Auswirkungen von Klimawandel und künstlicher Beschneiung auf Wurmberg und Winterberg im Harz

Auswirkungen von Klimawandel und künstlicher Beschneiung

auf Wurmberg und Winterberg im Harz

Carmen de Jong

Universität Savoyen, Frankreich

Der Klimawandel

Erwartete Veränderungen der Sommertemperaturen

(Vergleich 1961 - 1990)

(OECD 2008, nach Schaer et al. 2003)

Fre

qu

en

z

Fre

qu

en

z

Fre

qu

en

z

Temperatur (°C)

Beobachtungen

Simulation heutiges Klima

Simulation zukünftiges Klima

Veränderung der Schnee/Regen-Verhältnisse

(Histalp Böhm 2008)

Kitzbüheltal, Österreich (790 m)

mm

Schnee

Regen

Gesamt

Schnee wird stetig durch Regen ersetzt

Department Savoyen (1000 m)

60%

1959

Schnee (mm)

Regen (mm)

100

50

0

Pro

zen

t Sc

hn

ee

/Re

gen

2012

Data von Météo France 2008 und Marty & Meister 2012

43%

Kitzbüheltal (790 m)

66%

50%

Sonnblick (3105 m)

90% 84%

Weissfluhjoch (2540 m)

1800

79% 72%

2002 1980 1980 2009 2009

Von schnee- zu regendominiertem Regime um 1000 m seit 2000 !

8 7 6 5 4 3 2 1 0

Ab

flu

ss (

m3/s

) Auswirkungen des Klimawandels auf alpine Flüsse

Piave: Boite bei Podestagno: 82 km2

Jan Feb Mar Apr May June Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Mittelwert 1938 - 1965

Mittelwert 1993 - 2010

Monat

Modifiziert von de Jong nach Rampazzo & Vecelio (2011)

30 – 40 % < Abfluss !

Die Auswirkungen der Kunstschneeproduktion in den Alpen

Naturschnee Kunstschnee

- Wasser wird unter Druck in kleine Tropfen zerkleinert und erst in der kalten Außenluft gefroren

- Kristalle sehen aus wie Eiswürfel

Unterschied zwischen Kunst- und Naturschnee

- wird aus dem Wasserdampf in den Wolken erzeugt

- Kristalle sehen aus wie Sterne

- 4 x dichter und 50 x härter als natürlicher Schnee

Photo: Kees Wolthoorn Oktober 2007

Produktion von Kunstschnee (bis auf 3000 m und auf Gletschern für Sommerskifahren)

Bewässerung von Mais = 1700 m3 / ha Produktion von Kunstschnee ≈ 4000 m3 / ha

ALPEN

Von Kunstschnee bedeckte Flächen Wasserverbrauch 2005 25 000 ha 95 Mio. m3

2011 50 000 ha 190 Mio. m3

Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Kunstschnee

Kunstschnee auf den Attelas- und Ruinettes-Pisten, Verbier (Schweiz), 28. November 2011

Die Eröffnung der Skisaison musste um 2 Wochen verschoben werden !

Photo: Verbinet.com

Untere Grenze des Kunstschnees in La Plagne (Frankreich), 23. November 2011

Photo: de Jong

Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Kunstschnee

Die Eröffnung der Skisaison musste um 2 Wochen verschoben werden !

Kunstschnee auf Skipiste

Brigels, Graubünden, während der Winterdürre, Januar 2011

Photo: Kees Wolthoorn

Probleme am Ende der Saison

Die Saison musste 2 Wochen früher beendet werden!

