Wissenswertes zur technischen Schneeerzeugung

Technische Beschneiung – oft auch künstliche Beschneiung genannt – ist heute die Grundlage für den Wintertourismus. Ohne Beschneiung wären Skigebiete den gestiegenen Anforderungen nicht mehr gewachsen. Studien beweisen, dass Schneesicherheit das wichtigste Kriterium bei der Wahl des Winterurlaubsortes ist. Schneemangel hingegen ist laut Studien derzeit nur für 20% der Urlauber durch Zusatzangebote oder Hotelleistungen kompensierbar. Vor allem bei langfristig geplanten Skiurlauben wählen Winterurlauber deshalb jene Skidestinationen, die mithilfe technischer Beschneiungsanlagen eine Schneegarantie zum gewünschten Zeitraum bieten können. Auch für potentielle Investoren ist Schneesicherheit ein ausschlaggebendes Kriterium. Neben der direkten Wertschöpfung für das Skigebiet durch Bergbahnen oder Skischulen, ist Kunstschnee somit die Basis für die indirekte Wertschöpfung ganzer Regionen und wirkt sich auf Hotellerie und Gastronomie in der Umgebung aus.

Wie Naturschnee besteht Kunstschnee bzw. technischer Schnee ausschließlich aus Wasser und Luft. Um die Auskristallisierung von Schneeflocken durch Schneefall zu simulieren, werden Schneekanonen und Schneilanzen eingesetzt. Bei der technischen Schneeerzeugung produzieren so genannte Nukleatoren ein Gemisch aus Wasser und Druckluft, das bei der Ausbringung in die Atmosphäre Schneekerne (Nukleide) bildet. Durch die Düsen von Schneeerzeugern wird das Wasser in feinste Tröpfchen zerstäubt, die sich mit den Nukleiden verbinden. Auf ihrem Weg zum Boden frieren sie anschließend zu Schneekristallen aus. Dieser Weg wird von verschiedenen Schneeerzeugern unterschiedlich simuliert: Bei Propellermaschinen bzw. Schneekanonen geschieht dies über ein Gebläse, bei Schneilanzen wird die natürliche Fallhöhe von bis zu zehn Metern genutzt.

Wie bei natürlichem Schneefall müssen auch bei künstlicher Beschneiung Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit die nötigen Voraussetzungen aufweisen. In der Beschneiung spricht man daher von der Feuchtkugeltemperatur, die sich aus dem Verhältnis von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit zusammensetzt. Sie liegt stets unter der Außentemperatur. Wie in der Natur auch kann Schnee unter den richtigen Bedingungen auch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt entstehen. Bei sehr geringer Luftfeuchtigkeit (20%) kann bereits bei bis zu +3°C Trockenkugeltemperatur Kunstschnee erzeugt werden. Ebenso spielt die Wassertemperatur eine wesentliche Rolle. Sie sollte im Idealfall leicht oberhalb des Gefrierpunkts liegen.

Die Feuchtkugeltemperatur ist jene Temperatur, die für die technische Beschneiung relevant ist. Sie setzt sich aus dem Verhältnis von Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit zusammen und liegt stets unter der Außentemperatur. Je feuchter die Luft ist, desto weniger Feuchtigkeit kann sie noch aufnehmen. Deshalb sind dann tiefere Temperaturen nötig, damit sich aus den Wassertröpfchen Schneekristalle bilden können. Schneeerzeuger von TechnoAlpin produzieren Schnee ab einer Feuchtkugeltemperatur von -2,5° Celsius. Bei sehr geringer Luftfeuchtigkeit kann diese bereits bei leichten Plusgraden erreicht werden, bei hoher Luftfeuchtigkeit sind dafür Minusgrade vonnöten. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt spricht man von Rand- oder Grenztemperaturen.

Kunstschnee besteht wie auch der natürliche Schnee ausschließlich aus Wasser und Luft. Der einzige Unterschied liegt in der Produktionsweise. Bei der Produktion von Kunstschnee wird die Entstehung von Naturschnee nachgeahmt. Natürlicher Schnee entsteht, wenn sich in den Wolken feinste Wassertröpfchen an Kristallisationskeime (z.B. Staubteilchen) anlagern und dort gefrieren. Die dabei entstehenden Eiskristallgitter (weniger als 0,1 mm groß) fallen durch die zunehmende Masse nach unten. Auf dem Weg zur Erde lagert sich der in der Luft befindliche Wasserdampf an, wodurch die Kristalle immer mehr wachsen. Die Größe der Schneeflocken, die sich als Neuschnee ablagern, hängt von der Temperatur ab. Ist es wärmer als -5° C bilden sich große Schneeflocken. Bei kühleren Temperaturen wird die Luft trockener und die Flocken sind kleiner. Bei Kunstschnee bzw. technischem Schnee ist das Entstehungsprinzip dasselbe. Der Unterschied ist lediglich, dass der Schneekern durch ein Gemisch aus Wasser und Druckluft durch den Schneeerzeuger erzeugt wird. Durch die insgesamt geringere Fallhöhe weist Kunstschnee allerdings eine etwas andere Kristallstruktur als Naturschnee auf und ist dichter da die Schneeflocken kleiner sind.

