Schneekanonen sind technische Vorrichtungen zur Erzeugung von Kunstschnee. Sie werden vor allem in Wintersport-Gebieten eingesetzt, wenn durch zu geringen Schneefall bzw. Tauwetter die Schneedecke nicht zur Ausübung der diversen Aktivitäten wie Skifahren, Snowboarden etc. ausreicht. Dies kann besonders bei Talabfahrten der Fall sein.
Die Eigenschaften von Schnee hängen maßgeblich von der Form der Eiskristalle (Schneeflocken), der Temperatur sowie vom Wassergehalt ab. Die Form der Eiskristalle wird durch die Umweltbedingungen bei der Kristallisation bestimmt, sowohl bei natürlichem als auch bei künstlichem Schnee. Zu den Umweltbedingungen zählen vor allem die Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Beim Einsatz von Schneekanonen stehen den Ansprüche der Wintersportler auf möglichst "guten" Schnee vor allem der hohe technische Aufwand bzw. die hohen Kosten verursacht durch den erheblichen Energie- und Wasserverbrauch gegenüber.
Technische Verfahren
- Eiskanone: Wasser wird zu Eisblöcken gefroren, die dann zerstoßen und mit Druckluft auf die Piste geblasen werden. Einfachstes Prinzip, unabhängig von der Außentemperatur. Allerdings besteht der "Schnee" hier aus Eissplittern, nicht aus Schneeflocken und eignet sich nur schlecht zum Skifahren. Dieses Verfahren wird kaum verwendet.
Die folgenden Verfahren ahmen die natürliche Entstehung von Schnee nach, bei der kleine Wassertropfen langsam kristallisieren und so die charakteristische Form der Schneekristalle ausbilden können:
- Druckluftkanone: Aus einer Düse tritt ein Wasser-Druckluft-Gemisch bei einem Druck von 5 - 10 bar aus, bei der Ausdehnung unter Normaldruck kühlt das Luft-Wasser-Gemisch ab, so dass die Wassertröpfchen gefrieren können. Relativ geringe Schneeleistung, hoher Energieverbrauch.
- Propellerkanone: Zentrales Element ist eine Turbine (Propeller), die einen starken Luftstrom erzeugt. Rings um den Ausgang des Gehäuses befinden sich mehrere Düsen, die Wasser im Luftstrom zerstäuben sowie kleinere Druckluftdüsen, mit deren Hilfe wie bei der Druckluftkanone (s.o.) kleine Eiskristalle als Kristallisationskeime erzeugt werden. Die Größe der Wassertropfen muss den äußeren Witterungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) sowie der Wurfweite angepasst werden, um optimale Eigenschaften des Kunstschees zu erreichen. Am meisten verwendetes Prinzip, trotz des hohen Energie- und Wasserverbrauchs.
- Schnei-Lanze: An der Spitze eines bis zu zehn Meter langen Rohres, das senkrecht bzw. schräg aufgestellt wird, befinden sich Wasserdüsen. Das zerstäubte Wasser sinkt langsam zu Boden und friert dabei aus. Energiesparend, aber im Vergleich zur Propellerkanone kleine Reichweite und Schneeleistung, sowie eine stärkere Witterungsabhängigkeit.
- Kryo-Kanone: Das Wasser und Druckluft werden mit einem Kühlmittel (flüssiger Stickstoff) vermischt ausgebracht. Auch bei Temperaturen oberhalb des Gefrierpunktes möglich, durch die enormen Kosten kein flächendeckender Einsatz.
Umweltaspekte
Zunächst ist die Erzeugung von Kunstschnee nur mit einem sehr hohen Energie- und Wasserverbrauch möglich. Durch Rücklaufsysteme kann Schmelzwasser zur Schneeerzeugung wiederverwendet werden, es bleibt ggf. aber das Problem des Mineralieneintrags durch Leitungswasser bestehen, das den Boden belastet. Natürlicher Niederschlag enthält keine Mineralien.
Um das Gefrieren der Wassertröpfchen bei der Erzeugung zu erleichtern, können Kristallisationskeime verwendet werden. Besonders gut eignen sich dabei Proteine oder gar bestimmte Bakterien, in Deutschland ist der Einsatz solcher bedenklicher Mittel verboten.