Wie entsteht Kunstschnee?

20. März 2019 - SnowTrex

Wintersportler erwarten im Skiurlaub bestens präparierte Pisten mit dicken Schneedecken. Um das auch bei wenig Schneefall zu gewährleisten, gibt es ein probates Mittel: die Erzeugung von sogenanntem „technischen Schnee“ bzw. Kunstschnee. SnowTrex zeigt, wie Kunstschnee hergestellt wird und welche Vor- und Nachteile er mit sich bringt.

Fest installierte Schneekanone in Aktion.

Die Erfindung des Kunstschnees

Das Grundprinzip der Beschneiungsanlagen wurde Ende der 1940er Jahre aus Zufall entdeckt: Ein amerikanischer Forscher sprühte bei niedrigen Temperaturen Wasser in einen Windkanal, um die Vereisung von Düsentriebwerken zu untersuchen. Dadurch erzeugte er unerwartet Schnee. Seitdem wird dieses effektive Prinzip zur Schnee-Erzeugung erfolgreich im Wintertourismus eingesetzt.

Grundlage für Kunstschnee ist Wasser

Das für die Kunstschnee-Produktion benötigte Wasser kommt meist aus Schmelzwasserbächen oder künstlich angelegten Stauseen aus der Umgebung. Um den steigenden Bedarf an künstlich erzeugtem Schnee zu decken, werden nahe der Pisten immer weitere solcher Stauseen und Speicherteiche erbaut.

Blick auf einen Speicherteich.

Um die Energie-Effizienz der technischen Schnee-Erzeugung zu optimieren, wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Methoden erfunden, das Wasser vor der Kunstschneeproduktion „aufzubereiten“. Das US-Unternehmen Snomax beispielsweise hat ein Verfahren entwickelt, bei dem in das Wasser Bakterienproteine beigemischt werden, die das schnellere Gefrieren der Wassertropfen unterstützt. Durch diese Kristallisationskeime kann Wasser sogar bei Plusgraden gefrieren.

Da die Methode stark umstritten ist, darf sie nicht in allen Skigebieten eingesetzt werden bzw. darf vielerorts nur eingeschränkt eingesetzt werden. So betont der Deutsche Skiverband beispielsweise, dass chemische Mittel lediglich auf Skirennstrecken Verwendung finden, um konstante Wettkampfbedingungen zu schaffen. Grundsätzlich sind aber keine Chemikalien für die Erzeugung von Kunstschnee nötig.

Maschinen zu Erzeugung von Kunstschnee

Die technischen Verfahren zur Erzeugung von Kunstschnee ahmen die natürliche Entstehung von Schnee nach. Hierbei gefrieren kleine Wassertropfen und verwandeln sich in Schneekristalle. Im Skigebiet kommen zur Erzeugung von Kunstschnee sowohl Schneekanonen als auch Schneelanzen zum Einsatz.

Kunstschnee aus der Schneekanone

In den meisten Fällen wird die sogenannte Propellerkanone zur Erzeugung von Kunstschnee verwendet. Das Kernelement bei dieser Maschine ist ein großer Propeller, der mit Wasser und Strom versorgt wird und einen starken Luftstrom erzeugt. Durch Düsen wird das Wasser vor den Propeller gesprüht und von dem verdichteten Luftstrom an die kalte, trockene Winterluft transportiert. Je nach Witterungsbedingungen kann die Größe der Wassertropfen angepasst werden, damit ein möglichst optimaler Kunstschnee erzeugt wird. Bei einer niedrigen Luftfeuchtigkeit (ca. 30 %) kann dieses Verfahren bereits bei +1°C angewendet werden, bei 80 % Luftfeuchte sind unter -4°C erforderlich. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto niedriger müssen die Außentemperaturen sein.

Mobile Schneekanone auf Rädern.

Kunstschnee aus der Schneelanze

Eine weitere Methode zur Schnee-Erzeugung sind Schneelanzen. Diese, wie dünne Laternenmasten aussehenden Geräte sind fest am Pistenrand installiert. Sie blasen zerstäubtes Wasser zusammen mit gepresster Luft aus, wodurch ein feiner Schneestaub erzeugt wird, der auf die Piste rieselt.

