Das Modul zur technischen Beschneiung erlaubt den Einsatz des Modells auch für Wintersportgebiete mit beschneiten Pistenabschnitten. Es ist nur aus dem Abflussbildungsmodul PSCN heraus ansteuerbar.
Wesentliche Randbedingungen sind:
- potenzielle Beschneiungsperiode (z. B. 01. November bis zum 31. März des Folgejahres),
- Wasservorrat für die Grundbeschneiung (z. B. 2350 m³/ha),
- Wasservorrat für die Nach- und Ausbesserungsbeschneiungen (z. B. 2350 m³/ha),
- Schneileistung der Anlage (l/d),
- Zielschneehöhe (45 cm),
- aktuelle meteorologische Bedingungen.
Eine wichtige Randbedingung für die technische Beschneiung ist die Kühlgrenztemperatur (FKT). Die Kühlgrenztemperatur, gemessen als Feuchtkugeltemperatur, ist die tiefste Temperatur, die sich durch direkte Verdunstungskühlung erreichen lässt. Dabei steht die Wasserabgabe einer feuchten Oberfläche mit dem Wasseraufnahmevermögen der umgebenden Atmosphäre im Gleichgewicht. Aufgrund der Verdunstungskälte liegt die Kühlgrenztemperatur in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte unterhalb der Lufttemperatur. Die Temperaturabsenkung ist dabei umso größer, je trockener die umgebende Luft ist (Grassmann et al., 1997).
Der Grenztemperaturbereich ist jener Bereich, bei dem die Schneeerzeugung qualitativ und wirtschaftlich noch sinnvoll ist. Qualitative Schneeerzeugung bedeutet, dass der Schnee nicht zu nass ist. Ein allgemein verbreiteter Wert, der in Projektierungen verwendet wird, ist mit 400 kg/m³ Schnee angegeben, bzw. ein Bereich von 360 bis 430 kg/m³. Als obere Grenze wird von einem FKT-Wert von -3 °C ausgegangen (https://de.wikipedia.org/wiki/Schneekanone).
Die Berechnung der Feuchtkugeltemperatur erfolgt im Modell über eine Näherungsformel, wie sie von der Fachhochschule Nordwestschweiz – Institut für Thermo- und Fluid-Engineering (http://www.schweizer-fn.de/lueftung/feuchte/feuchte.php) angegeben wird:
FKT = -5,809 + 0,058 · RF + 0,697 · LT + 0,003 · RF · LT
FKT Feuchtkugeltemperatur (°C)
RF relative Luftfeuchtigkeit (%)
LT Lufttemperatur (°C)
Der Gültigkeitsbereich dieser Formel liegt für die Lufttemperatur zwischen -10 °C und +5°C und für die relative Luftfeuchtigkeit zwischen 10% und 100%.
Da das Modell in täglicher Auflösung rechnet, die Beschneiung aber zumeist in der Nacht, bzw. den Morgen- und Abendstunden stattfindet, wird die Lufttemperatur in Formel (3) als Mittel aus Tagesminimal- und Tagesmitteltemperatur berechnet.
Außerdem wird angenommen, dass eine technische Beschneiung nur bei Windgeschwindigkeiten unter 10 m/s stattfinden kann. Bei Erfüllung dieser beiden Randbedingungen wird eine Beschneiung simuliert, wenn Bedarf besteht (Grundbeschneiung nicht abgeschlossen oder Schneehöhe < 45 cm).
Technischer Schnee unterscheidet sich in seiner Struktur (30–350 Mikrometer, Kugelform) ganz wesentlich von Neuschnee (50–100 Mikrometer, hexagonale Formen) (u.a. de Jong, 2012). Je nach äußeren Bedingungen beträgt die Dichte von künstlich erzeugtem Schnee 300–500 kg/m³ (Naturschnee: 10–80 kg/m³). Die Dichte des produzierten Schnees wird nach einem Ansatz von Meister (1985) berechnet, der mit dem Faktor 4,8 zur Berücksichtigung der höheren Dichte des technischen Schnees korrigiert wird.
rho_D0 = 4.8 · (54.5 · (5 – LT)-1.15 + 5) / 100
rho_D0 Dichte des technisch erzeugten Neuschnees [kg/m³]
Die Grundbeschneiung erfolgt unabhängig vom natürlichen Schneeangebot.
Da generell von einer Pistenpflege auch bei Naturschnee ausgegangen wird, wird für Pistenflächen eine Mindestschneedichte von 0,3 % angenommen.