Spanning onder de sneeuw, powered by Supersnow-technologie

Het klimaat wordt warmer, maar de opvolgers van Marcel Hirscher en Lindsey Vonn, evenals dagelijkse wintersportliefhebbers, kunnen optimistisch naar de toekomst kijken — er zal geen tekort zijn aan sneeuw. Supersnow-technologie, ondersteund door de automatisering van Siemens, helpt bij het maken van sneeuw op hellingen over de hele wereld.

Sneeuwmaken is een natuurlijk onderdeel geworden van de activiteiten van skiresorts, en geschikte sneeuwbereidingsstrategieën maken het mogelijk om zelfs van een paar koude dagen gebruik te maken om een duurzaam sneeuwdek aan te leggen. Omdat sneeuw zonlicht weerkaatst zonder warmte op te nemen, kunnen skiërs en snowboarders wekenlang plezier beleven, waarbij de structuur behouden blijft, zelfs bij temperaturen boven het vriespunt.

Kunstsneeuw wordt gemaakt door microdruppels te besproeien die, als ze in de ijskoude lucht vallen, in sneeuw veranderen. Een sneeuwpistool werpt geatomiseerd water uit onder een druk van 40 bar, terwijl extra sproeiers het kristallisatieproces versnellen, waardoor het water wordt omgezet in fijne sneeuw.

„We gebruiken hiervoor twee soorten sproeiers: watersproeiers en nucleatiesproeiers. Deze laatste produceren fijnere druppels, en bovendien wordt het water met perslucht naar buiten geblazen, waardoor het bevriest. Natuurlijk is vorst essentieel om dit proces te laten plaatsvinden,” legt uit Robert Moczarny, Member of the Management Board van Supersnow.

En dit is nog maar het begin, want automatisering domineert moderne skipistes. Sneeuwmachines zijn uitgerust met weerstations en controlesystemen, waardoor ze gedeeltelijk of volledig autonoom kunnen werken wanneer ze geïntegreerd zijn met de Snowmatic-systeem geleverd door Supersnow.

„Om te beginnen met sneeuwmaken hebben we verschillende dingen nodig. Eerst water. Het water moet koud zijn, wat betekent dat koeltorens nodig zijn. We moeten ook het water onder hoge druk naar de sneeuwmachines leveren, en daarvoor zijn pompstations met pompsets en een pijpleidingsysteem op de helling ideaal.” legt uit Robert Moczarny van Supersnow. „We hebben ook controlesystemen en geavanceerde automatisering nodig om zo'n installatie te beheren. Dit is waar componenten van Siemens een rol spelen, die de basis vormen van veel van onze oplossingen,” voegt hij eraan toe.

De belangrijkste elementen van sneeuwmaken zijn de apparaten die daadwerkelijk „sneeuw produceren”, zoals sneeuwkanonnen, lansen en het hele systeem voor het regelen van de sneeuwproductie. Maar zoals de experts van Supersnow benadrukken, zijn mensen de belangrijkste factor: hooggekwalificeerde professionals die verantwoordelijk zijn voor het ontwerp, de bouw en de bediening van de apparatuur en complete „sneeuwproductiesystemen”.

„Maar uiteindelijk hangt alles nog steeds af van het weer. Dat is deels een grap, deels waar, want in werkelijkheid vertelt de voorspelling ons of het sneeuwmaken kan beginnen. Als de omstandigheden naar verwachting gunstig zullen zijn, starten we het systeem, waarbij we specificeren waar en hoe er sneeuw gemaakt zal worden. In oplossingen waarbij pompstations en kleppen automatisch worden bestuurd, bepaalt het toezichthoudend personeel alleen de parameters en het werkingsbereik van de sneeuwruimingsapparatuur. In niet-geautomatiseerde systemen moet dit werk door mensen worden uitgevoerd en voortdurend worden gecoördineerd,” zegt Mateusz Lukaszczyk, regiomanager bij Supersnow.

