Über uns

Willkommen im Arbeitskreis von Prof. Dr. Ralf Zimmermann!

Kraniche gucken in der Nähe von Stralsund im Kranorama, 2019

2017, Greifswald, Wendelstein 7 X Forschungsreaktor

Willkommen im Arbeitskreis von Professor Zimmermann! Massenspektrometrie ist hier die Analysemethode der Wahl. Vom Quadrupol über Time-of-Flight-Massenspektrometer bis hin zur Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometrie ist alles vertreten. Neben dem wichtigen Bestandteil der Lehre über allgemeine Analytik, instrumentelle Analytik und natürlich Massenspektrometrie stehen besonders zwei Forschungsschwerpunkte im Vordergrund: 1) Die Untersuchung der Wirkung von verschiedenen Aerosolen auf die Gesundheit sowie deren chemische Charakterisierung und 2) die Entwicklung und Anwendung von neuen massenspektrometrischen Methoden auf spezifische Fragestellungen. Diese Schwerpunkte werden durch drei Themengruppen in Rostock bearbeitet:

Thema VI: Thermische Analyse & Photoionisations-Massenspektrometrie (Leitung: Dr. Thorsten Streibel)

Photoionisation mit Hilfe von Lasersystemen gekoppelt mit Massenspektrometrie hat in Rostock schon lange Tradition. Durch Kopplung von Thermowaagen mit Time-of-Flight-Massenspektrometern können wichtige Informationen über den verdampfbaren Teil und den pyrolysierbare Teil komplexer Proben gewonnen werden.

Thema VII: Aerosol- & Laser-Massenspektrometrie (Leitung: Dr. Johannes Passig)

Welche chemische Zusammensetzung haben einzelne Partikel in der Umwelt? Dieser Fragestellung widmet sich die zweite Themengruppe mit Hilfe unseres Aerosol-Time-of-Flight-Massenspektrometers (ATOF). Die organische Zusammensetzung der Hülle sowie der Kern eines einzelnen Partikels können mit diesem System bestimmt werden!

Thema VIII: Ultrahochauflösende Massenspektrometrie (Leitung: Dr. Christopher Rüger)

Hochauflösende Massenspektrometrie ermöglicht die Bestimmung von einzelnen Summenformeln in komplexen Gemischen durch präzise Bestimmung des Masse-zu-Ladungsverhältnisses und hoher Massenauflösung. Hier in Rostock arbeiten wir an der Weiterentwicklung von Ionisations- und Fragmentierungstechniken sowie Methodenentwicklung im Bereich der Petroleomics und Aerosolforschung.

Thema IX: aeroHEALTH & Datenanalyse (Leitung: Dr. Hendryk Czech)

Aerosole gelangen in die Umwelt aus biogenen als auch anthropogenen Quellen oder werden gebildet durch Umwandlung von flüchtigen Verbindungen („Alterung“). Dieser Forschungsschwerpunkt beinhaltet die Charakterisierung vom primären Aerosolen aus Verbrennungsprozessen sowie ihr Potenzial sekundäre Aerosole durch Alterung zu bilden, was mit Hilfe von Alterungskammern und Oxidationsströmungsreaktoren untersucht wird. Die Ergebnisse der Analyse werden dazu verwendet, um Aussagen zu möglichen Gesundheitseffekten des Aerosols herzustellen, was in Kooperation mit der Arbeitsgruppe „Comprehensive Molecular Analytics“ (CMA) am Helmholtz Zentrum München durchgeführt wird.

Thema X: Technologietransfer & Anwendungen (Leitung: Dr. Sven Ehlert)

Je nach Komplexität und Dynamik chemischer Prozesses bedarf der Einsatz im industriellen Umfeld robuste, aber zugleich leistungsfähige Analytik. Je nach Anwendungsfeld steht mal die Dynamik, Orts- oder Zeitauflösung im Vordergrund. Wir setzen Photoionisations-Massenspektrometrie neben innovativen Probenahmetechnologien ein, um dieser Herausforderung zu begegnen. Hierbei reicht das Anwendungsfeld von der Untersuchung von Kaffeeröstgasen, über den Rauch/Dampf von Raucherzeugnissen, bis hin zum Nachweis sicherheitsrelevanter Substanzen.

