Snøproduksjon
Kostnad
For å regne ut kostnaden for et tradisjonelt snøproduksjonssystem (både investering og drift), så bør følgende elementer inkluderes:
- Kostnad av investering/bygging og avskrivning (over 10 år)
- Planlegging og bygging av selve snøproduksjonsanlegget vil variere mye med størrelsen og terrenginngrepene. Større anlegg koster fort 15 millioner kroner og mer, mens mindre klubbanlegg kan gjøres billigere ved dugnad. Her er noen av elementene som må kostnadsberegnes:
- Utredning og planlegging
- Vannkonsesjon
- Bygging av vannkilde (lagerkumme eller reservoar)
- Matepumpe (fra vannkilde til pumpehus/kontainer)
- Pumpehus/kontainer med høytrykkspumper og luftkompressor (om nødvendig)
- Fordelingskummer med ventiler (nedgraving og materialer)
- Graving av grøft for vann, luft og strøm
- Innstallering og kobling av rør og strøm
- Vannrør, luftrør og strømledninger
- Fordelingsskap for strøm
- Diverse materialer (pukk/singel, kabelsand, osv)
- Snøproduksjonsenhetene (vifte, lanse)
- Planlegging og bygging av selve snøproduksjonsanlegget vil variere mye med størrelsen og terrenginngrepene. Større anlegg koster fort 15 millioner kroner og mer, mens mindre klubbanlegg kan gjøres billigere ved dugnad. Her er noen av elementene som må kostnadsberegnes:
- Antall arbeidstimer og lønnskostnader for drift
- Antall timer for å lage 10 000 m3 med snø i eksemplet over fra Stjørdal (med gjennomsnittlig våtkuletemperatur på ca. -6.8 grader Celsius) kan estimeres ved å bruke formelen under:
Timer snøproduksjon = ønsket snøvolum / (kapasitet per kanon * antall kanoner)
På Stjørdal, med 35 m3 snø per time per kanon (se graf i tidligere kapittel) og 5 kanoner vil det ta totalt ca. 57 timer å lage 10 000 m3. Med to personer på vakt (estimert til 350 kr per time) vil dette koste ca. 40 000 kr.
- Antall timer for å lage 10 000 m3 med snø i eksemplet over fra Stjørdal (med gjennomsnittlig våtkuletemperatur på ca. -6.8 grader Celsius) kan estimeres ved å bruke formelen under:
- Strømforbruk for pumpe and kanoner
- En standard viftekanon har et strømforbruk på ca. 25 kW, men viftekanonens strømforbruk per m3 produsert snø er avhengig av våtkuletemperaturen. Det finnes etablerte formler for dette fra de fleste leverandører (se eksempel fra en av leverandørene under):
Energiforbruket (kWt/m³) = 22,027 * (-X-1,078)
X = våtkuletemperaturen
Følgende tabell (basert på formelen over) kan brukes for estimering av energiforbruket:Våtkuletemperatur -3 grader -5 grader -6,8 grader -8 grader -14 grader kWh/m3 6,74 3,74 2,79 2,20 1,27 Figur: Standard viftekanons energiforbruk per m3 produsert snø
Totalt energiforbruk for 10 000 m³ snø (hvis våtkuletemperaturen er -6,8 grader C) er 27 900 kWh.
En stor pumpe (eller to mindre pumper) med kapasitet på 150 m3 per time vil ha et energiforbuk på ca. 300 kWh.
Energikostnaden for pumpe og viftekanoner er (pris per kilowatt-time er ca 1,15 kr):
Pumpe (57 x 300 x 1,15 kr) = 19 665
Viftekanoner (27 900 x 1,15 kr) = 32 085
Totalt: = 51 750
- En standard viftekanon har et strømforbruk på ca. 25 kW, men viftekanonens strømforbruk per m3 produsert snø er avhengig av våtkuletemperaturen. Det finnes etablerte formler for dette fra de fleste leverandører (se eksempel fra en av leverandørene under):
- Vannkostnad – er avhengig av om kommunalt vann brukes
- Utkjøring av snø:
- Erfaringsmessig, så er kostnaden for utkjøring av snø ca. 25 NOK/m3 (leie av bulldoser, lastebil med henger, bensin/diesel, sjåfør). For 10 000 m3 snø vil dette bli ca. 250 000 kr. En henger tar ca. 10 m3, så det er nødvendig med ca.1000 lass for å kjøre ut 10 000 m3.
Utkjøringskostnaden vil variere fra anlegg til anlegg. For kommunale anlegg må utkjøring skje via leverandører, men på mindre klubbanlegg kan klubbens medlemmer og støttespillere bidra med utstyr og mannskap. Uansett, det er viktig å tenke på hvor snøen lages og hvordan tunge kjøretøy kan komme fram.
- Erfaringsmessig, så er kostnaden for utkjøring av snø ca. 25 NOK/m3 (leie av bulldoser, lastebil med henger, bensin/diesel, sjåfør). For 10 000 m3 snø vil dette bli ca. 250 000 kr. En henger tar ca. 10 m3, så det er nødvendig med ca.1000 lass for å kjøre ut 10 000 m3.
Innledning
Snøproduksjon er aktuelt i alle typer anlegg som har behov for snø. Det vil si anlegg for alpint, terrengparker, langrenn/skiskyting, hopp, nærmiljøanlegg og basisanlegg. Utilstrekkelige mengder med natursnø er et problem i de aller fleste skianlegg. Snøproduksjon bidrar til tidligere sesongåpning og sesongforlengelse. En god såle av kunstsnø og etterfylling av snø er også med på å sikre gode og stabile forhold gjennom vinteren. I tillegg kan det produseres snø til spesielle arrangementer.
Nærmiljøanlegg og basisanlegg er anlegg i nærmiljøet eller på eksisterende arenaer som er først og fremst tilrettelagt for barn og ungdom (også kalt skileikanlegg). Elementene i anlegget er ment å skape spontan samhandling mellom barn/ungdom på ski i et miljø som utfordrer grunnleggende balanse og bevegelser.
Foto: Norges Skiforbund
Terrengparkene er blitt svært snøkrevende områder ettersom de fleste elementene i en slik park er bygd opp av snø. Skicrossløyper er også eksempel på at nyere skidisipliner skaper behov for mer snø i anleggene.
Skicross er etablert på alle nivåer i både alpine og nordiske grener:
– traseer lages med tekniske utfordringer tilpasset ulike målgrupper og nivåer
– inneholder bølgefelt, hopp, svinger med og uten doseringer mm.
– kan lages som egen trase permanent i terrenget
– kan bruke eksisterende nedfarter og innlemme terrengelementer fra skileik og basisanlegg, samt forsterke terreng som er i løypa i forhold til bølgefelt, dosering av svinger mm.
Metoder
Det er i dag tre måter å dekke store arealer med snø slik at skiidretten kan være uavhengig av naturlig snøfall:
- Tradisjonell snøproduksjon i kuldegrader (a)
- Temperaturuavhengig snøproduksjon i varmegrader (b)
- Lagring (over sommeren) av naturlig- eller produsert snø (c)
I tillegg til disse tre metodene, så kan man også kjøle ned et produksjonsområde (telt, garasje, snøtunnell o.l.) ved å bruke flytende nitrogen eller strøm slik at tradisjonell snøproduksjon kan utføres.
Tradisjonelle snøproduksjonssystemer
Beskrivelse og utstyr
Tradisjonelle snøproduksjonssystemer har eksistert i mange år, og fungerer bare under spesielle meteorologiske forhold; produksjon av snø kan kun foregå hvis wetbulb temperaturen er ca -2 C eller kaldereWetbulb/våtkule temperaturen er kombinasjonen mellom lufttemperatur og luftfuktighet
Forholdet mellom tilført vann og produsert snø varierer fra 1,7 – 2,5 deler snø per 1 del vann (1 m3 vann vil gi 1,7 – 2,5 m3 snø), avhengig av vind, temperatur, kvaliteten på snøen (tørr eller fuktig) og andre faktorer.
- Det er vist at mellom 15 – 40 % av vannet som tilføres under snøproduksjon vil enten fordampe, blåse bort eller ikke omdannes til snø av andre grunner.
Systemene kan være både stasjonære og mobile. Mobile systemer kan være egnet for nærmiljøanlegg, små hoppbakker og små langrenn/skiskytingsanlegg, men er meget arbeidskrevende.
Mobile systemer er aggregatdrevne anlegg med mobile pumper og kanoner, plassert på tilhenger eller traktor. Her flyttes aggregat og pumper på henger sammen med snøkanonene rundt i terrenget. Eneste tilkopling som trengs er vann under relativt lavt trykk (2-7 bar). Dette kan komme fra nærliggende bekker eller kommunalt vann.
Nye anlegg som selges i dag er stort sett halvautomatiske eller automatiske, men fortsatt opereres det med betegnelsene manuelle, halvautomatiske og automatiske anlegg.
Manuelle anlegg krever at operatøren manuelt må starte/stoppe, samt justere pumper og kanoner. Antall dyser og/eller vannmengde til hver enkelt kanon må justeres manuelt for å lage best mulig snø. For å oppnå et godt resultat, kreves derfor dyktige snøleggere. Det er arbeidskrevende å betjene manuelle anlegg og tilsyn er nødvendig minst hver 2. time dag og natt. Det er fullt mulig å installere en automatisk snøkanon sammen med andre manuelle kanoner i et manuelt system, da automatiseringen sitter på selve kanonen. Det er mest aktuelt med manuelle anlegg i mindre skianlegg og kan også anbefales der det er stabile kuldeforhold hvor det er relativt begrenset antall timer man kan lage snø i løpet av sesongen.
Ved halvautomatiske anlegg forenkles noen av justeringene slik at en kan foreta en rask oppstart og stenging av flere kanoner samtidig. Dette gjøres ved at kanonene er forhåndsinnstilt i forhold til åpning på luft og vann. Kanonene vil starte når luft og vann blir tilført rørgatene via en pumpestasjon. Ulempen er at dette gir dårlig kvalitetsstyring av snøproduksjonen. På viftekanoner betyr halvautomatikk at f.eks. temperatur må stilles inn manuelt og kanonen justerer vanntilførselen selv i forhold til dette. Fordelene ved halvautomatiske anlegg er at de er rimeligere ved investering og at det er lite vedlikehold. Disse egner seg ved større bakker og ved gode kulde- og vindforhold.
De store alpinanleggene har automatiske anlegg, men de blir også mer og mer vanlige i mindre alpinanlegg og i større langrennsanlegg. Pumper, kompressorer og snøkanonene starter og stopper etter forhåndsinnstilte verdier og parametere som lufttemperatur, luftfuktighet, vanntemperatur og klokkestyring. En regner med at det produseres snø 20 – 40 % mer effektivt enn ved tilsvarende manuelle systemer. Kanonene trenger lite tilsyn under drift og er dermed arbeidsbesparende. Ulempen med automatiske anlegg er at de er dyre og vedlikeholdet er komplisert. Det finnes automatikk til alle typer snøkanoner. Snøleggerne kan overvåke et betydelig større antall snøkanoner, og det er ikke behov for konstant tilstedeværelse. Anlegget kan overvåkes fra hvilken som helst PC eller smarttelefon sammen med webkamera.
Et snøproduksjonsanlegg består av følgende elementer:
- En vannkilde (reservoar, tjern/vann, elv eller kommunalt vann)
- Et kjøletårn (hvis vannet er varmere enn 3 – 4 grader C under snøproduksjonsperioden).
- Behovet for kjøletårn må vurderes om en vet at vanntemperaturen er for høy, og er spesielt viktig ved snøproduksjon i marginale temperaturer (vil bedre effektiviteten av snøkanonen). På vei nedover i tårnet ledes vannet over et sprinkelverk som sprer og finfordeler vanndråpene. En kraftig vifte sender samtidig en strøm av kald luft gjennom tårnet. Vannet blir avkjølt både ved kontakt med kaldluften og med det kalde stålet, som gir fordampning fra vanndråpenes overflate. Vannet samles i en tank i bunnen, for videre bruk i snøproduksjonsanlegget.
- Er det etablert en inntaksdam kan det i tillegg eller alternativt installeres et bobleanlegg for få bevegelse i vannet og øke kjøleeffekten mot overflateluften. Hastigheten på vifte brukes til å regulere kjøling, men må ikke kjøles så mye at vannet fryser.
- Kjøletårn kan leveres som en ferdig fabrikklevert enhet, eller bygges på stedet av tilgjengelige komponenter. Dette er en enkel konstruksjon.
