Het sneeuwkanon: vriend van skiërs, vijand van sneeuw

 Van een afstand zie je het verschil nauwelijks. Maar de gletsjer afzakkend verdwijnen je voeten ’s zomers plots niet meer in knisperende sneeuw, ze stappen over een wit viltachtig doek. Het laagste deel van de Oostenrijkse Schaufelferner, een gletsjer in het Oostenrijkse Stubaidal, was in de zomermaanden stevig ingepakt. Het doek beschermt de kostbare sneeuw tegen de zon, zo blijft er meer over voor het volgende skiseizoen. Een bittere noodzaak, want sneeuw is steeds zeldzamer, ook in de hoge Alpen.

De gemiddelde sneeuwdiepte neemt in Europa al sinds 1951 af, gemiddeld meer dan een procent per jaar. Vanaf de jaren 80 is bovendien een duidelijke versnelling te zien. Dat concludeerden Nederlandse klimaatwetenschappers onlangs uit zes decennia sneeuwdata. Watercyclusexpert Ryan Teuling: “Ook op grotere hoogte zien we duidelijk afname, alleen Noordoost-Scandinavië is een uitzondering.” En dat weten skioorden maar al te goed. Het sneeuwseizoen in de Alpen is meer dan twee maanden korter dan in 1970. Het seizoen begint twee weken later en eindigt vijf weken vroeger.

De oorzaak is helder. In de Alpenlanden is de temperatuur in de vorige eeuw met twee graden gestegen. Meer dan twee keer zoveel als gemiddeld op het noordelijk halfrond. En klimaatmodellen voorspellen nog meer opwarming: anderhalve graad in de eerste helft van deze eeuw en meer dan drie in de tweede helft. 

Nu betekenen hogere temperaturen meer verdamping en dus meer neerslag. En een vuistregel onder meteorologen is ook dat met elke graad temperatuurstijging de sneeuwgrens 150 meter omhoogschuift. Wie even doorrekent komt zo in 2100 uit op een stijging in de sneeuwgrens van meer dan 700 meter in vergelijking met de jaren 80, en op 70 procent minder sneeuw.

Waarschuwingsborden

In de zomer is die stijgende sneeuwgrens al goed zichtbaar. Aan de voet van de Sulzenaur-gletsjer in Oostenrijk markeren stenen met jaartallen het terugtrekkende gletsjerfront. De steen van het jaar 2000 kun je nog maar net zien vanaf de laatst geschilderde steen van 2017 en de afstand tussen de gemarkeerde stenen lijkt ook toe te nemen. Waar de gletsjer nu in een meer met betoverende blauwwitte ijsschotsen uitmondt, waarschuwen borden de wandelaars de krakende gletsjer niet te dicht te naderen. Er kunnen grote stukken afbreken, wat je op een ijskoude douche kan komen te staan.

De hogere temperaturen zorgen er ook voor dat veel skioorden met kerst nog groen zijn. Begin november heeft Les deux Alpes, een van de bekendste en grootste skigebieden in Frankrijk, voor het tweede jaar op rij het begin van het skiseizoen uitgesteld. Er ligt geen verse sneeuw op de verijsde gletsjers. De opening was op 1 december. 

Ook de vele sneeuwkanonnen in het gebied konden het uitstel niet voorkomen. De nachten waren nog te warm om ze in stelling te brengen. En dan ligt Les deux Alpes relatief hoog. De eerste lift begint op 1.650 meter, het hoogste punt is 3.130 meter. Voor pistes rond de 1.500 meter zijn de vooruitzichten ondertussen zo ontmoedigend dat de exploitanten er verstandig aan doen om een alternatieve inkomstenbron te zoeken.

Waternevel

Kunstsneeuw is hét middel voor wintersportgebieden om hun klanten te behouden. Op 40 procent van de Oostenrijkse pistes wordt kunstsneeuw gebruikt, in het Italiaanse Zuid-Tirol is dat 80 procent. Witte pistes slingeren over verder groene heuvels. Sneeuwkanonnen spuiten elke nacht en vroege ochtend onder hoge druk een waternevel de lucht in. Door de plots lagere druk en kou buiten bevriezen de druppels tot kleine ijsbolletjes: kunstsneeuw. Dat werkt overigens alleen als het buiten een paar graden vriest.