Instrumentelle Analyse und Ausbildungslabor (Leitung: Dr. Sabine Haack)

Kontakt

Universität Rostock
Institut für Chemie
Abteilung Analytische und Technische Chemie

Prof. Dr. Ralf Zimmermann
Sekretariat Christin Kühl

Dr.-Lorenz-Weg 2
18059 Rostock

Tel.: +49 (0) 381 498 - 6527
Fax: +49 (0) 381 498 - 118 6527
christin.kuehluni-rostockde

Galerie unserer Promotionsverteidigungen

Das große Ganze

Das Joint Mass Spectrometry Centre

Der Lehrstuhl für analytische Chemie der Universität Rostock kooperiert seit April 2008 mit der Gruppe „Analysis of Complex Molecular Systems“ (CMA) des Helmhotz Zentrums München (HMGU) im Bereich der Entwicklung und Anwendung massenspektrometrischer Analysetechniken für die Charakterisierung komplexer molekularer Substanzgemische. Das aus der Kooperation entstandene „Joint Mass Spectrometry Centre“ (JMSC) wird von Prof. Ralf Zimmermann geleitet. Prof. Zimmermann hat sowohl den Lehrstuhl für analytische Chemie an der Universität Rostock als auch die Leitung der Kooperationsgruppe am Helmholtz Zentrum München.

Das JMSC arbeitet an beiden Standorten in zwei großen Forschungsbereichen: Zum einen in der Aerosol- und Gesundheitsforschung, zum anderen in der Entwicklung und Anwendung massenspektrometrischer Methoden. Beide Forschungsgebiete werden durch verschiedene Untergruppen bearbeitet.

Seit 2012 hat sich die Kooperation durch die Gründung des virtuellen Helmholtz-Instituts „Complex Molecular Systems in Environmental Health - Aerosols and Health (HICE)” weiter verstärkt. Forschungsschwerpunkte des fünf Jahre langen Projektes waren 1) die Aufklärung von molekularen Mechanismen in Verbrennungsaerosolen, welche für Gesundheitseffekte relevant sind 2) die Identifikation von Biomarkern für Exposition und Gesundheitseffekte und 3) die Evaluation des relativen toxikologischen Potentials von verschiedenen anthropogenen Aerosolquellen. Das fünf-Jahres-Projekt HICE bestand aus einem internationalen Forschungskonsortium mit 8 Partnerinstitutionen. Nach Ablauf der HICE-Projektzeit soll nun ein aufbauendes Projekt „New-HICE“ entstehen und die Methoden und Erkenntnisse von HICE weiter vertiefen.

Ein Schwerpunkt der Forschung des JMSC ist das Feld der Aerosole. Von der Entstehung aus Verbrennungsmotoren von Schiff oder PKW bis zu der Verbrennung von Biomasse zum Heizen oder aus Waldbränden werden unterschiedlichste Emissionsquellen untersucht. Außerdem Thema ist die Alterung dieser Emissionen unter Berücksichtigung komplexer Atmosphärenchemie und die negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

Comprehensive Molecular Analysis

Erfahre mehr über unsere Kooperationsgruppe am Helmholtz Zentrum München

HICE: Aerosols and Health

Interessiert an HICE? hier gibt es mehr Informationen.

Standorte

An der Universität Rostock ist das JMSC durch den Lehrstuhl für Analytische Chemie, der sich in Gebäuden der Universität Rostock im Dr.-Lorenz-Weg 2 befindet und das Kompetenzzentrum Massenspektrometrie im neuen Forschungsgebäude des "Life, Light & Matter Departments der Interdisziplinären Fakultät (LLM, Albert-Einstein-Straße 25,) vertreten. Derzeit entsteht neben dem LLM-Forschungsgebäude in der Albert-Einstein-Straße ein neues Gebäude für das Institut für Chemie (Erweiterungsbau), in das wir im Frühjahr 2022 vom Dr.-Lorenz-Weg umziehen werden.

Department Life, Light & Matter

Im Jahr 2007 gründete die Universität Rostock ihre 10. Fakultät, die Interdisziplinäre Fakultät (INF). Innerhalb der INF wird die Forschung in vier übergreifenden Forschungsfeldern organisiert und fokussiert, die in einer Departmentstruktur organisiert sind. Die Departments der INF sind derzeit:
- Abteilung Leben, Licht & Materie (LLM)
- Abteilung Maritime Systeme (MTS)
- Abteilung Altern von Individuum und Gesellschaft (AGIS)
- Abteilung Wissen - Kultur ─ Transformation (WKT)

Mit der Institutionalisierung und der fächer- und disziplinübergreifenden Zusammenarbeit beschreitet die Universität neue Wege und verbindet die neue Struktur mit einer klaren Vision, die eine Bündelung und Weiterentwicklung der umfassenden Expertise zu diesen Themen beabsichtigt. Das Department Life, Light, and Matter (LLM), derzeit unter der Leitung von Prof. Dr. K. H. Meiwes-Broer, wurde als Knotenpunkt zwischen Natur- und Ingenieurwissenschaften und der Medizin etabliert. Im Jahr 2008 wurde von einem Professorenkonsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Meiwes-Broer und unter Beteiligung von Prof. Dr. Zimmermann ein Antrag für ein LLM-Forschungsgebäude an den Wissenschaftsrat (Landes-/Bundesförderung) erarbeitet. Der Antrag wurde schließlich bewilligt und im Jahr 2015 wurde das neue Forschungsgebäude der Abteilung LLM (siehe Abbildung ) eingeweiht. Das LLM-Forschungsgebäude besteht aus Projektlaboren und fünf Kompetenzzentren: Grenzflächen und Oberflächen; Mikroskopie und Spektroskopie; Kalorimetrie und thermische Analysemethoden; Kernspinresonanzspektroskopie; und Massenspektrometrie. In diesem modernen Gebäude können Wissenschaftler aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen auf über 2500 Quadratmetern hervorragend ausgestatteter Labore kooperativ und auf dem neuesten Stand der Technik forschen. Die fünf Kompetenzzentren beherbergen Großgeräte und Einrichtungen, die zum Teil einzigartig sind, wie z. B. ein im Jahr 2017 erfolgreich gefördertes Hochleistungselektronenmikroskop.

Das JMSC, unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Zimmermann, leitet das Kompetenzzentrum Massenspektrometrie im LLM-Forschungsgebäude mit der Vision, hochleistungsfähige massenspektrometrische Instrumentierung zusammenzuführen. Derzeit arbeiten mehr als zehn Mitglieder des JMSC, darunter acht Doktoranden, im Rahmen des Kompetenzzentrums Massenspektrometrie in verschiedenen Forschungsprojekten. Das Kompetenzzentrum Massenspektrometrie nutzt fünf Forschungslaborräume, die im Labor für Ultrahochauflösende und Routine-Massenspektrometrie (HRMS) und im Labor für Laser- und Aerosol-Massenspektrometrie (LAMS) organisiert sind. Es werden einzigartige massenspektrometrische Plattformen betrieben, darunter zwei Einzelpartikel-Flugzeit-Massenspektrometer, ein Aerodyne Aerosol-Massenspektrometer und ein fs-Laser - Massenspektrometriesystem (LAMS: Thema VI, Dr. Johannes Passig), sowie ein ultrahochauflösendes Fourier-Transformations-Ionenzyklotron-Resonanz-Massenspektrometer (FT-ICR MS) und zwei hochauflösende Orbitrap-Massenspektrometer (HRMS: Thema VIII, Dr. Christopher P. Rüger). Darüber hinaus werden routinemäßig Chromatographie gekoppelte massenspektrometrische Systeme, wie Flüssig- und Gaschromatographie, unterhalten.