- Om ønskelig, vanntilsetninger som blandes inn via separat pumpe, for eksempel Snomax (snomax.com) eller Drift (aquatrols.com/drift ), og som øker produksjonseffekten i systemet
- Et rørsystem med uttak (hydranter) som distribuerer vann og luft til viftekanoner og lanser
- Permanente vannrør er laget i galvanisert stål eller støpejern (stål brukes også for luftrør), og må tåle trykk fra høytrykkspumper på mellom 30-80 bar avhengig av løftehøyde
- Vannrørene bør optimalt være nedgravd i bakken under frysegrensen slik at vann kan stå i rørene til enhver tid (og umiddelbart være tilgjengelig ved uttakene)
- Vannrørene kan alternativt graves ned like under bakken (eller legges over bakken) og dreneres/tømmes hver gang systemet stoppes. Begge måter har sine fordeler og ulemper
- Rør på bakken:
Fordeler: Lavere kostnader, lett inspeksjon, god tilleggskjøling, servicevennlig
Ulemper: Lite pent i naturen, ofte nødvendig med sikring for skiløpere, krever solid forankring siden rørgaten får dynamiske støt når rørene fylles med vann og settes under trykk. - Rør som er nedgravd:
Fordeler: Ikke synlig i naturen, mindre utsatt for frost og en er friere med hensyn til bakkens/løypas utforming
Ulemper: Høyere anleggskostnader, eventuelle lekkasjer er vanskelig å lokalisere, man får ingen ekstra kjøleeffekt fra omkringliggende luft
- Rør på bakken:
- Vannrørene kan alternativt graves ned like under bakken (eller legges over bakken) og dreneres/tømmes hver gang systemet stoppes. Begge måter har sine fordeler og ulemper
- Uttak/hydranter installeres over bakken eller i kummer hver ca. 20 – 80 meter (oftere for lanser enn for viftekanoner), og produksjonsenheter som kobles til med 20 meter lang vannslange. Større enheter installeres ofte permanent rett på uttaket (trenger ikke vannslange eller har selvdrenerende slange). Flere vannslanger kan kobles sammen, men det er da også nødvendig å ha like lange strømkabler.
- Pumper
- En matepumpe sørger for å pumpe vann fra vannkilden til trykkpumpen som sørger for tilstrekkelig trykk i rørgaten (det er viktig å installere filtre for å unngå at sandpartikler skaper slitasje i pumper og andre elementer)
- Et pumpehus med en til flere trykkpumper må bygges solid med betongfundamenter/gulv og isoleres for å klare belastninger og vått klima.
- I snøanlegg benyttes standard sentrifugalpumper. Disse leveres i ulike størrelser avhengig av kapasitetsbehovet. Pumpene bør dimensjoneres rikelig med hensyn til vannmengde.
- Hvis vannkilden ligger mange høydemeter over der vannet skal brukes, så kan tyngdekraften skape nok vanntrykk slik at pumpe (og strøm) kan spares. Det kan estimeres et trykk på ca 1 Bar per 10 meter høydeforskjell, dvs. at en rørforbindelse fra et tjern som ligger 150 meter høyere enn anlegget vil gi et trykk på ca 15 Bar
- Leverandører av snøproduksjonsutstyr er behjelpelig med å dimensjonere kapasitetsbehov og antall pumper for nødvendig vannmengde og vanntrykk.
- Typisk vanntrykk for lanser er fra 15 – 50 bar
- Typisk vanntrykk for viftekanoner er fra 8 – 40 bar, avhengig av type
- Mobile pumpeanlegg kan leveres i isolerte små kontainere. Disse er gunstig ved sporadiske snøleggingsbehov, eller hvor flere anlegg deler snøproduksjonsutstyr.
- Kompressorstasjon
- Et høytrykksanlegg (eller lufttrykksanlegg) for lanser er basert på tilførsel av trykkluft fra en sentralt plassert kompressor. Tilgangen på komprimert luft, dvs. kompressorkapasiteten, avgjør anleggets kapasitet. Kompressorer har et høyt lydnivå, og støyisolasjon av kompressorhuset er derfor viktig.
- Et slikt anlegg har to rørgater, et til luft og et til vann. Viktige delkomponenter er kjøleanlegg og kondensutskiller for trykkluften. Trykkluften har et trykk på ca 7-8 bar, temperaturen bør være 4 – 8 grad C.
- Det finnes i hovedsak to typer luftkompressorer som benyttes i snøanlegg.
- Stempelkompressor kjøpes ofte brukt, og slitte kompressorer kan iblant forurense snøen med oljesøl. Kompressorene kan ikke belastes mer enn 80%.
- Skruekompressor er mer moderne kompressorer som kan belastes 100 % ved kontinuerlig drift, og den totale kapasitet kan derfor reduseres med 20 % i forhold til stempelkompressorer.
- Et høytrykksanlegg (eller lufttrykksanlegg) for lanser er basert på tilførsel av trykkluft fra en sentralt plassert kompressor. Tilgangen på komprimert luft, dvs. kompressorkapasiteten, avgjør anleggets kapasitet. Kompressorer har et høyt lydnivå, og støyisolasjon av kompressorhuset er derfor viktig.
- Produksjonsenheter
- Viftekanon for systemer basert på tilførsel av vann og strøm, og med kun en rørgate
- Bruker bare vann (har egen kompressor)
- Har stor kapasitet (opptil 90 m3 med snø for de største modellene)
- Kan lett bli justert og vridd for å sprute snø “med vinden”
- Kan “kaste” snø opp til 80 meter (i snøhauger langs løypa)
- Trenger strøm
- Er forholdsvis dyre i innkjøp (~30 000 EUR per vifte-kanon)
- Energiforbruket per m3 snø er mellom 1 – 2 kWh ved kulde (kaldere enn -8) men kan være så høyt som 8 kWh ved marginale temperaturer
- Flyttes som regel fra vannuttak til vannuttak med tråkkemaskinen, men kan også stå fastmontert ( i alpinbakker eller hoppbakker)
- Lanse for systemer basert på tilførsel av trykkluft fra en sentralt plassert kompressor og med to rørgater, et til luft og et til vann
- Bruker både vann og luft (som mikses eksternt eller inne i hodet på lansen i en nukleator dyse)
- Finnes i mange størrelser, både stasjonære og flyttbare
- Trenger to sett rør og hydranter for distribuering av luft og vann, samt sentrale vannpumper og luft kompressor
- Har mindre kapasitet enn viftekanoner (se graf under)
- Kan, avhengig av utforming, justeres i 1 – 4 posisjoner
- Lager snø i en haug under lansen, men har kastelengde 10-30 meter
- Trenger ikke strøm hvis den ikke har automatikk
- Er forholdsvis rimelig i innkjøp (~3 000-5000 EUR)
- Energiforbruket per m3 snø er mellom 0.5 – 1 kWh ved kalde temperaturer (under -6 C) men kan være så høy som 6 kWh ved marginale temperaturer
- Står som regel fastmontert i bakke eller løype, men finnes også i flyttbare modeller
- Viftekanon for systemer basert på tilførsel av vann og strøm, og med kun en rørgate
- Strømkilde med strøm til vannpumper, luftkompressor og produksjonsenheter
- Strømbehovet for systemet må estimeres før en går i gang med etablering av et snøanlegg, og mulighetene og betingelsene for fremføring av kraft må undersøkes (E-verkene er ansvarlig for å bringe frem strøm og bygge transformatorer). Leverandører av snøanlegg er behjelpelig med å dimensjonere kapasitetsbehovet for strøm.
- Manuelle lanser trenger ikke strøm, men strøm for viftekanoner må installeres i strømskap eller i kummer sammen med vannuttak
- De fleste større viftekanoner krever 400V og 63 A. uttak, mens de mindre krever 400 V, 32 A.
- Strømkabler som påkobles vifte-kanoner (minst 20 meter lange) må kjøpes inn
Kapasitet
- Snøproduksjonskapasiteten på en viftekanon eller lanse er avhengig av våtkuletemperaturen (blanding av lufttemperatur og luftfuktighet) – se tabell under
- Den gjennomsnittlige våtkuletemperaturen hvor som helst i verden kan finnes på nettsiden Climatemps.com
- En viftekanon/lanse kan lage mye mer snø ved lave temperaturer og/eller ved tørr luft. Under vises kapasiteten for en standard viftekanon og lanse relativt til våtkuletemperaturen (fra Bernhard Vagle, masteroppgave). Denne grafen viser at snøkapasiteten dobles fra -7 til -14 grader C.
Ved å bruke informasjonen i de to tabellene over (lokal våtkuletemperatur og produksjonpotensialet for lanse og viftekanon), så er det mulig å estimere kapasiteten for snøproduksjon hvor som helst i Norge (se eksempel senere i teksten).
Det er viktig å være klar over at avdrift (på grunn av vind) og fordamping kan redusere kapasiteten. I en smal langrennsløype kan avdriften være 40 – 60%, i en hoppbakke 20 – 40% og i en alpinbakke 10 – 20%. Fordamping på opptil 10% kan skje i svært kaldt vær eller når ekstra små vanndyser brukes.
Temperaturuavhengig snøproduksjon
Beskrivelse
Den mest kostnads- og energieffektive snøproduksjonsteknologien er fortsatt tradisjonell snøproduksjon i kalde temperaturer (“kunstsnø» produksjon bruker fra ca. 0,5 – 6 kWh per m3 snø ). Det er også forholdsvis vanlig å bruke isavskrap fra ishaller eller skøytebaner til å supplementere kunstsnø, særlig for skiarrangementer i bynære steder.
På grunn av klimaendringer, og færre kalde og snørike dager, så har det i de siste årene blitt økende interesse for teknologier som kan produsere snø eller is i varmegrader. Denne teknologien er ikke ny; is har vært i bruk i mange ti-år i fiske- og gruveindustrien som et avkjølingsmedium. Det er i dag 3 – 4 leverandører som fokuserer kommersielt på produksjon av is/issørpe for skianlegg, og teknologien kan deles inn i tre systemer:
- «Binær snø» ved vakuum teknologi
- Issørpe teknologi
- Flakis teknologi
Alle systemene kan produsere snø eller is i varmegrader opp til eller over +20 grader Celsius.
Teknologier
Vakuum teknologi
Vakuumteknologien produserer binær snø ved at ca. fire grader varmt vann pumpes inn i et vakuumkammer. Vakuumeffekten setter i gang en fordampning (vakuumevaporering), mens temperaturen i resten av vannet faller, slik at man oppnår isdannelse på null grader. 20 prosent av dette er iskrystaller («binær snø») som blir skilt ut etter at massen er blitt pumpet over i en snøkonsentrator. Snøen blir «spyttet» ut, mens vannet blir pumpet tilbake i vakuumkammeret for at prosessen skal gjentas. Siden vann er kjølemidlet i systemet, så er det avhengig av en vannkjøler om det ikke kan tas kjølevann fra for eksempel en elv eller stort vann.
Maskinen kan nyttiggjøre spillvarmen, men det betinges at man installerer en varmepumpe som tar temperaturløftet til høyere nivåer, samt at det eksterne vannkjøleanlegget kan kjøres utenom snøproduksjonen.
Systemer som bruker vakuum teknologi er installert i Zermatt, Sveits, Pitzdal, Østerrike (alpint) og på Lago di Tesero i Val Di Fiemme (langrenn).
Issørpe teknologi
Det er flere firmaer som leverer binær snø eller snø separert fra issørpe som er produsert med vanlig kjøleteknologi, både i Norden og i Nord-Amerika.
Teknologien består enkelt forklart av et kjølesystem og en issørpe generator (væske bestående av blanding av salt og vann). Etter nedkjøling (som skjer ved fordamping av et kjølemedium) så blir snøen separert fra resten av væsken i en snø/isseparator. Dette systemet er avhengig av en pumpe som sirkulerer væsken. Isen/snøen setter seg på overflaten (plater), og skrapes ned av kniver.
En variasjon av den samme teknologien består av et roterende system som eliminerer behovet for pumper, og som reduserer strømbehovet med ca 30%.
Torsby Ski tunnel, Anglagården ski hall i Sverige og Kivikko ski hall i Finland bruker issørpesystemer. Det ble også brukt under OL i Sochi 2014 for kombinertløypene.
Flakis teknologi
Flakis teknologien er en standard teknologi som også er basert på vanlig kjøleteknologi (for produksjon av is eller luftavkjøling). Vann nedkjøles ved hjelp av en gass eller annen væske, is dannes som igjen skjæres av i små flak og samles opp.