Kunstsneeuw skiet prima, ook al wijkt de structuur af van echte sneeuw, vertelt ijsspecialist en weerman Peter Kuipers Munneke. “Sneeuw uit een kanon ligt binnen een paar seconden op de grond, terwijl sneeuw uit een wolk pas na 45 à 60 minuten beneden is. Onderweg groeit het sneeuwkristal aan de randen, en als het warmer of vochtiger wordt, verandert telkens de kristalaangroei. Een echte sneeuwvlok heeft daarom veel meer uitsteeksels met veel variatie.” Een echte sneeuwlaag is daarom luchtig, fluffy. Vlokken stapelen minder efficiënt dan de ronde, compacte kunstsneeuwkorrels.

Het maken van kunstsneeuw vraagt veel water en elektriciteit. Voor een kubieke meter kunstsneeuw is volgens Zweeds onderzoek 200 tot 500 liter water nodig. De Oostenrijkse krant Der Standard berekende dat de sneeuwkanonnen in het land elk jaar circa 250 GWh verbruiken; vergelijkbaar met het verbruik van Brussel-stad. In aanschaf zijn ze niet goedkoop: een kanon kost al snel 20.000 euro. Het Oostenrijkse Lech is per seizoen meer dan 6 miljoen euro kwijt aan kunstbesneeuwing.

Het gebruikte water komt uit bergmeren of reservoirs die speciaal worden aangelegd, soms wordt water uit het dal opgepompt. Om een piste te besneeuwen is dus een hele infrastructuur nodig: waterleidingen, stroom of een centrale dieselgenerator, en soms ook een systeem van persluchtleidingen. Een waterkanon bevat een eigen compressor, maar soms is het efficiënter om een centrale compressor via leidingen te verbinden met een reeks sneeuwwaaiers (snow fans) langs een piste.

Prozac

Met kunstsneeuw kan de skipret doorgaan, maar hoogleraar hydrologie Carmen de Jong van de universiteit van Straatsburg waarschuwt al jaren voor de gevolgen van kunstsneeuw voor het berglandschap. Extra water betekent altijd extra erosie, en regelmatig zijn er lekkages in waterleidingen door bevriezing. Als het gebruikte water niet afkomstig is van een bergmeer of opslag voor gesmolten sneeuw, bevat het andere mineralen en stoffen die het milieu en de flora beïnvloeden, stelt De Jong. Bovendien is er in de bergen vaak al een watertekort, dat door het gebruik van kunstsneeuw alleen maar toeneemt.

De Amerikaanse Hopi-stam in Arizona procedeert sinds 2012 tegen het skioord Snowbowl dat water gebruikt van de afvalwaterzuivering om kunstsneeuw te maken op de pistes van Mount Humphreys, de hoogste berg in de staat. Het water bevat meststoffen en medicijnresten als prozac en ibuprofen die met de kunstsneeuw op de voor de Hopi heilige berg belanden.

Oostenrijk en Duitsland kennen een Reinheitsgebot: water voor kunstsneeuw mag niet vervuild zijn en geen toevoegingen bevatten. Frankrijk, Italië en de VS kennen zo’n gebod niet en daar zijn sommige hulpstoffen toegestaan. Calcium- en magnesiumzouten kunnen bijvoorbeeld het prille begin van ijsvorming, nucleatie, versnellen en zo je waterkanon opvoeren.

Een andere bekende toevoeging is Snomax, een gesteriliseerde en gevriesdroogde bacteriekweek. Het bevat de bacterie Pseudomonas syringae, die een eiwit produceert dat ijsvorming versnelt. Een natuurlijk product, zegt de fabrikant.

De bacterie is van nature inderdaad op elk continent te vinden. Toch is De Jong geen fan: “Wintersporters kunnen allergisch reageren op de bacterie-eiwitten, die op hun beurt weer een voedingsbodem zijn voor andere bacteriën. In Les Menuires, in de Franse Alpen, vonden we op pistes die veel kunstsneeuw bevatten E. coli-concentraties van meer dan 6.000 bacteriën per 100 milliliter.” Ter vergelijking: uw badwater bevat circa 200 bacteriën.

Onbetaalbaar

Nu al is een omslag zichtbaar in skitoerisme. Sinds de jaren 90 gaan steeds minder mensen skiën. Kerst was altijd een populaire periode, maar wordt de afgelopen jaren geplaagd door sneeuwgebrek. De lagere pistes zijn verlaten terwijl het dringen is op de hogere pistes.

Ook de stijgende prijzen jagen skiërs weg. Skistations hebben flink geïnvesteerd in snellere en hogere liften en bataljons aan sneeuwkanonnen. Dat geld moeten ze in een korter skiseizoen terugverdienen. Kostte een skivakantie vorige eeuw nog gemiddeld 500 euro, nu is dat 700 euro per persoon. Een gezin met twee kinderen betaalt dus gemiddeld 2.800 euro voor een weekje skiën, terwijl vliegreizen naar de zon juist een stuk goedkoper zijn geworden. Skiën lijkt zo weer het elitevermaak te worden van voor de jaren 80.

Naast sneeuwgebrek kampt de skisector met nog een bedreiging. De wintersporter vergrijst. In Duitsland is bijvoorbeeld één derde van de 15 miljoen skiërs ouder dan 65 jaar.

De paradox van kunstsneeuw

Sneeuwkanonnen in de Alpen redden nu vaak de sneeuwpret, maar paradoxaal genoeg versnellen ze ook het sneeuwgebrek. Ze gebruiken veel energie en stoten dus CO₂ uit. In sommige skioorden draaien de apparaten op duurzame water-, zon- of windstroom, maar veel vaker staan er dieselgeneratoren op de hellingen.

In Noorwegen loopt het onderzoeksproject Snow for the future, om kunstsneeuw te maken met warmtepompen. Een warmtepomp (je koelkast of vriezer is er een) heeft een warme en een koude zijde. De koude kant in het Noorse plan is een sneeuwmachine. Onderzoekcoördinator Petter Nekså: “Kunstsneeuw is in dit project een bijproduct. We willen woningen en gebouwen duurzaam verwarmen met warmtepompen. Daarbij komt kou vrij, en die willen we gebruiken om sneeuw te maken.”

De bouw van een prototype begint volgend jaar. Het project wordt ondersteund door de Noorse skibond. Veel Noren kunnen ’s winters op hun langlaufski’s de deur uitglijden en willen dat graag zo houden. Nekså: “Een warmtepomp kan ook als het niet vriest kunstsneeuw produceren. Je bent onafhankelijk van de buitentemperatuur.”

Sneeuwkanonfabrikant TechnoAlpin ontwikkelde een sneeuwfabriek die onafhankelijk werkt van de buitentemperatuur. Het is een grote container die je nabij een piste kunt plaatsen en die dagelijks 200 kubieke meter sneeuw levert. Met een bully, een speciale sneeuwbulldozer, wordt die over de piste verspreid.

De fabriek is een grote ijsmachine. Water bevriest in de container op een gekoelde ronddraaiende stang waar het ijs telkens vanaf wordt afgeschraapt. Speciale crushers breken het ijs zo fijn op dat het op sneeuw lijkt. Het apparaat kost meer dan een half miljoen euro, maar je kunt er de klok rond sneeuw mee maken, ook als het niet wil winteren.

Een kubieke meter uit de sneeuwfabriek kost wel meer dan 20 kWh aan energie, ruwweg het vijfvoudige van een kubieke meter uit een sneeuwkanon in de vrieskou.

Ook het Nederlandse Polar Europe heeft een sneeuwtechnologie in huis voor alle weersomstandigheden. Zijn sneeuwkanonnen maken kunstsneeuw in een speciale tent waarin ook ijskoude vloeibare stikstof wordt geblazen. Michael de Ruiter: “Doordat we de temperatuur en watertoevoer heel precies kunnen regelen, kunnen we elk soort sneeuw maken. Plaksneeuw voor een sneeuwbalgevecht of glijsneeuw voor olympische langlaufers in Pyeongchang.”

Het bedrijf wordt wereldwijd ingehuurd. Het zorgde zelfs voor sneeuw op een kinderfeestje van de president van Gabon. Vanaf half december maakt Polar Europe de sneeuw voor het Winterparadijs in de RAI. “Om de dag een vers pak”, aldus De Ruiter. De redding voor alpine skipistes is deze stikstoftechnologie echter niet. “Vloeibare stikstof is kostbaar. Je kunt echt niet dag in, dag uit met tankwagens de berg oprijden.”