Beschneiungsanlagen sichern Pistenqualität

Sicher haben Sie schon bemerkt, dass die Pisten im Brunni eine besonders gute Qualität aufweisen. Einer der Gründe für die guten Wintersportbedingungen ist die technische Beschneiung. Genau, Sie haben richtig gelesen, wir sprechen von technischem Schnee, nicht von Kunstschnee. "Wir sind Techniker, keine Künstler.", sagt Pascal, einer unserer Schneeingenieure im Gebiet. Technisch erzeugter Schnee bietet die Grundlage für eine dauerhafte und gleichmässig gute Pistenqualität. Der im Spätherbst und Frühwinter auf die Pisten aufgetragene technische Schnee bietet eine gute Grundlage für die ganze Saison. Das Ziel ist dabei, bereits zur Weihnachtssaison per 25. Dezember erstklassig präparierte Pisten im Brunni anzubieten. Es ist eine robuste und haltbare Schneedecke, welche dem Naturschnee als Unterlage dient. Dank angelegten Schneedepots können während der Saison zudem Stellen, die aper werden konnten, gleich wieder überdeckt werden. Auch heikle Rutsch-Passagen, bei denen Vereisung droht, sind damit schnell entschärft. Generell helfen die Beschneiungsanlage, das Pistenangebot konstant offen zu halten, auch bei Wärmeeinbrüchen.

Klimawandel kompensieren

Die Skigebietsbetriebe im Brunni haben in den letzten Jahren hohe Investitionen in Beschneiungsanlagen getätigt. Moderne Beschneiungsanlagen sichern langfristig die Schneesicherheit und Pistenqualität im Gebiet. Denn das Klima ändert sich. Wir wissen das. Auch ursprünglich schneesichere Hänge waren in den letzten Jahren von Schneeknappheit betroffen. Dank technischer Beschneiung lässt sich im Brunni trotz den höheren Durchschnittstemperaturen und Wärmeperioden sehr gut Wintersport betreiben. Der technische Schnee ist robuster, schmilzt gerade bei Regenwetter nicht so schnell. Und es hat einfach auch wieder mehr Schnee auf den Pisten, so dass die Schneehöhe wieder den Werten entspricht, die vor 50 oder 60 Jahren in dem Gebiet usus waren. Dennoch kann es sein, dass bei einem besonders milden Winter nicht ausreichend technischer Schnee erzeugt werden kann. Gegen extreme und lange andauernde Wärmephasen sind auch wir nicht gefeilt. Doch erlauben uns die Stellvertreter von Frau Holle, im "neuen Normal" heutiger Winter gute Wintersportbedingungen in Ihrer Nähe anzubieten.

Die Geschichte der Beschneiung

Technische Beschneigung in Skigebieten ist dabei nichts neues. Das Grundprinzip der Propellerkanone wurde Ende der 1940er Jahre durch Zufall in Kanada entdeckt, als ein Forscherteam Wasser in einem Windkanal bei tiefen Temperaturen sprühte, um die Vereisung von Düsentriebwerken zu untersuchen – und dadurch unerwünscht Schnee entstand. Was die Forscher damals ärgerte, wurde später zu einer der grössten Innovationen des Wintersports.



1950 entstand der erste Prototyp einer Schneekanone für Skigebiete und ein New Yorker-Skigebiet setzte dieses System 1952 erstmals ein. Die amerikanischen Systeme verbreiteten sich nach und nach in den dortigen Skigebieten, funktionierten dagegen im europäischen Alpenraum mehr schlecht als recht. Da in Europa normalerweise höhere Luftfeuchtigkeit vorliegt als in Amerika, waren weitere Entwicklungen nötig und es dauerte bis Ende der 60er-Jahre, bis eine Propellerschneekanone auf den Markt kam die gut mit den europäischen Klimabedingungen zurechtkam. Die vom bayrischen Unternehmen "Linde" hergestellte Schneekanone führte zum Durchbruch der Technik im Alpenraum.