Det er flere firmaer som leverer flakis systemer. Geilo, Sjusjøen, Skiforeningen i Oslo, Idrefjell i Sverige, Lake Placid og North Star i USA og flere arenaer i Tyskland bruker flak-is systemer.
Nye teknologier
Det er stadig utvikling av nye teknologier for temperaturuavhengige snøproduksjonssystemer. De nyeste teknologiene bruker varmepumper, tørris osv. Ved optimale vanntemperaturer (ned mot 2 grader Celsius) så kan også disse systemene komme ned på et energiforbruk under 10 kWh per m3 snø.
Sammenligning av teknologiene
Noen av de temperaturuavhengige systemene bruker ammoniakk eller freon som kjøleelement, mens andre bruker vann eller nitrogen. Vannforbruket for de fleste er mellom 1 – 2 liter per sekund (vakuum teknologi forbruker 6 – 7 l/sek), og vanntrykket er mellom 2 – 5 BAR. Tabellen under viser omtrentlig kapasitet, energiforbruk, størrelse på produksjonsenhetene og en estimering av investeringskostnaden.
Teknologi | Is/snøtype | Ca. kapasitet (m3 snø per 24 t) | Ca, kraftforbruk (kWh per m3)* | Størrelse m (l x b x h) | Kostnad NOK (eks. mva) |
Vakuum | Snø | 860 | 7 – 11 | 30 x 30 x 15 | Opp til ca. 35 mill |
Issørpe | Snø | 267 | 22 – 26 | 20 x 10 x 7 | Ca. 15 mill |
Issørpe | Snø | 250 | 18 – 20 | 20 x 10 x 10 | Ca. 9 mill |
Flakis | Is | 220 | 29 – 34 | 30 x 10 x 10 | Ca. 7 mill |
Flakis | Is | 450 | 29 – 34 | 40 x 10 x 10 | Ca. 14 mill |
I tillegg til kostnadene for produksjonssystemene i tabellen over, så kommer som regel flere ekstrakostnader.
- tilrettelegging av strøm og vann
- flatt asfaltert areal som underlag
- eventuelle overbygninger
- kostnad for generell drift
- vedlikehold
- utkjøring av den produserte snøen
Denne kostnaden er stort sett lik for alle systemene, selv om systemer med mange mekaniske komponenter (for eksempler der kniver brukes for å skrape av is) kan ha høyere vedlikeholdskostnader. Noen leverandører eksperimenterer også med å blåse ut snøen i lange avstander (ved bruk av rør).
Som tabellen over viser, så er vakuumteknologi den mest effektive, både i kapasitet og i energi (ca 10 kWh per m3 snø). Produktet har høy kvalitet sammenlignet med flakis. Men, teknologien krever stor plass/stort permanent bygg, har relativt høye driftskostnader og er en dyr investering.
Issørpe produktene er forholdsvis energikrevende (ca 18 – 26 kWh/m3 snø), men har bedre kvalitet enn flakis (lignende kvalitet som vakuum teknologi). Systemet kommer ofte som et «plug and play» system, og er også flyttbart. Teknologien er under utvikling, men har vært operativt flere steder.
Flakis teknologien har det høyeste energiforbruket per m3 snø/is (over 30 kWh/m3). Teknologien leveres av flere leverandører. Vannet som brukes bør være rent og komme fra kommunale anlegg. Isen som produseres må knuses og behandles, eventuelt blandes med vanlig snø eller vann før produktet er godt nok for langrenn. Det forskes fortsatt på hvordan flakis best bearbeides. Systemet er relativt lett å drifte, og kommer som et «plug and play» system i moduler.
Innkjøp og bruk av et temperaturuavhengig system
Det er flere spørsmål som må besvares i forbindelse med et eventuelt innkjøp av et temperaturuavhengig snøproduksjonssystem.
1. Det bør først avklares om det er et mål å ha en fast, årlig garantert åpningsdato for løypene (for eksempel 15. november). Hvis dette ikke er viktig, så bør fokuset være på å videreutvikle eller bygge et tradisjonelt kunstsnøanlegg, og optimalisere dette, slik at store mengder snø kan produseres i korte kuldeperioder. Hvis derimot det er ønskelig å garantere skiløyper uavhengig av temperatur, så bør videre avklaringer og beslutninger tas.
2. Det neste spørsmålet bør være om det mulig å lagre snø over sommeren? Det er i de aller fleste tilfeller billigere å produsere vanlig kunstsnø (om vinteren) og lagre denne (med 20 – 40% avsmelting) over sommeren, enn å produsere snø eller is i varmegrader om høsten. Det er derimot vanskelig å lagre snø om sommeren i lav høyde og varme temperaturer. Noen steder har også kommunale restriksjoner mot snølagring.
3. Hvis det ikke er mulig å lagre snø (på grunn av kommunale restriksjoner eller for stor avsmelting), så må det deretter avklares om et temperaturuavhengig system er akseptabelt i dagens klimapolitiske situasjon. All snø- eller isproduksjon i plussgrader vil bruke mye mer energi enn et vanlig kunstsnøanlegg i kuldegrader (2 -5 kWh versus 10 – 35 kWh per m³ snø).
4. Det er videre viktig å beslutte hvor lange løyper som skal gjøres tilgjengelig; dette vil sette kravet til kapasiteten på et produksjonssystem. For eksempel, en skiløype på ca 2 km krever ca 4000 m³ snø (for en ca 6 meter bred løype med ca 30 cm dybde). Det må antas ca 10% avsmelting, slik at 4500 m³ snø bør produseres. Det er også viktig at snøen har riktig tetthet – for langrennsløyper bør tettheten på snøen være ca 450 kg per kubikkmeter (m³). Et produksjonssystem med kapasitet på 200 m³/døgn vil da produsere nok snø i løpet av ca. 23 dager, og bruke ca. 100 000 kWh til en total strømkostand på ca.115 000 kr (avhengig av systemet og strømprisen).
Beslutningsmatrise for innkjøp av temperaturuavhengig system:
Bruk av flytende Nitrogen eller CO2
Flytende nitrogen eller CO2 brukes allerede til mange nedkjølingsformål. De kan for eksempel brukes til å skape et klima inne i et telt som er formålstjenlig for snøproduksjon – ved å spraye flytende nitrogen/CO2. Dette kan senke temperaturen helt ned mot -40 grader C inne i teltet. Vanndråper som sprayes fra en viftekanon vil raskt fryse i slike temperaturer, og kan da produsere 20 – 30 m3 snø per time.
Denne metoden ble brukt under X-Games Big Air arrangementet på Tøyenparken i august 2016 (https://polareurope.com/).
Planlegging
Et tradisjonelt snøproduksjonssystem kan variere mye, fra et lokalt, manuelt arena/klubbanlegg til store automatiserte VM -eller OL-anlegg. Et manuelt arena/klubbanlegg kan bestå av et mobilt system med aggregat eller et par sentrale hydranter og snøkanoner der snø produseres i deponier og transporteres eller skyves rundt ei løype eller et stadion. Vann kan i de enkleste tilfellene tilkobles et kommunalt vannrør eller pumpes opp fra en nærliggende elv eller et tjern. Avhengig av vanntrykket så må en høytrykkspumpe brukes.
Et stort VM- eller OL-anlegg består gjerne av et stort vannreservoar (fra 20 000 – 250 000 m³), en pumpestasjon med flere store høytrykkspumper og luftkompressor (minst 7 – 8 bar lufttrykk), et rørsystem som tåler over 30 bar trykk og med over 100 hydranter rundt bakker, løyper og stadion, og et stort antall viftekanoner og lanser slik at snøen kan produseres direkte langs løypene og prepareres forholdsvis raskt med maskiner. De fleste nye større snøproduksjonsanlegg er delvis automatisert slik at viftekanoner og lanser starter og stopper automatisk avhengig av temperatur og luftfuktighet, og kontrolleres via PC eller en app på telefonen.
Systemet og anlegget må planlegges på en måte som gjør at personalet som er tiltenkt for drift har riktig kompetanse og er i stand til å drifte anlegget på en god måte; her vil det være store forskjeller mellom ulike anlegg.
- Det kan ikke forventes den sammen kompetansen, fleksibilitet eller tilgjengelighet fra frivillige eller foreldre som blir satt opp på vaktliste som fra faste ansatte
- Hvilken mulighet har anlegget til å rekruttere/beholde personell med riktig kompetanse?
- Anlegg som skal bygges må planlegges for den kompetansen som det er realistisk at man har tilgjengelig eller kan rekruttere inn og beholde på sikt
- Manglene kompetanse kan forårsake mye produksjonsstopp pga. brukerfeil/manglende erfaring på feilretting
Forholdet til omgivelser/naboer er relevant for noen anlegg. Snøproduksjon genererer en del støy, og informasjon til naboer og vurdering rundt plassering av støykilder må da planlegges nøye. En del steder er det lokale støyforskrifter som det kan være nødvendig å forholde seg til.
Hensyn
Noen viktige spørsmål dukker fort opp når et system skal utformes:
- Hvor mye vann er nødvendig?
- Dette er avhengig av hva snøbehovet er og hvor fort snøen skal produseres:
- Snøvolumet er estimert ved å multiplisere løypas eller bakkens lengde, bredde og snøens dybde
- Skal snøen produseres over kort tid med mange enheter eller over lengre tid med færre enheter (hvor mange kuldedager er forventet?)
- Dette er avhengig av hva snøbehovet er og hvor fort snøen skal produseres:
- Hvor skal vannet komme fra?
- Er det nødvendig å bygge et vannbasseng/reservoar?
- Hvis vannkilden er en elv eller bekk, og vannuttaket påvirker alminnelig lavvannføring, så må det søkes om konsesjon fra Norges Vassdrag- og Energidirektorat (NVE). Å bruke kommunalt drikkevann anbefales ikke siden dette vannet mangler det meste av partiklene som snøkrystalliseringen starter utfellingen på.
- Snøproduksjon skjer i kalde og tørre perioder på forvinteren. I mange vassdrag sammenfaller dette med lav vannføring. Snøproduksjonsanlegg risikerer derfor å ta i bruk alminnelig lavvannføring i vassdraget. Størrelsen på vannuttakene er ofte svært beskjedent, men de er ofte likevel konsesjonspliktige fordi man tar av alminnelig lavvannføring.
- Snøproduksjon skjer i kalde og tørre perioder på forvinteren. I mange vassdrag sammenfaller dette med lav vannføring. Snøproduksjonsanlegg risikerer derfor å ta i bruk alminnelig lavvannføring i vassdraget. Størrelsen på vannuttakene er ofte svært beskjedent, men de er ofte likevel konsesjonspliktige fordi man tar av alminnelig lavvannføring.
- Hvilke pumper er nødvendige?
- Er høytrykkspumper nødvendig for å distribuere vannet eller ligger vannkilden mange høydemeter over produksjonsstedet slik at tyngdekraften skaper nok vanntrykk (vanntrykket bør være mellom 10 – 30 bar men høyere trykk kan distribuere vannet lengre og bedre)?
- Er luftkompressor nødvendig å installere?
- Dette er bare nødvendig om lanser skal brukes
- Bør vanntilsetninger bekostes og brukes?
- Additiver (for eksempel Snomax) kan tilsettes snøproduksjonsvannet og vil øke utfellingen av krystaller. Dette betyr at mer vann blir til snø (opptil 40% økning i snøvolumet er mulig), og at evaporeringen reduseres
- En Snomax pumpe er forholdsvis rimelig å installere, men selve posene med produktet er kostbare (ca 1500 euro for ca 5000 m3 med vann)
- Hvordan skal snøen distribueres i løypene?
- Skal selve produksjonen foregå ute langs løypene eller på et eller få sentrale steder (og transporteres ut i løypene)?
- Viftekanoner og små lanser kan flyttes langs løypene, mens større lanser er som regel fastmontert
- Det bør helst være 20 – 80 meter mellom hydrantene, avhengig av om lanser eller viftekanoner brukes (se eksempel under)
- Skal selve produksjonen foregå ute langs løypene eller på et eller få sentrale steder (og transporteres ut i løypene)?
- Hvor mye strøm er nødvendig?
- Strøm trengs for høytrykkspumpene, for luftkompressor (hvis brukes) og for viftekanoner (hvis brukes) samt for automatiske lansesystemer. Strømforbruket er i hovedsak avhengig av størrelsen på pumper og kompressor, av antall viftekanoner og av våtkuletemperaturen (ser mer detaljer i eksemplet under)
- Hvordan skal systemet driftes?
