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
- 2012
- 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
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
Degradation of the tricyclic antipsychotic drug chlorpromazine under environmental conditions, identification of its main aquatic biotic and abiotic transformation products by LC-MS n and their effects on environmental bacteria
Trautwein, C. & Kümmerer, K., 15.03.2012, in: Journal of Chromatography B. 889-890, S. 24-38 15 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Stand der Technik und fortschrittliche Ansätze in der Entsorgung des Flowback
Rosenwinkel, K-H., Weichgrebe, D. & Olsson, O., 07.03.2012, BerlinPublikation: Andere wissenschaftliche Beiträge › Dias › Forschung
- 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
The bispecific SDF1-GPVI fusion protein preserves myocardial function after transient ischemia in mice.
Ziegler, M., Elvers, M., Baumer, Y., Leder, C., Ochmann, C., Schönberger, T., Jürgens, T., Geisler, T., Schlosshauer, B., Lunov, O., Engelhardt, S., Simmet, T. & Gawaz, M., 07.02.2012, in: Circulation. 125, 5, S. 685-696 12 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Nonylphenol polyethoxylate in hospital wastewater: A study of the subproducts of electrocoagulation
Henriques, D. M., Kümmerer, K., Mayer, F. M., Vasconcelos, T. G. & Martins, A. F., 01.02.2012, in: Journal of Environmental Science and Health, Part A. Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering. 47, 3, S. 497-505 9 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
The effect of storage medium on the elution of monomers from composite materials
Polydorou, O., Huberty, C., Wolkewitz, M., Bolek, R., Hellwig, E. & Kümmerer, K., 27.01.2012, in: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 100B, 1, S. 68-74 7 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Trends for snow cover and river flows in the Pamirs (Central Asia)
Chevallier, P., Pouyaud, B., Moja¨ısky, M., Bolgov, M., Olsson, O., Bauer, M. & Froebrich, J., 03.01.2012, in: Hydrology and Earth Systems Sciences Discussion. 9, S. 29–64 36 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet
- Erschienen
Biodegradability and ecotoxicitiy of tramadol, ranitidine, and their photoderivatives in the aquatic environment: Biologische Abbaubarkeit und Ökotoxizität von Tramadol, Ranitidin sowie ihren Photoderivate in der aquatischen Umwelt
Bergheim, M., Gieré, R. & Kümmerer, K., 01.2012, in: Environmental Science and Pollution Research. 19, 1, S. 72-85 14 S.Publikation: Beiträge in Zeitschriften › Zeitschriftenaufsätze › Forschung › begutachtet