Wie funktioniert eine Schneekanone? Schneekanonen: Funktionsprinzip, Vorteile und Anwendungen

Unser Unternehmen bietet Dienstleistungen zum Aufbringen der Schneedecke beim Kunden an: Lieferung, Installation und Wartung von Spezialgeräten – Schneekanonen, Schneekanonen mit einer Kapazität von 3 bis 120 Kubikmetern. Meter Schnee pro Stunde.

Wie macht man Kunstschnee?

Wenn der Leser dieses Artikels erfährt, dass seine Autoren in Mittelschweden leben und arbeiten – etwa 500 km nördlich von Stockholm, was ungefähr dem Breitengrad von Kandalaksha entspricht – ist er möglicherweise zu Recht ratlos. "An Nordpol„Und mit deinem Schnee?“ wird er fragen und sich an seine Kindheitsbekanntschaft erinnern Zur Schneekönigin. Wem reicht im Winter ein Meter Schnee nicht?

Die Antwort auf die Frage ist einfach: „Je nachdem, wer und warum ...“. Wenn Sie Ihr Auto morgens nach einem nächtlichen Schneefall – dem dritten in einer Woche – ausgraben, dann sind fünf Zentimeter Schnee mehr als genug! Stellen Sie sich vor, Sie warten bis Januar, um Ihre neue Skiausrüstung auszuprobieren. Und schließlich machten wir uns bereit, auf unseren Lieblingsberg aufzubrechen ... Und genau zu diesem Zeitpunkt kam der Frost, und dann blieb das Thermometer bis Mitte April unter minus 25 °C, woraufhin der Schnee innerhalb einer Woche in beschleunigtem Tempo schmolz. .. Was sagen Sie in diesem Fall?!

Es ist daher nicht verwunderlich, dass es Menschen gibt, die bereit sind, für etwas zu zahlen, das normalerweise „kostenlos“ vom Himmel fällt. Dementsprechend gibt es diejenigen, die diesen Kunstschnee herstellen. Viele Skigebiete, darunter auch in Russland und Schweden, werden dank des Einsatzes spezieller „Beschneiungssysteme“ erweitert Skisaison für bis zu vier Monate (zwei – zu Beginn des Winters und zwei – im Frühjahr). Darüber hinaus ist zu beachten, dass das Wetter zu dieser Zeit am mildesten und günstigsten ist, also ideal für einen wunderschönen Familienurlaub...

HUNDERT NAMEN FÜR SCHNEE.

Man sagt, dass es in den Sprachen Nordskandinaviens hundert Wörter für Schnee gibt, was überhaupt nicht überraschend ist. Denn von diesem „Guten“ gibt es hier im Winter reichlich und die Struktur des Schnees selbst ist sehr wechselhaft und hängt von der Temperatur und Luftfeuchtigkeit ab. Skiliebhaber wissen genau, dass Schnee „hart“, „weich“, nass usw. sein kann. Manchmal laufen Skier „von selbst“, und am nächsten Tag muss man sich buchstäblich anstrengen, um sogar bergab zu rutschen.

Bei modernen Skiwettkämpfen entscheiden manchmal Zehntelsekunden über das Schicksal einer Medaille. Und im alpinen Skisport geht es bereits um Hundertstel und Tausendstel! Und nachdem wir uns ein oder zwei Jahre lang auf internationale Wettbewerbe gefreut haben, Tickets gekauft und ein Hotel im Voraus gebucht haben, sagen die Veranstalter im letzten Moment plötzlich alles ab. Weil der Himmel den dringend benötigten Schnee nicht an den richtigen Ort „geschickt“ hat, sondern er in der Nähe Ihrer Garage wieder gefallen ist ...

Nach Angaben der Teilnehmer des schwedischen regionalen Klimamodellierungsprojekts (SWECLIM) bis 2010 Jahresdurchschnittstemperatur in Schweden wird es um 3,8°C steigen. Es wird erwartet, dass die Erwärmung in Nordeuropa stärker ausfällt als in anderen Regionen, was für Wintersportler eine große Enttäuschung bedeuten könnte. Es wird auch mit einem Anstieg gerechnet Jährliche Rate Niederschläge werden höchstwahrscheinlich aufgrund von Sommer- und insbesondere Herbstregenfällen auftreten. Zusammen mit einem Anstieg der durchschnittlichen Wintertemperaturen wird dies zu einem Rückgang der Schneedecke und einer späteren Eröffnung der Skisaison führen. Zudem sind Schneeprobleme nicht nur für Skandinavien typisch. Zum Beispiel am Skigebiete Ostsibirien Die Eröffnung der Skisaison 2003 fand erst am Silvesterabend und im Winter 1998/99 erst am 3. Januar statt!

Somit steht „künstlicher“ Schnee beim Skifahren für Stabilität und Qualität. Beschneiungsanlagen kommen dann zum Einsatz, wenn Kontrolle über die Situation erforderlich ist: damit der Schnee dort liegt, wo er benötigt wird, wann er benötigt wird und wie er benötigt wird. Es ist zu beachten, dass der Einsatz von Beschneiungsanlagen über den Sport hinausgeht. „Künstlicher“ Schnee kann beim Testen von Flugzeug-Anti-Icing-Systemen, beim Testen von Winterreifen und sogar zum Schutz junger Waldplantagen vor Frost verwendet werden.

Ist es einfach, Schnee zu erzeugen?

Die meisten Menschen sind sich sicher, dass das „Herstellen“ von Schnee genauso einfach ist wie das Schälen von Birnen – nur Wasser und Frost. Aber das ist nur scheinbare Einfachheit. Wir bieten denjenigen, die in kalten Klimazonen leben, ein einfaches und sicheres Experiment. Nehmen Sie eine Wassersprühflasche, die normalerweise zur Befeuchtung verwendet wird Zimmerpflanzen oder beim Bügeln von Kleidung. Auffüllen kaltes Wasser Gehen Sie an einem kalten Tag (kälter als minus 10 °C) aus dem Wasserhahn nach draußen und beginnen Sie, Wasser höher in die Luft zu sprühen. Was glauben Sie, was Sie tun können? Große und flauschige Schneeflocken? Nichts dergleichen – kleine glänzende... Eisstücke.

Warum fallen im Winter Schneeflocken vom Himmel? Das hoch in den Wolken verborgene „Geheimnis ihrer Herstellung“ liegt im allmählichen Wachstum von Mikrokristallen aus Eis auf dem sogenannten anfänglichen „Kondensationszentrum“ unter bestimmten Bedingungen. Bei ungünstigen Bedingungen fallen anstelle von Schneeflocken harte Eisbälle (Sommerhagel) oder das, was in Russland „Grütze“ genannt wird, also relativ dichter, körniger Schnee, der für den Spätherbst charakteristisch ist.

Was braucht es für eine erfolgreiche Beschneiung? Offensichtlich Wasser einer bestimmten Temperatur, auf eine bestimmte Weise „versprüht“, kalte Luft... Außerdem eine Art natürliche „Magie“ oder zumindest eine komplexe technische Ausrüstung. Und nur dann können wir voller Zuversicht verkünden: Es werde Schnee! Und er wird es sein!

Werfen wir einen Blick in die Mündung der „Schneekanone“.

Und jetzt – für die Neugierigen, die vor einigen technischen Details keine Angst haben. Heutzutage verwendete Schneemaschinen können in zwei Haupttypen unterteilt werden: ventilatorbetriebene (allgemein als „Schneeerzeuger“ bezeichnete) und mastbetriebene Schneemaschinen. In Russland sind Generatoren des ersten Typs am häufigsten. Der Hauptbestandteil dieser Geräte ist, wie der Name schon sagt, ein Hochleistungsventilator, der einen kontinuierlichen Luftstrom erzeugt, in den dann Wassertröpfchen eingespritzt werden.

Das vom Generator ausgestoßene Gemisch muss einige Zeit in der Luft verbringen, bevor es als wohlgeformter Schnee auf den Boden fällt. Daher ist es für eine „Schneekanone“ schwierig, Schnee „direkt unter Ihre Füße“ zu werfen, da der beste Schnee in einer Entfernung von etwa 10 bis 20 m von der Anlage erzielt wird. Einfacher geht das mit Hilfe spezieller Schneemasten, die zudem günstiger sind als Fächerkanonen.

Alle modernen Schneeerzeuger sind mit Automatisierungssystemen unterschiedlicher Komplexität ausgestattet (von Überlastschutzsystemen bis hin zu Vollkontrollsystemen).

SCHNEE ZU MACHEN IST EINE KUNST.

Ein modernes Beschneiungssystem beschränkt sich nicht nur auf Schneeerzeuger, die entlang einer Skipiste oder -piste platziert werden. Offensichtlich ist es weiterhin notwendig, Rohre für die Wasserversorgung und Elektrokabel zu verlegen. Die Rohre sollten auch in den meisten Fällen nicht einfrieren starker Frost Daher werden sie normalerweise in den Boden gegraben (in Sibirien und Mittelschweden - bis zu einer Tiefe von mindestens 50-70 cm). In bestimmten Abständen ist es notwendig, „Anschlusspunkte“ für Schneeerzeuger einschließlich eines Stromanschlusses und Wasserversorgungsgeräten („Hydranten“) einzurichten.

Wir dürfen nicht vergessen, dass selbst eine „einfache“ Skipiste eine Länge von mehr als einem Kilometer und einen Höhenunterschied von 400-500 m haben kann. Auf einer solchen Piste müssen etwa zehn „Verbindungspunkte“ platziert werden Der Fuß – eine Hochdruck-Wasserpumpe (bis zu 40 Atmosphären) mit hoher Leistung. Um eine ausreichende Menge (normalerweise 10-20 cm) „künstlichen“ Schnee auf einen kilometerlangen Hang zu werfen, sind 4-5 „Schneekanonen“ erforderlich, von denen jede bis zu 500 Liter Wasser pro Minute verbraucht (was ungefähr einem entspricht). durchschnittliches Wasserbad in 15 Sekunden) muss 5-7 Tage lang ununterbrochen wirken. Generell ist die Leistung moderner Schneeerzeuger erstaunlich – sie können bis zu 100 m3 Schnee pro Stunde produzieren! „Schneekanonen“ mit hydraulischer Drehvorrichtung sind in der Lage, jeweils bis zu 1000 m2 Fläche mit Schnee zu bedecken.

Eine Langlaufloipe zu beschneien ist nicht einfacher. Hier gibt es natürlich keine solchen Höhenunterschiede wie auf Skipisten oder Sprungschanzen, aber die Länge der Pisten beträgt bereits mehrere zehn Kilometer. Die Verlegung solch langer Rohrleitungen ist ziemlich teuer. Aus diesem Grund besteht eine der häufigsten Lösungen darin, „Schneekanonen“ und Wassertanks auf einem selbstfahrenden Fahrgestell auf Rädern oder auf Ketten zu installieren. In diesem Fall ist die Beschneiung eines beliebigen Gebiets nur eine Frage der Zeit.

Wie kann man überprüfen, wie gut frischer Schnee ist? Eine Überprüfung der Produktqualität veranlassen? Experten sagen, dass Schnee für eine Skipiste eine Dichte von 400 bis 500 kg pro m3 haben sollte, also 2-2,5-mal leichter als Eis oder Wasser sein sollte.

Bei der Messung der Dichte geht es darum, das Gewicht eines Stücks „Schneekuchen“ einer bestimmten Größe zu messen, das sorgfältig aus dem Hang geschnitten wurde. Es gibt jedoch einen einfacheren Weg. Aufmerksamen Skifahrern ist vielleicht aufgefallen, dass Beschneiungsspezialisten (die wichtigsten „Schneeerzeuger“) meist schwarze Jacken aus einem speziellen Material tragen. Dabei handelt es sich nicht nur um eine Uniform, sondern um eine Art „Werkzeug“ zur Überprüfung der Schneequalität. Dazu nähert sich der „Schneeerzeuger“ der funktionierenden „Kanone“ und legt seine Hand in einer Entfernung von etwa 15 m vom Austrittsschnitt unter die Schneeströmung. Nach 15-20 s ( genaue Zahlen- ein Produktionsgeheimnis!) Der Spezialist tritt zur Seite und schüttelt den Schnee von seinem Ärmel, während er seine Hand baumeln lässt. Dann prüft er, was am Stoff klebt. Wenn der gesamte Schnee abgeschüttelt wurde, ist es zu trocken. Wenn alles übrig ist, ist es zu nass. Die Qualität, die Sie benötigen, liegt irgendwo in der Mitte. Und hier beginnt die Kunst des „Schneemachens“.

REZEPT FÜR GUTEN SCHNEE.

Moderne Schneeerzeuger verfügen über genügend „Freiheitsgrade“, um bei ausreichend niedrigen Lufttemperaturen eine gute Schneequalität einzustellen und sicherzustellen. Was ist, wenn äußere Bedingungen(Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit) schnell ändern? Es ist klar, dass in diesem Fall die „Einstellung“ des Generators ständig angepasst werden muss, damit die Qualität des erzeugten Schnees nicht abnimmt. Glücklicherweise entfällt durch die Automatisierung die Notwendigkeit, dass Bediener bergauf und bergab laufen müssen, um das System zurückzusetzen. Darüber hinaus kann die automatische Anpassung sowohl auf der Ebene eines einzelnen Schneeerzeugers als auch auf der Ebene der gesamten Beschneiungsanlage als Ganzes durchgeführt werden. Komplexe Automatisierungssysteme, die Mikroprozessoren umfassen und Desktop-Computer, sowie „Wetterstationen“ können wochen- und monatelang ohne großes menschliches Eingreifen funktionieren.

Wenn wir eine Restaurant-Analogie verwenden, erinnert das Rezept für eine gute „Schneebereitung“ mithilfe eines automatisierten Systems eher an die Bedienungsanleitung einer modernen Brotmaschine: „Mehl, Hefe hineingeben, Wasser hinzufügen, Knopf drücken und auf den Anruf warten – bereit!" Natürlich wird sich kein Koch mit Selbstachtung so etwas erlauben: Alles wird traditionell im „manuellen Modus“ gemacht, angepasst an „Geruch und Sicht“. So ist ein guter „Schneemacher“, der hinter sich hat lange Jahre Arbeit, wird das System unter Berücksichtigung vieler nur ihm bekannter Faktoren regulieren: Gab es heute einen „Heiligenschein“ um die Sonne, wie knirschte gestern der Schnee, welche Farbe hatte der Sonnenuntergang und Gott weiß, was sonst noch ... sowohl ein guter Koch als auch ein geschickter „Schneemacher“ „Es ist nicht leicht zu finden und man muss ihnen astronomische Summen zahlen.“ Computerautomatisierung ist kostengünstiger, einfacher zu bedienen und stört nicht, wenn Sie Überstunden machen müssen.

Übrigens sind es bei internationalen Wettkämpfen, bei denen sich die „Creme“ der Sportelite tummelt, nicht die einzigen Spezialisten, die den Schnee präparieren. Moderne Sportarten erfordern nach Möglichkeit eine Standardausrüstung und Standardbedingungen, um die Gleichberechtigung aller Teilnehmer zu gewährleisten. Aus diesem Grund greifen Wettbewerbsveranstalter zunehmend auf automatische Beschneiungsanlagen zurück, selbst wenn ausreichend Naturschnee vorhanden ist, was nur sehr schwer zu standardisieren ist.

In Nordeuropa für den Zeitraum 1990-2100. Aufgrund eines Anstiegs der durchschnittlichen Wintertemperaturen (A) und der jährlichen Niederschläge (B) werden erhebliche Klimaveränderungen erwartet.

Die Produktion von „künstlichem“ Schnee gibt es schon seit über 50 Jahren. Die ersten experimentellen Installationen entstanden in den 1950er und 1960er Jahren. in Ländern, in denen Skifahren erfreute sich großer Beliebtheit. Patente für Verfahren zur Erzeugung von Kunstschnee wurden 1968 angemeldet.

Bei Gebläse-Schneeerzeugern erzeugt ein leistungsstarker Ventilator (4) einen kontinuierlichen Luftstrom, der sich durch die Haupt- (1) und Kernbildungsringe (2) mit Düsen bewegt. Den ersten Ringen wird unter Druck Wasser zugeführt, den zweiten Ringen wird ein Wasser-Luft-Gemisch zugeführt.

Durch die Düsen der Hauptringe werden winzige Wassertropfen in den Luftstrom eingespritzt. Die „Nukleation“-Ringdüsen erzeugen die für die Bildung und das Wachstum von Schnee notwendigen Kondensationszentren.

Zwischen dem Lüfter und den Ringen befinden sich Schaufelplatten (3), die von innen am Generatorgehäuse befestigt sind. Sie tragen zu einer besseren Durchmischung der Bestandteile des Wasser-Luft-Gemisches bei.

Viele Schneeerzeuger verwenden mehrere Hauptringe mit jeweils einem separaten Wasserventil. Dadurch können Sie die Leistung des Schneegenerators regulieren. Die Hauptkomponenten sind in einem Metallgehäuse (6) mit einem Schutzgitter (5) am Systemeingang untergebracht.

Der Schneegenerator verfügt außerdem über Geräte zur Stromversorgung (7), Wasser hoher Druck(9) und Druckluft (8).

„Fächer“-Schneeerzeuger können auch auf einem selbstfahrenden Raupenfahrwerk installiert werden.

Bei Schneeerzeugern sind das Schneeerzeugergehäuse (D), das Automatisierungssystem (A) und der Kompressor (C) entweder auf einem Fahrgestell mit Rädern oder auf einem stabilen „Bein“ (T) montiert. Die Wasserversorgung erfolgt über einen Schlauch mit einem speziellen Anschluss für schnelle Verbindung(W). Steuersignale (CS) werden vom zentralen Computersystem über ein separates „Signalkabel“ oder per Funk zugeführt

Am Schneemast werden die schneeerzeugenden Elemente bis zu einer Höhe von 10 m über den Boden gehoben. Dadurch hat das gesamte verspritzte Wasser Zeit, vollständig in Form von Schnee zu kondensieren, während dieser zu Boden fällt der Boden unter seinem eigenen Gewicht.

Die Arbeit bei der Präparierung einer Schneepiste oder Skipiste beschränkt sich nicht nur auf die reine Beschneiung. Nach der Erzeugung muss der Schnee mehrere Tage „ruhen“ („reifen“, wie junger Wein reift). Danach kommen spezielle Schneemaschinen (die sogenannten Pistmas-Maschinen oder Retracks) an die Reihe, die den Schnee ebnen, verdichten und seine Oberfläche aufweichen.

Abschließend wünschen wir unseren Lesern viel Schnee – für die jetzige und alle kommenden Skisaisons! Auch denjenigen, die sich noch nicht mit dem Skifahren beschäftigt haben, wünschen wir „Spaß“, es zumindest einmal auszuprobieren. Denn die Möglichkeiten für Skibegeisterte jeden Alters und jeder Qualifikation sind heute einfach unerschöpflich!

Zusätzlich zu den offensichtlichen gesundheitlichen Vorteilen – da Sie Zeit in sauberer Luft verbringen und die Auswirkungen von körperlicher Inaktivität bekämpfen – trainieren Sie Skifahren große Freude bereiten! Nun, wenn Sie sich wieder auf Ihrer Lieblingspiste befinden, können Sie Ihren Freunden kompetent erzählen, wie viel Aufwand und Wissen sich hinter dem scheinbar einfachen und vertrauten „perfekten“ Schnee verbirgt.

Autoren:
KOPTYUG Andrey Valentinovich – Kandidat der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Absolvent von Nowosibirsk staatliche Universität. Außerordentlicher Professor der Fakultät Informationstechnologien Universität Zentralschweden (Östersund).
ANANYEV Leonid Grigorievich – Direktor des schwedisch-russischen Unternehmens SveRuss Konsul (Schweden, Östersund)
Johan Oström – MSc in Ingenieurwesen, Direktor von ARECO Snowsystem (Schweden, Östersund).

Der Artikel wird in Kurzform veröffentlicht.

Kunstschnee ist heutzutage für Shows, verschiedene Feiertage, Veranstaltungen, Hochzeiten und Jubiläen sehr beliebt. Es wird bei Aufführungen als Dekoration, zur Dekoration von Schaufenstern und auch im Innenbereich von Bars und Restaurants verwendet, Schnee findet ebenfalls Anwendung. Es hinterlässt keine Flecken auf der Kleidung, ist ungiftig und sieht genauso aus wie das Original.

Wie man mit eigenen Händen Kunstschnee herstellt

Am wichtigsten ist, dass Sie ein flüssiges Konzentrat oder ein spezielles Pulver benötigen. Es wird hauptsächlich von ausländischen Herstellern hergestellt.

Um Kunstschnee mit eigenen Händen herzustellen, müssen Sie diesem Pulver oder Konzentrat normales Wasser hinzufügen, woraufhin sich das Volumen fast um das Hundertfache erhöht. Dieser Kunstschnee kann mehrere Tage gelagert werden. Mit der Zeit beginnt es auszutrocknen und an Volumen zu verlieren. Wenn Sie alles auffangen und erneut Wasser hinzufügen, kehrt es in seinen vorherigen Zustand zurück. Kunstschnee lässt sich leicht abwaschen und hinterlässt keine Flecken auf der Oberfläche.

Schneekanone

Es wird sehr einfach sein, in wenigen Sekunden wunderschöne Schneeverwehungen zusammenzukehren. Um den Effekt eines Schneesturms oder fallenden Schnees zu erzielen, werden eine Luftkanone und ein spezieller Schneegenerator eingesetzt. Ein Generator ist ein spezielles Gerät mit einem Gewicht von elf bis zwanzig kg. Es gibt aber auch Anlagen für Kunstschnee in noch größeren Größen – ab vierzig kg. Dieser Schneegenerator arbeitet mit Konzentrat, das zuvor mit Wasser verdünnt wird. Das Konzentrat wird aus Amerika geliefert und ist zertifiziert. Ein Liter Wasser reicht für eine Betriebsstunde einer solchen Anlage. Größe und Form der Schneeflocken können im Voraus programmiert werden. Die Streuung der Schneeflocken beträgt bis zu fünfzehn Meter.

Video: Vergleichstest von Schneeerzeugerkanonen.

Der Preis für eine Schneekanone beträgt 150.000 bis 1.000.000 Rubel. Die Kosten hängen von der Leistung ab. Sie werden hauptsächlich für Skipisten verwendet. Zunächst ist es besser, den günstigsten Schneegenerator zu kaufen. Es kann auch vermietet werden. Die Mietkosten pro Arbeitsstunde liegen zwischen zweitausend und fünftausend Rubel.

Eine Schneekanone ist eine Art Schneegenerator, der auf einem leistungsstarken Ventilator basiert. Dadurch kann die Beschneiungsanlage bei windigem Wetter arbeiten und den Schnee in einer bestimmten Richtung mit einem Drehwinkel von 15 bis 60° versprühen. Dadurch können Sie schnell sanfte oder komplexe Steilrouten erstellen.

Einsatzgebiete von Schneeerzeugern

Schneekanonen sind in den verschiedensten Bereichen nicht mehr wegzudenken. Die größte Beliebtheit erfreuen sich diese Beschneiungsmethoden natürlich sowohl im Ski-Freizeitbereich als auch im Sportumfeld.

Veranstalter von Sportwettkämpfen greifen auf künstliche Oberflächen für Snowboard- und Skipisten zurück, selbst dort, wo ausreichend Schnee liegt. Das Geheimnis liegt darin, dass der Kunstschnee während der gesamten Wettkampfzeit von gleichbleibender Qualität ist. Und so schaffen wir gleiche Wettbewerbsbedingungen für die Wettbewerbsteilnehmer.

Darüber hinaus haben Schneekanonen in den Gebieten ihren Einsatz gefunden nationale Wirtschaft(Schutz von Kulturpflanzen oder Pflanzungen vor Frost in schneefreien Zeiten) sowie in der Luftfahrt- und Automobilindustrie (Testfahrten von Reifen, Anti-Icing-Systemen usw.)

Das Prinzip der Schneebildung in einer Schneekanone

Die Hauptfunktion einer Schneekanone besteht darin, Schnee in der erforderlichen Qualität zu erzeugen (guter Schnee ist mindestens zweimal leichter als Eis). An physikalische Eigenschaften Flocken werden von Faktoren wie Lufttemperatur, Wassertemperatur, Luftfeuchtigkeit und Flugdauer beeinflusst.

Dies liegt daran, dass Schneeflocken dadurch entstehen, dass durch Düsen zugeführtes Wasser versprüht, mit austretender Kaltluft vermischt und unter Druck in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Tröpfchen zerfallen in Keimbildungskeime, die sich wiederum mit anderen mikroskopisch kleinen Tröpfchen verbinden. Je länger der Kern in der Luft ist, desto weicher wird die Schneeflocke.

Daher trägt der Schneekanonenventilator dank der Fähigkeit, Wasser über eine Entfernung von 5 bis 60 Metern zu versprühen, zur Bildung von großem und weichem Schnee bei. Wenn die Kanonenkugeln schnell zu Boden fallen oder bei geringem Druck ausreichend verspritzt werden hohe Temperatur, der Schnee wird nass und schwer.

Vorteile einer Schneekanone

Eine Schneekanone ist normalerweise eine mobile Struktur auf einem Rad- oder Raupenfahrwerk. Durch die Mobilität des Systems können Sie schnell eine große Fläche für die Beschneiung abdecken. Die Wasserversorgung erfolgt über einen Hydranten aus der Rohrleitung oder aus mobilen Tanks.

Um sauberen Schnee zu erhalten, ist das System mit einem Filter ausgestattet und der Wasserfluss sollte keine Verunreinigungen und Partikel größer als 200 Mikrometer enthalten.

Das System kann bei Drücken von nur 5 bar betrieben werden. Der maximale Druck sollte 40 Bar nicht überschreiten.

Hochwertiger Schnee wird bei einer Temperatur von -3-7°C hergestellt. Die durchschnittliche Produktivität einer Schneekanone beträgt 120 m3 Schnee pro Stunde.

Das Unternehmen Ratrak-Service bietet Ihnen hocheffiziente Gebläse-Schneeerzeuger der Marken 600 ECO und SN 900 M mit automatischer und manueller Steuerung.

Immer mehr Menschen fahren Ski und Snowboard, aber es gibt immer weniger Orte, die zum Skifahren geeignet sind.

Globale Erwärmung Dies führte dazu, dass die Saison in einigen der ältesten Skigebiete von vier Monaten auf ein oder zwei Monate verkürzt wurde. Es gibt Prognosen, dass sich das Zentrum der europäischen Skiindustrie bald von den Alpen nach Skandinavien verlagern wird. Die Amerikaner haben bereits damit begonnen, Alaska auf der Suche nach Schnee zu erkunden. Das war's, es gibt keinen weiteren Weg. Es bleibt nur noch, die Waffe zu benutzen. Besonders. Wenn Sie wegen des Schnees noch nicht über den Polarkreis hinausgefahren sind, dann fahren Sie in Ihrem Lieblingsresort höchstwahrscheinlich auf Ersatzschnee – künstlichem oder technischem Schnee, wie die Profis es nennen. Heute kommt kein einziges Skigebiet mehr ohne spezielle Beschneiungsanlagen aus, vom französischen Chamonix bis zum Volen bei Moskau. Fast jeder, der Ski fährt, hat Schneekanonen und ihre leichteren Versionen schon mehr als einmal in Aktion gesehen – Schneekanonen. Von außen sieht der Prozess der Schneebildung einfach aus: Riesige Ventilatoren versprühen Wasser, das sich bei Kälte in Schnee verwandelt. Aber das ist nur von außen.

Echter Schnee

Naturschnee entsteht aus atmosphärischem Wasserdampf. Wenn Wasserdampf, also die gasförmige Form von Wasser, bis zur Kondensation abgekühlt wird, geht er von der gasförmigen in die flüssige oder feste Form über. Die uns bekannten Wolken bestehen aus genau solchen verdichteten Tropfen, wenn auch so klein, dass sie von aufsteigenden Luftströmen leicht in der Luft gehalten werden können. Wenn die Tröpfchen zu schwer werden, fallen sie als Regen zu Boden. Liegt die Temperatur deutlich unter dem Kondensationspunkt, passiert Wasserdampf die flüssige Phase und bildet kleine Kristalle. In den meisten Teilen der Welt beginnt der Regen, den wir gewohnt sind, seltsamerweise mit Schneefall, aber die Schneeflocken schmelzen, wenn sie sich dem Boden nähern. Tatsache ist, dass auf dem Höhepunkt der Wolkenbildung immer eine negative Temperatur herrscht, vergleichbar mit den jakutischen Frösten. Eine einfache Bestätigung dieser Tatsache ist Hagel im heißen Sommer.

Allerdings gefriert Wasser nicht automatisch, wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt. Destilliertes Wasser kann auf eine relativ niedrige Temperatur von -40 °C abgekühlt werden und bleibt flüssig. Allerdings in wahres Leben Dampf in Wolken beginnt bereits bei 0 °C zu kristallisieren. Tatsache ist, dass Wasser für den Kondensationsprozess winzige Partikel benötigt, um die sich seine Moleküle ansiedeln können. Solche Kondensationszentren in der Atmosphäre sind winzige Rußpartikel, städtischer Smog, Bakterien und andere Materialien. Auf diese Weise werden beispielsweise Wolken durch das Versprühen spezieller Reagenzien (z. B. Silberiodid) aus darüber liegenden Flugzeugen zerstreut, die als solche Kondensationszentren fungieren.

Wenn Wasser in den Wolken kristallisiert, bildet es bizarre sechsstrahlige fraktale Formen, sogenannte Schneeflocken. Je länger der Kristallisationsprozess dauert, desto komplexer ist das Schneeflockenmuster. In den Wolken dauert dieser Vorgang mehrere zehn Minuten. Kunstschnee bildet sich in Sekundenschnelle, sodass seine Kristalle bei näherer Betrachtung wie sechseckige mit Strahlenkernen aussehen und bei Berührung an Getreide erinnern. Allerdings schmilzt dieser Schnee langsamer als Naturschnee und die Ski gleiten darauf anders.

Schneekanonen

Die Idee der Wolkenzerstreuung (Wasserkondensation um künstliche Kondensationszentren) eignete sich auch perfekt für die Herstellung von Kunstschnee. Eines der am häufigsten für die Schneeproduktion verwendeten Kristallisationsreagenzien ist das spezielle natürliche Protein Snowmax, das Wassermoleküle hervorragend anzieht.

Bei frühen Schneekanonenkonstruktionen wurde Wasser mit Druckluft vermischt und durch Hochdruckdüsen in einen Luftstrom abgegeben, der von einem leistungsstarken Ventilator erzeugt wurde. Druckluft erfüllte drei Aufgaben gleichzeitig: Sie zerstäubte Wasser, schleuderte die entstehenden Tröpfchen in die Luft und kühlte das Wasser weiter ab. Letzterer Effekt beruht auf der Tatsache, dass Gase bei der adiabatischen Expansion abkühlen. Versuchen Sie, eine Dose Kohlendioxid zu öffnen – sie kühlt sofort auf Minustemperaturen ab und es besteht die Gefahr, dass Sie sich die Hände erfrieren.

Der Nachteil dieser Regelung ist der hohe Luftverbrauch. Modernere Waffen arbeiten daher in einem zweistufigen Verfahren. Durch das Mischen von Druckluft und einer kleinen Menge Wasser entstehen zunächst winzige Eiskristalle – die Embryonen von Kunstschnee. Dann fallen diese „Embryonen“ in einen von kräftigen Fächern versprühten Wasserstrahl, der auf ihnen kristallisiert und schnell fertige Schneekristalle bildet.

Besonderheit Alle Pistolen verfügen über einen leistungsstarken Ventilator, der das Wasser-Luft-Gemisch über mehrere Dutzend Meter hinaus schleudert. Während eines solchen Fluges haben Kunstschneekristalle Zeit, sich zu bilden, und die hohe „Reichweite“ ermöglicht es, große Flächen mit Schnee zu bedecken. In Skigebieten gibt es eine andere Art von Schneewaffen – Schneekanonen. Der Unterschied zu Waffen besteht darin, dass sie keinen Ventilator haben.

Der Prozess der Schneebildung in ihnen ist wie folgt. Die beabstandeten Luft- und ersten Wasserdüsen versorgen eine Mischzone 810 cm von der Pistole entfernt mit einer begrenzten Menge Wasser und Luft, wo Schneekristalle entstehen. Diese Minikristalle bewegen sich durch Trägheit weiter; in einem Abstand von etwa 20 cm von der Pistole fallen sie in den Wasserfluss aus der zweiten Düse, wo Wasser an ihnen haften bleibt. Währenddessen kommt es zur Schneekristallisation freier Fall Kristalle aus einer Höhe von mindestens 4 m auf den Boden werfen.

Schneeverhältnisse

Schneeartillerie zu haben bedeutet nicht, Schneeprobleme zu lösen. Vieles hängt auch von den Bedingungen der Schneebildung ab, deren wichtigste Parameter Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit (das Verhältnis des tatsächlich in der Luft enthaltenen Wasserdampfs zu der dem Sättigungszustand entsprechenden Wasserdampfmenge) sind. Tatsache ist, dass Wasser durch seine eigene teilweise Verdampfung, also den Übergang eines Teils der Flüssigkeit in Dampf, abgekühlt wird. Je höher jedoch die relative Luftfeuchtigkeit, desto langsamer erfolgt die Verdunstung und damit die Abkühlung.

Daher auf niedrig relative Luftfeuchtigkeit Bei Temperaturen über 0 °C ist der Prozess der Schneebildung möglich. Bei hoher Luftfeuchtigkeit und niedrigen Temperaturen kann es statt Schnee regelmäßig zu Regen kommen. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 % können Schneekanonen bei einer Temperatur von -1 °C abgefeuert werden, dies wird berücksichtigt gute Bedingungen zur Beschneiung. Sinkt die Temperatur unter -6,7°C, kann man auch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % schneien. Bei Temperaturen unter -10°C müssen Sie nicht auf Luftfeuchtigkeit achten.

Es ist daher nicht verwunderlich, dass es Menschen gibt, die bereit sind, für etwas zu zahlen, das normalerweise „kostenlos“ vom Himmel fällt. Dementsprechend gibt es diejenigen, die diesen Kunstschnee herstellen. Viele Skigebiete, darunter auch in Russland und Schweden, verlängern dank der Verwendung spezieller „Beschneiungssysteme“ die Skisaison um bis zu vier Monate (um zwei zu Beginn des Winters und um zwei im Frühjahr). Darüber hinaus ist zu beachten, dass das Wetter zu dieser Zeit am mildesten und günstigsten ist, also ideal für einen wunderschönen Familienurlaub...

HUNDERT NAMEN FÜR SCHNEE

Nach Angaben der Teilnehmer des schwedischen regionalen Klimamodellierungsprojekts (SWECLIM) wird die durchschnittliche Jahrestemperatur in Schweden bis 2010 um 3,8 °C ansteigen. Es wird erwartet, dass die Erwärmung in Nordeuropa stärker ausfällt als in anderen Regionen, was für Wintersportler eine große Enttäuschung bedeuten könnte. Der erwartete Anstieg des Jahresniederschlags wird höchstwahrscheinlich auf Sommer- und insbesondere Herbstregen zurückzuführen sein. Zusammen mit einem Anstieg der durchschnittlichen Wintertemperaturen wird dies zu einem Rückgang der Schneedecke und einer späteren Eröffnung der Skisaison führen. Zudem sind Schneeprobleme nicht nur für Skandinavien typisch. In den Skigebieten Ostsibiriens beispielsweise fand die Eröffnung der Skisaison 2003 erst am Silvesterabend und im Winter 1998/99 erst am 3. Januar statt!

Ist es einfach, Schnee zu erzeugen?

Die meisten Menschen sind sich sicher, dass das „Herstellen“ von Schnee genauso einfach ist wie das Schälen von Birnen – nur Wasser und Frost. Aber das ist nur scheinbare Einfachheit. Wir bieten denjenigen, die in kalten Klimazonen leben, ein einfaches und sicheres Experiment. Nehmen Sie einen Wassersprüher, der normalerweise zum Befeuchten von Zimmerpflanzen oder beim Bügeln von Kleidung verwendet wird. Füllen Sie es mit kaltem Wasser aus dem Wasserhahn, gehen Sie an einem kalten Tag (kälter als minus 10 °C) nach draußen und beginnen Sie, das Wasser höher in die Luft zu sprühen. Was glauben Sie, was Sie tun können? Große und flauschige Schneeflocken? Nichts dergleichen – kleine glänzende... Eisstücke.

Werfen wir einen Blick in das Haus der „Schneekanone“

Alle modernen Schneeerzeuger sind mit Automatisierungssystemen unterschiedlicher Komplexität ausgestattet (von Überlastschutzsystemen bis hin zu Vollkontrollsystemen).

SCHNEEHERSTELLUNG IST EINE KUNST!

Ein modernes Beschneiungssystem beschränkt sich nicht nur auf Schneeerzeuger, die entlang einer Skipiste oder -piste platziert werden. Offensichtlich ist es weiterhin notwendig, Rohre für die Wasserversorgung und Elektrokabel zu verlegen. In diesem Fall sollten die Rohre auch bei strengstem Frost nicht einfrieren, daher werden sie normalerweise in den Boden gegraben (in Sibirien und Mittelschweden - bis zu einer Tiefe von mindestens 50-70 cm). In bestimmten Abständen ist es notwendig, „Anschlusspunkte“ für Schneeerzeuger einschließlich eines Stromanschlusses und Wasserversorgungsgeräten („Hydranten“) einzurichten.

Bei der Messung der Dichte geht es darum, das Gewicht eines Stücks „Schneekuchen“ einer bestimmten Größe zu messen, das sorgfältig aus dem Hang geschnitten wurde. Es gibt jedoch einen einfacheren Weg. Aufmerksamen Skifahrern ist vielleicht aufgefallen, dass Beschneiungsspezialisten (die wichtigsten „Schneeerzeuger“) meist schwarze Jacken aus einem speziellen Material tragen. Dabei handelt es sich nicht nur um eine Uniform, sondern um eine Art „Werkzeug“ zur Überprüfung der Schneequalität. Dazu nähert sich der „Schneeerzeuger“ der funktionierenden „Kanone“ und legt seine Hand in einer Entfernung von etwa 15 m vom Austrittsschnitt unter die Schneeströmung. Nach 15–20 Sekunden (die genauen Zahlen sind ein Produktionsgeheimnis!) tritt der Spezialist zur Seite und schüttelt den Schnee von seinem Ärmel, während er seine Hand baumeln lässt. Dann prüft er, was am Stoff klebt. Wenn der gesamte Schnee abgeschüttelt wurde, ist es zu trocken. Wenn alles übrig ist, ist es zu nass. Die Qualität, die Sie benötigen, liegt irgendwo in der Mitte. Und hier beginnt die Kunst des „Schneemachens“.

REZEPT FÜR GUTEN SCHNEE

Moderne Schneeerzeuger verfügen über genügend „Freiheitsgrade“, um bei ausreichend niedrigen Lufttemperaturen eine gute Schneequalität einzustellen und sicherzustellen. Was tun, wenn sich die äußeren Bedingungen (Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit) schnell ändern? Es ist klar, dass in diesem Fall die „Einstellung“ des Generators ständig angepasst werden muss, damit die Qualität des erzeugten Schnees nicht abnimmt. Glücklicherweise entfällt durch die Automatisierung die Notwendigkeit, dass Bediener bergauf und bergab laufen müssen, um das System zurückzusetzen. Darüber hinaus kann die automatische Anpassung sowohl auf der Ebene eines einzelnen Schneeerzeugers als auch auf der Ebene der gesamten Beschneiungsanlage als Ganzes durchgeführt werden. Komplexe Automatisierungssysteme, zu denen Mikroprozessoren und Desktop-Computer sowie „Wetterstationen“ gehören, können wochen- und monatelang ohne großes menschliches Eingreifen funktionieren.

Wenn wir eine Restaurant-Analogie verwenden, erinnert das Rezept für eine gute „Schneebereitung“ mithilfe eines automatisierten Systems eher an die Bedienungsanleitung einer modernen Brotmaschine: „Mehl, Hefe hineingeben, Wasser hinzufügen, Knopf drücken und auf den Anruf warten – bereit!" Natürlich wird sich kein Koch mit Selbstachtung so etwas erlauben: Alles wird traditionell im „manuellen Modus“ gemacht, angepasst an „Geruch und Sicht“. Ebenso wird ein guter „Schneeerzeuger“, der viele Jahre Arbeit hinter sich hat, das System unter Berücksichtigung vieler nur ihm bekannter Faktoren regulieren: Gab es heute einen „Heiligenschein“ um die Sonne, wie hat der Schnee gestern geknirscht, was Farbe war der Sonnenuntergang, und Gott weiß, was noch mehr ... Allerdings ist es nicht einfach, sowohl einen guten Koch als auch einen geschickten „Schneemacher“ zu finden, und sie müssen astronomische Summen bezahlen. Computerautomatisierung ist kostengünstiger, einfacher zu bedienen und stört nicht, wenn Sie Überstunden machen müssen.

In Nordeuropa für den Zeitraum 1990-2100. Aufgrund eines Anstiegs der durchschnittlichen Wintertemperaturen (A) und der jährlichen Niederschläge (B) werden erhebliche Klimaveränderungen erwartet.

Die Produktion von „künstlichem“ Schnee gibt es schon seit über 50 Jahren. Die ersten experimentellen Installationen entstanden in den 1950er und 1960er Jahren. in Ländern, in denen Skifahren sehr beliebt war. Patente für Verfahren zur Erzeugung von Kunstschnee wurden 1968 angemeldet.

Der Schneeerzeuger verfügt außerdem über Vorrichtungen zur Versorgung mit Strom (7), Hochdruckwasser (9) und Druckluft (8).

Fächerschneeerzeuger können auch auf einem selbstfahrenden Raupenfahrwerk montiert werden
Bei Schneeerzeugern sind das Schneeerzeugergehäuse (D), das Automatisierungssystem (A) und der Kompressor (C) entweder auf einem Fahrgestell mit Rädern oder auf einem stabilen „Bein“ (T) montiert. Die Wasserversorgung erfolgt über einen Schlauch mit einem speziellen Schnellanschluss (W). Steuersignale (CS) werden vom zentralen Computersystem über ein separates „Signalkabel“ oder per Funk zugeführt

Abgesehen von den offensichtlichen gesundheitlichen Vorteilen – da man Zeit an der frischen Luft verbringt und die Auswirkungen körperlicher Inaktivität bekämpft – macht Skifahren großen Spaß! Nun, wenn Sie sich wieder auf Ihrer Lieblingspiste befinden, können Sie Ihren Freunden kompetent erzählen, wie viel Aufwand und Wissen sich hinter dem scheinbar einfachen und vertrauten „perfekten“ Schnee verbirgt.

Autoren:
KOPTYUG Andrey Valentinovich – Kandidat der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Absolvent der Staatlichen Universität Nowosibirsk. Außerordentlicher Professor, Fakultät für Informationstechnologie, Universität Zentralschweden (Östersund)
ANANYEV Leonid Grigorievich – Direktor des schwedisch-russischen Unternehmens SveRuss Konsul (Schweden, Östersund)
Johan Oström – MSc in Ingenieurwesen, Direktor von ARECO Snowsystem (Schweden, Östersund)

Der Artikel wird in Kurzform veröffentlicht.

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