- En arbeidsplan og et budsjett for drift og vedlikehold bør lages
Detaljer og spesifisering av krav
Planleggingsprosessen av et snøproduksjonsanlegg bør bestå av følgende deler:
- Beslutte hva som er målet med et snøproduksjonsanlegg; er det å garantere løyper til en viss tid eller tidlig på året, er det å være i stand til å arrangere skirenn midt på vinteren, eller er det for å garantere snø på et stadion/skileiksområde?
- Undersøke den lokale klimastatistikken (se Eklima.no) slik at antall gode snøproduksjon/kuldedager (temperatur under – 5 C) måned for måned er kjent (gjennomsnittet per år). Se også senorge.no (under) som gir god og unik klimainformasjon om våtkuletemperaturen i hele landet.
- Beslutte lengde av løyper og størrelse av stadionflater/bakker som skal dekkes (tegne kart), og kalkulere det nødvendige vann- og snøvolumet
- Beslutte hva og hvor vannkilden er, og undersøke om konsesjon er nødvendig
- Beslutte kapasiteten på systemet, dvs. hvor mange timer/dager det tar å produsere snøen som dekker behovet og hvor mange produksjonsenheter som skal brukes
- Beslutte om snø skal produseres i deponier og transporteres ut, eller om snøen skal produseres langs løypene
- Beslutte om vannrør skal graves under frostdybden eller ikke
- Beslutte om anlegget skal bruke viftekanoner (vannrør og strøm) eller lanser (vannrør og luftrør, men ikke strøm hvis lansene er manuelle), og i hvilken grad systemet skal automatiseres
- Beslutte hvilke kjøretøyer som skal brukes for å transportere/flytte viftekanoner og/eller til å transportere snø
Etter å ha beslutta disse punktene, så er det mulig å designe en overordna plan, estimere vannforbruk, innhente strømbehov, samt estimere byggekostnad og driftskostnad. Dette kan så brukes til å utlyse et anbud.
Eksempel planlegging (hypotetisk)
- Skiklubben XC på Stjørdal i Trøndelag ønsker å undersøke hva som skal til for å bygge et snøproduksjonsanlegg på sitt lokale stadion og eksisterende lysløype som ligger ca. 150 meter over havet. De ønsker å garantere snø i sin ca. 3 km lange løype innen 1. januar hvert år slik at de også kan terminfeste sitt tradisjonelle skirenn.
- Den lokale klimastatistikken (se Eklima.no) kan vise hvor mange dager i november og desember gjennomsnittstemperaturen er under -5 grader C. For dette hypotetiske eksemplet bruker vi 5 dager.
- Snøvolumet som trengs er kalkulert til:
Stadion: 150 m x 50 m x 0.5 m = 375 m3
Løyper: 3000 m x 6 m x 0.5 m = 9000 m3
Ekstra: 625 m3
Total: 10 000 m3
Forholdet mellom snø og vann ved snøproduksjon er teoretisk ca. 1,5: 1 slik at minst 6.660 m3 vann må være tilgjengelig.
- Det er et eksisterende tjern og en elv i området ved anlegget. Tjernet er på ca. 40 000 m3 og elva har god vannføring hele året. Skiklubben må undersøke om det er lov å ta vann ut av tjernet (og hvor mye) og om det er lov til å ta vann direkte fra elva. Det må uansett gjøres inngrep for å legges til rette for en pumpestasjon. Kommunen blir tatt kontakt med.
Ved å bruke Google eller spesielle nettsider (for eksempel https://meteologix.com/) finner vi at fuktighetsprosenten på Stjørdal (som ligger ved Værnes flyplass) er ca. 80 % i desember. Våtkuletemperaturen ved -5 grader C er da -6,8 grader (fra tabellen i kapittelet over).
En viftekanon kan lage ca. 35 m3 snø per time i slike forhold (se graf over), dvs. ca. 400 m3 i løpet av 12 timer, og 2000 m3 i løpet av 5 dager (a 12 timer) i desember. For å lage 10 000 m3 snø i løpet av 5 dager så trenger anlegget minst 5 viftekanoner. 5 viftekanoner under kalde temperaturer bruker ca. 150 m3 vann per time (5 x 35 m3). Derfor må en vannpumpe kunne levere dette.
- Løypetraseen er godt planert men går i store deler over «myk» grunn, slik at traktor eller tyngre kjøretøy ikke kan kjøre før frosten har satt seg. Det er derfor best om vannrør og hydranter blir lagt i løypa i store deler slik at snø kan produseres der den skal brukes. Andre deler kan nås med traktor/lastebil ved å bruke en skogsbilvei fra stadion. En foreløpig plantegning viser at vannrør kan legges i rette strekk med en total lengde på ca. 1200 meter (løypa går delvis parallelt fram og tilbake).
- Det er nok fjellgrunn i området slik at det blir kostbart å grave vannrør under frostdybden (som er nesten 2 meter), så rørene graves ned grunt slik at de ikke er i veien for prepareringsmaskinene. For å unngå frosne rør blir derfor viktig å planlegge fall på alle vannrør og nok dreneringskummer slik at vannet ikke blir stående stille i rørene når systemet ikke er i bruk. Alternativt kan en av hydrantene alltid ha minimum vannføring slik at vannet i systemet er i konstant bevegelse.
- Det er kjent at viftekanoner er mer effektive enn lanser ved marginale temperaturer, og skiklubben beslutter derfor å innhente anbud på 5 viftekanoner. Anbudet for viftekanoner inneholder også en forespørsel om automatisering, siden dette vil spare mannskap og gi en mer effektiv snøproduksjon (kanonen starter automatisk når temperatur og fuktighet er riktig).
- Viftekanonene må plasseres ut sent på høsten, og skiklubben har tilgang på traktor som kan brukes til dette. Klubben innhenter også anbud for en kraftig 3- eller 4-hjuling som kan brukes til å flytte viftekanonene etter at produksjonen har begynt. Etter at det er nok snø, så kan tråkkemaskinen flytte viftekanonene ved bruk av skjæret.
Skiklubben tar kontakt med en av sine medlemmer, som er ingeniør, og som hjelper til med å estimere hvordan strømtilførselen kan enklest gjøres. Klubben tegner også opp et kart som viser omfanget av planen. Et anbudsdokument skrives deretter. Parallelt med dette så tar klubbens formann kontakt med fylkets idrettskonsulent for å få råd angående søknad om spillemidler.
3Anbud og utbygging
Anbudsprosessen
Når beslutningen, planleggingen og finansieringer av et snøproduksjonsanlegg er på plass, så starter selve anbuds- og utbyggingsprosessen. Den første oppgaven er å innhente tilbud fra leverandører av komponentene for selve snøproduksjonssystemet, samt også fra anleggsfirmaer som kan gjøre de nødvendige grave- og installeringsjobbene. Dette krever anbudsdokumenter som inneholder tydelige beskrivelser av anlegget og gode kravspesifikasjoner.
For større anbud er det ofte utfordrende for anleggseier å vite alle detaljene som er nødvendig i et komplisert system og anbudsrunde, og det holdes derfor ofte en dialogkonferanse og en-til-en møter med interesserte leverandører. På denne måten kan leverandørene være med på å utforme systemet og gi ideer til selve anbudsdokumentet. Det er viktig at referater fra alle konferanser og møter gjøres tilgjengelig for alle.
Anbudsdokumentet bør tydelig beskrive kravspesifikasjonene, samt tydelig hva leverandørene skal besvare i sitt tilbud. Et velskrevet og inkluderende anbudsdokument som er lett å besvare for en tilbyder medvirker til at tilbudene er sammenlignbare.
- Et eksempel på kravspesifisering kan være (for et alpinanlegg) :
- Vise et topografisk kart av området
- Beskrivelse:
- Nedfart: 1000 m lang, 30 m bred
- Snø: 40 cm dybde, egenvekt 400 kg per m3
- Wet-bulb ved start: fra -4 til -8 grader
- Leggetid: 150 timer
- Dette vil gi en leverandør et utgangspunkt for å lage en masterplan og en kostnad for all komponentene
Et snøproduksjonssystem har flere deler, så det er ofte fornuftig å dele opp anbudet. For eksempel, så kan anbudet deles opp i flere delleveranser som leverandøren kan gi tilbud på. I tillegg er det ofte fornuftig og dele anbudet i to hovedleveranser, siden de fleste leverandører av snøproduksjonssystemer foretrekker at et anleggfirma utfører selve gravejobbene samt de nødvendige tiltakene for strøm.
- Masterplan inkludert beskrivelse og detaljer for vanninntak, pumpehus, rørtype, antall kummer/hydranter, strømbehov, antall snøkanoner og kravspesifikasjoner for disse, osv.
- Kostnad for alle deler av masterplanen, samt programvare, opplæring, service osv.
- Kostnad for levering og legging av rør
- Kostnad for levering and installering av pumper
- Kostnad for levering og installering av kummer, ventiler og hydranter
- Kostnad for grøfting (og eventuell sprenging), samt fylling og komprimering av grøfter etter at rør, kummer og kabler er installert*
- Kostnad for installering av strøm og data, strøm- og dataskap, osv. *
- Kostnad for bygging av pumpehus*
* kan trekkes ut i et eget anbud
Det er også viktig å beslutte hvordan koordinering av utbyggingsarbeidet skal gjøres; skal klubben stå for dette eller skal prosjektet ledes av en hovedentreprenør som koordinerer alle andre underleverandører. Dette bør beskrives i anbudsdokumentet og inngå i prisskjemaet.
Anbudsdokumentene bør inneholde seksjoner/avsnitt for:
- Kravspesifikasjon og funksjonsbeskrivelse
- Konkurransekriterier
- Tildelingskriterier
- Prisskjema
Det er viktig at evalueringskriteriene er diskutert og skrevet ned før tilbudene blir mottatt og behandlet. Tildeling må kun skje ifølge tildelingskriteriene og dokumenteres godt i tilfelle noen av tilbyderne sender klage. Tildelingskriteriene kan bestå av:
- Pris
- Systemets funksjonsmessige-, tekniske- og miljømessige egenskaper
- Kvalitet på masterplan
- Kvalitet snøkanon, produksjonskapasitet, energiforbruk, kastelengde, osv.
- Støy, vekt, miljøsertifikat osv.
- Systemets brukervennlighet
- Styringssystemer, opplæring, service, osv.
For mange anlegg vil snøproduksjonen måtte foregå under marginale klimatiske forhold tidlig på sesongen med for eksempel mye mildvær og raskt skiftende temperaturer. Disse rammebetingelsene vil være helt avgjørende for valg av system. Snøproduksjon ved marginale forhold vil gi forholdsvis høye investerings- og produksjonskostnader. Det er mange tilbydere på markedet, og det er viktig å foreta en grundig vurdering av hvilket system som gir optimal produksjon. Dersom hovedperioden for produksjon skjer ved lave temperaturer, vil valg av system være enklere.
Byggeprosessen
Etter at tildelingen av anbudet er gjort, så starter selve byggeprosessen (en eventuell vannkonsesjon, selv om den iblant tar lang tid, bør ferdigbehandles før anleggsprosjektet starter). Byggeprosessen bør ledes av en prosjektleder, som koordinerer jevnlige byggemøter, referater og fremdriftsplaner.
Den valgte entreprenøren installerer seg på området, og må sørge for god HMS/SHA, og holde vernerunder for å påpeke og forsikre at sikkerhet er ivaretatt igjennom byggeprosessen. Vanligvis er det nødvendig med et inngjerdet område der anleggsbrakker og utstyr kan installeres og parkeres. I et snøproduksjonssystem er det mange kostbare deler som trenger å sikres (rør, kummer, pumper, ventiler, hydranter, strøm- og data kabler, strømskap, osv.).
Underveis i byggeprosessen bør rør bli trykktestet. Ventiler og strømkoblinger er som regel installert i kummer og skap og kan sjekkes og kvalitetssikres fortløpende eller senere.
Når byggeprosessen nærmer seg slutten, er det viktig å ha planlagt en god prosess for overlevering av systemet til anleggseier eller skiklubb. Alle punkter må sjekkes, og opplæring- og oppstart av systemet må gjøres sammen med leverandør.
De elektriske komponentene, pumper, ventiler, hydranter, strømskap, viftekanoner/lanser og en eventuell programvare for automatisk styring må alle være del av en detaljert sjekkliste.
Det er også viktig å påse at det er en lang garantiperiode for alle deler av det installerte systemet (3 års garanti er ofte vanlig). For eventuell senere utvidelse av systemet, så er det bra å opprettholde god kontakt med alle parter og leverandører i byggeprosessen, samt å passe på at alt som bygges under bakken blir oppmålt og tegna inn riktig («as-built» dokumentasjon må kreves av utførende leverandør).
Spesifikke råd for langrenn/skiskytteranlegg
I Norge er det utrolig mange og gode langrenns- og skiskytteranlegg. De fleste av disse har ikke snøproduksjonssystemer, men for å beholde idrettenes store aktivitet rundt omkring i landet de neste årene så er det logisk at flere systemer må installeres. Disse systemene er unike fra de som bygges for alpint, terrengparker og hoppbakker, siden løypene (og derfor rørgatene) følger undulerende terreng. Dette krever en del spesifikke tilpasninger.
Hvis vannrørene installeres over frostdybden, er det viktig å passe på at systemet er planlagt med riktig fall på alle rør (slik at vannet ikke blir stående stille i røret når snøproduksjonen er avslutta), med dreneringskummer i alle lavpunkter og med luftventiler i høypunkter. Rør og kabler må også installeres på korrekt måte slik at systemet varer i mange år (se bilder over).
Arbeidet må kvalitetssikres under hele byggeperioden. For eksempel er det viktig å være nøye med plassering av hydranter, strømskap osv. slik at disse ikke blir elementer som står i veien for tråkkemaskinen eller er farlige for en skiløper på vinteren. Alle elementer som stikker opp fra bakken bør plasseres utenfor løypa og unngå å plasseres der en uheldig skiløper kan ramle og skli (for eksempel bør en hydrant plasseres på innsiden av en nedoverbakkesving og ikke på utsiden der en skiløper vil naturlig skli).
Det er også viktig at grøfter, løyper og side-helninger danderes med gravemaskin slik at underlaget er forutsigbart når tråkkemaskinen preparerer løypene på vinteren (en unaturlig jordkant skaper fort skitten snø hvis skjæret på tråkkemaskinen kommer i kontakt).
På en langrenn/skiskytterstadion er det viktig at hydrantene plasseres rundt yttersiden og ikke inne på selve stadionet. På en skytebane skal også området mellom standplass og skivene snølegges slik at en hydrant bør plasseres i nærheten.
En stadion er ofte også brukt til å deponene snø i oppstartsfasen, og som senere skyves eller transporteres ut i løypa. Det er da en fordel om underlaget er asfaltert (og med en liten helning for drenering) slik at grus eller jord ikke blandes inn i snøen når den skuffes opp i tilhenger.
Det kan også være nyttig å tenke på hvordan snøkanonene skal plasseres, slik at slanger ikke ligger i veien for tråkkemaskinen og skiløperne hvis produksjonen fortsetter etter at løypa åpnes.
Spesifikke råd for alpint
Snøproduksjonssystemer for alpinanlegg er vanligvis planlagt og utbygd av store etablerte kommersielle foretak, selv om det eksisterer noen mindre private og kommunale anlegg i Norge. For store anlegg er ofte internasjonale og profesjonelle designselskaper involvert og avanserte automatiske systemer installert eller utbedret , mens hos små- og mellomstore anlegg er en god forstudie og innhenting av råd en nyttig investering.
- God plassering av snøkanonene i henhold til løype- og bakkeprofil reduserer behovet for flytting av snø med prepareringsmaskin betraktelig
- Det er viktig å ta hensyn til vindretningen og lokale forhold før det bestemmes hvor rørgaten til snøanlegget legges og kanonene plasseres. Man bør rådføre seg med grunneier eller andre som kjenner stedet. De kalde vindene kommer som regel fra nord og følger dalbunnen. Hvis rørgaten legges feil, får man værdraget rett i mot slik at kanonene ikke vil produsere optimalt og må dermed trekkes langt ut i bakken. Dette medfører ekstra slanger og merarbeid for å få produsert snøen på riktig plass, og med stor fare for at slanger og kanoner snør seg selv ned. Dermed reduseres produksjonstiden betydelig. De nevnte forhold gjelder spesielt stasjonære kanoner.
- Manuelle kanoner bør plasseres slik at de kan flyttes bakover og oppover i bakken uten at slanger og snøkanoner blir snødd ned av seg selv. Man må også unngå å flytte kanonen ut på nylagt snø (figuren under viser hvordan snøkanonen kan brukes)
- Stasjonære kanoner gir lite slanger og hindringer i bakken, men krever mye preparering for å få snøen dit den trengs dersom bakkene er brede
- God høyde fra kanonen til bakken øker snøproduksjonen vesentlig
- Forutsetningene for snøproduksjonen optimaliseres når snøen får lengst mulig tid i lufta før den når bakken
- Avstand og plassering mellom kanoner skal justeres i forhold til bredden på bakken og bratthet, og hvor mange timer kulde man har til rådighet hvert år
- For å få færrest mulig elementer i fallsonen plasseres gjerne kanoner og hydranter på linje sammen med annen teknisk installasjon langs nedfarten, slik som lysstolper, etc
- Påse at snøen ikke lett treffer luftledninger, heisinstallasjoner, bygninger og annet som lett kan bli tynget ned av snøen.
- Hensyn til støyulemper krever vurdering av plassering av kanoner, type kanoner og tiden på døgnet det kan legges snø. Her er det mange lokale hensyn som må tas.
- Manuelle snøkanoner må forankres med stoppere for å hindre at de sklir avgårde som følge av reaksjonskraften under drift. Ved snøproduksjon i bratte partier bør snøkanonen forankres med sikkerhetsline.
Spesifikke råd for terrengparker
De aller fleste anlegg som har en terrengpark (også kalt snowpark) trenger et snøproduksjonsanlegg med høy kapasitet fordi det å bygge en terrengpark krever relativt store snømengder sammenlignet med andre deler av anlegget.
Terrengparker krever ikke spesielle snøsystemer eller snøkanoner, likevel finnes det noen råd for planlegging og plassering av uttakspunkt og faste kanoner i slike systemer.
- En snowpark krever sjeldent like stor kapasitet hele veien fra topp til bunn og derfor bør uttakspunkt og kanoner plasseres basert på hvor behovet er størst slik at produksjonen blir ferdig omtrent samtidig i ulike deler av løypen.
- Flate partier som er tenkt for mindre elementer som railer og bokser krever oftest mindre mengder snø enn brattere partier som er beregnet for hopp. Partier som må rettes opp på grunn av ujevnt eller hengende terreng krever også større mengder snø enn partier som er planerte eller hvor senterlinjen ligger parallelt med fallretningen.
- Det bygges ofte elementer på begge sider av løypen, så rørsystemet og hydranter bør gi mulighet til å produsere snø på begge sider. Det er ofte store mengder snø som skal flyttes på, og man ønsker å minimere tiden som må brukes med prepareringsmaskin for å flytte snø.
- Plasser alltid hydrant eller snøkanoner slik at snøen blir lett tilgjengelig for prepareringsmaskiner og nært det punktet hvor det planlegges å bygge elementer. Det bør også planlegges slik at mest mulig skyving av snø skjer nedover til de elementene som skal bygges. Hvis det skal bygges fundamenter i jord/fyllmasser bør hydranten plasseres et stykke ovenfor fundamentet, eller midt mellom slike fundamenter hvis det ligger flere fundamenter i linje. Dette gjør det enklere for prepareringsmannskapet å komme til snøen samtidig som det sørges for at snøen kan skyves nedover og snøproduksjonssystemet kan brukes gjennom hele sesongen ved behov.
- Se KUD/Skiforbundets veileder https://snowpark.no/bygge-elementer/ for mer detaljer, samt videoer.
Spesifikke råd for hoppbakker
Hoppbakker er forholdsvis like og kan derfor ha en standard design av snøproduksjonssystemet. Det er først og fremst unnarennet og sletta som krever mye snø. Siden unnarennet er bratt, så brukes ofte fastmonterte lanser, mens viftekanoner er mest vanlig på sletta. Lansene plasseres i jevne mellomrom langs unnarennet, og helst på den siden av bakken hvor vinden typisk kommer fra. På sletta brukes viftekanoner fordi de har større kapasitet enn lanser (1 – 2 kanoner kan fort lage nok snø til å dekke hele sletta). Hydranter og el-skap må plasseres utenfor gjerdet slik at de er umulig for en uheldig hopper (som faller) å treffe.
4Produksjonsprosessen
Oppstart og førstegangsbruk av et nytt snøproduksjonssystem må gjøres sammen med leverandøren av systemet. De største og mest tekniske komponentene, pumper og strømsystemet, må testes først, sammen med vanntilførselen. Vannet trenger ikke å være helt rent, men kan ikke ha elementer som kan tette filtrene i snøkanonene. Alle vannrør må derfor skylles godt før snøkanoner kobles på.
- Uansett hvem som er leverandør, så er det viktig å opprettholde et godt forhold. Det er alltid små utfordringer med nye systemer (som leverandør best kan løse), og de fleste anlegg vil etterhvert ønske å utvide eller øke produksjonskapasiteten.
- Nytt og mer energieffektivt utstyr utvikles jevnlig, og en dyktig leverandør kan være en stor støttespiller i videre oppbygging av et optimalt anlegg
Selve produksjonsmetoden er avhengig av om snøproduksjonssystemet er distribuert langs løypene/bakken eller sentralt i et deponi. Ved et sentralt system, så bør underlaget være asfaltert slik at grus og jord ikke blandes inn i snøen når den lastes opp for transport. Arbeidsmengden for selve produksjonen ved et sentralt system er mindre enn ved et distribuert system, men kostnaden og logistikken ved utkjøring kan være både høy og vanskelig.
Arbeidsmengden for et distribuert system varierer med størrelsen på systemet, med ekspertisen hos de som jobber og graden av automatiseringen. På grunn av risikoen med høytrykksvann, kulde osv., så må minimum to personer alltid være til stede. Det er alltid behov for å sjekke at snøkanonene fungerer som de skal, og at snøen lander i løypa og ikke i skogen eller på jordet ved siden av. Ved vind så er det nødvendig å jevnlig sjekke og justere vinkelen på snøkanonene. Hvis systemet eller en snøkanon stopper, så er det nødvendig å umiddelbart koble fra og tømme vannslangene slik at disse ikke fryser til.
For et velfungerende snøproduksjonsanlegg så er det også viktig å ha et oppvarma bygg eller en garasje der de som jobber kan varme seg, der utstyr kan bevares, og der slanger og annet vått utstyr kan tørkes. I tillegg må toalett være tilgjengelig.
Siden utstyr lett fryser i kuldegrader, så er det viktig å kjøpe inn og ha tilgjengelig spett, hakker, spader, varmepistol/lampe og lignende. Vannavstøtende og varme støvler, hansker, bukser og jakker er også nødvendig for de som jobber ute.
Sikkerhet og ansvar
Snøproduksjon skal foregå i henhold til manualer for utstyret som anvendes, og i tråd med skianleggets drifts- og sikkerhetsrutiner. En egen publikasjon for sikkerhetsrutiner ved snøproduksjon er utarbeidet for alpinanlegg.
Det må være strenge krav til opplæring av personell, og det må kvitteres for at HMS manualer eller instrukser er lest for betjening av snøkanoner, kompressorer, pumpehus, etc.
For anlegg som driftes av klubber er det ekstra viktig at frivillige (foreldre, pensjonister osv) får god opplæring og er dekket av klubbens forsikring (PS. sjekk at forsikring også gjelder når personer blir pensjonister). Ansvaret for forsvarlig og sikker drift ligger hos klubben og klubbers styre.
Før sesongstart må snøsystemet kontrolleres i forhold til skader og lekkasjer.
- ettersyn av rørgate med oppstart av kompressorer og vannpumpe
- sjekk av kraner og hydranter og reparasjoner om nødvendig
- ved kontroll av lufthydranter er det spesielt viktig å utvise stor aktsomhet
- inntak må renses
Under driftssesongen må instrukser lages (og følges) for mannskapets oppgaver både før og under drift.