De efficiëntie van het sneeuwmaken hangt af van de hoeveelheid water die wordt geleverd, evenals van het aantal en de configuratie van de sproeiers. In het geval van sneeuwkanonnen zijn ook het vermogen en de efficiëntie van de ventilator, die zorgt voor een goede verneveling van sneeuwdeeltjes, cruciaal. Het eindresultaat wordt bereikt door alle parameters te optimaliseren: waterdebiet, druk, luchtopbrengst en werking van de ventilator.

Of het sneeuwbereidingsproces correct verloopt, kan worden geverifieerd door de sneeuwkwaliteit te analyseren, met inbegrip van de dichtheid, temperatuur en volume. Deze parameters worden zowel tijdens de productie als direct op de helling gecontroleerd. In de meeste sneeuwmachines wordt het regelproces automatisch uitgevoerd, hoewel deze parameters ook handmatig kunnen worden geregeld.

„Doorgaans selecteren we de sneeuwkwaliteit op een schaal van 1 tot 7, en de automatisering zorgt voor de rest. In handmatige systemen moeten deze instellingen met de hand worden aangepast,” legt uit Mateusz Lukaszczyk van Supersnow.

Modellen die de sneeuwproductie op hellingen optimaliseren, zijn nuttig bij het bepalen van de optimale sneeuwbereidingsparameters. Deze modellen analyseren temperatuur, luchtvochtigheid, windsnelheid, watertemperatuur en andere omgevingsfactoren. De plaatselijke omstandigheden zijn echter de belangrijkste factor bij de keuze van de juiste instellingen. Daarom wordt bij de sneeuwstrategie rekening gehouden met weersvoorspellingen, maar ze zijn niet de meest doorslaggevende input voor het model.

Het sneeuwmaken gebeurt met lansen en sneeuwpistolen die op een stabiele basis zijn gemonteerd en die zijn aangesloten op brandkranen. Deze oplossing is gebaseerd op automatisering, geleverd door Sneeuwmatiek, een computersysteem ontwikkeld door Supersnow voor het besturen en monitoren van alle apparatuur en voor het toezicht op het sneeuwbereidingsproces. De automatisering die door Supersnow wordt gebruikt, is gedeeltelijk gebaseerd op oplossingen van Siemens.

„Het systeem regelt de parameters voor het maken van sneeuw, zoals temperatuur, waterdebiet en druk. Het controleert ook de luchttemperatuur, evenals de bedrijfsparameters van apparatuur en stroomvoorziening. Het zorgt voor een goede regeling van zowel pompstations als sneeuwmachines,” legt uit Robert Moczarny van Supersnow.

Apparaten uit het Siemens-ecosysteem worden gebruikt in belangrijke componenten van Supersnow-systemen, namelijk in pompstations en sneeuwkanonnen.

„In het laatste geval, controllers van de S7‑1200 De serie vormt het hart van het apparaat. Deze controllers gebruiken algoritmen die bijvoorbeeld de sneeuwkwaliteitsfactor berekenen in relatie tot andere parameters. Siemens-controllers zijn ook verantwoordelijk voor andere belangrijke gebieden, zoals drukregeling, parameterbewaking, stroomberekeningen en PID-regeling. In pompstations zijn apparaten van Siemens onder andere verantwoordelijk voor de stroomregeling en het afhandelen van pompprocessen volgens vooraf gedefinieerde scenario's en algoritmen,” legt uit Marcin Koter, Verkoopmanager bij Siemens.

Het portfolio van Siemens-producten dat door Supersnow wordt gebruikt, omvat ook softstarters — SIRIUS 3RW, die zorgen voor een soepele start van de motor en een stille stop, en HMI-panelen. Deze zorgen voor een eenvoudige en efficiënte interactie met Supersnow-oplossingen, waardoor apparatuur eenvoudig kan worden bediend en processen kunnen worden bewaakt en bestuurd.

