Wie funktioniert Beschneiung ?
Klares Wasser ohne Zusätze
Schnee besteht aus vielen kleinen Eiskristallen, die meist stark verzweigt sind. Die genaue Form der Schneeflocken ist abhängig von Temperatur, Grad der Luftfeuchtigkeit, Fallhöhe und Windverfrachtung bei der Entstehung. Technisch erzeugter Schnee besteht ebenso wie Naturschnee aus gefrorenem Wasser. Unterschiede gibt es vor allem in Struktur und Dichte, nicht in der Zusammensetzung. Er besteht aus Eiskristallen, die nichts anderes sind als gefrorenes Wasser ohne zugesetzte Stoffe. Bei der Beschneiung werden dem Wasser keine Zusätze beigefügt.
Darum ist die Bezeichnung „Kunstschnee“ für so erzeugten Schnee keine fachlich korrekte Bezeichnung.
Beim Vorgang der Beschneiung wird Wasser unter hohem Druck, mit Luft gemischt, durch eine Düse gepresst und mit einem Gebläse fein zerstäubt. Während die winzigen Wassertropfen zu Boden rieseln, gefrieren sie an der kalten Luft. Aufgrund des schnelleren Gefrierens auf dem kurzen Weg bis zum Boden bilden die Kristalle bei der technischen Beschneiung keine feinen Verästelungen, sondern eher runde Schneekörner. Darum ist dieser Schnee dichter und kompakter als Naturschnee und schmilzt weniger schnell.
Wasser gefriert an der kalten Luft
In der Wintersport-Arena Sauerland kommt fast ausschließlich klassische Beschneiung zum Einsatz. Dabei gefriert das fein zerstäubte Wasser an der kalten Luft. Darum können Schneeerzeuger nur bei entsprechend kalter Umgebungstemperatur Schnee produzieren. Mindestens minus zwei Grad muss die Luft kalt sein, besser darunter. Denn dann ist die Schneeproduktion effektiver. Die optimale Schneileistung bringen die Schneeerzeuger bei Temperaturen von minus zehn Grad.
Eine geringe Luftfeuchtigkeit wirkt sich ebenfalls positiv auf das Beschneiungsergebnis aus. Bei besonders trockener Luft können die Anlagen sogar schon bei leicht über 0 Grad Schnee erzeugen. Wie viel Schnee ein Schneeerzeuger produzieren kann, hängt von der Umgebungstemperatur ab. Bei minus drei Grad entstehen etwa neun Kubikmeter Schnee pro Stunde, bei minus zehn Grad etwa 60 Kubikmeter.
Propellergeräte und Schneilanzen
In der Wintersport-Arena Sauerland kommen Propellergeräte („Schneekanonen“) und Schneilanzen zum Einsatz. Lanzen sind energiesparender, benötigen aber etwas tiefere Temperaturen. Zudem sind die Verluste durch Verwehung größer. Darum besteht der überwiegende Teil der Schneeerzeuger aus Propellergeräten. Diese sehen aus wie ein Flugzeugtriebwerk. In der Mitte des Geräts sitzt ein Propeller, der einen starken Luftstrom erzeugt. Darum herum befinden sich mehrere Kränze mit Düsen.
Dort tritt das Gemisch aus Wasser und Druckluft aus.
Eine Schneilanze ist ein bis zu zwölf Meter langes Aluminiumrohr, an dessen Spitze sich feine Düsen befinden. Durch diese wird ein Luft-Wasser-Gemisch geblasen. Das Wasser zerstäubt in feine Tröpfchen, die dann ebenfalls an der kalten Luft als feine Eiskristalle zu Boden rieseln.
Kälte speichern wie in einem Kühlschrank
Der Schnee wird unmittelbar auf die Piste geworfen, die dann direkt präpariert wird. Oder er wird in großen Hügeln angehäuft und in diesen Depots gelagert. Der so erzeugte und gelagerte Schnee ist eine deutlich robustere, haltbarere Grundlage als Naturschnee. Nicht nur weil technisch erzeugter Schnee aufgrund der gröberen Eiskristalle weniger schnell schmilzt. Die Schneedecken und -depots bilden außen eine leichte, schützende Eisschicht. Im Inneren herrschen kalte Temperaturen.
So wird die Temperatur wie in einem Kühlschrank lange gespeichert. Auf der Piste sorgen die Pistenpflegegeräte dafür, dass eine sehr kompakte Schneedecke entsteht, die ebenfalls einen hohen Schutz gegenüber möglichen milden Außentemperaturen bietet.
Bei leichten Plusgraden kann gut präparierter Schnee insbesondere bei trockener Luft lange stabil bleiben. Gut präparierte Pisten oder angelegte Depots können bei niederschlagsfreier Witterung auch mehrwöchige milde Phasen überstehen. Genau das ist das Prinzip der technischen Beschneiung: Kalte Wetterphasen zur Schneeproduktion nutzen, um milde Perioden zu überbrücken. Darum ist die durchschnittliche Wintertemperatur nur ein relativer Wert, um die Schneesicherheit bewerten zu können.
Allwetter-Schnee-Erzeuger
Seit einigen Jahren werden an einigen Pisten Allwetter-Schneeerzeuger eingesetzt, die unabhängig von der Außentemperatur Schnee produzieren können. Zunächst waren es Einzelanlagen, die zu Test- und Entwicklungszwecken installiert wurden. Inzwischen können im Skiliftkarussell Winterberg bei entsprechendem Bedarf fünf bis sechs zusammenhängende Pistenkilometer auf diese Weise mit Schnee versorgt werden. Die Technologie hat sich inzwischen bewährt und der Energiebedarf hat sich fortlaufend reduziert.
Würden die Allwetter-Schneeerzeuger wie Kühlschränke nach Energieeffizienzklassen eingeordnet, würden neuere Anlagen die Effizienzklasse C erreichen, Anlagen der neuesten Generation sogar die Effizienzklasse A.
Überall, wo Kälte produziert wird, entsteht Wärme. Ein Pilotprojekt macht die Nutzung der Abwärme dieser Anlagen möglich, um ein Multifunktionshaus mit Gastronomie, Skiverleih, Ticketverkauf und Mitarbeiterwohnbereich zu beheizen. Die Anlage liefert bis zu 95 kW nutzbare Wärmeleistung für die Wärmerückgewinnung. Eine Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus mit 100 bis 150 Quadratmetern Wohnfläche bringt in der Regel etwa 5 bis 7,5 kW Heizleistung. Das verbessert die Energiebilanz noch einmal sehr deutlich.