Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlage (FSA)

Die Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlage auf dem Versuchsfeld des Umweltbundesamtes in Berlin-Marienfelde ist eine neue, technisch anspruchsvolle und große Versuchseinrichtung, die u.a. über 16 Fließrinnen mit einer Gesamtfließstrecke von 1,6 km, 16 Teiche sowie über ein circa fünf Kilometer langes Rohrleitungsnetz mit über 60 Pumpen und 360 Schieberventilen einschließlich der dazugehörigen Messtechnik verfügt. In dieser Anlage lassen sich fließende, stehende und durchströmte Gewässer – von Bächen und Flüssen über Teiche und Seen bis hin zu Flussseen – mit den darin befindlichen aquatischen Lebensgemeinschaften nachbilden. Die FSA zählt zu den großen Modell-Ökosystemen (Mesokosmen), die Bindeglieder zwischen den vereinfachten und leicht zu kontrollierenden Laborversuchen und Freilandexperimenten (Feldstudien) darstellen.

In der FSA lassen sich Untersuchungen unter realitätsnahen, aber kontrollierten Bedingungen bei gleichzeitig laborähnlich optimalen Beprobungsmöglichkeiten durchführen. Der Zweck von Mesokosmenexperimenten ist u.a., gezielt in die Systeme eingebrachte Stoffe oder Mikroorganismen auf ihre Wirkung auf Flora und Fauna zu untersuchen und Aussagen über ihre Verteilung und Stabilität zu machen. Dabei kann es sich um Stoffe handeln, die mit gereinigtem, kommunalem Abwasser (z.B. Arzneimittel, hormonell wirksame Stoffe, Wasch- und Reinigungsmittel, Bakterien, Viren), mit dem oberflächlichen Abfluss bei Niederschlagsereignissen (z.B. Pflanzenschutzmittel) oder nach Stör- bzw. Unfällen (z.B. Industriechemikalien) in Oberflächengewässer gelangen können.

In der Anlage werden Fragen experimentell bearbeitet, die die Kompetenz des Umweltbundesamtes für die Zulassung von Stoffen und Stoffgemischen (Formulierungen) stärken und die für die wissenschaftliche Unterstützung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit zur Weiterentwicklung und Konsolidierung umweltrechtlicher Regelungen beitragen sollen.

Die FSA ist eine der größten und modernsten Mesokosmenanlagen weltweit und verfügt im Vergleich zu anderen Anlagen über folgende Besonderheiten:

• Flexibilität durch Modulbauweise (multiple Verschaltung, variable Größen und Konfigurationen, Kreislauf, Durchfluss)
• fließende und stehende Gewässer simulierbar (vergleichende Untersuchungen möglich)
• in weiten Bereichen regelbare Fliessgeschwindigkeit (Simulationsgegenstände: Flusssee bis Tieflandfluss)
• wählbare Wasserqualitäten (bessere Kontrollierbarkeit der Versuche und höhere Übertragbarkeit der Ergebnisse durch Verwendung von Betriebswasser wählbarer Qualität aus dem hauseigenen Wasserwerk)
• sehr lange Fließstrecke für Punkteinleitungen (Messungen in fließender Welle möglich)
• jeweils acht Parallelansätze drinnen wie draußen (statistische Sicherung bei Effektstudien)
• Austausch mit Grundwasser naturnah simulierbar (aufsteigend/absteigend, realistische Remobilisierungsbedingungen für Stoffe)
• hohe Reproduzierbarkeit von Messungen in Wasser und Sediment (Online-Technik, Optoden, mobile Messbühnen, computergesteuerte Profiler etc.)

Außenanlage der FSA mit künstlichen Fließrinnen

Quelle: UBA

Fließrinne in der Halle der FSA

Quelle: Vera Gutofski

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El simulador de cursos y cuerpos de agua (FSA por sus siglas en alemán) en la estación experimental de la Agencia Federal de Medio Ambiente en Berlin-Marienfelde es un nuevo y avanzado equipamiento de medición de grandes dimensiones. Este incluye 16 canales con una longitud total de 1,6 km a los que se suman 16 lagunas y una red de cañerías de aprox. 5 km de extensión con 60 bombas y 360 compuertas más el equipamiento de medición necesario.

En el FSA es posible simular cursos y cuerpos de agua – desde esteros, arroyos a ríos pasando por charcas, lagunas y lagos hasta ríos con características lacustres – con sus respectivas biocenosis acuáticas. De esta manera el FSA pertenece a la categoría de los grandes ecosistemas modelados, que representan el interfase entre los simplificados experimentos de laboratorio, fáciles de controlar, y los experimentos de campo, de alta complejidad.

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Le simulateur de cours d’eau et de lacs (sigle allemand : FSA) situé sur le terrain d’expérimentation de l’Agence Fédéral pour l’Environnement à Berlin-Marienfelde est une grande installation expérimentale, récente et techniquement sophistiquée. Il comprend entre autres 16 conduits d’eau d’une longueur totale de 1,6 km, 16 étangs et un réseau de tuyauterie d’environ 5 km avec plus de 60 pompes et 360 soupapes de verrouillage, y compris l’appareillage météorologique s’y afférant.

Cette installation permet de simuler des cours et des plans d’eau courante et stagnante: des ruisseaux et rivières, des étangs et des lacs, voire des rivières à caractère lacustre avec leurs flore et faune aquatiques respectives. Le FSA compte parmi les grands modèles d’écosystèmes (mésocosmes) qui constituent les maillons entre les tests en laboratoire, simplifiés et faciles à contrôler, et les expériences sur le terrain plus complexes.

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