Umweltwissenschaftlerin von Gesellschaft Deutscher Chemiker geehrt
02.11.2026 Dr. Ann-Kathrin Amsel untersucht an der Leuphana Universität Lüneburg, wie sich die biologische Abbaubarkeit in der Umwelt von ionischen Flüssigkeiten bereits bei deren Entwicklung berücksichtigen lässt. Nun wurde ihre Dissertation ausgezeichnet.
©Leuphana/Brinkhoff/Mögenburg
Was Chemikalien leisten sollen, steht bei ihrer Entwicklung meist früh fest. Doch was passiert mit ihnen, wenn sie nach ihrer Nutzung in die Umwelt gelangen? Dr. Ann-Kathrin Amsel hat sich in ihrer Dissertation deshalb mit einer relevanten, aber bisher noch wenig genutzten Chemikalien-Gruppe gewidmet, um mögliche Umweltfolgen bereits vor einem breiteren industriellen Einsatz zu untersuchen: Ionische Flüssigkeiten sind Salze, die ohne Zugabe von Wasser flüssig sind. Sie bestehen aus positiv und negativ geladenen Bestandteilen (Anionen und Kationen). Diese lassen sich auf vielfältige Weise kombinieren und verändern. Dadurch können die physikalischen und chemischen Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten je nach Anwendung angepasst werden. „Für diese Stoffgruppe werden zahlreiche Anwendungen erforscht: als Lösungsmittel und Katalysatoren in chemischen Verfahren ebenso wie als Elektrolyte für Batterien oder für Anwendungen in der Photovoltaik oder auch Pharmazeutika. Es ist also mit einer breiteren industriellen Nutzung in den kommenden Jahren zu rechnen“, erklärt Ann-Kathrin Amsel. Hier setzt das Konzept „Benign by Design“ an: Chemikalien sollen von Anfang an so gestaltet werden, dass sie ihren Nutzen erfüllen, gleichzeitig aber möglichst geringe Risiken für Mensch und Umwelt bergen.
Ann-Kathrin Amsel testete, welche Strukturmerkmale den biologischen Abbau in der Umwelt begünstigen. Dafür untersuchte sie eigens veränderte ionische Flüssigkeiten, etwa durch Koppelung mit der Aminosäure Phenylalanin. Die Verbindungen synthetisierten Chemiker*innen an der Technischen Universität Tallinn. Die Hochschule ist seit langem Kooperationspartner der Leuphana. „Wir hofften, dass gerade ein natürlicher Baustein Mikroorganismen in Gewässern und Kläranlagen den Abbau erleichtern kann“, erklärt Ann-Kathrin Amsel.
Die Labortests zeigten: Entscheidend für die biologische Abbaubarkeit war die Molekülstruktur. Der Einbau der Aminosäure verbesserte die Abbaubarkeit grundsätzlich nicht. Ann-Kathrin Amsel konnte also zeigen, welche Veränderungen an einem Molekül sinnvoll sein können, um spätere Umweltverschmutzung zu vermeiden.
Zusätzlich zu den Experimenten sammelte sie in wissenschaftlichen Publikationen Daten zur biologischen Abbaubarkeit ionischer Flüssigkeiten und analysierte diese mit einer computerbasierten Methode. Aus diesem Datensatz entstand gemeinsam mit dem US-Unternehmen MultiCASE ein Modell, das die biologische Abbaubarkeit ionischer Flüssigkeiten vorhersagen soll.
„Solche Modelle können künftig dabei helfen, neue Verbindungen gezielter zu entwerfen und ihre Umwelteigenschaften einzuschätzen“, erklärt Ann-Kathrin Amsel. Auch Unternehmen, die Daten zur Bewertung und Registrierung ihrer Stoffe benötigen, können darauf zurückgreifen.
Die GDCh-Fachgruppe Nachhaltige Chemie verleiht alle zwei Jahre den Promotionspreis für eine herausragende Dissertation auf diesem Gebiet. Die Auszeichnung ist verbunden mit einem Preisgeld in Höhe von 2000 Euro.
Dr. Ann-Kathrin Amsel absolvierte zunächst eine Ausbildung zur Chemielaborantin bei den Schwartauer Werken. 2016 schloss sie ihr Studium der Umweltwissenschaften an der Leuphana Universität Lüneburg mit dem Bachelor ab. 2018 folgte das Masterstudium Nachhaltigkeitswissenschaft. Darauf aufbauend promovierte sie 2024 am Institut für Nachhaltige Chemie bei Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. Klaus Kümmerer.