Das Schneiseil – ein bodenunabhängiges Beschneiungssystem

Schnee ist ein hervorragender Gletscherschutz. Die Herstellung von technischem Schnee mit herkömmlichen Schneeerzeugern (Schneekanonen/-lanzen) ist insbesondere in Skiregionen weit verbreitet, erfordert jedoch einen stabilen Untergrund. Im Rahmen eines Innosuisseprojekts wurde nun erstmals ein bodenunabhängiges Beschneiungssystem primär für einen Gletscherschutz zur Sicherung von gefrorenen Süsswasserreserven entwickelt.

Grundsätzlich liegen die entscheidenden Innovationen des beschriebenen Beschneiungssystems ab einem Seil (Bild 1,2,3) in seiner Bodenunabhängigkeit und seiner massiv erhöhten Schneileistung im Vergleich zu konventionellen Beschneiungssystemen. Es kann ausschliesslich mit potenzieller Energie betrieben werden, d. h. praktisch ohne elektrischen Strom. Diese drei Faktoren müssen gleichzeitig erfüllt sein, um bei einem Gletscher die Eisschmelze wirksam eindämmen zu können und damit für zukünftige Generationen einen gefrorenen
Süsswasserspeicher zu erhalten oder einem Skigebiet seine Existenz zu sichern. Angesichts der grossen Dynamik der zurzeit ablaufenden Klimaveränderungen gibt es noch weitere Einsatzmöglichkeiten:

• (1) Skipistenbeschneiung im kriechenden Permafrost: Bei den herkömmlichen Beschneiungssystemen für Skipisten werden die Verbindungsleitungen zwischen Wasserresorvoir und Schneidüsen praktisch ausschliesslich im Boden verlegt. Dies kann im kriechenden Permafrost sehr problematisch sein und zu massiven Mehrkosten mit regelmässigen Sanierungsarbeiten führen. In solchen Situationen sind Schneiseile attraktive Alternativen.

• (2) Bedarf nach viel Schnee in kurzer Zeit: Angesichts der abnehmenden Zeitfenster für die Beschneiung könnten in Zukunft diese Anlagen, die in kürzester Zeit ohne grossen Installationsaufwand grosse Schneemengen produzieren können, an Bedeutung gewinnen. Besonders interessant sind sie z. B. für kritische Pistenabschnitte, Half Pipes oder Langlaufloipen. Dies insbesondere, wenn die Schneeproduktion in Konkurrenz mit der Nutzung des Geländes steht.

Bevor ein solches Vorhaben realisiert werden kann, müssen bereits bei der Planung eines bodenunabhängigen Beschneiungssystems die natürlichen Rahmenbedingungen sorgfältig überprüft werden.

Dazu wurden zwei neue Tools entwickelt, nämlich COSIPY ArtSnow, sowie das Simulationstool SnowCableSim.

Zuerst wird mit COSIPY ArtSnow eine Referenzmassenbilanz für den betroffenen und die umliegenden Gletscher berechnet. Diese wird anhand von gemessenen meteorologischen Daten, Ablationsmessungen und allenfalls bereits vorliegenden glaziologischen Studien kalibriert und ihre Sensitivität auf Klimaänderungen getestet. Aus dieser Massenbilanz kann der Abfluss des gesamten Gletschers (Schmelzwasser) oder eines bestimmten Einzugsgebiets bestimmt werden. Das Wasservolumen wird dann als Inputparameter für die Beschneiung im Tool SnowCableSim genutzt.

Das Tool Snow CableSim ist hingegen auf die Dimensionierung der Beschneiungsanlage fokussiert und berücksichtigt alle technischen Parameter der Beschneiung und modelliert auf der Grundlage der COSIPY ArtSnow Ergebnisse eine Massenbilanz einschliesslich Schneehöhe und Schneeverteilung auf der für die Beschneiung vorgesehenen Fläche.

Die beiden hier vorgestellten Tools reichen für die Bestimmung eines günstigen Standorts und die Dimensionierung einer Beschneiungsanlage noch nicht aus. Es müssen auch die bautechnischen Rahmenbedingungen abgeklärt werden, wobei insbesondere auch Permafrostvorkommen und Naturgefahren zu beachten sind.

Das MatlabProgramm SnowCableSim wurde entwickelt, um die künstliche Beschneiung spezifischer Gletscherabschnitte mit Hilfe von Schneiseilen zu simulieren. Mit Hilfe der Simulationsresultate kann eine Beschneiungsanlage dimensioniert werden. Bei Bedarf kann zudem ein Speichersee mit simuliert werden, der das nötige Wasser für die Beschneiung liefert. Das in den See fliessende Schmelzwasser wird mit dem COSIPYArtSnowModell berechnet.