Kunstschnee in Val Thorens (Frankreich), 18. April 2011

Probleme in Balderschwang, Oberallgäu

Absage des Riesenslalom-Weltcups der Männer in Kitzbühel (Januar 2012)

- Investitionen

- Laufende Kosten

- Wasserverfügbarkeit

- Schneesicherheit

heute 2025

Min. Schneehöhe auf Pisten

Kunstschnee

Naturschnee

Zeit

Die Grenzen der Kunstschneeproduktion in den Alpen

Nach Hofstaetter 2009, modifiziert durch de Jong 2010

Sch

neeh

öh

e (

cm

)

30

0

100

Jetzige Situation im Harz

(modifiziert nach Marnezy et al. 2008 & DDT Savoie 2011)

20

10

Die Entwicklung der Kunstschneeproduktion und den Wasserspeicherbecken in Frankreich

su

rfa

ce

co

ve

red

bi a

rtif

icn

ow

(h

Jahr

19

85

19

95

20

05

An

za

hl d

er

Wa

ss

ers

pe

ich

erb

eck

en

5 000

6 000

4 000

3 000

2 000

1 000

0

19

80

19

90

20

00

Mit Kunstschnee bedeckte Flächen (Frankreich)

Wasserspeicherbecken 80

60

40

20

100

120

Mit Kunstschnee bedeckte Flächen (Savoyen)

Wasserverbrauch für Kunstschnee (Frankreich)

20

10

W

as

se

rvo

lum

ina

(M

illio

ne

n m

3)

Bau eines Speicherbeckens auf 14 ha Fläche (Courchevel)

Verlust der CO2-Speicherfunktion

ungefähr 4200 Tonnen CO2 werden freigesetzt

Photo: Damelet

Der Untergrund wird mit undurchlässigen Membranen bedeckt

Photo: Damelet

Zerstörung von Böden: bis zu 20 m tief

Photo: Damelet

Photo: Kees Wolthoorn

“Speicherteiche” auch wie auf dem Wurmberg und Winterberg?

Austrocknung von Feuchtgebieten

Val Thorens (Frankreich)

Ursprünglicher Umfang des Feuchtgebietes

Speicher becken

Feuchtgebiet

Zustand von Skipisten nach mehr als 10 Jahren künstlicher Beschneiung

Photo: de Jong

Zunahme an Abfluss und Schwebfracht auf Skipisten

Photo: de Jong Les Menuires (Frankreich), 5. Juni 2012

Bau einer neuen Skipiste (Garmisch-Partenkirchen für die erfolglose Olympia-Kandidatur)

Doering, Gesellschaft für ökologische Forschung 2011

27.7.2007 25.8.2008 09:34

25.8.2008, 11:13 19.11.2008

Kunstschnee und Wasserverschmutzung: ein Teufelskreis (Herbst)

de Jong 2011

1000 m

- 10 % weniger Abfluss - 20 % weniger Abfluss

de Jong 2011

1000 m

- 80 % weniger Abfluss - 80 % weniger Abfluss

Kunstschnee und Wasserverschmutzung: ein Teufelskreis (Winter)

“Wir können seit sieben Jahren kein Leitungswasser mehr trinken. Wir hatten damals alle während einer Woche Magen-Darm-Erkrankungen, als verseuchtes

Wasser aus dem Kunstschneespeicher sich mit unserem Trinkwasser mischte.“

Bruno Vassyiere, Professor und Einwohner von Peisey, 1310 m (nahe Skigebiet) 2011

Probleme des Wasser-Managements (infolge des Fehlens von Monitoring und Kontrollen)

“We are taking the decision of whether to use water for snowmaking or drinking water for our

tourists from minute to minute”

Alain Boulogne, Mayor of Les Gets (ski resort in Upper Savoy) 2008

“Wir entscheiden von Minute zu Minute, ob das Wasser für die Schneeproduktion genutzt wird oder als Trinkwasser den Touristen zur Verfügung steht.”

Alain Boulogne, Ehemaliger Bürgermeister von Les Gets (Skistation in Hochsavoyen) 2008

Der Harz

Einzugsgebiete der Warmen und Kalten Bode

Pagenkopf 2003

Wurmberg

Winterberg

Lage der geplanten Skigebiete

Die Temperaturen auf 2400 m Höhe in den Alpen sind nicht mit dem Wurmberg vergleichbar!