- Før driftsstart:
- Kontroller at det ikke forekommer snø og is i luft- og vannuttak
- Kontroller at alle ventiler fungerer
- Ved manuell oppstart av en kanon er det vanlig med to personer; en til regulering av vanntilførselen og en som står under snøkanonen for å kontrollere snøkvaliteten
- Håndtak skal være avsperret på hydranter som ikke er i drift
- Batteriene på radioene skal være fulladet på nytt skift
- Generell kontroll av pumpestasjoner og kompressor
- Under drift:
- Snøsystemet skal alltid være under oppsikt når det er i drift
- Uvedkommende skal ikke være innenfor området hvor det foregår snøproduksjon
- Dersom snøproduksjon foregår I anleggets åpningstid må aktuelle områder sperres av med nett eller snor, og det må informeres om at snøproduksjon pågår
- Pumper, kompressorer og kanoner starter automatisk hvis denne innstillingen er valgt (i et automatisk system)
- Ved manuell start skal vannhydranten åpnes ca. 1/2 omdreining på håndtaket. Umiddelbart når vannet strømmer ut av munnstykket på snøkanonen, skal lufthydranten åpnes sakte til helt åpen posisjon
- Kontroller/flytt kanoner. Tråkkemaskin skal brukes til å flytte kanoner i bratte og isete partier
- Kontroller alle slanger for lekkasjer. Bytt ut ødelagte slanger og merk disse med en knute over lekkasjen
- Ved oppstart av kanoner skal alle koblinger kontrolleres før åpning av hydranten
- Ved åpning av luft/vannhydranten skal snøleggeren stå bak hydranten og ha radio/øyekontakt med den andre personen
- Snøproduksjonen skal stoppes om det er sikkerhetsmessig uforsvarlig som for eksempel på grunn av høy vindstyrke, tåke, nedising, skader, funksjonsfeil eller lignende
- Personalet ved hydranter og snøkanoner skal kommunisere gjennom avtalt signalsystem:
- Ved øyekontakt: Høyre arm klar for start, kryssede armer i været for å markere stopp
- I mørket: Grønt lys for start, rødt lys for stopp
- Om øye- eller lyskontakt ikke kan anvendes, må man bruke radio. Best egnet er radio med hodetelefoner
- Ved på/avtroppende skift må det gis presis informasjon
- Ved drift skal det gjøres løpende kontroll av slanger slik at det ikke oppstår gnissing mot kvasse steiner, snøkanoner eller lignende
- Vær oppmerksom på risikoen på uventet forflytning eller rundkast av snøkanonen på grunn av vind, driftstrykk, bratt terreng eller slangeforflytning
- Påse at vibrasjoner i hydrantene minimeres
- Aldri vær alene når en snøkanon under trykk skal flyttes
- Flytte eller vri kanonene ofte, minst annenhver time slik at snøen får sluppet ut fuktighet
- Lag snøen i nedoverbakke og i medvind
- La snøen få lengst mulig tid i lufta før den når bakken
- Ved stopp i slanger, som for eksempel ispropp eller lignende, må produksjonen stanses til trykket har sunket. Dersom dette ikke skjer hurtig nok, kan det forekomme punktering.
- Før alltid skjema over hvilke rørgater som benyttes. NB: Noter på eget ark hvilke kanoner som skal flyttes og evt. andre ting som påtroppende skift bør vite
Snøkvalitet
Produksjon av kunstsnø både med viftekanoner og lanser krever at en er påpasselig med å justere blandingen av vann og luft, spesielt for manualle systemer. Tilføres for mye vann, blir snøen våt og det kan lett bli isete. Er luftmengden for stor blir snøen for tørr.
- Det er viktig å være våken for temperaturendringene, og siden denne varierer hele tiden må vanntilførselen justeres i forhold til temperaturer for at produksjonen skal være optimal.
- Temperaturen og kanonen ideelt sett bør kontrolleres en gang pr. time.
- Lanser behøver ikke å justeres fordi de opererer etter et annet prinsipp.
Kvaliteten på snøen som produseres skaleres ofte fra 1 – 9 der 1 er puddersnø, 5 er kram snø og 9 er nesten regn. Ved å holde ut armen der snøen faller ned fra lansen eller kanonen er det forholdsvis lett å se hvor på skalaen den nylaga snøen er. Normalt bør de fleste produsere kvalitet 5 og 6.
- Egenvekt på snø med kvalitet 5 er 0,3 – 0,4 kg pr dm3
Produksjon for langrenn/skiskyting
Ved et distribuert system for et langrenn/skiskytteranlegg så lages snøen i eller langs løypa i hauger som er 3 – 4 meter høye, og skyves ut ved bruk av tråkkemaskinen. Optimalt bør snøen lages ca. hver 50 meter, men erfarne tråkkemaskinsjåfører (som er flinke med skjæret) kan også skyve snø over lengre distanser (opptil et par hundre meter).
Prosess (med bilder fra det nye 2022 OL senteret nord for Beijing, Kina):
- Plaser snøkanoner i løypa og stadion (flytt til neste hydrant etter hvert), koble til strøm, datakabel og vannslanger
- Start pumper og snøkanoner; lag snø i løypa ved å passe på/justere vinkelen på snøkanonen i henhold til vindretningen
- Lag snøhauger som er ca. 3 – 4 meter høye, og la dem tørke ut i ca. 1 – 2 dager
- Skyv snøhaugene ut med skjæret på tråkkemaskinen, og lag en løype med ca. 30 – 50 cm snødybde
- Preparer løypa med fresen og lag en fin overflate
- Etter at snøen har “satt seg” og hardna til, så er løypa klar for bruk
Det er ingen mal for snødybden på en generell stadion, men på grunn av større bruk og slitasje så dekkes stadion ofte med mer snø enn løypene. Skytebanens standplass krever dog spesiell preparering, og har ofte standard tetthet og dybde (ca 30 cm) hele vinteren.
Produksjon av snø i alpinbakker
Snøproduksjon skal foregå i henhold til manualer for utstyret som anvendes, og i tråd med skianleggets drifts- og sikkerhetsrutiner. En egen publikasjon for sikkerhetsrutiner ved snøproduksjon er utarbeidet av Alpinanleggenes Landsforening (ALF).
For alle alpinanlegg er det viktig at driftsinstruksene følges, og inneholder klare instrukser for hva som kontrolleres før driftsstart og under drift, samt rutiner for ulike skift (natt, formiddag, ettermiddag).
I alpinbakker finnes ingen regel for hvor tykt snølaget skal være. Det kan variere fra sted til sted innenfor selve skiområdet. På utsatte slitesteder gjerne i bratte kneiker og på hengkanter bør det legges tykkere lag. Det viser seg ofte at skiløpere stopper opp på hengkanter og dette gir økt slitasje samtidig som det tærer på snøen fordi skiene avgir energi. Prepareringsmaskiner drar også lett med seg mye snø fra hengkantene.
En bør også ta hensyn til at det er nok snø til å sette slalåmstaur. I praksis betyr dette en snødybde på ca. 50 cm. Bruk gjerne et bor som mal for å sjekke snødybden. Tabellen under viser veiledende dybde for nedfarter i ulike kategorier.
Dersom det skal produseres snø tidlig i sesongen og man forventer perioder med mildt vær, kan det være riktig å produsere i hauger. Snøhauger er svært motstandsdyktige mot mildt vær og regn. Produseres det snø når kulden er stabil og arenaen skal tilrettelegges, lønner det seg å legge tynne lag for å sikre kvaliteten og få mest mulig snø på kortest mulig tid. Dette betyr at kanonene må flyttes ofte.
Fryseproblemer
Snøproduksjon er behandling av vann i minusgrader. Stillestående vann fryser, så det er derfor viktig at det vannet som sendes ut i rørgatene og i øvrig utstyr er i bevegelse. Det er derfor viktig at det tas ut eller dreneres vann i enden av rørgaten. Det er derfor lurt å plassere en kanon i enden for å utnytte all vannkapasitet. En må unngå å la vannet renne ut og forårsake is på bakken. Dreneringsvann kan eventuelt ledes til en bekk i området.
Fryseproblemer i snøkanonene er gjerne forårsaket av at de er feil justert med hensyn til vindretning. Står kanonene mot vindretningen blir de nediset, noe som kan forårsake store driftsproblemer. Eksempelvis kan viftekanoner stoppe opp ved at viften får is på bladene og gitteret bak viften tettes. Fryser en kanon tar det ikke lang tid før også vannslangene fryser.
Fjerning av is på kanonen kan skje ved å varme forsiktig med åpen flamme ved bruk av eller ved å slå av isen. Ofte lønner det seg å ta inn kanonen for total avtining.
Frysing i slanger skjer ikke så lenge vannet er i bevegelse. Ved driftsstans må slangene dreneres ved at de legges nedover langs bakken. Ved oppstart bør vann renne gjennom slangene en stund før de kobles til kanonen. Dette for å hindre at ispartikler setter seg fast i filteret på kanonen.
Luftslanger i høytrykksanlegg kan ofte få et innvendig islag forårsaket av kondens. Dette kan fjernes ved å montere slangene på vannuttaket og la vann renne gjennom slangene. Det kan lønne seg å bytte om på slangene, slik at luftslangene benyttes på vann og omvendt. Rennende vann “spiser” is.
Produksjon av snø i terrengparker
Når terrengparken har et ferdig design og man skal begynne å skyve inn/produsere snø i en snowpark kan følgende prinsipper følges:
- En god framgangsmåte når det bygges en terrengpark er å først produsere snø til å dekke selve løypa, for så å produsere snøen til elementene som skal bygges oppå den snødekte løypa. Den viktigste grunnen til å bygge løypa først er at alle typer elementer krever en rett og jevn grunn å bygge på, men også at det forsikres at det finnes snø mellom elementene. Derfor må det først legges et mest mulig avrettet grunnlag for at elementet skal bli bra.
- Snøen bør ha en kvalitet som er kram, det vil si våt nok til at den er lett å skyve, og at det er feste for maskinene når elementene bygges.
- Snøen er for våt når den blir til is når den fryser eller tørker ut. Snøen er for tørr når det er dårlig feste for maskinene samtidig som den er vanskelig å skyve. Tørr snø gir lengre byggetid enn kram snø gjør.
- Snøen bør ikke produseres akkurat der hvor det planlegges å bygge et element.
- Snøen skal knuses og blandes opp før den plasseres i det tenkte elementet, dvs. snøen skal bearbeides med prepareringsmaskin slik at det oppnås en jevn snøkvalitet og unngår ulike lag av is eller «sukkersnø» i det ferdige elementet. Snøen skal i størst mulig grad bli til en homogen masse med gjennomgående lik konsistens.
- Det er enklest og billigst å skyve snøen til elementet om det aller meste av snøen produseres og kan hentes i overkant av stedet der elementet skal ligge
- Det må være nok plass mellom planlagt plassering og snøen som produseres for at man skal få blandet opp snøen, og også ha mulighet til å flytte snøen dit det er ønskelig uten å måtte endre kjøreretning i særlig grad.
- Ligger en snøhaug for tett innpå planlagt plassering kan det føre til ekstra arbeid med å flytte snøen i flere omganger og retninger.
- Ca. 10–15% av elementets totale masse må produseres eller skuffes inn på nedsiden av elementet
- med unntak av mindre elementer som f.eks. blå hopp hvor dette sjeldent er nødvendig
- Snøen som plasseres nedenfor elementet skal brukes til å bygge opp og jevne ut landingsområdet og overgangen i bunnen av det etter at selve manøverområdet er bygget ovenfra.
Produksjon av snø i hoppbakker
I hoppbakker er det kun tilløpet, unnarennet og sletta som har behov for å bli dekket med snø (i moderne bakker består tilløpet som regel av is). I mindre bakker vil det derfor bli en vurdering om snøen skal produseres i haug for deretter å legges ut i bakken fremfor å produsere kunstsnøen direkte inn i bakken. For å utnytte kuldeperioder tidlig på høsten kan det være smart å produsere i haug.
I store bakker er det normalt ikke noe problem å produsere snøen direkte inn i bakken.
Årsakene til at en må gjøre disse vurderinger er først og fremst at det alltid vil være en viss avdrift på den produserte snøen på grunn av trekk og vind . «Nedsnøing» av trapper, tribuner, vant og utstyr krever en masse ekstraarbeid . I hoppbakker er snøtykkelsen bestemt av regelverket og profilmaler, og i unnarennet er profilmalen normalt 30 cm.
Det bør unngås å lage store snøhauger på kulen for senere dosing, da den lett kan rase i overgangen og representere fare for personell. En slik haug produsert opp i bakken kan fort bli et snøskred og ende opp i bunnen. Det er viktig å ikke lage snøen så fuktig at det dannes et vått lag mellom snøen og underlaget, noe som medfører økt fare for at snøen og eventuelt snønettet raser ned. Det er lettere å få snøen plassert riktig med prepareringsmaskin om en doser snø og preparerer nedenifra og opp.
For snølegging i plastbakker benyttes spesielle metoder.
- Det spennes opp nett som forankres både oppe og på kantene. Det legges ut flere 2»/4» planker på tvers av bakken. Disse festes i langsgående wirer. For å være sikker på å dekke plankene, legges et tykkere snølag enn profilmalen tilsier.
- Wirene må forankres godt da tyngden av snøen (på glatt underlag) er stor. Benytt gjerne prepareringsmaskin som forsterker glideeffekten og belastningen i wirene.
Den ferdigproduserte snøen må ligge et par døgn før den bearbeides på samme måte som man preparerer natursnø . Kunstsnøen kan inneholde mer vann en natursnøen, og kan derfor være mer arbeidskrevende å bearbeide.
Oppsummering
Oppsummering av faktorer som påvirker snøproduksjonen:
Påvirkende faktor: | Beskrivelse: | Tommelfinger regel: |
Wetbulb temperatur | Wetbulb temperaturen beregnes fra luft temperatur og relativ luftfuktighet. | Wetbulb temperaturen er direkte relatert til effektiviteten på snøproduksjon. |
Kastelengde/Fallhøyde | Ved bruk av viftekanoner bruker vi terminologien kastelengde, mens vi bruker terminologien fallhøyde ved bruk av lanser/høytrykkstårn | Jo lenger kastelengde/fallhøyde desto bedre tid får vanndråpene til å fryse til snø. |
Vanngjennomstrømning | Vanngjennomstrømningen på snøkanonen er avhengig av vanntrykket og størrelsen på dysene/antall dyser som er åpne. | Jo høyere vanntrykk desto mer vann blir presset gjennom dysene og forstøvingen av vannet blir bedre! |
Vanntemperatur | Vanntemperaturen er avhengig av opprinnelse og ”lagringsmetode” | Jo høyere vanntemperatur desto lengre tid tar det for vannet å fryse når det kommer ut av snøkanonen |
Vindforhold | Om vinden øker eller snur må snøleggeren følge nøye med for å forhindre nedising av snøkanonene | Skiftende vindforhold og motvind kan føre til nedfrysning og ødelagt produksjonsutstyr, samt fare for ødelagt infrastruktur som heiser lysmaster etc! |
Mengdetap | Volumtap kan komme av: – Fordamping – Tining/ablasjon – Tilførsel av for mye vann – Avdrift p.g.a vind | Bortsett fra ablasjon/tining av snø p.g.a temp,sol,vind, er det mannskapets ansvar å forhindre at forholdene blir dårligere p.g.a disse faktorene. |
Praktisk hjelp og videoer
I løpet av vinteren og våren 2020/21 har Norges Skiforbund utarbeida og produsert flere videoer som gir gode råd og viser flere aspekter av snøproduksjonsprosessen. Disse videoene dekker følgene områder:
- Sesongforberedelser – Terreng og utstyr, Barmarksforberedelser
- Forberedelser – Mekaniske komponenter
- Forberedelser – Pumpehus, skruekompressor, kondensutskiller
- Drift – Oppstart snøsystem
- Drift – Operativ Snøproduksjon
- HMS – Sikkerhet under snøproduksjon
- Produksjonsoptimalisering – Planlegging, utstyr, gjennomføring
Kostnad
For å regne ut kostnaden for et tradisjonelt snøproduksjonssystem (både investering og drift), så bør følgende elementer inkluderes:
- Kostnad av investering/bygging og avskrivning (over 10 år)
- Planlegging og bygging av selve snøproduksjonsanlegget vil variere mye med størrelsen og terrenginngrepene. Større anlegg koster fort 15 millioner kroner og mer, mens mindre klubbanlegg kan gjøres billigere ved dugnad. Her er noen av elementene som må kostnadsberegnes:
- Utredning og planlegging
- Vannkonsesjon
- Bygging av vannkilde (lagerkumme eller reservoar)
- Matepumpe (fra vannkilde til pumpehus/kontainer)
- Pumpehus/kontainer med høytrykkspumper og luftkompressor (om nødvendig)
- Fordelingskummer med ventiler (nedgraving og materialer)
- Graving av grøft for vann, luft og strøm
- Innstallering og kobling av rør og strøm
- Vannrør, luftrør og strømledninger
- Fordelingsskap for strøm
- Diverse materialer (pukk/singel, kabelsand, osv)
- Snøproduksjonsenhetene (vifte, lanse)
- Planlegging og bygging av selve snøproduksjonsanlegget vil variere mye med størrelsen og terrenginngrepene. Større anlegg koster fort 15 millioner kroner og mer, mens mindre klubbanlegg kan gjøres billigere ved dugnad. Her er noen av elementene som må kostnadsberegnes:
- Antall arbeidstimer og lønnskostnader for drift
- Antall timer for å lage 10 000 m3 med snø i eksemplet over fra Stjørdal (med gjennomsnittlig våtkuletemperatur på ca. -6.8 grader Celsius) kan estimeres ved å bruke formelen under:
Timer snøproduksjon = ønsket snøvolum / (kapasitet per kanon * antall kanoner)
På Stjørdal, med 35 m3 snø per time per kanon (se graf i tidligere kapittel) og 5 kanoner vil det ta totalt ca. 57 timer å lage 10 000 m3. Med to personer på vakt (estimert til 350 kr per time) vil dette koste ca. 40 000 kr.
- Antall timer for å lage 10 000 m3 med snø i eksemplet over fra Stjørdal (med gjennomsnittlig våtkuletemperatur på ca. -6.8 grader Celsius) kan estimeres ved å bruke formelen under:
- Strømforbruk for pumpe and kanoner
- En standard viftekanon har et strømforbruk på ca. 25 kW, men viftekanonens strømforbruk per m3 produsert snø er avhengig av våtkuletemperaturen. Det finnes etablerte formler for dette fra de fleste leverandører (se eksempel fra en av leverandørene under):
Energiforbruket (kWt/m³) = 22,027 * (-X-1,078)
X = våtkuletemperaturen
Følgende tabell (basert på formelen over) kan brukes for estimering av energiforbruket:Våtkuletemperatur -3 grader -5 grader -6,8 grader -8 grader -14 grader kWh/m3 6,74 3,74 2,79 2,20 1,27 Figur: Standard viftekanons energiforbruk per m3 produsert snø
Totalt energiforbruk for 10 000 m³ snø (hvis våtkuletemperaturen er -6,8 grader C) er 27 900 kWh.
En stor pumpe (eller to mindre pumper) med kapasitet på 150 m3 per time vil ha et energiforbuk på ca. 300 kWh.
Energikostnaden for pumpe og viftekanoner er (pris per kilowatt-time er ca 1,15 kr):
Pumpe (57 x 300 x 1,15 kr) = 19 665
Viftekanoner (27 900 x 1,15 kr) = 32 085
Totalt: = 51 750
- En standard viftekanon har et strømforbruk på ca. 25 kW, men viftekanonens strømforbruk per m3 produsert snø er avhengig av våtkuletemperaturen. Det finnes etablerte formler for dette fra de fleste leverandører (se eksempel fra en av leverandørene under):
- Vannkostnad – er avhengig av om kommunalt vann brukes
- Utkjøring av snø:
- Erfaringsmessig, så er kostnaden for utkjøring av snø ca. 25 NOK/m3 (leie av bulldoser, lastebil med henger, bensin/diesel, sjåfør). For 10 000 m3 snø vil dette bli ca. 250 000 kr. En henger tar ca. 10 m3, så det er nødvendig med ca.1000 lass for å kjøre ut 10 000 m3.
Utkjøringskostnaden vil variere fra anlegg til anlegg. For kommunale anlegg må utkjøring skje via leverandører, men på mindre klubbanlegg kan klubbens medlemmer og støttespillere bidra med utstyr og mannskap. Uansett, det er viktig å tenke på hvor snøen lages og hvordan tunge kjøretøy kan komme fram.
- Erfaringsmessig, så er kostnaden for utkjøring av snø ca. 25 NOK/m3 (leie av bulldoser, lastebil med henger, bensin/diesel, sjåfør). For 10 000 m3 snø vil dette bli ca. 250 000 kr. En henger tar ca. 10 m3, så det er nødvendig med ca.1000 lass for å kjøre ut 10 000 m3.
Eksempler anlegg
På grunn av spillemiddelsordningen, så bygges det mange små og middelsstore snøproduksjonsanlegg i Norge. Her er eksempler på anlegg i forskjellige faser i utviklingen av sine snøproduksjonsanlegg.
Torsbustaden Alpinsenter, Levanger
Torsbustaden alpinsenter (Eier og drifter var Skogn IL) var nedleggingstruet etter sesongen 2014/2015 hvor det ikke ble noen åpningsdager pga. snømangel. Levanger kommune engasjerte seg siden dette er et anlegg som favner bredt blant innbyggerne i Levanger og brukes av flere idrettslag.. Det er ikke et anlegg kun for ett idrettslag og én idrett, men et anlegg for egenorganisert aktivitet på tvers av befolkningen i Levanger og omegn.
En Disposisjonsplan ble utviklet av Levanger kommune i 2015.
Fra nedleggelsen ble unngått, disposisjonsplan ble vedtatt i januar 2016 og snøproduksjonsanlegget planlagt har det vært en lang prosess for å komme fram til anleggsstart i august 2020.
- Oppfølging av tiltak i vedtatt plan.
- Etablere samarbeid på tvers av idrettslagene for å realisere Torsbustaden som et kraftsenter.
- Forankring i kommunen, administrativt og politisk.
- Finansiering
- Kommunalt tilskudd (5 mill.)
- Konsesjonspliktvurdering NVE
- Folkemøter
- Fremtidig organisering av skianleggene i Torsbustaden. Først ble et interimstyre etablert, videre er Torsbustaden skisenter AS etablert (flere idrettslag, kommune og grunneier eiere). Skogn IL overdrar vederlagsfritt sine skianlegg til skisenteret
- Kommunal garanti av lån (5 mill.) og forskuttering av spillemidler (5 mill.).
- Prosjektorganisering, utbygging 2020 og drift
Formålet med Torsbustaden snøproduksjon er å etablere et robust og helautomatisk snøproduksjonsanlegg for alpint, hopp og langrenn som sikrer drift av arenaene de neste 20 årene. Det planlagte snøproduksjonsanlegget består bl.a. av:
- Både lokale vannkilder (tjønn, vann) og kommunal vannledning
- Pumpestasjon med vannkapasitet 80 l/sekund (2 x 132 kW pumper), og kompressorstasjon for trykkluft
- Både eksisterende og ny 400 V trafostasjoner for strømtilførsel (med kapasitet på 315 kVA og 500 kVA)
- Diverse rørgater med fordelingskummer og hydranter langs heistrase og igjennom skog
- Snøkanoner
Kontaktpersoner:
- Mads Mørch, NSF
- Kjersti Nordberg, Levanger kommune
Linderudkollen, Oslo
Linderudkollen langrennsanlegg åpnet i 2015, eies av Oslo kommune og driftes av Oslo kommune avdeling Bymiljøtaten (BYM) i samarbeid med Kjelsås idrettslag.
Anlegget har doble traseer (9-10 m brede) for å minske terrenginngrep, redusere kostnader og effektivisere snøproduksjonen. Løypene består av tre sløyfer med en sentralt plassert start/mål slette og skileik.
Snøproduksjon
- To uttakstjern, to pumpehus og to vannkretser
- Pumpene har maksimal vannmengde på 75 m³/t.
- Distribuert vann i rør med 25 kummer med strøm og vannuttak (100-150 meters avstand mellom kummene)
- 5 viftekanoner, SUFAG standard Optiflow 15 – 20 bar med integrerte kompressorer
- Innkjøp av kanoner for ca. 2 mill (Sparebankstiftelsen, spillemidler, egenkapital Kjelsås langrenn)
- Eies av Kjelsås langrenn
- Støy: 15 døgn per år, 3 søndager, hensyn må tas om natten
- Lydnivå 64 db(A) ved 20 meter og ca. 80 dB(A) ved 1 meter
- Vannuttak: 1.nov. – 31.april – oppdemming 0,5 m, kontroll av nivå
- vannforbruket ca. 15 m³/t til ca. 33 m³/t snø (ved –9°C).
- Produserer hele anlegget inkludert skileik på 2 uker ved lave temperaturer
Drift koordinering
- Kjelsås har driftsavtale med BYM
- BYM og Kjelsås samarbeider om å produserer snø. BYM på dagtid, Kjelsås kveld og natt (dugnad)
- BYM preparere hver dag – når det er behov
- Kjelsås eier og drifter snøkanoner og rennteknisk utstyr, arrangementhus (lyd, tidtaking, inventar og drift)
- Drift og vedlikehold ca 0,7 – 1 mill per år (strøm, vedlikehold infrastruktur, snøproduksjon, prepping, koordinering av bruk, mm.)
- BYM eier og drifter preppemaskin og all teknisk infrastruktur (vann, el, osv.)
- Kjelsås koordinerer bruken av anlegget inkl. garderobeanlegg på ettermiddag og kveldstid – kl. 16.00 – 23.00
- Prioritet til barn og unge
- Kalender på nettside – oversikt over bruk
- Driftsmøter med BYM 2-3 ganger i året
- Daglige møter om vinteren med løypekjører
- Regnskap og årsrapport til BYM
- Brukermøter – koordinering med langrennsklubber, drift av Linderudkollstua, hoppbakkene
- Opplæring av dugnad – snømenn og –kvinner
- Innstruks, beredskap ved uhell, ansvar, mv.
- Vedlikehold – løpende
Kontaktperson:
Eivind Selvig, Kjelsås
9Lillomarka arena, Oslo
Anlegget eies og ble oppgradert av Oslo kommune og åpnet i 2018. Består av 3 km langrennsløype (asfaltert), stadion, og skytebane (15 skiver).
Ligger i et gammelt nedlagt pukkverk i bydel Grorud, nordøst i Oslo, på grensen mot Nittedal. Brukes av flere idrettslag (Lillomarka skiklubb, Høybråten og Stovner, Langrenn, Oslo skiskytterlag, Lillomarka orienteringslag, Stovner hundeklubb), og har eget brukerråd og arenakomite. Har driftsavtale med Oslo kommune avdeling Bymiljøetaten (BYM).
Snøproduksjon
Utstyr og infrastruktur:
- Distribuert vannforsyning i hele løypa rørgater (3 hovedrørgater)
- Kort vei 150 meter til vannkilden m/inntakspumpe (vannkilden er badedam sommerstid)
- Eget teknisk rom i brofundamentet m/høytrykkspumpe og kompressor
- 17 kummer (8 stk for kun lanser, 7 stk kun kanoner og 2 stk hybrid, både lanse og kanon)
- Totalt 6 viftekanoner, 2 mobile lanser, 10 lanser totalt
- Egen snøleggergruppe (2 personer fra hver vinteridrettsklubb, total 6)
- Superbrukere, meget dedikerte/engasjerte
- Bratt læring fra starten
- Vaktordning hele døgnet, BYM på dagtid
- Egen webside for snøleggerne
- En ATV, belter kan påmonteres
- En snøscooter
- En løypemaskin
Erafaringer:
- Endelig er tiden med dieselaggregat historie
- En hel vinter bak oss (2018)
- Testkjøring startet 19.november og vi fikk kontinuerlig produksjon i nesten en uke
- En av kanonene gikk i sammenhengende 131 timer
- Brukte 997 929 liter med vann
- Fra 18. desember hele løypa snølagt og preppet
- Grovt overslag ca. 350 timer med produksjon sist vinter
- Best produksjon med kanoner (lanser bør ha minus 5 grader, kanonene produserer fra minus 2)
- Dyser på lanser, vinkler for mye, stor spredning.
- Satser på å skifte ut noen dyser
- Vedlikehold viktig (gjelder både lanser, kanoner og kummer)
- høsten før produksjonen starter er viktig
- Kummene har vært litt utfordrende (gradestokker, varmeelement, stiger)
- Rask service viktig
- litt drømmer og lykke foreløpig
- Tendens til svikt i slutten av rørgater, tette dyser ol.
- Felles type utstyr i Oslo (valget har vært forskjellig)?
- Godt med garasje til å tine slanger og annet utstyr
- Meget tilfredsstillende samarbeid med kommunen, spesielt Bymiljøetaten
- Generelt meget fornøyd med produksjonsutstyret, og opplegget generelt
- Det helautomatiske en stor fordel
Kontaktperson:
Øyvind Mobakken, Lillomarka Skiklubb
10Langeland ski- og fritidssenter
-regionanlegg for ski og friluftsliv-
Om anlegget:
Anlegget er mykje brukt både sommar og vinter, og er lokalisert i eit regionalt viktig friluftsområde. Langeland Ski- og fritidssenter AS driftar anlegget på dugnad av medlemmane i Førde IL og Gaular IL. Kommunane var tidlegare med i partslaget som stod for drifta, men ordninga vart avvikla i 2011. Sunnfjord kommune gir i dag årleg støtte til drifta.
Skiløyper:
På vinteren er det per i dag vel 5 km med lysløype og om lag 20 km turløype som har god breidde og kan preparerast med konkurransestandard.
Løypene er mykje brukt både på dagtid og kveldstid. Lysløype vert preparert to gonger per dag ved behov. Turløyper blir preparert ein gong per dag når forholda tillèt det og ved behov.
Før sesongen 2019-20 vart det opparbeida nye konkurranseløyper som er FIS-godkjent. Frå aktive langrennsløparar har vi fått gode tilbakemeldingar på dei nye løypene, medan turløparar/mosjonistar synest dei er harde. Sjølv om 5 km løypa kan opplevast som krevjande, så er det ikkje urovekkande lang konkurransetid. Det er fin lengde og profil på sprintløypene.
Dagens krav til breidde på løype gjer ofte at dei vert svært dominerande i landskapsbildet, men på Langeland synest vi at løypene ligg fint i terrenget.
Lysløype Gul
Turløype Blå
Produksjon av snø:
Snøproduksjonsutstyret har vore i bruk nokre år, og fungerer fint. Anlegget er levert av Top Teknikk i Sverige med 8 mobile kanoner på slede og 4 tårnkanoner. Det er grave ned røyrgate frå Langelandsvatnet med straumforsyning og kompressor ved skistadion.
Ved gode forhold (frå -5° C og kaldare) kan vi produsere tilstrekkeleg med snø i løpet av 5-6 dagar, til ei løype på om lag 2 km. Ved stadion kan vi produsere snø i depot, og med relativt kort transport kan vi sikre 2,7 km med kunstsnø.
Prepareringsutstyr:
Trakkemaskina av typen Pisten Bully 100 er kjøpt ny i 2020. Maskina er godt eigna for anlegget og er utstyrt med vinter belte.
Skisenteret har i tillegg ein ATV med belte som vert brukt til grunnpreparering med lite snø og til anna transport av utstyr i anlegget.
Rulleskiløype:
Rulleskiløype var ferdig i 2017 med ei samla lengde på vel 3 km (sløyfe på 2 km + 1 km med runding på stadion). På stadion er det lagt til rette for eit større areal og ei kort og flat løype som dei minste kan trene seg i. Det er lys i heile løypa. Langs skuldra på 2 km sløyfa er det lagt til rette for sykling eller løp med underlag av grus.
Framtidsplanar:
Skiskyting
I samarbeid med skiskyttarmiljøet i Førde er det planar for etablering av standplass for skiskyting. Anlegget er avklart i reguleringsplan, og søknad om løyve til tiltak er til handsaming i kommunen.
Skileikeanlegg
Skisenteret har etablert kontakt med NSF for å legge planar for utvikling av aktivitetsområde til eit skileikanlegg. Vi vil også vurdere tiltak for betre tilrettelegging på sommarstid (sykkeltrasear, barklegging osb.).
Løypenett
Ein konsekvens av FIS-godkjenning av løypenettet er at løyperetning er snudd i delar av løypenettet. Betre tilrettelegging for «dagleg» bruk av FIS-løypene og å separere turløyper frå konkurranseløyper vil krevje breiddeutviding og omlegging av kortare delar av løypenettet som vi jobbar med å realisere.
Skistadion
Vi har også sett på høve til å lage undergang for utbetring av tilkomst til startfelt på stadion.
Andre aktivitetar:
Kleiva hoppbakkar
Rett over på andre sida av E39 ligg det hoppbakkar som er drifta gjennom Langeland ski- og fritidssenter AS. Det er bakkar på K8, K15, K30 og K52. I samband med omlegging av løyper i 2019 laga vi også ein liten hoppbakke som ligg langs nærløypene/lysløypa.
Kontaktperson: Ole-Jakob Sande (ole-jsan@online.no)
11Jervskogen, Hommelvik
Jervskogen i Hommelvik utenfor Trondheim planla og installerte sitt snøproduksjonsanlegg i 2014 – 2017. Her er en beskrivelse over hva, hvordan og med hvilke midler de gjennomførte prosjektet.
Snøproduksjonsanlegg (ferdigstilt 2017)
Bakgrunn/rammebetingelser
- Jervskogen skisenter ligger på 200 m høyde, og relativt nærme fjorden
- Ustabile vintre
Ønsket å:
- Sikre stabile treningsforhold
- Sikre rekruttering
- Ha skileik og gode forhold for familier
- Arrangere jevnlige skirenn på Nasjonalt og regionalt nivå
Planleggingsfasen
- Startet planlegging i 2014
- Vann fra tjern ca. 1 km fra stadion (installert av kommunen ifm vann til NM Junior 2015)
- Sportslig utvalg oppnevnt: NSF, kommunen, leverandører
- Befaring av 3 forskjellige leverandører
- Grundig jobb med trasevalg
- Viktig å utnytte rørgater mest mulig effektivt
Valg av leverandør
Kriterier:
- Best konsept/forståelse av hva vi trengte (treningsanlegg)
- Tilgjengelighet/nærhet, spesielt etter oppstart
- Service/oppfølging/opplæring
- Pris
Hva ble bygget
- 1,2 km vannrørgate med strøm og ekstra trekkrør (gir en ferdig løype på ca. 2.2 km)
- Et pumpehus ca. 800 m fra stadion
- 60 kvm isolert garasje med høytrykkspumpe og el.inst. Oppheng for tørking av slanger og lagring av vifter og lanser når de ikke er i bruk
- Ny 400 volt trafo
- 2 stk. mobile Puma viftekanoner automatiske
- 2 stk. mobile lanser
Trasé med kummer
Viftekanon vs. Lanse
- Våre viftekanoner klarer 500 liter vann/min ved minus 10 C, og lansene ca. 150 liter
- Begge lager snø fra minus 2 C men skal det bli litt volum og «innsatsøkonomi» bør vi ha minus 4-5 C og helst 80% luftfuktighet.
- Vanntemperaturen er også viktig; tjernet vårt er kaldt og gir vanntemperatur på 1-2 grader. Vannet har også en del humus som gjør snøkvantiteten bedre.
- Vi bruker viftekanonene i nedre del av anlegget (stadion og skileik)
- Lanser bruker vi der vi har løyper i begge retninger
Finansiering
Fem tippemiddelsøknader:
- Produksjonsutstyr: maks 1 mill kr.
- Skileik (nærmiljøanlegg): 50% dekning
- Garasje for pumper, el.anlegg, lager og tørking av slanger. 60 kvm. Fullisolert: 33%.
- Rehabilitering av trasse for snølegging: 33%.
- Egen søknad for lanser i 2019 i bruk i skileik: 50%.
Total søknader innvilget: kr. 1.800.000.- siste utbetalt våren 2020.
Totalkost for anlegget
- Totalkost for anlegget kr. 5.200.000 inkl. mva.
Finansiert på følgende måte;
- Tippemidler kr. 1.800.000.-
- Kommunalt tilskudd kr. 950.000.-
- Egenkapital kr. 900.000.-
- Sparebankstiftelsen kr. 250.000.-
- Gaver/sponsorer kr. 300.000.-
- MVA. refusjon kr. 1.000.000.-
2 stk. lån i bank på kr. 1.8 mill. og et på kr. 1.mill. med simpel kausjon fra Malvik kommune som dekket mva.ref. og til vi fikk tippemidlene.
Drift – dugnader
- Skiavdelinga oppnevnte et arbeidsutvalg på 3 personer.
- En anleggsleder på dugnad under hele prosessen.
- 7 ukers byggetid, hadde en gravemaskin fra entreprenør i hele perioden.
- En stk. gravemaskin sponset med pensjonert sjåfør3-4 dager i uka.
- «Veterangjeng» hver onsdag samt en del dager etter behov.
- 2 pensjonerte snekkere satte opp garasje på dugnad.
- Foreldredugnad ved behov 1-2 dager i uka 5-8 foreldre.
- Totale dugnadstimer 2 500
Drift – kost og vedlikehold
- 3 personer som er hovedansvarlig for igangsetting
- Eget snøproduksjonsteam ca. 15 personer de fleste foreldre men også noen pensjonister som har fått full opplæring.
- Produserer hele døgnet når temperaturen tillater det.
- En person har vedlikeholdsansvar av utstyr og installasjoner.
- Malvik kommune betaler strømmen
- Ingen kostnader for vann.
- Nesten ikke vedlikeholdskostnader så langt.
- Sist vinter (2021) produserte vi ca. 11.000 m3 snø, brukte 4.6 mill. liter vann på 5 døgn.
Kontaktperson: Gunnar Smiseth (gunnar.smiseth@gmail.com)
12