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13.01.2016

EarlySnow: TU Wien will Kunstschnee neu erfinden

"Earlysnow" ist ein Projekt der TU Wien, bei dem untersucht wird wie man Wasser schneller zum gefrieren bringt. Das Ziel ist es, auf umweltschonende Art und Weise, Kunstschnee bei höheren Temperaturen erzeugen zu können.

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Dieser Artikel ist Teil des Themenschwerpunkts Wintersport

Wenn Schnee nicht mehr vom Himmel fällt, hilft der Mensch ein bisschen nach. Das ist nichts Neues. Wenn es jedoch zu warm ist, gibt es auch keinen brauchbaren Kunstschnee. Die TU Wien arbeitet am Projekt „Earlysnow“, um auf umweltfreundliche Art und Weise Kunstschnee bei höheren Temperaturen zu erzeugen.

Kunstschnee bei höheren Temperaturen

Allein in Tirol werden jährlich mehr als 40 Millionen Kubikmeter Kunstschnee erzeugt. Das fordert einen hohen Einsatz von Wasser und elektrischer Energie. „Der Winter verschiebt sich momentan bis zu zwei Monate nach hinten und es wird wärmer. Herkömmliche Beschneiungsanlagen arbeiten zwischen 0 und -8 Grad Celsius nicht ordentlich“, erklärt Universitätsprofessor und Projektleiter Hinrich Grothe.

„Herkömmliche Beschneiungsanlagen arbeiten zwischen 0 und -8 Grad Celsius nicht ordentlich.“

Die Ziele von Earlysnow

Bei Temperaturen zwischen 0 und -8 Grad Celsius Kunstschnee erzeugen
Eine Ergänzung für herkömmliche Beschneiungssysteme darstellen – die aktuellen Beschneiungsanlagen sollen nicht ersetzt werden
Große Schneekristalle produzieren, um den Kunstschnee echtem Pulverschnee aus der Wolke ähnlicher werden zu lassen

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Verbindung Theorie und Praxis

Earlysnow ist ein Bridgeprojekt, ein Projekt das die Grundlagenforschung zum Thema Schnee und Eis und Beschneiung in der Praxis verbindet. Beteiligt sind daran das Institut für Materialchemie der TU Wien, die Uni Innsbruck, die Neuschnee GmbH, ein Spin-off der TU Wien und der BOKU Wien, die Liftgesellschaft Obergurgl-Hochgurgl und die Firma Technik Wille.

Doktorandin Laura Felgitsch untersucht Wassertropfen. — Doktorandin Laura Felgitsch untersucht gefrierende Wassertropfen.

Umweltschonende Technologie

Anhand von Laborexperimenten wird seit November 2015 untersucht, welche Nukleationskeime zu Wasser hinzugefügt werden müssen, damit es schneller gefriert. Relevante Nukleationskeime sind Gesteinsabrieb oder Mineralstaub (z.B. Feldspat). „Wir benützen ausschließlich natürliche Ressourcen, die im alpinen Raum vorhanden sind. Es geht uns auch darum ressourcenschonend und umweltfreundlich zu arbeiten“, sagt Grothe. Man wolle den Vorgang der Eiskristallbildung in der Wolke verstehen und auf die Skipiste bringen, so Grothe weiters. Im Zuge des Projekts sind Feldversuche im Skigebiet Obergurgl-Hochgurgl geplant.

„Wir wollen den Vorgang in der Wolke auf die Skipiste bringen.“

Vorteil für die Praxis

Die umweltschonende Technologie soll es ermöglichen Kunstschnee unter weniger Einsatz von Wasser und Strom zu produzieren. Das könnte langfristig sehr positive Auswirkungen auf den Tourismus und die hochalpine Umwelt haben. „Skigebiete könnten bereits im Spätherbst ihre Pisten beschneien wenn die Bedingungen stimmen und der Saisonstart kann damit besser geplant werden“, meint Grothe.

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Laut internationaler Energieagentur wird sich der weltweite Stromverbrauch der Rechenzentren bis 2030 auf rund 945 Terawattstunden mehr als verdoppeln. Das entspricht etwas mehr als dem gesamten Stromverbrauch Japans heute. Während die EU ein verpflichtendes Nachhaltigkeits-Label entwirft, um den Energie- und Wasserverbrauch der Branche einheitlich bewerten zu können, arbeitet man in Österreich bei Silicon Austria Labs an energieeffizienter KI und Rechen-Hardware.

Stromsparen mittels Chip-Bausteinen und optimierten KI-Modellen

Bei Silicon Austria Labs arbeitete man schon 2025 an einer effizienteren KI, wie brutkasten berichtete. Nun soll Energie mittels Hardware-Beschleunigern gespart werden, also mit Chip-Bausteinen, die KI-Berechnungen mit wesentlich geringerem Energieaufwand ausführen als herkömmliche Prozessoren. So entwickelt das Silicon Austria Labs für das europäische Projekt ISOLDE im Rahmen des Chips Joint Undertaking energieeffiziente Beschleuniger.

„Unsere Stärke liegt darin, KI dort effizient zu machen, wo sie tatsächlich rechnet, im Chip und im Datacenter“, sagt Christina Hirschl, CEO von Silicon Austria Labs. „Wir entwickeln Hardware und Verfahren, die dieselbe Rechenleistung mit deutlich weniger Energie erbringen. Das ist die Grundlage, damit KI in Europa nachhaltig wachsen kann.“

Zudem optimiert Silicon Austria Labs KI-Modelle so, dass sie Daten nicht in große Rechenzentren senden, sondern direkt auf den jeweiligen Geräten laufen, wie etwa Haushaltsgeräten, Sensoren oder Satelliten. Auch an einem energieeffizienten „föderierten Lernen“ wird bei Silicon Austria Labs geforscht. Bei dem Prozess wird KI trainiert, ohne dabei sensible Daten zusammenzuführen.

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