Mit

tler

e jä

hrl

ich

e T

emp

erat

ur

(°C

)

Am Grand Saint Bernard liegt die durchschnittliche mittlere Jahrestemperatur 7 Grad unter der des Wurmbergs!

Marty & Meister 2012

Temperaturgang Braunlage (607 m Höhe)

5

4

3

2

Temperatur am Brocken

Tem

pe

ratur am

Bro

cken

(°C)

Nach DWD und Harzerwasserwerke 2007

10% Abnahme alle 10 Jahre !

Entwicklung der Schneedecke am Brocken

Nach DWD 2010

Braunlage, Harz (25. Februar 2011)

Winterberg, Sauerland (7. Februar 2010)

Mögliche Zukunftsszenarien (künstliche Beschneiung am Kronplatz, Dolomiten)

Windverwehungen – ein Problem

Grenzen der Kunstschneeproduktion

Luft

tem

pe

ratu

r (°

C)

Harzklima

Optimale Temperatur in den Alpen (-3° bis -7°C)

Relative Luftfeuchte (%C) Harzbeschneiung

Skibetriebstage mit und ohne Kunstschnee

Es ist nicht möglich, konstant 120 Betriebstage zu erreichen !

80 Betriebstage im Mittel mit Kunstschnee

und 60 ohne Kunstschnee !

Nach Montenius Consult 2011

Vergleichsbeispiel des Baues eines Speicherbeckens

Gruenten, Garmisch-Partenkirchen

Geplante Lage von Speicherbecken und Kunstschneepisten

Speicher- becken

WSG Wurmberg Schutzzone III

Skipisten mit Kunstschnee

Geoinfometric 2011

Geplanter Ort für das Speicherbecken

Wurmberg, Harz

Photo: de Jong 26 Juli 2012

Vergleichbares künstliches Speicherbecken

Oberwiesental

Abnahme des Abflusses der Warmen Bode

Mittlerer Abfluss

Nach Pagekopf 2003

Abnahme

Ab

flu

ss m

3/s

7

6

5

4

3

2

1

0

1.8

.20

11

1.9

.20

11

1.1

0.2

01

1.1

1.2

01

1.1

2.2

01

1.1

.20

12

1.2

.20

12

1.3

.20

12

1.4

.20

12

1.5

.20

12

1.6

.20

12

1.7

.20

12

Abflussgang der Warmen Bode in Braunlage

Abfluss Bode

Restwasserabfluss

Abfluss reduziert um Entnahme

Na

ch

Wu

rmbe

rgse

ilba

hn 2

011

und L

HW

SA

Ab

flu

ss m

3/s

7

6

5

4

3

2

1

0

1.8

.20

11

1.9

.20

11

1.1

0.2

01

1.1

1.2

01

1.1

2.2

01

1.1

.20

12

1.2

.20

12

1.3

.20

12

1.4

.20

12

1.5

.20

12

1.6

.20

12

1.7

.20

12

Abflussgang der Warmen Bode in Braunlage

Abfluss Bode

Restwasserabfluss

Abfluss reduziert um Entnahme

Kritische Monate mit 1 Füllung ! (November, Mai und Juni)

Kritische Monate mit 2 Füllungen ! (August, Oktober, November, Mai, Juni und Juli)

Na

ch

Wu

rmbe

rgse

ilba

hn 2

011

und L

HW

SA

Ab

flu

ss m

3/s

7

6

5

4

3

2

1

0

1.8

.20

11

1.9

.20

11

1.1

0.2

01

1.1

1.2

01

1.1

2.2

01

1.1

.20

12

1.2

.20

12

1.3

.20

12

1.4

.20

12

1.5

.20

12

1.6

.20

12

1.7

.20

12

Abflussgang der Warmen Bode in Braunlage

Abfluss Bode

Restwasserabfluss

Abfluss reduziert um Entnahme

Kritische Monate mit 1 Füllung ! (November, Mai und Juni)

Kritische Monate mit 2 Füllungen ! (August, Oktober, November, Mai, Juni und Juli)

Aber wahrscheinlich sind 4 -5 Füllungen pro Winter notwendig !