Brunni war eines der Skigebiete, welches sehr früh mit Beschneiung experimentiert hat. Erste Beschneiungsversuche gab es bereits in den 70er-Jahren, bevor dann 1984 die erste Beschneiungsanlage im Gebiet Brunni-Haggenegg eingerichtet wurde. Die Anlagen wurden schrittweise ausgebaut, so dass heute im Brunni alle Kinderlifte, die erste Sektion des Skilifts Brunni-Haggenegg sowie der Skilift Brunni komplett beschneit werden könnnen.




Zahlreiche Weiterentwicklungen und Optimierungen über die nächsten Jahre sorgten dafür, dass bei höheren Temperaturen Schnee produziert werden kann und vor allem, dass für die Schneeproduktion viel weniger Energie benötigt wird als mit den ersten Gerätschaften. Wärmetauscher, fein schaltbare Wassermengen und effizientere Elektromotoren reduzierten den Energieverbrauch in den letzten Jahren um mehrere Faktoren. Zudem arbeiten heutige Systeme computergesteuert vollautomatisiert.

Vorarbeit im Vorwinter

Die Vorbereitungen für die Schneeproduktion im Brunni starten bereits im November. Mittels Traktoren oder Raupenfahrzeugen mit Sommerraupen werden die Schneekanonen auf dem gemähten Gras in Position gebracht.




Sobald die Temperaturen unter den Gefrierpunkt fallen, in der Regel Mitte November, startet die Schneeproduktion. Wenn genug Schnee liegt, erfolgt die Verschiebung der Schneekanonen mit den Pistenfahrzeugen. Die meisten Schneekanonen verfügen über eine Vorrichtung, mit der die Kanonen auf dem Pflug des Pistenfahrzeugs transportiert werden kann. Andere verfügen über einen Abschlepphaken, an dem die Kanonen auf Rädern durch den Schnee gezogen werden. Eine Umplatzierung mit dem Helikopter wird im Brunni nicht praktiziert.

Normalerweise wird bis Ende Dezember Schnee produziert, und die ersten Kanonen danach bereits wieder in die Garagen gestellt, da ausreichend Schnee für den Rest der Saison erzeugt werden konnte. Für die Nachbeschneiung neuralgischer Stellen verbleiben einzelne Kanonen am Pistenrand. Im Brunni ist ein Arsenal von bis zu 16 Schneekanonen einsatzbereit. Die Kinderlifte sowie die Pisten von zwei Bügelliften können komplett beschneit werden, so dass ein Grundangebot für den Wintersport fast schon garantiert werden kann. "Etwa 50 Prozent der Pisten im Gebiet sind technisch beschneit.", erläutert Pascal den Ausbaustandard..

High-Tech auf der Piste

Für eine moderne Beschneiungsanlage sind viele Bausteine nötig. Man benötigt geeignete Stromanschlüsse und Leitungen, Wasserfassungen in Bächen, Quellüberlauf-Wasser, Wasser-Reservoirs, Wasser- und Stromanschlüsse auf der Piste, Wasserpumpen, Wasserdruckerhöhungspumpen, Internet-Verbindungen zu den Schneekanonen, Transport-Fahrzeuge für die Gerätschaften und natürlich die Schneekanonen selbst. Viele der im Brunni eingesetzten Schneekanonen entsprechen dabei der neusten Generation. Sie sind viel leistungsfähiger, leiser, automatisierter und stromsparender als ältere Modelle. Zudem produzieren moderne Beschneiungsmaschinen den Schnee in einer Qualität, die von Naturschnee beim Skifahren nicht mehr zu unterscheiden ist.

Aus Wasser und Luft wird Schnee

Schnee entsteht, wenn Wasser mit hohem Druck durch feine Düsen gespritzt wird, und sich die zersteubten Wassertröpfchen mit einem Druckluft/Wasser-Gemisch, das ebenfalls durch Düsen gepresst wird, vermischt. Das Druckluft-/Wassergemisch bildet schnell ein Eiskorn, an dem die anderen Wassertröpfchen angefrieren und so im Flug durch die kalte Luft zu Schneekristallen werden. Bei natürlichem Schneefall übernimmt der "Dreck" in der Luft die Funktion des kleinen Eiskorns, an dem sich der Schnee bilden kann. Ansonsten unterscheidet sich technisch erzeugter Schnee nicht von Naturschnee. Das Endprodukt besteht aus gefrorenem Wasser. Es werden keinerlei Chemikalien oder andere Hilfsmittel eingesetzt.

Der Wasserdruck wird mit einer starken Pumpe an der Talstation erzeugt und drückt das Wasser durch Leitungen und Schläuche zur Schneekanone. Es wird ein Wasserdruck von rund 30 Bar erzeugt. Der Wasserdruck nimmt mit steigender Geländehöhe ab. Im Minumum wird ein Wasserdruck von 8 Bar benötigt, damit eine Schneekanone mit verminderter Leistung noch Schnee produzieren kann. Der Luftdruck für das Luft-/Wassergemisch entsteht mit einem Luftkompressor, der in der Schneekanone eingebaut ist. Es wird ein Luftdruck von rund 10 Bar erzeugt.

Brrr!

Damit wirklich Schnee entsteht, müssen kalte Lufttemperaturen herrschen. Im Normalfall muss die Temperatur unter -2° Celsius liegen. In seltenen Fällen, bei trockener, nebelfreier Luft und klarem Himmel, kann auch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt Schnee produziert werden. Je kälter es ist, umso mehr Schnee kann eine Schneekanone produzieren, indem mehr Wasser durch die Düsen der Schneekanone gepumpt wird. Dabei spielt auch die Temperatur des verwendeten Wassers eine Rolle. Ideal sind Wassertemperaturen knapp über dem Gefrierpunkt, zwischen 1° und 3° Celsius.



Höhere Wassertemperaturen müssen mit niedrigeren Lufttemperaturen ausgeglichen werden, damit guter Schnee entsteht.

Im Brunni haben wir in der Nacht häuffig Temperaturen um die -4° Celsius. Bei -4° Celsius produziert eine einzelne Schneekanone mit kaltem Wasser rund 28 m3 Schnee pro Stunde. In sehr kalten klaren Nächten sinkt das Quecksilber im Alpthal auf -11° Celsius hinab. Bei -11° Celsius produziert eine einzelne Schneekanone sogar 42 m3 Schnee - pro Stunde. Das entspricht einem Würfel mit einer Seitenlänge von 3.5 m. Läuft die Schneekanone unter solchen Bedingungen die ganze Nacht, liegt am anderen Tag ein riesiger Schneehaufen auf der Piste, mit dem man den Boden einer Turnhalle mit 1 Meter Schnee bedecken könnte.



Normalerweise wird es im November nachts erstmals kalt genug, um mit der Produktion von Schnee zu starten. Die kältesten Nächte erleben wir in der Regel im Dezember oder Januar. Im Normalfall gibt es im Brunni auf 1'100 m ü. M. genügend kalte Nächte, um die nötige Menge Schnee für ein Grundangebot produzieren zu können.

Temperaturen November 2018/2019, Höchsttemperatur (rot) und Tiefsttemperatur (blau) pro Tag
 

Temperaturen Dezember 2018/2019, Höchsttemperatur (rot) und Tiefsttemperatur (blau) pro Tag
 
Je nach Wetterlage werden kalte Temperaturen manchmal nur im Tal erreicht, wo sich ein Kaltluftsee bildet. Nur schon 30 Höhenmeter weiter oben können die Temperturen mehrere Grad höher sein, weshalb im Bereich der Talstation häuffiger Schnee produziert werden kann als oben auf der Piste. Dies nennt man Inversionslage. In Bezug auf die Temperaturen gibt es aber immer wieder Phasen, wo überall im Brunni Schnee produziert werden kann. Perfekt sind dabei klare, nebelfreie und windstille Nächte. Die Wärme kann so ins Weltall abstrahlen und die Luft-Temperatur sinkt im Verlauf der Nacht auf sehr niedrige Temperaturen.

Wasser marsch!

Das Wasser für die Schneeproduktion stammt aus überflüssigem Quellwasser der lokalen Trinkwasserversorgung, aus dem nahegelegenen Bach sowie aus Schmelz- und Regenwasser. Das Wasser wird teilweise in einem unterirdischen Reservoirs zwischengespeichert, um auch wasserknappe Phasen und Zeiten mit erhöhtem Bedarf abdecken zu können, teilweise wird es aber direkt aber den Bächen zu den Schneekanonen gepumpt.




Aus einem m3 Wasser können rund zwei m3 Schnee erzeugt werden, d.h. das Volumen wird bei der Produktion etwa verdoppelt. Das Wasser für die Beschneiung wird zudem nicht verbraucht oder verschmutzt, sondern nur vorübergehend genutzt. Mit der Schneeschmelze und durch Verdunstung gelangt das Wasser zu hundert Prozent zurück in die Natur. Brunni-Alpthal ist grundsätzlich eine der wasserreichsten Gegenden der Schweiz. Das Einzugsgebiet durch die umliegenden Berge garantiert einen reichen Wasserzufluss. Trotzdem ist auch hier im Winter das für die Beschneiung verfügbare Wasser durch gesetzliche Vorgaben reglementiert und daher begrenzt. Durch das notwendige Wassermanagement werden darum oft nur Teile der Beschneiungsanlagen in Betrieb genommen.

Scotty, Energie!

Dank der technischen Entwicklung benötigen moderne Beschneiungsanlagen nur noch einen Bruchteil der Energie von alten Anlagen. Die Beschneiunganlage benötigt pro Skigast etwa gleich viel Energie wie die Zubereitung eines Mittagsmenüs. Besonders sparsam sind diesbezüglich Beschneiungslanzen, da diese keine Energie für den Propeller aufweisen müssen. Aber auch moderne Schneekanonen arbeiten heute eneregieeffizient durch sparsame Propellerantriebe, Kompressoren und intelligente Steuerungen.



Pro Jahr benötigen die Beschneiungsanalagen im Brunni etwa so viel Strom wie die Elektroautos von vier Pendlern. Diese Energie beziehen wir aus erneuerbaren Quellen. Durch die Tatsache, dass wir ein Skiangebot in nächster Nähe anbieten können und die Gäste einen kurzen Anfahrtsweg haben, wird ganzheitlich betrachtet sogar Energie eingespart, wenn wir im Brunni mit technischer Beschneiung ein Wintersportangebot ermöglichen.

Lanzen oder Kanonen

Im Brunni sind zwei Arten von Schnee-Erzeugungs-Maschinen im Einsatz. Einerseits gibt es sogenannte "Lanzen", das sind metallene Stangen, die quer in die Luft ragen.




Andererseits gibt es die Schneekanonen, oder Propellermaschinen.

Schneilanzen: Eine Schneilanze ist ein bis zu zehn Meter langes Aluminiumrohr, an dessen Spitze sich eine Armatur mit feinen 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. Beschneiungslanzen sind relativ günstig (ca. CHF 10'000.- bis CHF 15'000.- pro Stück), allerdings oft auch nicht gleich leistungsfähig wie Schneekanonen, weil sie weniger Wasserdüsen haben. Lanzen brauchen allgemein tiefere Temperaturen, um guten Schnee zu produzieren, da das Wassertröpfchen weniger lange durch die Luft fliegt, bis es zu Boden fällt (ca. 10-15 m Flugbahn). Zudem benötigt man mehr Lanzen als Schneekanonen, um den gleiche Menge Schnee zu produzieren. Der Schnee der Lanze fällt lokal an einer Stelle zu Boden, so dass es einen zwar hohen, aber schlecht verteilten Schneeberg ergibt, der mit den Pistenfahrzeugen verteilt werden muss. Dafür sind die Lanzen weniger anfällig auf wechselnde Windrichtung und relativ wartungsarm.

