Ziel der Studie

Dauer und Höhe der Schneedecke sowie die Produktion von technischem Schnee gelten als Voraussetzung für den Wintertourismus. Die Entwicklung dieser Parameter im Zuge des Klima-wandels wird zu den makroskopischen Faktoren gezählt, die die Entwicklung des zukünftigen Wintertourismus mitbestimmen (Scott und Lemieux, 2010). Für die Vergangenheit wurde im Al-penraum ein Temperaturanstieg seit Beginn der instrumentellen Messungen festgestellt (Auer et al., 2007, 2014). Seit den 1880er Jahren hat nach Auer (2014) das Jahresmittel der Lufttemperatur um insgesamt 2^◦C zugenommen. Die regionale Temperaturreihe Österreichs weist eine höhere Kurzfristvariabilität als die global gemittelte auf, und die Trends der saisonalen Mittel verliefen nicht immer gleich zu den Jahresmitteln. Laut APCC Bericht zeigt der Frühling den höchsten Erwärmungstrend, der Herbst eine schwächere Erwärmung, und der Winter einen „angedeutet aktuell rückläufigen“ Trend. Für die Produktion von Schnee ist nicht nur die Lufttemperatur ein limitierenden Faktor, sondern muss auch die relative Luftfeuchte berücksichtigt werden (Olefs et al., 2010). Im meteorologischen Parameter Feuchttemperatur fließen sowohl die Trockentem-peratur als auch die relative Feuchte ein. Eine erste Studie zur Änderung und Variabilität der Feuchttemperatur in den letzten Jahrzehnten an ausgewählten Stationen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik wurde im Jahr 2007 durchgeführt ( Olefs et al., 2007 a,b und c).

Ziel des vorliegenden Projektes war

• die Aktualisierung dieser klimatologischen Analyse für Österreich

• deren Ausweitung auf Stationen in deutschen Schigebieten

• die Erfassung von vergangenen Variabilitäten

• die Ergänzung ausgewählter Zeitreihen der Schneehöhe

• die Darstellung der Variabilitäten und Trends für die Vergangenheit

• die Darstellung der Bandbreite zukünftiger Klimazustände (global und regional)

• der Vergleich mit Klimazuständen der Zukunft bis 2050 soweit aufgrund der Skalenunter-schiede möglich

• und die Darstellung der Auswirkungen des Klimawandels im Vergleich zu anderen makro-skopischen Faktoren

Für das Projekt wurden aus den an den Stationen der Wetterdienste gemessenen Klimadaten (Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit) der vergangenen Jahrzehnte die Änderungen der potentiel-len Beschneiungszeiten aus der Feuchttemperatur berechnet und mit der Mann-Kendall Methode auf statistisch signifikante Trends untersucht. Dazu wurden Daten des Deutschen Wetterdienstes und der Österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie ausgewertet, um in Anlehnung an die Studie von 2007 die Zeiten zu berechnen, in denen Beschneiung möglich ist. Die Studie von 2007 (Olefs et al, 2010, Fischer et al, 2011) wurde dabei aktualisiert und dieselbe Methode für weitere Stationen angewendet. Ergänzend wurde eine Statistik für die Schneehöhe an ausgewähl-ten Stationen erstellt. Sowohl für Naturschnee als auch für die Beschneiungszeiausgewähl-ten wurden die statistischen Eigenschaften (Bandbreiten, gegenläufige Trends) visualisiert und statistisch aufbe-reitet.

Es war nicht Projektziel,

die Beschneiungsbedingungen auf der Skala Schigebiet zu modellieren da die durch die Ex-trapolation der Stationsdaten auf die Skala Schigebiet auftretenden Bandbreiten des Mi-kroklimas größer wären (vgl. mikroklimatische Untersuchungen im Rahmen des MAB Projektes in Obergurgl, Patzelt, 1987) als die Effekte des Klimawandels.

Erstellung von Zukunftsprognosen des Klimas auf der Skala Schigebiet oder Wetterstation da der genaue Witterungsablauf der Zukunft weder großräumig noch kleinräumig aus Klimaszenarien berechenbar ist.

umfassende Wirtschaftlichkeitsanalysen zu erstellen da dafür umfassendere Datenerhebun-gen als im Projekt möglich nötig wären (tatsächliche Schneehöhen, Schneizeiten, Befah-rungszahlen, Gästebefragungen, Kosten, Umsatz, Gewinn,...).

Das Hauptaugenmerk der vorliegenden Studie lag auf der Darstellung der Entwicklung der Vergangenheit und der in der Vergangenheit aufgetreten Variabilitäten.

2.1.2 Bisheriger Stand der Forschung: Technischer Schnee und Natur-schnee im Klimawandel

Die Parameter Dauer und Höhe der natürlichen Schneedecke sind sowohl regional unter-schiedlich, als auch von Jahr zu Jahr sehr variabel. Die Höhe der Schneefallgrenze im Verlauf eines Niederschlagsereignisses ist nicht nur von der Lufttemperatur, sondern auch von verschie-denen anderen Faktoren wie der Menge des Niederschlags oder der Luftfeuchtigkeit abhängig (Steinacker, 1983). Die Reaktion des variablen und schwierig zu modellierenden Parameters Schneedecke auf Klimaänderungen wurde u.a. von Hantel et al. (2000) und Beniston et al. (2003) untersucht.

Für die Frage, wie lange auf einer Piste eine bestehende Schneedecke erhalten bleibt (oh-ne mechanischen Abtrag durch Schifahrer und Pistengeräte) sind sowohl die atmosphärischen Bedingungen als auch der Zustand der Schneedecke und des Bodens entscheidend. Der Abbau und die Umwandlung einer bestehenden Schneedecke werden in komplexen Modellen wie z.B.

Snowpack (Bartelt and Lehning, 2002; Lehning et.al, 2002), SNTHERM (Jordan, 1991) oder CROCUS (Brun et al., 1989) beschrieben. Eine leicht verständliche Zusammenfassung der den Modellen zugrunde liegenden physikalischen Vorgänge findet man in Fauve et al. (2002).

Untersuchungen zur Schneedeckendauer wurden z.B. von Fliri (1990, 1992) und Wielke et.

al. (2004) durchgeführt. Fliri analysierte eine 96-jährige Zeitreihe (1895-1991) täglicher Beob-achtung der Schnee- und Neuschneehöhe in Nord- und Osttirol. Die Ergebnisse sind in einem zweibändigen Grafikatlas enthalten (mit 5944 Grafiken und 163 Tabellen). Eines der wesentli-chen Ergebnisse ist die grafische Darstellung von vier Parametern über diese 96 jährige Periode, unterteilt in einen Nordbereich, einen Zentralbereich und in Osttirol. Die vier Parameter sind:

• Dauer der Schneedecke größer als 1 cm

• Mittlere Schneehöhen an Tagen mit Schneedecke größer als 1 cm

• Summe der Schneedeckenzunahme

• Maximale jährliche Schneehöhe

• Jeweils für die Zeit von 1. Oktober bis 30. Juni des Folgejahres.

„Eine Veränderung des Niederschlags ist wegen der großen Streuung statistisch nicht nach-weisbar“ (Fliri, 1992, Band I, S 159).

Wielke et al. verglich die Schneedeckendauer in der Schweiz und in Österreich und versuchte die Änderung der Schneedeckendauer mit der Temperaturschwankung zu koppeln. Die Metho-de wurMetho-de dabei von Hantel et al. (2000) entwickelt. Im Gegensatz zu Metho-der 96-jährigen PerioMetho-de von Fliri behandelten sowohl Wielke et. al. als auch Hantel et. al. nur den vergleichsweise kur-zen Zeitraum von 1961 bis 1990. Pro Grad Temperaturanstieg prognostiziert Wielke aufgrund einer rein statistischen Analyse für die Zukunft eine Verringerung der Schneedeckendauer um bis zu 4 Wochen im Winter und 5 Wochen im Frühjahr. Es bleibt abzuwarten, ob diese statisti-schen Zusammenhänge in einem geänderten Klima mit einer anderen Häufigkeitsverteilung von Wetterlagen gültig sind.

Reiter (1958) führte Untersuchungen zur Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Schnee-decke für die Station Universität Innsbruck durch. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind auf den Ort der Datenerhebung und diesen Zeitraum bezogen und können nicht ohne weiteres verallgemeinert werden. Die Aufzeichnungen der letzten Jahrzehnte zeigen, dass sowohl die Ge-samtschneehöhe als auch die Dauer der Schneedecke von Jahr zu Jahr stark variieren (Wielke et al, 2004; Scherrer et al, 2004). Es gibt immer wieder Jahre in denen viel-, und andere in denen wenig Schnee liegt. Im letzten Jahrzehnt waren der Winter 2006/2007 und der Winter 2011/2012 besonders bemerkenswert. Im Winter 2006/2007 lag besonders wenig Schnee am Alpennord-rand, im Winter 2011/2012 wurden Rekordschneemengen verzeichnet. Grund dafür waren die speziellen Strömungsmuster der Luftmassen während des Winters.

Abegg et al (2007) kommen zu dem Ergebnis, dass bei einer Erwärmung um 2^◦C von 666 untersuchten Skigebieten in den Alpen nur 61% nach wie vor natürlich (d.h. ohne technische Be-schneiung) schneesicher wären, wobei tiefe Lagen stärker betroffen sind. Die natürliche Schnee-sicherheit in Österreich wird schlechter eingestuft als in Frankreich oder Italien.

Breiling (2009) untersuchte für dem Raum Salzburg die Länge der Skisaison an verschiede-nen Standorten, wobei als Kriterium für möglichen Skibetrieb eine Naturschneedecke von min-destens 30 cm oder eine Lufttemperatur von unter −2^◦C verwendet wurde. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass sich bei einer Klimaerwärmung von2^◦C die Saison an den untersuchten Standorten in tiefen Lagen auf ein kritisches Maß verkürzen wird, während die hohen Lagen nicht betroffen sind.

Kromp-Kolb und Formayer (2001) untersuchten in einer Studie im Auftrag des Amtes der Salzburger Landesregierung mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen auf den Wintertou-rismus. Dies ist eine der wenigen Arbeiten, in denen die Auswirkung einer Klimaänderung auf die Beschneizeiten behandelt wird, allerdings nur unter Verwendung der Lufttemperatur oh-ne Berücksichtigung der Feuchte. Die Autoren beziehen sich in ihrer Untersuchung auf zwei Schwellenwerte, auf ein negatives Tagesminimum der Temperatur und in Anlehnung an Breiling (1999) auf Temperaturen unter −2^◦C. Um die Änderung der Beschneizeiten bei einer

erhöh-ten Temperatur zu simulieren, wurde zu den Tagesmittelwererhöh-ten1^◦C bzw.2^◦C hinzugezählt und danach erneut die möglichen Beschneizeiten bestimmt. Die Berechnung lässt z.B. die Beschnei-zeiten für jedes Grad Temperaturerhöhung für Zell am See um 10% und für die Schmittenhöhe um 5% sinken.Sie bezeichnen ihre Vorgangsweise selbst als nicht sehr realitätsnahe.

In einer weiteren Arbeit untersuchten Formayer und Kromp-Kolb (2009) die möglichen Aus-wirkungen eines sich verändernden Klimas auf verschiedene Tourismusangebote in Oberöster-reich. Sie erwarten, dass ein zunehmender Teil des Winterniederschlags als Regen fällt, was vor allem das Oberösterreichische Flachland betrifft. In den Gebirgsregionen des Bundeslandes er-warten sie vor Mitte des Jahrhunderts keine Abnahme der Schneehöhe, langfristig wird aber das Vorhandensein einer ausreichenden Naturschneedecke in den Mittelgebirgen immer unwahr-scheinlicher.

Technischer Schnee entsteht durch das Gefrieren von Wassertropfen, die unter hohem Druck aus dem Schneeerzeuger geschossen werden (Fauve et al., 2002). Zum Gefrieren muss den Trop-fen genügend Wärme entzogen werden. Wasser gefriert ab 0 Grad Celsius, das Gefrieren des Tropfens in der Luft findet ab etwa −2^◦C Lufttemperatur statt. Dieser Grenzwert hängt aber nicht nur von der üblichen Lufttemperatur ab, sondern auch die Luftfeuchtigkeit spielt eine große Rolle: Die bei Verdunstung entstehende Kälte trägt zum Gefrieren der Tropfen bei. Die Verduns-tungskälte verschiebt den Grenzwert für die Beschneiung um mehrere Grad Celsius (Olefs et al., 2010). Es ist daher wichtig, die Luftfeuchtigkeit bei Berechnungen zu berücksichtigen. Berück-sichtigt man die Luftfeuchtigkeit nicht, macht man unter Umständen Fehler in der Größenord-nung der für die nächsten Jahrzehnte üblicherweise angenommenen Temperaturerhöhungen im Alpenraum (Gobiet 2013).

Fischer et al (2011) stellen in einer Vorstudie zur vorliegenden Arbeit keinen einheitlichen Trend in den auf Basis der Feuchttemperatur berechneten Beschneizeiten fest (Grenzwert für technische Beschneiung−2^◦C Feuchttemperatur), betonen aber eine große Veränderlichkeit von Jahr zu Jahr. Sowohl die Bedingungen für die Beschneiung als auch die Wahrscheinlichkeit für eine natürliche Schneedecke steigen zu Beginn der Saison rasch an und fallen am Ende ebenso rasch wieder ab. Die Kernsaison zeigt an allen untersuchten Stationen eine hohe Wahrschein-lichkeit für eine natürliche Schneedecke und eine große Anzahl an potentiellen Schneistunden (Olefs et al, 2007 a,b,c).

Rixen et al (2011) bestimmten mögliche Beschneitage an drei Schweizer Standorten auf Ba-sis der Taupunktstemperatur, wobei ein Taupunkt von −4^◦C als Grenzwert für mögliche Be-schneiung definiert wurde. Sie erwarten eine mögliche Abnahme von heute 6 Beschneitagen im November auf etwa 4 Beschneitage bis 2050 am Standort Scuol (im Dezember eine Abnah-me von 16 auf 11 Tage) und komAbnah-men zu dem zusamAbnah-menfassenden Ergebnis, dass technische Beschneiung auch in einem wärmeren Klima grundsätzlich möglich sein wird, wobei in

tie-fen Lagen diesbezüglich mit teils starken Einschränkungen und erhöhten Kosten zu rechnen ist.

Sie betonen die Wichtigkeit mikroklimatischer Besonderheiten, die nur unzureichend modelliert werden können, für die Schneeproduktion aber von großer Bedeutung sind.

De Jong et al (2012) untersuchten im Rahmen des geplanten Ausbaus bzw. Neubaus der vergleichsweise niedrig gelegenen Skianlagen Wurmberg und Winterberg (Niedersachsen/Sach-sen, Deutschland) die klimatischen Bedingungen im Harz im Hinblick auf die Möglichkeiten zur Schneeproduktion. Sie weisen darauf hin, dass die Luftfeuchtigkeit in diesem Gebiet höher ist als in den Alpen, so dass für die technische Beschneiung eine Lufttemperatur von höchstens

−5^◦C vorherrschen sollte. Angesichts dessen und im Hinblick auf die zu erwartenden Klimaän-derungen geht de Jong davon aus, dass weder auf dem Wurmberg noch auf dem Winterberg in Zukunft „von Anfang bis Ende der Skisaison mit Sicherheit“ beschneit werden kann.

Steiger (2010, 2011, 2012) arbeitet mit einem Modell, das an Wetterstationen gemessene Da-ten auf eine größere Fläche und über verschiedene Höhenstufen interpoliert. Anhand der Ergeb-nisse eines regionalen Klimamodells werden mögliche zukünftige Klimabedingungen erstellt.

Das Modell berücksichtigt Schneeschmelze (Naturschnee und technischer Schnee), wobei ein Grenzwert von −5^◦C Lufttemperatur für die technische Beschneiung definiert wird. Aus die-sen Faktoren wird die Saisonlänge zu verschiedenen Zeitpunkten in der Zukunft berechnet. Es wird davon ausgegangen, dass Skigebiete in tiefen Lagen bei Eintreten eines emissionsintensi-ven Szenarios schon 2050 teilweise unrentabel werden und auch höhere Gebiete bis 2080 deut-liche Einbrüche in der Saisonlänge erwarten müssen. Rentabilität wird über die sog. 100 Tage Regel definiert (in 70% der Winter können bestehende Liftanlagen mindestens 100 Tage lang ge-nutzt werden). In einer vom Deutschen Alpenverein in Auftrag gegebenen Studie kommt Steiger (2013) zu dem Ergebnis, dass künstliche Beschneiung in bayerischen Skigebieten kurzfristig für das Skifahren negative Klimafolgen ausgleichen kann, jedoch keine langfristige Lösung bietet.

Pütz et al (2011) untersuchten nicht die Möglichkeiten der technischen Beschneiung an sich, sondern die Akzeptanz der Beschneiung bei den Skifahrern, welche in den letzten Jahren gestie-gen ist.

Berghammer und Schmude (2014) definieren den Parameter „Optimal Ski Day“ (OSD) und betrachten die zeitliche Verteilung der OSD im Saisonverlauf sowie mögliche zukünftige Verän-derungen. Ein OSD ist ein windarmer, sonniger Tag, an dem auf den Pisten mindestens 30cm Schnee (Naturschnee oder technischer schnee) liegen und auch die Umgebung zwecks der an-genehmeren Optik verschneit ist (Schneehöhe <0cm). Die gefühlte Temperatur (abhängig u.a.

von der Sonnenscheindauer) liegt an einem OSD zwischen −5^◦C und+5^◦C und das Skigebiet ist ohne Einschränkung in Betrieb. OSDs fallen auf Wochenenden und Feiertage. Die Autoren kommen zu dem Ergbenisse, dass OSDs, also jene Tage die theoretisch am besten zum Skifahren geeignet und wirtschaftlich am wichtigsten sind, zunehmend später in der Saison auftreten und

allgemein abnehmen. Das bedeutet, dass an weniger Tagen, die später in der Saison liegen, mehr erwirtschaftet werden muss um das aktuelle Niveau zu halten.

Der APCC Report 2014 geht in Band 2 Kapitel 6 unter anderem auf die Auswirkungen des Klimawandels auf den Schnee-basierten Wintersport ein, mit dem Hinweis, dass ein direkter Zusammenhang zwischen Schneebedingunen und Übernachtungen nachgewiesen werden kann (Falk 2010, Töglhofer et al 2011) und somit wirtschaftliche Relevanz besteht. Während im Os-ten Österreichs früher mit negativen Folgen des Klimawandels zu rechnen ist, ist der gesamt-wirtschaftliche Schaden im Westen auf Grund der größeren Bedeutung des Skitourismus für die regionale Wirtschaft höher (Breiling et al 1997). Prettenthaler et al (2009) stellen fest, dass sich die klimatischen Rahmenbedingungen für die Kunstschneeproduktion in Österreich regio-nal auch bei gleicher Seehöhe stark unterscheiden können. Formayer et al (2009) stellten bei-spielsweise für die Region Schladming fest, dass die sensibelsten Bereiche der Skigebiete nicht unbedingt die niedrigsten sind, einerseits auf Grund von häufig auftretenden Inversionen, an-dererseits wegen der für den Skibetrieb vergleichsweise geringen Bedeutung der Talabfahrten.

Steiger und Abegg (Steiger 2011a, 2011b, Abegg 2011, Steiger und Abegg 2013) zeigen eine re-gional unterschiedliche Sensitivität der Skigebiete auf klimatische Veränderungen. Sie erwarten jedoch, dass bei 2 Grad Erwärmung im Durchschnitt in Österreich um 113% mehr Kunstschnee produziert werden müsste, bei einer Erwärmung von 4 Grad sogar um 425% mehr (Steiger und Abegg 2011). Steiger und Stötter (2013) stellen fest, dass die Sensitivität von Skigebieten auch innerhalb Tirols schwankt. Formayer et al (2011) erwarten, dass Klimawandelfolgen bis 2025 durch künstliche Beschneiung ausgeglichen werden können. Ab 2025 ist damit zu rechnen, dass Klima-bedingte Betriebsausfälle nur durch höhere Beschneiintensitäten oder neue Technologien dauerhaft verhindert werden können.