Na

ch

Wu

rmbe

rgse

ilba

hn 2

011

und L

HW

SA

Warme Bode, 26. Juli 2012

Abfluss: 0,27 m3/s

Photo: de Jong 26 Juli 2012

Ab

flu

ss m

3/s

7

6

5

4

3

2

1

0

1.8

.20

11

1.9

.20

11

1.1

0.2

01

1.1

1.2

01

1.1

2.2

01

1.1

.20

12

1.2

.20

12

1.3

.20

12

1.4

.20

12

1.5

.20

12

1.6

.20

12

1.7

.20

12

Abflussgang der Warmen Bode in Braunlage

Abfluss Bode

Restwasserabfluss

Abfluss reduziert um Entnahme

Na

ch

Wu

rmbe

rgse

ilba

hn 2

011

und L

HW

SA

3 D-Darstellung der Wurmberg und Winterberg-Skigebiete

Mögliche Kontaminationswege

Mögliche Austrocknung der Quellen

1000

900

800

700

600

500

m

Schutzzone II Schutzzone III

Speicherbecken

Hangquellen

Geoinfometric 2011

Ein Speicherbecken folgt nach dem anderen !

Photo: Doering Deutsche Gesellschaft für Ökologie

Algenbildung in einem Speicherbecken

Bödele (45 000 m3, 12 m tiefe, 1250 m Höhe), Garmisch-Partenkirchen

Photo: Doering Deutsche Gesellschaft für Ökologie

Wasserqualität des Speicherbeckens von Sankt Andreasberg

Photo: de Jong 24 Juli 2012

Kühltürme an einem Speicherbecken

Photo: Axel Doering, Deutsche Gesellschaft für Ökologie

Skiurlauber erwarten schneesichere Pisten

…. anstelle dass sie sich an den Klimawandel anpassen und nach Alternativen suchen, die nicht noch mehr zum Klimawandel beitragen

Temperatur bis 2050 + 1 bis 2 °C

Temperatur bis 2100 + 1,5 bis 3,5 °C (Winter stärkere Zunahme als Sommer !!)

30 % < Niedrigwasserabfluss im Sommer (Juli - September)

25 – 50 % > Niedrigwasserperioden

Weniger potentielle Tage verfügbar zur Kunstschneeproduktion

Mehr Regentage, weniger Schneetage

Auswirkungen auf den Skibetrieb Klimawandel

Hydrologischer Wandel

Weniger Wasser verfügbar für die Kunstschneeproduktion

Mehr Nutzungskonflikte (Restwasser für Fischökologie)

Verunreinigung des Trinkwassers

Versiegen von Quellen

Weniger Skibetrieb

Verlust von Feuchtgebieten (Petry & Lange , NLWKN und Harzwasserwerke 2011)

Photo: de Jong 2012

Am Wurmberg und in Schierke ist es im Prinzip zu warm und zu feucht, um mit Sicherheit am Anfang und Ende der Saison zu beschneien

Die Pisten auf dem Wurmberg liegen auf dem Süd- und Südosthang, was die Anfälligkeit auf Schneeschmelze steigert, aber gleichzeitig die potentielle Tage der Kunstschneeproduktion reduziert

Im Frühjahr, mit der zusätzliche Kunstschneeschmelze auf den undurchlässigen Pisten, gibt es eine erhöhte Hochwassergefahr und ein erhöhtes Risiko von Erosion auf den Pisten

Im Sommer, Herbst und teilweise im Frühjahr kann es zu Niedrigwasserproblemen kommen. Was geht dann vor – die Beschneiung und Erwartungen der Touristen oder die Wasserverfügbarkeit ?

ERGEBNISSE

Vielen Dank!