Neben Schneekanonen erzeugen auch Schneelanzen Kunstschnee.

Kunstschnee aus künstlichen Wolken

Eine ganz neue Technologie ist das Erzeugen von Neuschnee aus künstlichen Wolken, welche von einem Wissenschaftler-Team um den Ingenieur Michael Bacher entwickelt wurde. Seit November 2014 läuft der Test einer künstlichen Wolke, die als Freiluftlabor im Skigebiet Obergurgl-Hochgurgl installiert ist. Die gesamte Anlage ist dreieinhalb Meter hoch, der Ballon hat einen Durchmesser von zweieinhalb Metern. Auf dem Stativ sitzt ein Konstrukt, das aus zwei „Wolken“ besteht. Das Herzstück der Konstruktion ist eine Wolkenkammer, die es ermöglicht, Wassertropfen und Eiskeime miteinander zu vermischen. Wassertropfen werden in die Wolkenkammer eingesprüht und damit eine kleine, künstliche Wolke erzeugt. Durch die tiefe Umgebungstemperatur (unter dem Gefrierpunkt) kühlen die Tröpfchen ab, ohne dabei selbst zu gefrieren. In diesen Nebel werden Kristallisationskeime eingebracht, sozusagen kleine gefrorene Eisplättchen. Diese Keime wachsen zu größeren Kristallen und fallen schließlich als Schnee aus dem Wolkenbehälter heraus. Der Prozess ahmt den Vorgang in einer echten Wolke nach, das Resultat sind entsprechend echte Schneekristalle. Die Technologie ist so einfach wie genial.

Umwelteinflüsse von Kunstschnee

Immer wieder wird darüber diskutiert, ob Kunstschnee der Natur schadet oder nicht. Unumstritten hierbei ist der hohe Energie- und Wasserverbrauch in der Kunstschneeproduktion, der langfristig gesehen die Umwelt belastet.

Künstlich erzeugter Schnee weist zudem eine andere Form als Naturschnee auf, was sich negativ auf das Ökosystem am Berg auswirken kann. Die Flocken, die natürlicherweise vom Himmel fallen, haben eine sechseckige kristalline Form. Die gefrorenen, künstlich erzeugten Wassertropfen hingegen besitzen eine runde Form. Dadurch haben diese „Flocken“ eine höhere Dichte und schmelzen langsamer. Das verlangsamte Abtauen des Kunstschnees bringt eine Verzögerung des Pflanzenwachstums mit sich. Das kann den unter der Schneedecke liegenden Pflanzen schaden, wenn sie im Frühjahr noch mit dem Tauwasser des Kunstschnees zu kämpfen haben. Die Regenerations-Phase des Bodens und der Pflanzen wird so teilweise empfindlich gestört, sodass noch im Sommer braune Schneisen am Berg verraten, wo eine Kunstschneepiste gewesen ist.

Vorteile von Kunstschnee

Trotz der Kritik hat technisch erzeugter Schnee auch einige Vorteile: Zum einen ist seine Beschaffenheit nahezu immer gleich und damit für Skifahrer „berechenbarer“. Naturschnee hingegen kann je nach Wassergehalt von sehr pulverig bis sehr pappig sein.

Darüberhinaus taut Kunstschnee im Vergleich zu Naturschnee deutlich langsamer und bietet Wintersportlern somit ein längeres Pistenvergnügen. Das liegt daran, dass Kunstschnee einen höheren Wasseranteil besitzt als Naturschnee: Während ein Kubikmeter Naturschnee bis zu 400 kg schwer sein kann, wiegt dieselbe Menge Kunstschnee bis zu 800 kg. Durch die komprimierte Form der Schneekörner wird der Tauprozess verlangsamt. Wenn man also im Sommer auf den Hängen noch weiße Schneestreifen sieht, dann handelt es sich dabei höchstwahrscheinlich um Kunstschnee.

Nicht zuletzt bietet Kunstschnee allen Wintersportlern eine gewisse Schneesicherheit. Wenn Frau Holle es einmal nicht so gut in der Saison meinte, dann heißt dies dank Schneekanonen nicht, dass der komplette Skiurlaub ins Wasser fällt, Skifahren ist trotzdem möglich. Ein sehr großer Vorteil von Kunstschnee!

 

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