kassinos, D. (Hrsg.), Dionysiou, D. D. & Kümmerer, K. (Hrsg.), 2016, Cham: Springer Nature AG. 261 S. (The Handbook of Environmental Chemistry; Band 44, Nr. 1)Publikation: Bücher und Anthologien › Sammelwerke und Anthologien › Forschung