Warum wird bei den Olympischen Winterspielen Kunstschnee verwendet?

Kürzlich meinten einige Leute im Internet, Kunstschnee sei eine Verschwendung von Wasserressourcen, die sich negativ auf die Ökologie und den Wasserverbrauch in Privathaushalten auswirken würde. Sie fragten sogar, warum bei den Olympischen Winterspielen kein Naturschnee verwendet werden könne. Ist der Einsatz von Kunstschnee notwendig?

Da ich spüre, wie viel Aufmerksamkeit den Eis- und Schneesportarten sowie den Olympischen Winterspielen gilt, möchte ich heute als wissenschaftlicher Forscher, der sich hauptberuflich mit dem Thema „Schnee“ beschäftigt, darüber sprechen, warum bei den modernen Olympischen Winterspielen Kunstschnee zum Einsatz kommen muss.

Der chinesische Athlet Song Qiwu beim Skisprungwettbewerb (Foto: Xinhua News Agency-Reporter Mou Yu)

Teil 1

Für die Olympischen Winterspiele wird viel Schnee benötigt, aber die natürliche Schneeversorgung ist schwierig zu decken

Im Dokument „Design Requirements for Freestyle Skiing and Snowboarding Venues for the 2022 Winter Olympics“ des Internationalen Skiverbands wird darauf hingewiesen, dass für die Hindernislaufbahn 1,07×10^5 Kubikmeter Schnee benötigt werden. selbst die kleinere Skisprungbahn muss mindestens 1,1×10^4 Kubikmeter Schnee vorhalten.

Natürlich ist reichlich Schnee die grundlegendste Voraussetzung für die Durchführung der Olympischen Winterspiele. Doch in der Vergangenheit gab es Fälle, in denen Gott „nicht nachgab“, wenn man sich auf Naturschnee verließ, und die Olympischen Winterspiele nicht reibungslos stattfinden konnten. Bei den Olympischen Winterspielen 1928 im schweizerischen St. Moritz beispielsweise wurden viele Veranstaltungen wegen Schneemangels in der Gastgeberstadt abgesagt. Auch beim 50-km-Langlauf kam es aufgrund von Schneemangel zu einer Verspätung von über einer Stunde gegenüber dem vorherigen Meister.

Mit der Entwicklung der Technologie hat die künstliche Beschneiung die Abhängigkeit der Olympischen Winterspiele vom Wetter schrittweise verändert. Das Problem, dass in der Gastgeberstadt kein oder nur wenig Schnee lag, wurde gelöst, und die Wettkämpfe wurden sicherer und zuverlässiger.

Die Skipiste des Nationalen Alpinen Skizentrums, auf der Schnee erzeugt wird, fotografiert am 16. November 2021 (Drohnenfoto). (Fotoquelle: Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua, Zhang Chenlin)

Seit bei den Olympischen Winterspielen 1980 in Lake Placid (USA) erstmals Kunstschnee zum Einsatz kam, wurde auch bei den Olympischen Winterspielen in Vancouver, Sotschi und Pyeongchang in großem Umfang Kunstschnee eingesetzt.

Teil 2

Kunstschnee macht olympische Wettkämpfe fairer

Im Zuge der Fairness, Gerechtigkeit und Standardisierung olympischer Wettkämpfe werden höhere Anforderungen an die Menge und Qualität des Schnees in den Wettkampfstätten gestellt. Um die Qualität zu sichern, spielt Kunstschnee bei den Olympischen Winterspielen zunehmend eine Schlüsselrolle.

Zunächst einmal sind die Schneeeigenschaften künstlicher Skigebiete einfach und stabil. Für die breite Öffentlichkeit bieten natürliche Skigebiete eine wunderschöne Umgebung und weichen Schnee, der sich nicht nur zum Skifahren, sondern auch zum Sightseeing eignet. Die grundlegendste Voraussetzung für die Olympischen Spiele besteht jedoch darin, dass die Athleten unter fairen und gerechten Bedingungen antreten.

Um die Fairness der Veranstaltung zu gewährleisten, müssen die Schneeverhältnisse im Skigebiet einheitlich und stabil sein, damit die Athleten aus verschiedenen Teilen der Welt unabhängig von ihrer Startreihenfolge und Wettkampfzeit stabile und faire Streckenbedingungen vorfinden.

Vor den Wettkämpfen muss der Schnee auf den Skipisten mehrmals mit einer Pistenraupe verdichtet und eingeebnet werden, um die Entstehung und den Abbau des Schnees möglichst zu verlangsamen und die Eigenschaften des Schnees stabil zu halten. In „Was sind die Unterschiede zwischen Kunstschnee und Naturschnee von der Entstehung bis zur Anhäufung?“ haben wir bereits gesagt, dass die physikalischen Eigenschaften von Naturschnee veränderlich sind, was sich auf die Leistung der Sportler und den Komfort beim Skifahren auswirkt, während Kunstschnee aus einer einzigen Schneeschicht und stabilen Eigenschaften besteht. Daher ist es nach dem Verdichten, Einebnen und Bewässern leichter, eine Skipiste mit gleichbleibenden physikalischen Eigenschaften zu erhalten.

Verdichtetes und ebenes Ski-Wettkampffeld (Bildquelle: Eigenerstellung des Autors)

Zweitens gibt es in verschiedenen Klimaregionen der Welt erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Schneedichte, des Wassergehalts und der Entwicklung von Schneekristallen in Skigebieten, was den fairen Wettbewerb von Sportlern aus verschiedenen Regionen der Welt beeinträchtigt.

Beispielsweise weisen die Tianshan-Berge und die Altai-Berge in Xinjiang, meinem Land, niedrige Temperaturen, eine geringe Schneedichte, einen geringen Wassergehalt, eine hohe Porosität und einen hohen Temperaturgradienten auf, was typische kontinentale Schneeklimata sind. Unter diesen Schneeklimabedingungen kommt es zu einer deutlichen Entwicklung und Verschlechterung der Schneeauflage, und Schneepartikel mit relativ großem Durchmesser (Tieffrost etc.) machen im Skigebiet einen hohen Anteil aus.

In Gebieten mit Meeresschneeklima wie Hokkaido, Japan und der Ostküste Kanadas sind die Temperaturen relativ hoch, die Schneedichte hoch, der Wassergehalt hoch, die Porosität gering und der Temperaturgradient niedrig. Große Schneekristalle wie Tieffrost bilden sich und zerfallen langsam. Darüber hinaus sind die Schneebedeckungsmerkmale der Alpen, die zu einem Übergangsschneeklima gehören, zwischen dem kontinentalen und dem maritimen Schneeklima angesiedelt, ebenfalls einzigartig.

Wenn Sportler, die häufig in einer kontinentalen Schneeklimazone mit geringer Schneefeuchtigkeit und vielen großen Schneekristallen trainieren, für die Teilnahme an einem Skiwettbewerb in eine maritime Schneeklimazone mit hoher Schneefeuchtigkeit und vielen kleinen Schneekristallen versetzt werden, wird dies die Leistung der Sportler und die Fairness des Wettbewerbs definitiv beeinträchtigen. Kunstschnee wird vollständig durch künstliche Bedingungen gesteuert und ist überall gleich. Dadurch können die durch das regionale Klima und die Umwelt bedingten Unterschiede in den Merkmalen der Skigebiete, die die Fairness des Sports beeinträchtigen können, vollständig ausgeglichen werden.

Teil 3

Die Anforderungen an den Schnee bei den Olympischen Winterspielen sind hoch.

Schnee in Skigebieten muss hohem Druck und hoher Belastung standhalten

Der Slogan der Olympischen Spiele lautet „Schneller, höher, stärker“. Beim Skispringen, Snowboardcross und anderen Wettkämpfen kommt es zu Hochgeschwindigkeitsstößen und rasanten Verfolgungsjagden. Daher ist für die Olympischen Winterspiele eine Beständigkeit des Schnees auf den Skipisten gegenüber hohen Stößen und hohem Druck erforderlich.

Aufprall bei Hochgeschwindigkeitskurven beim Snowboarden (Bildquelle: eigene Quelle)

Natürlicher Schnee kann den Schneebedarf beim Skispringen, Snowboard-Langlauf und anderen Veranstaltungen aufgrund seiner hohen Porosität, geringen Dichte und geringen Festigkeit nicht decken. Doch auch wenn der Schnee mit einer Pistenraupe verdichtet wird, erreicht er nicht ganz den idealen Wettkampf-Skistandard. Dies liegt daran, dass die Unterseite von natürlichem Schnee durch Temperaturgradienten leicht beschädigt wird und sich leicht verdichteter Tieffrost mit hoher Porosität, aber starker Druckfestigkeit bilden kann. Dadurch entstehen bei Sportarten mit hoher Belastung wie Skispringen Tritt- und Aufpralllöcher im Skigebiet, die den Wettkampf beeinträchtigen.

Kondensierte Tiefencreme (Bildquelle: vom Autor selbst hergestellt)

Der Internationale Skiverband schreibt vor, dass die Oberfläche alpiner Skipisten in einem kristallinen Zustand ähnlich dem von Eis bleiben muss. Solche Strecken sind hart und können dafür sorgen, dass die Oberfläche der Strecken relativ eben ist, wenn Sportler mit hoher Geschwindigkeit auftreffen und wenden. Darüber hinaus können die Bedingungen der Skipisten und die Form des Schnees stabil bleiben, unabhängig davon, welcher Spieler zuerst herauskommt. Kunstschnee-Resorts mit einer einzigen Art von Schneekristallen und stabilen Eigenschaften können die oben genannten Anforderungen gut erfüllen.

Daraus lässt sich schließen, dass Kunstschnee im Hinblick auf die objektiven Anforderungen an die Skigebiete der Olympischen Winterspiele – sei es hinsichtlich der Kontrolle des Schneevolumens, der stabilen Schneeanhäufungseigenschaften oder der hohen Druck- und Stoßfestigkeit – in hohem Maße mit den Anforderungen der Olympischen Winterspiele an die Schneeanhäufung in Skigebieten übereinstimmt und eine objektive Anforderung zur Sicherstellung der Schneequalität bei internationalen Großveranstaltungen darstellt.

Kunstschnee wird bei den Olympischen Winterspielen 2022 in Peking eine unersetzliche Rolle spielen und zu einem Garanten für Fairness und Gerechtigkeit werden.

Freuen wir uns auf die agilen Körperhaltungen und hervorragenden Ergebnisse der Athleten auf dem Skigebiet bei den Olympischen Winterspielen!

Quellen:

1. Mock CJ, Birkeland K W. Lawinenklimatologie der Gebirgszüge im Westen der Vereinigten Staaten[J]. Bulletin der Amerikanischen Meteorologischen Gesellschaft, 2000, 81(10): 2367-2392.

2. Jiansheng H, Richard MJE, Yang Liu, et al. Merkmale und Gefahren verschiedener Lawinentypen in einer kontinentalen Schneeklimaregion im zentralen Tianshan-Gebirge[J]. Journal of Arid Land, 2021, 13(4): 317-331.

3. Shandro B, Haegeli P. Charakterisierung der Art und Variabilität der Lawinengefahr im Westen Kanadas[J]. Naturgefahren und Erdsystemwissenschaften, 2018, 18(4): 1141-1158.

4. Abe O, Xu J, Liu J, et al. Scherfestigkeit natürlicher und künstlicher Tiefenreifschichten[J]. ISSW 2006-Verfahren, Marmot, CO, 2006: 7-14.

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