Die korrekte Bezeichnung für Schnee, der mithilfe von Schneeerzeugern produziert wurde, ist "technischer Schnee". Umgangssprachlich wird dieser allerdings oft als Kunstschnee bezeichnet. Er besteht ausschließlich aus Wasser und Luft und unterscheidet sich vom Naturschnee lediglich durch die maschinelle Produktion. Der Begriff „Kunstschnee“ bezeichnet im eigentlichen Sinne vielmehr Theater- und Filmschnee aus Plastik oder Styropor.

Nein. Technischer Schnee bzw. Kunstschnee ahmt die Entstehung von Naturschnee nach und besteht ausschließlich aus Wasser und Luft. Wie bei natürlichem Schnee wird das Wasser lediglich in einen anderen Aggregatzustand überführt.

Die Kosten für die Produktion eines Kubikmeters Kunstschnee hängen von den individuellen Bedingungen vor Ort ab: Unter anderem entscheiden Wasserzuleitung, Pumpleistungen, Speicherteiche und die Schneibedingungen über die individuellen Kosten. In Fachpublikationen spricht man meist von 3,5 – 5 Euro/m³ Schnee.

Genauso einzigartig wie jedes Skigebiet ist auch seine Beschneiungsanlage. Die Anlage muss den jeweiligen natürlichen Gegebenheiten perfekt angepasst werden und erfordert bei der Planung ein entsprechendes Know-How. Beschneiungsanlagen sind komplexe technische Anlagen, die eine Vielzahl von Komponenten umfassen. Im Bereich der Pisten sind meist nur die Schneeerzeuger und die Anschlussstellen sichtbar, die jedoch nur einen kleinen Teil der Gesamtanlage ausmachen. Wasser und Luft für die künstliche Beschneiung müssen aus den Maschinenräumen über meist unterirdische Rohrleitungen zu den verschiedenen Schneeerzeugern gebracht werden. In den Maschinenräumen befindet sich die Pumpstation für die Wasserversorgung. Zudem können dort auch Kompressorstationen installiert sein, sofern die Schneeerzeuger nicht über einen eigenen Kompressor verfügen. Das Wasser für die künstliche Beschneiung stammt in der Regel aus Fließgewässern, natürlichen Seen oder künstlich angelegten Speicherbecken. Kühltürme sorgen dafür, dass das Wasser die ideale Temperatur zur Schneeerzeugung aufweist. Die Schneeerzeuger müssen zudem an die Stromversorgung angeschlossen werden. Unterirdische Datenkabel sorgen dafür, dass jeder Schneeerzeuger in die vollautomatische Steuerungssoftware der Anlage integriert und somit zentral bedient werden kann.

ATASSpro ist eine intelligente Steuerungssoftware, die der Bedienung von Beschneiungsanlagen dient. Das Programm sammelt dabei laufend aktuelle Daten von Schneeerzeugern und Meteostationen und optimiert die Schneeproduktion, überwacht den Ressourceneinsatz und berechnet aussagekräftige Übersichtsgrafiken. ATASSpro wird laufend aktualisiert und mit neuen Features erweitert.

Für die technische Schneeerzeugung wird Wasser und Druckluft benötigt. Die Druckluft kann entweder von einer Kompressorstation zu den Schneeerzeugern transportiert werden oder sie entsteht direkt an den einzelnen Maschinen durch einen verbauten Kompressor. Das Wasser gelangt über ein unterirdisches Rohrsystem zur Schneekanone. Druckluft und Wasser werden im Luft-Wasserkühler auf die ideale Temperatur gekühlt und gelangen von dort direkt zum Düsenkranz, der aus Wasserdüsen und Nukleatoren besteht. Über die Wasserdüsen wird das Wasser fein zerstäubt. In den Nukleatoren wird Wasser in die Druckluft eingespritzt. Durch die Expansion in die kalte Umgebungsluft entstehen die Nukleide, kleine Eiskristalle, an denen sich die feinen Wassertröpfchen anheften können. Der Wassernebel und die Nukleide werden mithilfe des Rotors schließlich ausgebracht und frieren bei günstigen Verhältnissen zu Schnee aus. Schneekanonen zeichnen sich durch eine große Wurfweite, große Schneileistung, geringe Windempfindlichkeit und flexiblen Einsatz aus. Sie werden daher vor allem auf breiten Pisten, an Stellen mit hohem Schneebedarf oder im freien, windexponierten Gelände eingesetzt.

TechnoAlpin bietet drei Arten von Schneeerzeugern an: Propellermaschinen (d.h. Schneekanonen), Schneilanzen und die Snowfactory. Bei Schneekanonen und Schneilanzen ist das Prinzip der Schneeerzeugung jeweils dasselbe, der Unterschied liegt in der produzierten Schneemenge, in den Kosten und im Anwendungsbereich. Je nach Ausrichtung und Gefälle des Hanges, Temperatur, Pistenbreite, benötigter Schneemenge, Windsituation oder Luftzirkulation fällt die Wahl auf den geeigneten Schneeerzeuger. Beide Schneeerzeuger sind sowohl vollautomatisch, als auch in manuell regelbarer Ausführung verfügbar und können zur Produktion unterschiedlicher Schneebeschaffenheiten (von ganz trocken bis nass) eingesetzt werden. Seit 2014 bietet TechnoAlpin neben den beiden gängigen Schneeerzeugern auch die Snowfactory an, einen Schneeerzeuger für warme Temperaturen. Dieser Schneeerzeuger soll weniger als Ersatz für eine klassische Beschneiung dienen, sondern ergänzt und erweitert die Einsatzmöglichkeiten von technischer Beschneiung.

Für eine optimale Ausnutzung der territorialen Gegebenheiten und der vorhandenen Ressourcen ist die Wahl des richtigen Schneeerzeugers zentral. Je nach Temperatur, Pistenbreite, benötigter Schneemenge, Gefälle oder Windsituation fällt die Wahl auf eine individuelle Lösung zwischen Schneekanonen und Schneilanzen. Beide Schneeerzeuger sind sowohl vollautomatisch, als auch in manuell regelbarer Ausführung verfügbar und können zur Produktion unterschiedlicher Schneebeschaffenheiten (von ganz trocken bis nass) eingesetzt werden. Die Forschungsabteilung bei TechnoAlpin ist ständig darum bemüht, die Schneeerzeuger von TechnoAlpin noch effizienter zu entwickeln. Dabei soll mehr Schnee durch die eingesetzten Ressourcen produziert werden, um Kosten zu sparen und die Umwelt zu schützen. Seit 2014 bietet TechnoAlpin neben diesen beiden gängigen Schneeerzeugern auch die Snowfactory an, einen Schneeerzeuger für warme Temperaturen. Dieser Schneeerzeuger soll weniger als Ersatz für eine klassische Beschneiung dienen, sondern ergänzt und erweitert die Einsatzmöglichkeiten von technischer Beschneiung. Die Snowfactory eignet sich vor allem für Events, die Beschneiung kleinerer Pistenabschnitte, sowie nordische Zentren.

Propellermaschinen werden oft auch als Schneekanonen bezeichnet. Lange Zeit wurden Propellermaschinen nur als mobile Modelle eingesetzt. Mit der voranschreitenden Entwicklung der Flächenbeschneiung haben sich aber auch die Fixinstallationen durchgesetzt um Rüstzeiten zu vermeiden. Propellerschneeerzeuger zeichnen sich durch eine große Wurfweite, große Schneileistung, geringe Windempfindlichkeit und flexiblen Einsatz aus. Sie werden daher vor allem auf breiten Pisten, an Stellen mit hohem Schneebedarf, oder im freien, windexponierten Gelände eingesetzt.

Bei der Schneilanze erfolgt die Schneeerzeugung nach demselben Prinzip wie beim Propellerschneeerzeuger. Für das Auskristallisieren der Schneeflocken wird jedoch eine größere Fallhöhe benötigt, da im Vergleich zur Propellermaschine die Turbine fehlt. Dadurch ist die Wurfweite von Schneilanzen zwar geringer und die Windempfindlichkeit höher, es wird dadurch aber eine zielgenauere Beschneiung möglich. Die produzierte Schneemenge einer Lanze ist vergleichbar mit der einer kleinen Propellermaschine. Ideale Einsatzgebiete sind z.B. schmalere Pistenabschnitte ohne besondere Windexposition, Verbindungspisten oder Skiwege.

Die SnowFactory ist ein Schneeerzeuger, der auch bei warmen Temperaturen eingesetzt werden kann. Durch die SnowFactory sollen die Einsatzmöglichkeiten von technischer Beschneiung ergänzt werden, Verwendung findet sie deshalb vor allem bei tiefergelegenen Pistenabschnitten oder Events in großen Städten. Die Schneeproduktion erfolgt bei der SnowFactory durch eine innovative Kühltechnik ohne chemische Zusätze. Für die Montage sind keine aufwändigen Bauarbeiten oder Installationen nötig, weshalb sie sich auch für temporäre Installationen eignet.