Sneeuwmaken is energie-intensief. Het vereist het gebruik van elektrische apparatuur met een hoog vermogen en verbruikt aanzienlijke hoeveelheden water. In systemen die door Supersnow zijn ontworpen, speelt energieoptimalisatie daarom een belangrijke rol.

„Afhankelijk van hoe groot het skigebied is, kan het water- en energieverbruik aanzienlijk variëren. In een van de grotere resorts in Polen, waar ongeveer 250 sneeuwkanonnen in bedrijf zijn, bedraagt het dagelijkse waterverbruik bijvoorbeeld 70.000 m³. Het systeem gebruikt maar liefst vier pompstations met een totale capaciteit van 3.000 m³ per uur en een gecombineerd systeemvermogen van 6,48 MW. In totaal worden 18 hogedrukpompen gebruikt om sneeuw te produceren,” legt uit Mateusz Lukaszczyk van Supersnow.

De optimalisatie van de energie-efficiëntie die door Supersnow wordt uitgevoerd, is van toepassing op verschillende systeemcomponenten. Een belangrijk aspect van besparingen is het minimaliseren van het energieverbruik van de sneeuwkanonnen zelf. Andere onderdelen van de installatie zijn ook ontworpen om het water- en energieverbruik tijdens het sneeuwproces te verminderen.

„De geometrie van de waaierbladen is ontworpen om een zo hoog mogelijke luchtstroom te bereiken met een zo laag mogelijk verbruik van elektrische energie. Het optimaliseren van de parameters voor het maken van sneeuw is een continu proces, omdat er in zulke complexe systemen honderden optimalisatiepunten zijn,” legt uit Dariusz Kaczor, hoofd productontwikkeling voor sneeuwproductie bij Supersnow.

Sneeuwmachines werken meestal's nachts, wanneer de temperatuur het laagst is, hoewel op sommige hellingen ook overdag sneeuw wordt geproduceerd. Van april tot oktober worden onderhoudswerkzaamheden uitgevoerd, waaronder systeemupgrades en -verbeteringen, uitbreidingen van de installatie of vervanging van versleten onderdelen. Tijdens het onderhoud worden controles uitgevoerd op de toestand en dichtheid van watersecties, worden de bedrijfsparameters van het pompstation gecontroleerd, worden filtersystemen, filters en sproeiers van sneeuwkanonnen gereinigd, en worden de prestaties getest.

„Wat de sneeuwstrategie betreft: de meest intensieve sneeuwproductie vindt plaats vlak voor het seizoen, om de pistes zo effectief mogelijk voor te bereiden. Later wordt er indien nodig sneeuw gemaakt tijdens opeenvolgende weervensters. In Polen duurt het skiseizoen ongeveer vier maanden. Maar om het tot een succes te maken, werken we er gedurende het hele jaar intensief aan,” onthult Mateusz Lukaszczyk van Supersnow.

Automatiseringsoplossingen op basis van apparaten en software van Siemens zorgen voor een betrouwbare werking van het sneeuwruimingssysteem gedurende het hele seizoen.

„Systemen ontwikkeld door Supersnow bewijzen al 25 jaar hun betrouwbaarheid. De grootste uitdaging bij het maken van sneeuw is ongetwijfeld het maximaliseren van de sneeuwproductie. Daarom is het zo belangrijk dat de apparatuur werkt op basis van betrouwbare automatisering — en dat is precies wat wij bieden,” zegt Marcin Koter van Siemens.

„Door de klimaatverandering is het weervenster dat de productie van kunstmatige sneeuw mogelijk maakt vaak erg kort. Onze ingenieurs optimaliseren de apparatuur om onder alle omstandigheden te kunnen werken, waarbij ze zich met name richten op extreem uitdagende temperaturen rond de 0 graden Celsius, wat de limiet is voor de productie van kunstsneeuw met behulp van sneeuwkanonnen met ventilator,” concludeert Dariusz Kaczor van Supersnow.