Damit der auf die Pisten gefallene Schnee eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber dem normalen Skigebetrieb erhält, muss dieser planiert, d. h. komprimiert werden. Die Schneekristalle werden dazu verdichtet, Luft entweicht, und die Dichte der Schneedecke nimmt zu. Bei einer hohen Zahl von Skifahrern und Snowboardern schützt die komprimierte, sehr verdichtete Schneedecke die darunter liegende Vegetation vor den Stahlkanten. Auch die Beläge der Skis und Boards werden so besser vor dem Kontakt mit Steinen geschützt. Die Verdichtung der Schneedecke erwirkt zusätzlich eine erhöhte Festigkeit gegen Wärmeeinbrüche.
Die ebene, gleichmäßige Präparation von Pisten sorgt zudem für mehr Sicherheit für die Sportler, da Unebenheiten, Löcher und Rillen etc. herausgearbeitet werden und somit Stützen vorgebeugt werden kann.

Pistenpräparierung und –pflege wird heute in Skigebieten mit Schneeraupen und verschiedenen Zusatzgeräten wie Räumschild, Walze, Glättebrett, Vibrator und Fräse durchgeführt.

Chemische Mittel werden nur zur Präparierung von Skirennstrecken verwendet, um für alle Läufer die gleichen Wettkampfbedingungen zu gewährleisten. Es werden grundsätzlich Düngemittel verwendet, wie sie auch in der Landwirtschaft zum Einsatz kommen. Düngesalze verfestigen die Schneedecke und machen diese für ca. 24 Stunden - auch bei Temperaturen über 0°C - noch befahrbar. Die Düngesalze entziehen der Schneedecke Feuchtigkeit, dadurch wird Energie entzogen und die Schneedecke kann oberflächlich auskühlen und leichter gefrieren.

Bei zu geringer Schneedecke kann durch die Ketten und Räumschilder der Pistenwalzen vor allem an Geländekanten und Buckeln die Vegetation abgeschert werden. Schäden können bei engen Wendemanövern entstehen. Die Bedeutung des Gewichtes der Pflegemaschinen wird immer wieder überschätzt. Durch die breiten Raupen ist der Druck auf die gleiche Fläche geringer als bei einem Fußgänger. Die Verdichtung der Schneedecke kann zudem die Luftzufuhr für die darunter liegenden Pflanzengesellschaften beeinträchtigen und ein Abschmelzen des Schnees im Frühjahr verzögern. Dies kann wiederum Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Pflanzengesellschaften haben.

Der SIS/DSV-Beirat hat mit dem Verband Deutscher Seilbahnen und Schlepplifte e.V. Regeln für den Einsatz von Pistenraupen abgestimmt:

Umwelt-Regeln für den Einsatz von Pistenraupen

Richtig gepflegte Abfahrten binden die Skiläufer an die ausgewiesenen Pisten und dienen der Konzentration in ökololgisch vertrebaren Bereichen. Die Pistenpflege muß nicht nur technisch einwandfrei sein, sie muß ebenso umweltschonend erfolgen.

1. Qualifizierte Raupenfahrer auswählen.
2. Fahrer in der notwendigen Umweltvorsorge schulen.
3. Mit den Fahrern unbedingt im Sommer das Gelände begehen, sie mit der Vegetation und empfindlichen Stellen vertraut machen.
4. Schäden, die durch unsachgemäßes Fahren entstanden sind, nach dem Winter registrieren und Abhilfe festlegen.
5. Nicht bei zu wenig Schnee walzen.
6. Beim Walzen und Fahren geschützte Gebiete absolut meiden.
7. Nicht in Bereiche außerhalb der angelegten Pisten fahren; auf keinen Fall in Strauch und Waldgebiete. Randbereiche markieren.
8. Verletzung von solitären Bäumen oder eingesprengten Waldgruppen vermeiden.
9. Wende- und Drehmanöver nur mit Rücksicht auf Vegetation und Boden durchführen.
10. Zusatzgeräte wie Räumschild und Fräsen bodenschonend einsetzen.
11. Motoreinstellung kontrollieren, Abgaswerte mindern, Filter und Auspuffanlage pflegen.
12. Auch im Notfall im Gelände kein Öl ohne sichere Auffangbehälter ablassen.
13. Maschinen auf Dichtigkeit und mögliche Beschädigungen am Hydrauliksystem täglich überprüfen. Mängel sofort beseitigen.
14. Soweit möglich, Raupen (Stege) nach den Geländeverhältnissen wählen.
15. Pflegeeinsatz optimieren. Nicht die maximalen Fahrten, sondern die zur rechten Zeit bestimmen die Pflegequalität.
16. Geeignete Flächen als Tiefschnee- oder Buckelpiste möglichst lange ungewalzt liegen lassen.
17. Für Transport- und Aufstiegsfahrten die Strecken wählen, die am wenigsten empfindlich sind. Vorhandene Wege benutzen.