Schneekanonen: Eine Schneekanone ist ca. 2 Meter hoch und besteht aus einem Ring mit feinen Düsen, durch die Wasser- und ein Wasser-Luft-Gemisch gepresst wird. Das Druckluft-/Wassergemisch wird durch einen Propeller in die Luft geblasen. Eine Schneekanone kostet zwischen CHF 35'000.-- und CHF 50'000.--, je nach Ausführung. Schneekanonen zählen dabei jedoch zum besten Gerät für die Schneeproduktion. Sie sind sehr flexibel einsetzbar, können den Schnee über weite Gebiete verteilen und die Richtung des Schneefalls steuern, auch automatisch. Der grösste Vorteil, vor allem in mittleren Lagen wie dem Brunni, liegt jedoch darin, dass Schneekanonen auch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt, dem sogenannten Grenztemperaturbereich, bei dem nur knapp Schnee erzeugt werden kann, guten Schnee produzieren können. Das Wassertröpfchen fliegt durch die Beschleunigung mit dem Propeller eine lange parabelförmige Bahn über weite Strecken (25 bis 50 m) und hat so lange Zeit, in der kalten Luft zu gefrieren, bis es zu Boden fällt. Schneekanonen sind heute mit viel Elektronik vollgestopft, können automatisch die Schneeproduktion an die Wettersituation anpassen und sind via Handy-App oder Fernwartungs-PC fernsteuerbar. Meist sind Schneekanonen mit einer eigenen Wetterstation ausgerüstet, um auf feinste Temperaturabweichungen reagieren zu können.

Kosten

Die Kosten einer Beschneiungsanlage entstehen nicht nur durch die sichtbaren Schneekanonen. Der grösste Teil der Investitionen verschlingt das "Drum-rum", Planungsarbeiten, Leitungen, Wasserreservoirs, Stromanschlüsse und Steuerungssysteme. Pro 100 m beschneite Piste muss man mit rund 80'000 Franken Investitionsumme rechnen. Die Beschneiung einer zwei Kilometer lange Abfahrt kostet somit rund 1.6 Millionen Franken. Dazu kommen die Kosten für den Betrieb mit Stromkosten, Wasserzinsen und den Arbeitsaufwänden für die Inbetriebnahme, Überwachung und Wartung der Gerätschaften.

Nachtarbeit

Für unsere Beschneiungscrews bedeutet dies Nachtarbeit. Einerseits erfolgt die Inbetriebnahme manchmal erst spät Abends, andererseits müssen die Kanonen in der Nacht überwacht und allfällige Störungen beseitigt werden. Beim Betrieb der Anlage im Brunni sind in der Regel zwei Personen im Dienst, entweder direkt auf Kontrollgang, oder auf Pikett. Bei Kontrollgängen wird überprüft, ob Vereisung an den Kanonen aufgetreten ist, die beseitigt werden muss, oder ob der Wind gedreht hat, und die Wurfrichtung des Schnees angepasst werden muss. Bei der Ausserbetriebnahme, z.B. bei plötzlich wärmer werdenden Temperaturen, müssen die Verbindungsschläuche zu den Hydranten gelöst und das Wasser entleert werden, sonst würden diese Schläche zufrieren. Es gibt somit immer viel zu tun für unsere Beschneiungs-Crews. Pumpenfilter vom Dreck befreien, Düsen reinigen, Kanonen neu platzieren, Störungsmeldungen analysieren, das Wetter beobachten und den Wasserzufluss im Blick behalten. Hinter den perfekten Pisten im Brunni steckt viel Arbeit und Engagement der zuständigen Facharbeiter.