Abteilung Umweltchemie

Chemische Verschmutzung stellt eine große Bedrohung für Ökosysteme und die menschliche Gesundheit dar. Derzeitige rechtliche Grundlagen scheinen leider unzureichend, um die weite Verbreitung chemischer Schadstoffe zu verhindern. Darüber hinaus konzentriert sich die Forschung in den Bereichen Umweltchemie, (Öko-)Toxizität und Umwelttechnik häufig auf die Überwachung und Bewertung von bereits im Handel befindlichen Chemikalien und priorisiert diese für Empfehlungen zur Risikominderung, was meist End-of-Pipe-Maßnahmen oder Verbote zur Folge hat. Im Gegensatz dazu ist es unser Ziel, ein beispielhaftes System vorzuschlagen welches es ermöglicht von vornherein «gutartige» und nicht gefährliche Chemikalien herzustellen. Hierfür entwickeln wir neuartige Bewertungsmethoden, die schnell und dennoch zuverlässig die wichtigsten Umweltgefahreneigenschaften von Chemikalien vorhersagen. Unsere Methoden können dann vollständig in die frühen Phasen des Entwurfsprozesses neuer chemischer Verbindungen integriert werden.

Dafür entwickeln wir:

• Hochdurchsatz-Screening-Experimente für zwei wichtige Gefahreneigenschaften von Chemikalien, nämlich Persistenz und (Öko-)Toxizität.
• Computer-basierte Modelle, die es ermöglichen, relevante Gefahreneigenschaften auch für noch nicht experimentell getestete Chemikalien vorherzusagen.
• Generative Modelle für die computergestützte Identifizierung neuartiger Molekülstrukturen, die ein akzeptables Umweltgefährdungsprofil mit gezielter chemischer Funktionalität verbinden.

Unser Ziel ist es allgemein gültige experimentelle und maschinelle Methoden bereitzustellen. Um diese zu validieren verwenden wir beispielhaft die Substanzklasse der Antioxidantien, da diese in großen Mengen produziert werden und deren Umweltgefährdungsprofil zum Teil noch unklar ist.