Mitte des letzten Jahrhunderts wurde zum ersten Mal die Beschneiung in Nordamerika erprobt. Um 1970 wurden Beschneiungsanlagen dann auch in den Alpen erstmalig eingesetzt.

Die Pistenfläche in den Alpen beträgt ca. 93 000 ha, das entspricht etwa 1% der gesamten Alpenfläche. Davon ist ungefähr ein Drittel, also ca. 25 000 ha, mit Beschneiungsanlagen ausgestattet. Im Jahr 2005 wurden in den bayrischen Alpen und auch in der Schweiz ca. 10% der Pistenfläche mit Schneeerzeugern ausgestattet, in Österreich ca. 40%, in Südtirol mehr als 80%.

Nach wie vor ist eine sinnvolle und effiziente Beschneiung von Pisten nur bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt möglich. Leichte Minusgrade um -2°C über mehrere Tage hinweg sind die Voraussetzung, damit die feinen Wassertröpfchen gefrieren können. Neben der Temperatur ist auch die Luftfeuchte von Bedeutung. Je trockener die Luft ist, desto besser funktioniert die Beschneiung, und desto höher kann auch die umgebende Lufttemperatur sein. Beide Faktoren zusammen ergeben die so genannte Feuchtkugeltemperatur, mit der das Beschneiungspotential angegeben wird. Zudem muss das zugeleitete Wasser ebenfalls kalt genug sein.

• Lufttemperatur kälter als -2°C
• Luftfeuchte weniger als 80%
• Wassertemperatur kälter als +2°C

Durch die ständig verbesserte Technologie werden diese Grenzwerte für einen wirksamen Betrieb günstiger.

Generell wird Wasser unter Druck verdüst (zerstäubt) und in die Luft geschleudert. Während des Fallens auf den Boden gefrieren die Wassertröpfchen und es bilden sich Schneekristalle. Hierzu sind nur Wasser und Energie notwendig, keine weiteren Zusätze.

Bei Schneeerzeugern, die mit Niederdruck arbeiten, wird Wasser durch zwei Arten feiner Düsen gepresst und verstäubt. Der Wasserdampf wird durch einen Propeller beschleunigt und gefriert an der kalten Luft zu Kristallen. Der Gefrierprozess wird durch die Nukleatordüsen beschleunigt, durch die sich schon früher die Eiskeime bilden können, die die Grundlage für das Anwachsen zu Schneekristallen darstellen. Die Niederdruck Technologie ist die am häufigsten verwendete Methode. Die Propellermaschinen können sehr mobil eingesetzt werden, da sie nur einen Wasser- und einen Stromanschluss benötigen.
Für Schneeerzeuger, die mit Hochdruck arbeiten, wird Wasser mit Druckluft in Mischkammern zerstäubt. Die Druckluft mit dem enthaltenen Wasserdampf wird über Rohrleitungen zur Piste geleitet und dort über Lanzen ausgeworfen. Der benötigte Luftdruck ist um ein Vielfaches höher, somit auch der Energiebedarf und auch der Lärmpegel. Hochdruckanlagen sind jedoch weniger personalaufwändig und können leichter vollautomatisiert werden. Die HDK Lanzen sind Sonderformen der Hochdrucklanzen. Sie sind besonders lang und nutzen die Druckluft nur als Nukleatorluft, deren Bedarf ist also geringer.
Die technische Entwicklung lässt es mittlerweile zu, spezielle Schneearten in kleineren Mengen für z. B. Events in Städten auch bei Plustemperaturen herzustellen. Solche Beschneiungsanlagen funktionieren z. B. über die Kühlung mit flüssigem Stickstoff, über ein Vakuum oder einfach über Eisblöcke, die klein zermahlen werden. Diese Techniken stellen aber keine Option für Skigebiete mit den dortigen großen Flächen dar.

Die Bestandteile sind die gleichen, aber der Aufbau der Schneekristalle unterscheidet sich maßgeblich. Das natürlich entstandene Kristall hat während seines langen Weges aus den Wolken bis zum Boden genügend Zeit, massiv auszukristallisieren und zu einem sechseckigen Kristall unterschiedlichster Formgebung anzuwachsen. Das technisch erzeugte Kristall ist hingegen eher ein rundes Eiskorn, da die Zeit zum Heranwachsen fehlt. Aus diesem Grund ist technischer Schnee wasserreicher und führt schneller zur Vereisung als unkomprimierter Naturschnee.

Zusätze, etwa Bakterien im Schneiwasser, können dazu führen, dass bei Temperaturen um und über dem Gefrierpunkt Schnee erzeugt werden kann. Ein Beispiel ist das Produkt „Snomax“, das sind Eiweiße aus abgetöteten Bakterien, die als Eiskeime dienen und ein frühzeitigeres Gefrieren der Wassertröpfchen ermöglichen. Solche Zusätze können jedoch negative Auswirkungen auf die Vegetation haben, weshalb sie in Deutschland, Italien und Österreich verboten sind. Andere Länder greifen teilweise noch auf solche Zusatzmittel zurück. In der Schweiz, in Frankreich und in Nordamerika sind Zusätze noch erlaubt.

Jeder Bau und Einsatz von Beschneiungsanlagen unterliegt rechtlichen Rahmenbedingungen und muss im Einzelfall behördlich genehmigt werden. Grundlage bei großen Anlagen ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) und in jedem Fall ein landschaftspflegerischer Begleitplan. Im Rahmen einer erteilten Genehmigung werden die Zeiträume, die Flächen und die Mengen der Beschneiung geregelt, ebenso Art und Umfang der Ausgleichs- und Renaturierungsmaßnahmen. In Deutschland sind weitere Regelungen zu beachten, wie beispielsweise die maximale Tageszahl, an der beschneit werden darf u.a..

Viele Wintersportler müssen ihren Skiurlaub oft schon Monate im Voraus buchen. In den wenigen Tagen, die für den weißen Sport gedacht sind, erwarten sie Schneesicherheit – denn groß wäre die Enttäuschung, wenn in den kostbarsten Tagen des Jahres braune Hänge das Skifahren verhindern. Durch Veränderungen im Klima ist die natürliche Schneesicherheit insbesondere in den Monaten November bis Januar in vielen Skigebieten nicht mehr mit absoluter Sicherheit zu garantieren. Das Weihnachtsgeschäft der Tourismusgebiete ist jedoch das bedeutendste des Jahres. Hier werden bis zu 30% der Umsätze des gesamten Winters verbucht. Technisch erzeugter Schnee ermöglicht demzufolge eine Planungssicherheit auf beiden Seiten: dem Wintersportler für seine Urlaubsplanung, dem Tourismusort und den Seilbahnbetreibern zur Sicherung der notwendigen Einkünfte.

Eine Grundbeschneiung ist insbesondere auf viel frequentierten Talabfahrten sowie auf von der Sonne beschienenen oder windexponierten Pistenbereichen sinnvoll. Bei hohen Skifahrerzahlen und wenig natürlichen Niederschlägen kann dies die unter dem Schnee liegende Vegetation vor den Ski- und Snowboardkanten und auch vor den Ketten der Pistenraupen schützen. Auch die Sportgeräte können so vor Schäden durch Steine geschützt werden. Es ist allerdings nicht generell davon auszugehen, dass in jedem Fall die Vegetation durch Beschneiung geschützt wird, da auch hier immer wieder Skikantenschäden vorkommen. Der mechanische Schutz von zusätzlich aufgebrachtem technischem Schnee ist geringer als allgemein angenommen.

Mit der Verlegung von Leitungen und Kabeln im Boden für die Wasser-, Druckluft und Stromzufuhr sind oftmals Baumaßnahmen am Pistenrand notwendig. Durch Grabungen kann der Wasserabfluss und damit der zonale Wasserhaushalt beeinträchtigt werden. Bei Starkregen können Erosion und Auswaschungen begünstigt werden. Wenn Baumaßnahmen frühzeitig durchgeführt werden, ist zur Wiederbegrünung bis zum Herbst jedoch in der Regel ausreichend Zeit.

Eine technische Beschneiung kann negative Auswirkungen auf die Vegetation haben, wenn die Vegetationszeit in großen Höhen (z. B. über 2000m NN) verkürzt wird und einzelne Arten nicht mehr genug Zeit zur Reproduktion haben. Dies kann dann passieren, wenn auf künstlich beschneiten Stellen die Schneedecke aufgrund der größeren, zusätzlich aufgetragenen Kunstschneemenge länger liegen bleibt als bei vergleichbaren Bereichen ohne technischen Schnee und die Ausaperung (Schmelzprozess) somit langsamer erfolgt. Technisch hergestellter Schnee schmilzt nicht generell langsamer als Naturschnee. Wenn Naturschnee auf der Piste planiert wird, weist dieser eine ähnliche Dichte auf wie technischer Schnee. Nur ungestörter Naturschnee abseits der Piste ist weniger dicht und schmilzt daher schneller.
Weitere Schäden an Pflanzen können durch einen erhöhten Wassereintrag und teilweise durch Vereisung nicht genügend auskristallisierten Wassers aus den Anlagen entstehen. Der Eintrag von nährstoffreichem Wasser aus Bächen kann in nährstoffarmen Hochlagen zu Veränderungen in der Artenzusammensetzung führen.

Der Bedarf an Wasser für die Schneeerzeugung ist beträchtlich. Einmal ausgebrachtes Wasser ist jedoch nicht verloren, sondern geht nach der Schmelze in den natürlichen Wasserkreislauf zurück.

Für die Herstellung von einem Kubikmeter Schnee benötigt man je nach Schneequalität 250 bis 350 Liter Wasser. Ein Kubikmeter Schnee entspricht einer Fläche von ca. 1,7 Metern mal 1,7 Metern bei einer Schneehöhe von 30 cm. Bezogen auf eine Skipiste, die z. B. 30 Meter breit und 400 Meter lang ist, wären zu einer rein technischen Beschneiung mit 30 cm Schneehöhe ca. 1 000 000 Liter Wasser notwendig. Zum Vergleich: ein Schwimmbecken mit 25 Meter Länge und 20 Meter Breite bei 2 Meter Tiefe fasst ebenfalls 1 000 000 Liter Wasser.

Die Herkunft des Wassers spielt eine wichtige Rolle. Wird das Wasser aus Bächen und Flüssen abgezapft, ist dieses vergleichsweise nährstoffreich. Nährstoffreicheres Wasser, das auf nährstoffarme Böden in Hochlagen über die Schneeerzeugung ausgebracht wird, kann zur Veränderung der Vegetation durch Düngung beitragen. Pflanzenarten, die sonst nicht in den Höhenlagen vorkommen, können angepasste, oft seltene Arten verdrängen. Die entnommene Wassermenge wird durch die Fachbehörden bestimmt, sodass für das jeweilige Gewässer kein Nachteil entsteht.
Wasser aus Gräben und Quellen im Gebirge, die direkt aus der Schneeschmelze und aus Niederschlägen gespeist werden, ist für die Beschneiung geeigneter, da es relativ nährstoffarm ist. Zum Sammeln müssen jedoch Schneiteiche gebaut werden. Dabei handelt es sich um abgedichtete Speicherbecken. Erdbewegungen größeren Ausmaßes sind meist zu ihrem Bau notwendig. Gut geplante Speicherseen fügen sich in das Landschaftsbild ein. Sie können im Sommer sogar als Anziehungspunkt für Touristen dienen.

Der Energieverbrauch ist stark abhängig von der Wasser- und Lufttemperatur, der verwendeten Technik und dem jeweiligen Standort. Zum Antrieb von Pumpen und Kompressoren sowie von Propellerturbinen bei Niederdruckanlagen wird hauptsächlich elektrische Energie angewendet. Die notwendige Anschlussleistung hängt von der Größe der Beschneiungsanlage, aber auch von der örtlichen Situation der Wasserversorgung ab. Je höher das Wasser hinaufgepumpt werden muss, desto größere und leistungsstärkere Pumpen müssen eingesetzt werden. Auf die Pumparbeit kann nur ganz oder teilweise verzichtet werden, wenn die Wasserfassung höher liegt als die oberste zu beschneiende Stelle. Bezüglich der Anschlussleistung ist zwischen der installierten Leistung sämtlicher Maschinen und der Leistung der sich gleichzeitig im Einsatz befindlichen Maschinen zu unterscheiden. Die Leistung der heutigen Beschneiungsanlagen liegt zwischen 50 und 2000 kW.
Der Energieverbrauch von Beschneiungsanlagen ist nicht so hoch, wie er aufgrund der installierten Maschinenleistung auf den ersten Blick eingeschätzt werden könnte, da die Betriebszeiten, bezogen auf die Saison, relativ kurz sind. Außerdem wird bei weitem nicht immer mit der vollen zur Verfügung stehenden Leistung beschneit. Generell ist der Energieverbrauch aber im Kontext des Verbrauchs für touristische Einrichtungen im Allgemeinen zu sehen, zu denen u. a. auch Wellness Angebote, Hallenbäder und Saunen gehören.

Der Energieverbrauch beträgt für die Beschneiung einer Fläche von einem Quadratmeter und 30 cm Schneehöhe ca. zwei Kilowattstunden – etwas mehr, als eine Waschmaschine pro Waschgang benötigt.
Für einen Hektar beschneiter Pistenfläche (30 cm Schneehöhe) werden ca. 20 000 kWh Energie verbraucht. Ein durchschnittlicher 4-Personen-Haushalt verbraucht ca. 4000 kWh pro Jahr, also nur ein Fünftel.

In der Regel wird nachts beschneit, wenn die Temperaturen niedriger als am Tag sind. Dann steht der billigere Nachtstrom zur Verfügung, der auch von manch anderen energieintensiven industriellen Prozessen eingesetzt wird. Einige Skigebiete beziehen mittlerweile aus erneuerbaren Energiequellen, wie Wind oder Sonne, einen Teil ihres Strombedarfs.

Die ungefähren Kosten zum Bau einer modernen Beschneiungsanlage liegen bei ca. 650 000 € pro km beschneiter Piste. Die jährlichen Unterhaltskosten sind ca. 35 000 € pro beschneitem Pistenkilometer.
Im Gegenzug müssten die Kosten für einen touristischen Ausfall während der Hauptsaison den Beschneiungskosten gegenüber gestellt werden. Die Ausfallkosten bei Schneemangel wären weitaus höher.

Belastungen der Umwelt entstehen nicht nur durch bauliche Maßnahmen und den Wasser-/Energieverbrauch, sondern auch durch die Schneemaschinen selbst. Sie erzeugen Lärm und stören neben der Urlaubsruhe des Erholung suchenden Wintersportlers besonders empfindliche und störanfällige Wildtiere. Wo die Maschinen wertvolle Lebensräume von Wildtieren stören, kann es zu veränderten Lebensräumen und Abwanderungen von Tieren kommen. Besonders gravierend sind Störungen zur Balzzeit von Auer-, Birk- und Schneehühnern.

Technisch erzeugter Schnee macht Sinn, wenn dessen Einsatz genau geprüft und detailliert geplant wird. Ein gezieltes und effizientes Management von bestehenden Anlagen ist essentiell.
Eine sorgfältige Planung muss jeder technischen Beschneiung vorausgehen. Dies beinhaltet lokale Klimagutachten, die den sinnvollen Einsatz für technischen Schnee nachweisen. Die Aufnahme des Vegetationszustands und potentieller Schäden durch Sportler und Pistengerät sind ebenso wichtig wie die wirtschaftliche Planung und die Abstimmung mit den naturräumlichen Möglichkeiten der Pistenführung und der Wasserzuleitung. Der wirtschaftliche Aspekt der technischen Beschneiung ist genau zu prüfen. Die Kosten für den Ausfall von Besuchern sind den Investitions- und Betriebskosten für die Beschneiung gegenüberzustellen. Der Anteil der jährlichen Betriebskosten an den Gesamtkosten beträgt jetzt schon fünf bis zehn Prozent. Die beträchtlichen Investitionskosten sind darin unberücksichtigt; außerdem braucht man in schneearmen Jahren noch mehr Energie fürs Schneien, wodurch der Betriebskostenanteil steigt.
In der Art der Konstruktion der Schneeerzeuger, der Düsengröße, der Wasserzuleitung und des Drucks gibt es viele Variationsmöglichkeiten. Durch diese Entwicklung werden Maschinen effizienter, sie brauchen weniger Energie und verbreiten weniger Lärm.
Letztendlich legt in jedem Fall die Natur die Grenzen für die technische Beschneiung fest, denn kalte Temperaturen sind die erste Voraussetzung für eine Schneeerzeugung.

Die technische Beschneiung ist durch die Auswirkungen des Klimawandels ein wichtiges Mittel geworden, das Angebot von Skigebieten planbar und rentabel aufrechterhalten zu können. Beschneiung ist jedoch kein Allheilmittel – es bedarf weiterer Strategien, um auf den Klimawandel zu reagieren. Fehlende Niederschläge können durch eine Schneeherstellung wettgemacht werden, eine Temperaturerhöhung über den Gefrierpunkt hinaus aber nicht. Kalte Temperaturen sind die Voraussetzung für eine sinnvolle technische Beschneiung.
Der DSV bejaht Beschneiungsanlagen, respektiert aber die Grenzen ihres Einsatzes. Sie können nicht überall installiert werden. Die Beschneiung darf nicht dazu führen, neue Skigebiete zu erschließen. Beschneiungsanlagen haben den großen Vorteil, auf vorhandenen Pisten eine durchgängige Schneedecke zu gewährleisten. Sie können damit zu einer besseren Ausnutzung aller Vorhalteleistungen beitragen, was nicht nur ökonomische, sondern vielfältige ökologische Aspekte hat.
Sie sichern jahreszeitlich begrenzt das Befahren von Skipisten und schonen dabei die Pflanzendecke. Ökologische Auswirkungen müssen bedacht werden.
Kritisch zu prüfen ist, ob ein tatsächlicher Bedarf besteht, ob Umweltverträglichkeit gegeben ist und ob sich die Anlage dauerhaft wirtschaftlich rechnet.
Nach Erkenntnissen des Eidgenössischen Instituts für Schnee- und Lawinenforschung in Davos (SLF) gibt es vielfältige Möglichkeiten, mit Hilfe technischer Schneepflege erfolgreiche Vorarbeit zu leisten, damit technische Beschneiung effizienter eingesetzt werden kann. Hier sieht der DSV großes Potential.
Im Übrigen gilt: Saisonsicherung versus Saisonverlängerung!

Es entsteht der Eindruck, dass in den Alpen nur zurechtgeschobene Abfahrtsstrecken existieren, die Natur verunstaltet ist und ausschließlich negative ökologische Auswirkungen die Folge sind. Tatsächlich verlaufen viele Pisten über Almen, naturgewachsenen Rasen und landwirtschaftliche Wiesen.

Zum Beispiel durch Mahd und Beweidung der Landwirtschaft. Dabei können Trittschäden der Tiere die Bodenoberfläche nachhaltig schädigen. Erhebliche Trittschäden sind im Gebirge mit dem Sommertourismus durch das Begehen der Wiesen und Weiden abseits der Wege verbunden.