Die produzierte Menge Kunstschnee hängt vom jeweiligen Schneekanonenmodell ab. Die TR10, die Propellermaschine mit der derzeit größten Schneileistung auf dem Markt, produziert bei Idealbedingungen ungefähr 10 LKW-Ladungen an Schnee pro Stunde.

Neueste Schneekanonen von TechnoAlpin produzieren mit derselben Menge Energie heute 30% mehr Schnee als noch vor 15 Jahren. Dabei ist nicht nur die Energieeffizienz des Gerätes selbst von Bedeutung, sondern vielmehr der Miteinbezug aller Komponenten der Beschneiungsanlage: unter anderem die Anlagenplanung, der Bau von Pumpstationen, aber auch die schonende Verwendung von Ressourcen. Der Energieverbrauch einer Beschneiungsanlage hängt vom gewählten technischen System, dem Standort, der Wasserbeschaffung sowie den klimatischen Bedingungen ab. Um den Ressourcenaufwand so gering wie möglich zu halten, hat TechnoAlpin neben einer ausgefeilten und hocheffizienten Technologie eine spezielle Software zur Steuerung der Beschneiungsanlage entwickelt, wodurch eine zielgenaue Beschneiung möglich ist. Dank detaillierter Wetterdaten und Schneehöhenmessungen an Pistenfahrzeugen kann sichergestellt werden, dass nur bei optimalen Verhältnissen an den richtigen Stellen beschneit wird. Durch den Einsatz der intelligenten Steuerungssoftware konnte die Energiebilanz von TechnoAlpin-Geräten in den vergangenen Jahren deutlich verbessert werden. Moderne vollautomatische Anlagen benötigen heute bis zu 30% weniger Energie als händische Anlagen.

Bei der Schneeerzeugung wird Wasser nicht verbraucht, sondern nur genutzt. Mit der Schneeschmelze und durch Verdunstung gelangt das Wasser zu einem späteren Zeitpunkt zu 100% wieder zurück in die Natur. Je nach Modell braucht eine Schneekanone eine unterschiedliche Menge Wasser pro Sekunde. Mit einem Kubikmeter Wasser können durchschnittlich 2,5 Kubikmeter Schnee erzeugt werden. Für die Grundbeschneiung (ca. 30cm Schneehöhe) einer Pistenfläche von einem Hektar werden rund 1.000 Kubikmeter Wasser benötigt. Das entspricht weniger als einem Drittel eines olympischen Schwimmbeckens.

Die Kosten für Schneeerzeuger variieren je nach Ausführung und Anwendung. Eine vollautomatische Propellermaschine TR10 hat den Wert eines Mittelklasse-Kombis. Im Vergleich dazu kostet eine Schneilanze etwa ein Drittel davon.

Alle Schneeerzeuger von TechnoAlpin werden im Hauptsitz in Bozen (Südtirol/ITA) hergestellt. In den vergangenen 30 Jahren wurden mehr als 60.000 Stück zu mehr als 2.400 Kunden in über 50 Ländern geliefert. In einer durchschnittlichen Arbeitswoche werden bei TechnoAlpin ca. 80-90 Schneekanonen hergestellt.

Schneeerzeuger haben eine sehr lange Lebensdauer. In vielen Skigebieten gibt es inzwischen ein Miteinander der verschiedenen Generationen. Neben dem neuesten Modell ist auch die Propellermaschine M90 bereits seit 30 Jahren erfolgreich im Einsatz. Die Investition in neue Schneeerzeuger ist meist mehr eine Frage der Technik und Effizienz, als der mangelnden Funktionstüchtigkeit.

Seit 2005 baut TechnoAlpin jährlich über 2.000 Schneeerzeuger. Durchschnittlich waren es in den letzten Jahren über 4.500 Stück. Schneilanzen und Schneekanonen halten sich dabei in etwa die Waage.

TechnoAlpin beschneit inzwischen nicht mehr ausschließlich Skipisten, sondern bietet auch Lösungen für Indoor Skihallen bzw. Snow Domes an. Die Skihallen bieten eine authentische Wintererfahrung in Gebieten, wo natürlicher Schnee kaum zu finden ist. Skipisten gehören hier genauso dazu, wie Spiellandschaften. Darüber hinaus gibt es inzwischen Schneeräume für verschiedenste Anwendungen, wie im Wellnessbereich oder in Flagshipstores.

Das Know-How in der Wasserzerstäubung und Turbinentechnologie von TechnoAlpin wird auch abseits von Skipisten eingesetzt. 2011 wurde das Tochterunternehmen EmiControls gegründet, das seither maßgeschneiderte Lösungen zum Schutz vor Bränden, Staub und Geruch anbietet. Die Maschinen von EmiControls erinnern optisch an Schneekanonen, nutzen die Technologie jedoch auf andere Weise und können keinen Schnee produzieren.