WSL-Institut für Schnee-und Lawinenforschung SLF

Pistenpräparation

Die Anforderungen an eine optimale Piste sind sehr vielfältig und deshalb wird viel Aufwand in die Pisten gesteckt. Wir forschen und beraten, wie sich die Präparation von Pisten optimieren lässt. Dabei spielen verschiedene Prozesse (Wetter, Schneebeschaffenheit, Präparationsmaschine, Skifahrer, etc.) eine entscheidende Rolle.

Mit der Entwicklung der Pistenpräparationsgeräte wuchsen auch die Anforderungen an eine Schneesportpiste. Das Verdichten und Planieren des Schnees ermöglichte den Einsatz von neuen Sportgeräten wie Snowboards und Skis mit starken Taillierungen. Die neuen Sportgeräte wiederum verlangten nach breiten, planierten Flächen mit harter, griffiger Oberfläche. Deshalb kann heute die Qualität der Pisten bei der Wahl eines Skiortes ausschlaggebend sein.

Der Pistendienst trägt eine grosse Verantwortung für die Sicherheit des Wintersportes. Um seine Aufgaben zu erfüllen, muss er beim Einsatz der Geräte und Maschinen die Wetterbedingungen und deren Wechselwirkungen mit den natürlichen Prozessen im Schnee berücksichtigen. Dadurch sind die Anforderungen an eine optimale Piste vielfältig. Sie variieren je nach Können, Disziplin und Vorlieben der Benutzergruppen und müssen auch ökologische und ökonomische Kriterien miteinbeziehen. Dabei bilden die folgenden Eigenschaften die gemeinsame Basis für eine hohe Pistenqualität:

  • Die optimale Festigkeit des Schnees sowie eine gewisse Mindestschneehöhe entscheiden darüber, wie widerstandsfähig und dauerhaft eine Piste ist. Die Griffigkeit ist eine sehr subjektive Eigenschaft, stark abhängig von Skipräparation und Fahrdynamik. Die Piste darf weder zu weich noch zu hart oder gar eisig sein.
  • Die Schneeoberfläche sollte gleichmässig, ohne Wellen oder gröbere Schneeknollen sein. Der Skifahrer muss seine Aufmerksamkeit somit nicht auf Unebenheiten richten und hat keine Erschütterungen zu befürchten. Eine perfekte, frisch präparierte Pistenoberfläche repräsentiert höchste Pistenqualität.
  • Besondere Verantwortung trägt der Pistenbetreiber bezüglich der Pistensicherheit. Das Eliminieren von Gefahrenzonen sowie die Sicherung vor Lawinen müssen gewährleistet sein.
  • Eine gut verdichtete und dadurch dauerhafte und stabile Piste braucht nachträglich weniger Maschinenarbeiten, was zu einem geringeren Dieselverbrauch und CO2-Ausstoss führt. Dies ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch von Vorteil.
  • Durch eine ausreichende Schneehöhe (mind. etwa 40 cm Naturschnee / 20 cm technischer Schnee) lassen sich mechanische Schäden der Vegetation und des Bodens verhindern. Jedoch bewirken der zusätzliche technische Schnee und die Verdichtung eine spätere Ausaperung im Frühling (bis zu 4 Wochen) sowie einen zusätzlichen Wassereintrag in den Boden. Deshalb muss in sensiblem Gelände (z. B. Hochmoore, Magerwiesen usw.) die Pistenführung diesen Gegebenheiten Rechnung tragen.
Abb. 1: 2D-Ansicht (Dünnschnitt) einer Schneeprobe, die den oberen 4 cm einer wenig präparierten Skipiste entnommen wurde. Die schwarzen Strukturen zeigen das Eisgerüst und die weisen Flächen die Poren des Schnees. Die oberen 2 cm Schnee wurden durch den Druck von Skifahrern deutlich verdichtet. Darunter nimmt die Schneedichte gemäss der roten Linie ab.

Vom Schnee zur Piste: Prinzipien der Schneeverfestigung

Die mechanische Bearbeitung von Neuschnee verfolgt das Ziel, den Schnee so zu verfestigen, dass Schneesportaktivitäten auf einer stabilen Unterlage möglich sind. Die Schneefestigkeit wird einerseits durch die Verdichtung des Schnees und andererseits durch die Stärkung der Kornverbindungen (Sintern) erreicht.

Die Verdichtung mit der Pistenmaschine bewirkt eine Verringerung des Porenraums im Schnee, indem Lufträume im Schnee zusammengedrückt oder gefüllt werden. Wie tief diese Verdichtung wirkt, ist vor allem vom Ausgangszustand der Schneedecke abhängig: Je dichter der Schnee, desto weniger tief reicht die Verdichtung. Bei einer frisch eingeschneiten Naturschneedecke kann die Dichte in den oberen 40 cm mit einer Fahrt der Pistenmaschine mehr als verdoppelt werden. Ab einer Schneedichte von etwa 450 kg/m3 führt auch ein wiederholtes Präparieren zu keiner weiteren Verdichtung. Nur noch durch die Hinzugabe von Wasser lässt sich der Schnee dann noch stärker verdichten. Gravitation und Kapillarkräfte sorgen dafür, dass das Wasser in die Schneeporen eindringt.

Neben der Verdichtung ist das Schaffen von optimalen Sinterbedingungen die Hauptaufgabe der Pistenpräparation. Verdichtung, Verkleinerung der Körner, Bildung unterschiedlicher Korngrössen, Erwärmung des Schnees, hoher Temperaturgradient und Ruhezeit haben einen positiven Einfluss auf die Schneesinterung und damit auf die Geschwindigkeit und die Stärke der Schneeverfestigung.

Wissenstransfer in die Praxis

Um die Techniken und Methoden der Pistenpräparation zu optimieren, untersuchen wir:

  • Die physikalischen Prozesse im Schnee, wie Metamorphose, Kohäsion und Sinterung, die bei der Pistenpräparation eine wichtige Rolle spielen.
  • Wie die meteorologischen Verhältnisse die Schneeoberfläche beeinflussen.
  • Methoden, um den Schnee zu härten. Das dabei entstandene Handbuch «Pistenpräparation und Pistenpflege – Das Handbuch für den Praktiker» gilt als Leitfaden und Schulung für die Praxis und liefert wertvolle Informationen für die Pistenpräparation.

Des Weiteren entwickeln wir Messgeräte, mit deren Hilfe spezielle Eigenschaften von Skipisten wie Dichte, Härte oder Wassergehalt vor Ort bestimmt werden können. Aufgrund von Messungen und Wettermodellen prognostizieren wir die Oberflächentemperatur des Schnees. Das wiederum hilft den Pistendiensten, den optimalen Zeitpunkt für die Pistenpräparation zu bestimmen.

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