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
Biodegradation screening of chemicals in an artificial matrix simulating the water-sediment interface
Baginska, E., Haiß, A. & Kümmerer, K., 01.01.2015, in: Chemosphere. 119, S. 1240-1246 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biodegradation tests of mercaptocarboxylic acids, their esters, related divalent sulfur compounds and mercaptans
Rücker, C., Mahmoud, W. M. M., Schwartz, D. & Kümmerer, K., 01.07.2018, in: Environmental Science and Pollution Research. 25, 19, S. 18393-18411 19 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biologisch abbaubare Chinolon-Antibiotika
Kümmerer, K., Leder, C., Rastogi, T., Suk, M. & Menz, J., 11.04.2019, IPC Nr. A61K31/47 , A61P31/04 , C07D215/233, C07D215/38 , C07D403/12, C07D401/12, Y02A50/30, Europäisches Patentamt, Patent Nr. DE102017218114A1, 11.10.2017, Prioritätsdatum 11.10.2017, Prioritätsnr. DE102017218114APublikation: Schutzrechte › Schutzrecht
- Erschienen
BIOLOGISCH ABBAUBARE CHINOLON-ANTIBIOTIKA
Kümmerer, K., Leder, C., Rastogi, T., Suk, M. & Menz, J., 19.08.2020, IPC Nr. A61K31/4709 , A61P31/04 , C07D401/12, Europäisches Patentamt, Patent Nr. EP3694516A1, 10.10.2018, Prioritätsdatum 11.10.2017, Prioritätsnr. DE102017218114APublikation: Schutzrechte › Schutzrecht
- Erschienen
Biomass derived ionic liquids: synthesis from natural organic acids, characterization, toxicity, biodegradation and use as solvents for catalytic hydrogenation processes
Ferlin, N., Courty, M., Gatard, S., Spulak, M., Quilty, B., Beadham, I. G., Ghavre, M., Haiß, A., Kümmerer, K., Gathergood, N. & Bouquillon, S., 29.07.2013, in: Tetrahedron. 69, 30, S. 6150 - 6161 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biomonitoring Hospital Effluents by the Allium cepa L. Test
Bagatini, M. D., Vasconcelos, T. G., Laughinghouse IV, H. D. & Martins, A. F., 05.2009, in: Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 82, 5, S. 590-592 3 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biotic and abiotic degradation of S-metolachlor and its commercial product Mercantor Gold® in aqueous media
Gutowski, L., Olsson, O. & Kümmerer, K., 2013, Abstract Book: Society of Environmental Toxicology and Chemistry North America 34 th Annual Meeting, Harmonizing Science Across Disciplines Nashville, Tennessee 17–21 November 2013. Society of Environmental Toxicology and Chemistry, S. 167 1 S. (SETAC annual meeting; Nr. 34).Publikation: Beiträge in Sammelwerken › Abstracts in Konferenzbänden › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Blue-green light is required for a maximized fatty acid unsaturation and pigment concentration in the microalga Acutodesmus obliquus
Helamieh, M., Reich, M., Bory, S., Rohne, P., Riebesell, U., Kerner, M. & Kümmerer, K., 01.07.2022, in: Lipids. 57, 4-5, S. 221-232 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Captopril and its dimer captopril disulfide: Photodegradation, aerobic biodegradation and identification of transformation products by HPLC-UV and LC-ion trap-MS(n)
Mahmoud, W. M. M. & Kümmerer, K., 01.08.2012, in: Chemosphere. 88, 10, S. 1170-1177 8 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Characterization of photo-transformation products of the antibiotic drug Ciprofloxacin with liquid chromatography-tandem mass spectrometry in combination with accurate mass determination using an LTQ-Orbitrap
Haddad, T. & Kümmerer, K., 11.2014, in: Chemosphere. 115, 1, S. 40-46 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet