Pistenpräparierung

Typisches Rillenprofil der Schneedecke (Piste) nach der Präparierung mit einer Pistenraupe mit gezahntem Glättbrett

Präparierte Skipiste

Pistenpräparierung eines Snow-Trac/Snow-Master mit Walzen 1972 bei den Olympischen Winterspielen in Sapporo, Japan

Halfpipe, im Hintergrund eine Pistenraupe mit Anbaugerät zum Halfpipes fräsen

Pistenraupe präpariert eine Loipe

Typische Präparierung für eine Langlaufpiste für zwei Personen. Die Vertiefungen entstehen durch ein spezielles Gerät.

Pistenraupe im Windenbetrieb

Pistenpräparierung bezeichnet die mechanische Verdichtung von Schnee zu einer Skipiste für den allgemeinen Skibetrieb wie z. B. Skifahren, Snowboarden, Langlaufen, Funsport oder den Leistungssport. Die Pistenpräparierung mit maschinellen Einrichtungen ist im Zusammenhang mit dem Skilauf ein relativ neuer Vorgang, der erst in den 1960er Jahren breitflächig aufkam.

Geschichte

Die Pistenpräparierung begann mit der Entwicklung des Skilaufs zum Massensport und dem verbreiteten Bau von Aufstiegshilfen. Zuvor wurden Pisten vor allem für sportliche Veranstaltungen und von Vereinen zu einem Anlassfall mit den Skiern präpariert (Antrippeln). In den 1950er Jahren wurden schon vereinzelt Walzrollen (Pistenwalzen) eingesetzt, die von einem Skifahrer vorne oder zwei Skifahren – vorne und hinten – gelenkt wurden.

Spezielle Schneemobile und Motorschlitten wurden bereits vor dem Zweiten Weltkrieg produziert (z. B. Bombardier, 1927), jedoch nicht primär zur Pistenpräparierung eingesetzt. 1962 wurde von der Firma Prinoth der erste Prototyp einer Pistenraupe zur Pistenpräparierung, der P 60, produziert, zwei Jahre später das erste Serienfahrzeug (P 15). Bereits zuvor wurden von findigen Tüftlern Landmaschinen mit Raupen ausgestattet und versucht mit diesen Pistenpräparierungen durchzuführen. 1968 folgte die erste Pistenraupe des heutigen Weltmarktführers, der Firma Kässbohrer.

Die bisher verwendeten Handwalzen wurden erst in verschiedenen Versionen den Pistenraupen angehängt, bis die heute noch verwendeten Fräsen, Glättbretter (Finisher) und Rüttler (Vibratoren) in Verwendung kamen. Ebenfalls wurden Fronträumschilde angebaut, später auch Schneefräsen und Frontrenovator. Durch die Glättebretter (Finisher) entstanden erstmals die noch heute bekannten typischen Längsrillen bei der Pistenpräparierung.

Die Präparierung von Snowboard Fun Parks erfolgen ungefähr seit den 2000er Jahren ebenfalls maschinell und sind mittlerweile in jedem größeren Skigebiet zu finden.

Aufgaben, Ziele und Einflüsse

Die Pistenpräparierung richtet sich nach dem Vorstellungen und Wünschen der Wintersportler und deren Fahrstil. Die meisten Wintersportler bevorzugen eine homogene Piste mit möglichst wenig Schäden oder Vereisungen oder Überraschungen, wie Wellen, Querneigungen, Löchern oder Ansammlungen von weichem Schnee.

Hauptaufgaben der Pistenpflege

Hauptaufgabe der Pistenpräparierung ist es, Neuschnee anzupressen, mit dem darunterliegenden Altschnee zu vermischen und eine tragfähige Schicht herzustellen. Bei bestehender Altschneepiste hingegen werden die durch den Einfluss von Wetter und Skifahrern entstandenen Pistenschäden ausgeglichen (z. B. Abtragen von Schnee, Auffräsen von Eisschichten etc.) und eine optimale Verteilung des Schnees auf der Piste angestrebt.

Für eine gute und dauerhafte Pistenpräparierung muss vom Pistenpräparierer

• auf die richtige Einsatzzeit,
• die Fahrgeschwindigkeit der Pistenraupe,
• die richtige Fräsdrehzahl,
• die Frästiefe, sowie
• die Ruhezeit (ca. acht Stunden) für die Durchbindung und Verfestigen des Schnees (Sinterprozess genannt)

geachtet werden. Grundsätzlich gilt: Je tiefer die Schneedecke aufgearbeitet wird, umso haltbarer wird die dadurch generierte Pistenoberfläche.

Bei der Pistenpräparierung werden die Schneekristalle verdichtet, Luft entweicht aus dem präparierten Bereich und die Dichte der Schneedecke nimmt dadurch zu. Die Verdichtung der Schneedecke bewirkt zudem eine erhöhte Festigkeit gegen Wärmeeinbrüche.

Die Pistenpräparierung schützt die darunter liegende Vegetation vor den Stahlkanten der Ski, gleichzeitig wird auch dafür gesorgt, dass die Beläge der Ski und Snowboards vor dem Kontakt mit Steinen und Erdreich geschützt werden. Durch die ebene, gleichmäßige Präparation von Pisten wird zudem für mehr Sicherheit für die Sportler gesorgt, da Unebenheiten, Wellen, Löcher und Rillen beseitigt werden. Dadurch wird das Verletzungsrisiko verringert.

Optimale Zeiten für die Pistenpräparierung

Die Pistenpräparierung erfolgt in der Regel ausschließlich aus Sicherheitsgründen außerhalb der Betriebszeiten der Förderanlagen. Auch benötigt der Schnee etwa 8 Stunden Zeit zum Durchbinden und Verfestigen. Aus diesen Gründen verbieten sehr viele Pistenbetreiber das Betreten und Befahren der Pisten während der Betriebsruhezeiten der Förderanlagen. Bei Verwendung der Winden an Pistenraupen besteht im Pistenbereich unter Umständen auch Lebensgefahr für potentielle Skifahrer / Tourengeher durch das Windenseil, insbesondere durch überraschende Kollision mit dem Seil.

Loipenpräparierung

Loipenpräparierung findet nach Maßgabe des Betreibers statt und sollte ebenfalls am Abend oder in der Nacht erfolgen. Bei der Loipenpräparierung wird hinter der Pistenraupe ein Loipenspurgerät mitgezogen. Durch eine Fräse wird der Schnee zuvor aufgelockert und durch das Loipenspurgerät wieder verdichtet. Für den klassischen Stil werden Spurrillen in den Schnee gedrückt, die den Langlaufskiern eine Führung bieten. Bei der Skating-Technik hingegen wird ein breiter Schneestreifen erzeugt.

Pistenpräparierung für Leistungssport

Ski-Rennläufer und Leistungssportler fahren lieber auf glatten und griffigen, teilweise sogar auf eisigen oder vereisten Pisten. Eine solche eisige oder vereiste Piste erhöht auch die Chancengleichheit der Rennläufer, da diese länger dieselben Voraussetzungen für die Rennläufer während eines Wettkampfes bietet.

Für das Vereisen einer Renn-Piste wird mit einem Balken (Rohr mit Löchern) Wasser mit hohem Druck bis in etwa 30 bis 40 cm Tiefe in die Schneedecke eingebracht. Die Oberfläche muss dann zeitgerecht aufgeraut werden, um das Eis fahrbarer zu machen. Eine solche Piste ist für untrainierte Wintersportler unter Umständen schwierig zu bewältigen.

Chemische Pistenpräparierung

Durch chemische Mittel kann die Haltbarkeit von präparierten Pisten wesentlich erhöht werden. In verschiedenen Ländern oder in bestimmten Gebieten (z. B. Gletschern) sind solche Methoden ganz für diesen Einsatzzweck verboten. Einige Skigebiete verbieten von sich aus die Anwendung solcher Mittel. Es handelt sich dabei grundsätzlich um Düngemittel, wie sie auch in der Landwirtschaft zum Einsatz kommen (z. B. Natrium-, Calcium-, Kalium- und Ammoniumverbindungen). Dadurch wird die Schneedecke für ca. 24 Stunden – auch bei Temperaturen über 0 °C – verfestigt und noch befahrbar. Die Düngemittel entziehen der Schneedecke Feuchtigkeit, dadurch Energie, und die Schneedecke kann oberflächlich auskühlen und leichter gefrieren. Verfestigende Mittel werden auch Schneezement genannt.

Charakteristische Längsrillen

Finisher, Glättbrett und Fräse einer Kässbohrer PB 600 Pistenraupe

Schneestruktur einige Tage nach der Präparierung

Bei der Pistenpräparierung werden die von der Pistenraupe mit dem Fronträumschild, Frontschneefräse, den Stegen der Raupe und der Heckfräse durchmischten Schneeschichten oder der verdichtete Neuschnee durch das Glättebrett (Finisher) eingeebnet. Am Glättebrett ist eine Stahlleiste bzw. Nachläufer aus Plastik- oder Gummimaterial befestigt, welche die charakteristischen Formen der Längsrillen (Cord-Struktur) beim Darüberfahren über den verdichteten Schnee erzeugt. Entsprechend der Fahrtrichtung der Pistengeräte verlaufen die Rillen etwa in Richtung der Falllinie oder in Richtung des Pistenverlaufs. Der Rillenabstand (Wellenlänge der Profilkontur) ist gleich oder kleiner der Hälfte der Breite von typischen Abfahrtsschiern für Erwachsene. Bei Fahrt längs der Rillen werden diese daher von zumindest zwei Graten zwischen den Rillen getragen. Bei Fahrten in anderen Winkeln können eingesetzte Schikanten leichter in die Grate einschneiden als in eine völlig ebene Schneeoberfläche und finden so besser Halt. Schwünge und Querfahrten gelingen daher mit weniger Kanteneinsatz, die Piste wirkt trotz oberflächlicher Verdichtung griffiger.

Durch die Längsrillen wird auch eine größere Oberfläche der Schneedecke geschaffen, sodass die Umgebungskälte den Schnee besser kühlen kann (Unterstützung des Sinterprozesses).

Kosten

Die Präparierung von Skipisten ist mit erheblichen Kosten für die Unternehmen verbunden. Die Fahrer der Pistenraupe werden in der Regel am Abend und in der Nacht tätig. Eine moderne Pistenraupe kostet rund 300.000 bis 400.000 Euro. Pro Pistenraupe liegt eine Arbeitsbreite von vier bis sieben Metern vor. Maximale Fahrgeschwindigkeit etwa 20 km/h. Dabei verbrauchen Pistenraupen etwa 25 bis 30 Liter Diesel pro Stunde und fahren, je nach Skigebiet etwa 200 bis 1000 Betriebsstunden pro Saison.

Pistenpräparierung und Schneemanagement

Im Sinne einer umfassenden, nachhaltigen, ressourcenschonenden und umweltorientierten Unternehmenspolitik versuchen einige Pistenbetreiber die Pistenpräparierung und das Schneemanagement zu optimieren. Dies ist sehr oft auch ein Kostenfaktor (z. B. bezüglich der mechanischen Schneeerzeugung).

Hierzu wird bereits im Vorfeld z. B. auf ein optimales Pistendesign (Topografie) und Pistenbau geachtet, eine weitgehende Begrünung und Sommerbewirtschaftung. Durch die automatische Schneehöhenmessung kann auch dem Pistenraupenfahrer angezeigt werden, wo natürliche Schneedepots vorhanden sind, die an andere Stellen, an denen die Schneedecke dünn wird, verschoben werden können, damit eine gleichmäßig verteilte, kompakte Schneeschicht auf den Pisten besteht.

Umweltschutz

Pistenpräparierung in Zeiten des Klimawandels

Studien zeigen eine zunehmende Verkürzung der Schneesaison durch die globale Erwärmung auf. So lässt sich ein deutlicher Trend zur Erwärmung und einer Abnahme der Schneemenge in vielen Wintersportregionen feststellen. Sowohl der Einsatz von Kunstschnee als auch die Pistenpräparierung zählen zu den Anpassungsstrategien gegen die Auswirkungen dieses Klimawandels. In den Alpen kommt mittlerweile kaum noch ein Wintersportort ohne Kunstschnee aus. Betreiber von Wintersporteinrichtungen stellen sich auf den Klimawandel, kleiner werdende Kälteperioden und eine Erhöhung der Produktion von Kunstschnee ein. Mithilfe technischer Schneepflege lässt sich eine Vorarbeit leisten, um eine technische Beschneiung effizienter einzusetzen. Die Pistenpräparierung kann die für den Skibetrieb erforderliche Mindestschneehöhe um 10–20 cm verringern und erhöht somit die Möglichkeit, trotz verringerter Schneemengen, den Skibetrieb aufrechtzuerhalten. Eine OECD-Studie geht jedoch davon aus, dass im Falle eines weiteren Anstiegs der Umgebungstemperaturen über einen bestimmten Grenzwert hinaus, weder die Kunstschneeerzeugung noch die Pistenpräparierung in den Alpen auf Dauer eine gangbare Lösung sein werden und Wintersport in den Alpen langfristig kaum noch möglich sein wird. Die langfristige Fortführung des Skibetriebs hängt somit von der Erreichung der im Pariser Übereinkommen vereinbarten 1,5-Grad- und Zwei-Grad-Ziele ab. Zu beachten ist hierbei, dass die Pistenpräparierung durch ihren Energiebedarf zum Ausstoß von Treibhausgasen selbst ganz erheblich beiträgt.

Mehr als die Hälfte der CO₂-Emissionen eines Skigebiets entstehen durch die Pistenpräparierung. Beim Skigebiet Snow Space in Wagrain sind es laut Geschäftsführerin Christina König etwa 4150 Tonnen CO₂-Emissionen pro Wintersaison für das ganze Skigebiet, wobei rund die Hälfte davon die Pistenraupen ausmachen. In Österreich sind etwa 2.000 Pistenraupen im Einsatz die pro Jahr rund 30 Millionen Liter Diesel verbrauchen. Das entspricht einem CO₂-Ausstoß von 40.000 Tonnen (dem einer Kleinstadt).

Mechanische Schäden durch Pistenpräparierung

Leichte Beschädigung am ungeschützten Erdreich/Wiese durch die Ketten einer Pistenraupe. Im Bild sind die Beschädigungen zu sehen, die bei der Geradeausfahrt entstehen

Durch die Präparierung von Skipisten können mechanische Schäden an der Bodenvegetation entstehen. Bei zu geringer Schneedecke kann z. B. durch die Raupenketten und Räumschilder der Pistenraupen – vor allem an Geländekanten und Buckeln – die Vegetation abgeschert werden. Ebenso bei engen Wendemanövern.

Durch die große Auflägefläche von Pistenraupen hat deren Gesamtgewicht (5 bis etwa 12 Tonnen) in der Regel keine relevante Bedeutung, da durch die breiten Raupen der Druck auf den Boden im Normalbetrieb geringer ist als bei einem Fußgänger.

Biologische Schäden durch die Pistenpräparierung

Durch die Verdichtung der Schneedecke kann die Luftzufuhr für die darunter liegenden Pflanzengesellschaften beeinträchtigt werden. Im Frühjahr kommt es unter Umständen zu einem verzögerten Abschmelzen des Schnees. Dies kann wiederum Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Pflanzengesellschaften haben, die z. B. im hochalpinen Raum sehr empfindlich auf äußere Einflüsse reagieren können.

Betriebsstoffe von Pistenraupen

Der betriebsbedingte Verlust von Hydrauliköl, Motoröl und Treibstoff von Pistenraupen verteilt sich im Regelfall auf eine sehr große Fläche. Im Schadensfall kann, z. B. bei Bruch einer Hydraulikleitung, auch an einer Stelle auf dem Skigebiet eine relevante Umweltschädigung entstehen. Es wird von Betreibern versucht mit biologisch abbaubaren Hydraulikflüssigkeiten zu erreichen, dass bei einem solchen Schaden die Umweltschädigung in Grenzen gehalten werden kann. Durch die begonnene Einführung von dieselelektrischen Antrieben anstelle von dieselhydraulischen Antrieben bei Pistenraupen kann die Umweltbelastung im Schadensfall durch auslaufendes Hydrauliköl noch weiter verringert werden.

Der Vorteil von dieselelektrischen Antrieben ist auch, dass der Dieselmotor meist im optimalen Drehzahlbereich arbeitet, die elektrische Kraftübertragung einen wesentlich besseren Wirkungsgrad als die hydraulische aufweist und dadurch die Betriebskosten weiter gesenkt werden können.

Abgase der Motoren von Pistenraupen

Kässbohrer PB 100E, vollelektrisches Pistengerät mit rechnerischer Betriebszeit von 2,5 bis 3 Stunden

Der Ausstoß von Abgasen der Dieselmotoren bei Pistenraupen für die Pistenpräparierung ist in den letzten Jahren markant gesunken. So wurde zum Beispiel von der Firma Prinoth beim neuen Modell des Leitwolf der Stickoxidausstoß um 50 % reduziert und werden um 90 % weniger Feinstaubpartikel ausgestoßen (Abgasnorm: Euromot IIIb in der EU bzw. Tier 4i in Nordamerika). Dies bei gleichzeitiger Reduktion des Treibstoffverbrauchs.

Die ersten vollelektrischen Pistengeräte (Pistenraupe, Motorschlitten) sind bereits in Serienerzeugung, allerdings bisher nur für das Spuren von Loipen.

Literatur

• M. Fauve, H. Rhyner, M. Schneebeli: Pistenpräparation und Pistenpflege – Das Handbuch für den Praktiker. SLF Davos 2002. 

Weblinks

Commons: Pistenpräparierung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien