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Kunstschnee: Wie hoch ist der Wasserverlust?

Schneekanonen und Schneilanzen produzieren möglicherweise viel weniger Schnee als angenommen. Wie viel weniger, will das Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos herausfinden. Für Skigebiete haben die Ergebnisse Folgen.

Der Wasserverlust bei der Schneeproduktion könnte dazu führen, dass grössere Speicherseen (im Bild: Fallbodensee bei der Kleinen Scheidegg) nötig werden.
Der Wasserverlust bei der Schneeproduktion könnte dazu führen, dass grössere Speicherseen (im Bild: Fallbodensee bei der Kleinen Scheidegg) nötig werden.
Bruno Petroni

Die Temperatur liegt weit unter null an diesem schönen Januarmorgen. Thomas Grünewald blickt auf die Schneilanze neben der frisch präparierten Talabfahrt im Skigebiet Rinerhorn in Davos. Der 34-Jährige ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am hiesigen WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung und untersucht den Wasserverlust bei der Herstellung von Kunstschnee. Wenn es kalt genug ist, lässt er die Schneilanze abends laufen. Am Morgen misst er dann die produzierte Schneemenge.

Grünewald hievt den Laserscanner auf das Stativ. Dieser sendet Laserimpulse aus und misst anhand der reflektierten Impulse die Oberfläche des Schneehaufens aus. Zusammen mit den Daten der zweiten Messung, die von einem anderen Standpunkt aus durchgeführt wird, kann der Computer ein dreidimensionales Geländemodell berechnen. Dieses wird dann mit dem Geländemodell des Vorabends verglichen. Die Differenz entspricht dem produzierten Schneevolumen.

In der Praxis wird oft davon ausgegangen, dass Schneekanonen und Schneilanzen aus einem Kubikmeter Wasser 2,5 Kubikmeter Schnee produzieren. Tatsächlich dürfte es allerdings wesentlich weniger sein. «Die bisherigen Resultate deuten darauf hin, dass die Wasserverluste zwischen 15 und 40 Prozent betragen», sagt Grünewald.

Bis zu 120 Liter pro Minute

Um den Wasserverlust bestimmen zu können, muss Grünewald weitere Messungen durchführen. Zunächst entnimmt er mit der Wasserwertsonde mehrere Proben des produzierten Kunstschnees und ermittelt die Schneedichte. Damit kann er berechnen, wie viel Wasser im Schnee ge­speichert ist. Dieses sogenannte Schneewasseräquivalent vergleicht er nun mit der Wassermenge, die in der Nacht durch die Schneilanze geflossen ist.

«Die Resultate deuten darauf hin, dass die Wasserverluste zwischen 15 und 40 Prozent betragen.»

Thomas Grünewald, Institut für Schnee- und Lawinenforschung

Je nach Temperatur sind das pro Minute 40, 80 oder 120 Liter. Je kälter es ist, desto höhere Durchflussmengen sind möglich. Eine extra für die Untersuchung errichtete Wetterstation liefert exakte Werte. «Ab minus acht Grad Celsius sind gute Schneemengen möglich», sagt Grünewald, der in Regensburg und Innsbruck Geografie studiert und an der EPF Lausanne in Umweltingenieurwissenschaften doktoriert hat.

Mit Eiskristallen geimpft

Aber weshalb kommt es überhaupt zu Wasserverlusten? Das Wasser wird durch die Düsen am Kopf der Schneilanze gepresst. Dieser Wasserspray wird mit winzig kleinen Eiskristallen aus speziellen Nukleationsdüsen gewissermassen geimpft. Diese Gefrierkeime sorgen dafür, dass das zerstäubte Wasser auf dem Weg zum Boden schneller kristallisiert und zu Kunstschnee wird. Während dieses Prozesses kommt es dann zu Wasserverlusten durch Windverfrachtungen, Verdunsten und Sublimation.

Zusätzlich zum Wasserverlust möchte Grünewald herausfinden, wie sich die Wetterbedingungen und die technischen Einstellungen der Schneilanze darauf auswirken. Er hofft, dadurch die Spannweite des Wasserverlusts – 15 bis 40 Prozent – erklären zu können. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, den Beschneiungsprozess besser zu verstehen und zu verbessern.

Grössere Speicherseen nötig?

Skigebiete interessieren sich aber nicht nur deshalb für die ­Ergebnisse des Projekts. Denn wenn die Wasserverluste tatsächlich so gross sind, dass viel weniger Schnee als angenommen produziert wird, könnte das künftig die Dimensionierung der Beschneiungsinfrastruktur beeinflussen. So wären möglicherweise grössere Speicherseen nötig. Oder Flüssen und Bächen müsste mehr Wasser entnommen werden, was aus ökologischen Gründen oft nicht möglich ist oder zumindest die Konzessionen verteuern könnte.

Gestartet wurde das Projekt vor gut zwei Jahren. Erste Resultate sollen im Lauf dieses Jahres veröffentlicht werden. Vorher möchte es Grünewald aber noch einige Nächte schneien lassen.

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