Lichtverschmutzung durch Harzer Skigebiete

[playjam]

Gegeben sind die Entfernungen, [...]

Ich wusste, dass ich mich auf einen Elektrotechniker verlassen kann, die Wi-Infs lernen doch höchstens Dreisatz 

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[playjam]

Jetzt verfeinern wir mal Deine Berechnung etwas mit belastbaren Werten. 

[...] Wenn wir aber jetzt annehmen, dass vom Wurmberg die 33-fache Lichtmenge in den Himmel abgestrahlt wird (weil die beleuchtete Skipiste ja 33 mal so groß ist), [...]

Ich gehe davon aus, dass Du Dich durch die Angaben von Sternengucker (Wurmberg 16.3 ha, Matthias-Schmidt-Berg 0.5 ha) hast verwirren lassen. Die von Sternengucker zitierten Angaben aus der Pressemitteilung beziehen sich aber auf die "zusätzlich beschneite Fläche zu 2002" im Harz (siehe S. 7).

Die Fläche der technisch beschneiten Pisten am Matthias-Schmidt-Berg ist jedoch erheblich geringer als die Fläche für Flutlichbetrieb (siehe Pistenkarte, nur die grüne Piste wird beschneit). Ebenso ist die geplante technisch beschneite Fläche am Wurmberg (quasi sämtliche Pisten oberhalb der Mittelstation) erheblich größer als die geplante Fläche für Flutlichtbetrieb (nur neue Ostabfahrt).

[Michael Koch]

Ich gehe davon aus, dass Du Dich durch die Angaben von Sternengucker (Wurmberg 16.3 ha, Matthias-Schmidt-Berg 0.5 ha) hast verwirren lassen. Die von Sternengucker zitierten Angaben aus der Pressemitteilung beziehen sich aber auf die "zusätzlich beschneite Fläche zu 2002" im Harz (siehe S. 7).

Ja, du hast Recht dass ich diese Zahlen falsch interpretiert habe. Kennt denn jemand die richtigen Zahlen, also die beleuchteten Flächen in beiden Skigebieten? Oder die zur Beleuchtung eingesetzte elektrische Leistung? Ich würde die Berechnung gerne mit den richtigen Zahlen korrigieren.
Aber ich glaube wir sind uns doch grundsätzlich einig, dass die beleuchtete Fläche am Wurmberg deutlich größer sein wird als am Matthias-Schmidt-Berg.

Gruß
Michael
 

[playjam]

Ja, du hast Recht dass ich diese Zahlen falsch interpretiert habe. Kennt denn jemand die richtigen Zahlen, also die beleuchteten Flächen in beiden Skigebieten?

Das müßte man aus der Länge und Breite berechnen können, bzw wie die Chemiker eine Karte ausdrucken, ausschneiden und wiegen

Oder die zur Beleuchtung eingesetzte elektrische Leistung?

Für den MSB am wird sicherlich ein Mitarbeiter von der Alberti-Lift GmbH Auskunft geben. Am besten per Email, damit Du das schriftlich hast.

In den Planungsunterlagen vom Wurmberg hatte ich mir vor einiger Zeit den Lampentyp und die Leistung erschlossen, allerdings hat sich das jetzt vermutlich geändert ("reduzierte Lichtintensität" siehe Pressemitteilung). Ich schau, ob ich die Information noch irgendwo habe.

Ich würde die Berechnung gerne mit den richtigen Zahlen korrigieren.
Aber ich glaube wir sind uns doch grundsätzlich einig, dass die beleuchtete Fläche am Wurmberg deutlich größer sein wird als am Matthias-Schmidt-Berg.

Ich bin auch dafür, dass es eine möglichst detaillierte Modellierung als Diskussionsbasis gibt, wir sind hier erst am Anfang. Ich habe eine Vermutung zur Flächengröße, ... 

Google-Maps, beides Z=16:

Skigebiet Matthias Schmidt Berg St Andreasberg

Skigebiet Wurmberg

... für mich sieht das wie nahezu gleich große Flächen aus. Aber bevor ich mich da festlege, möchte ich das noch vernünftig berechnen.

[sommerphobie]

Kennt denn jemand die richtigen Zahlen, also die beleuchteten Flächen in beiden Skigebieten?

Die beleuchtete Fläche am Matthias Schmidt Berg dürfte ca. 4 ha groß seien. (siehe http://www.ferienhaus-andreasberg.de/aktivitaeten/Alberti%20Abendskilauf.pdf)

Die (beschneiten) Pistenflächen für den Wurmberg sind z.B. unter https://formulare.landkreis-goslar.de/FB6Bauen/UVP%20Wurmberg/014_Gutachten_Regionalwirtschaftliche%20Bedeutung.pdf in der Tabelle11 auf Seite 37 zu finden.
Hier ist alleine die Ostabfahrt schon mit 5,5 ha angegeben. Wenn man den Kaffeehorst auch noch beleuchten würde (war meine ich so gedacht), wären dies nach Tabelle zusätzliche 4,9 ha (erscheint mir allerdings zu viel).
Insgesamt wären das dann 10,4ha am Wurmberg.

[Michael Koch]

Die beleuchtete Fläche am Matthias Schmidt Berg dürfte ca. 4 ha groß seien. (siehe http://www.ferienhaus-andreasberg.de/aktivitaeten/Alberti%20Abendskilauf.pdf)

Auf der Webseite ist von knapp 40000 m^2 beleuchteter Pistenfläche die Rede, also nehmen wir mal 3,8 ha an.

Die (beschneiten) Pistenflächen für den Wurmberg sind z.B. unter https://formulare.landkreis-goslar.de/FB6Bauen/UVP%20Wurmberg/014_Gutachten_Regionalwirtschaftliche%20Bedeutung.pdf in der Tabelle11 auf Seite 37 zu finden.
Hier ist alleine die Ostabfahrt schon mit 5,5 ha angegeben. Wenn man den Kaffeehorst auch noch beleuchten würde (war meine ich so gedacht), wären dies nach Tabelle zusätzliche 4,9 ha (erscheint mir allerdings zu viel).
Insgesamt wären das dann 10,4ha am Wurmberg.

Ich meine man müsste noch den Gipfelbereich und den oberen Teil der Süd-Abfahrt hinzurechnen, weil der ja mitverwendet wird um vom Gipfel zum Anfang der neuen Ost-Piste zu gelangen. Diesen Teil schätze ich auf etwa 0.9 ha. Ergibt insgesamt 5,5 ha + 4,9 ha + 0,9 ha = 11,3 ha. Das deckt sich auch gut mit der Angabe "maximal 120000 m^2" beleuchteter Pistenfläche (das entspricht 12 ha), die ich in der ersten Stellungnahme des BUND auf Seite 14 gefunden habe:
http://goslar.bund.net/fileadmin/bundgruppen/bcmskggoslar/Downloads/ns_Wurmberg_50_00_BPlan_BUND___NABU_1.pdf

Möglicherweise müsste man noch den Parkplatz hinzurechnen. Ich weiss nicht ob und wie er beleuchtet werden soll, könnte es mir aber gut vorstellen. Wie soll man sonst sein Auto finden, wenn um Punkt 21:00 Uhr das Flutlicht ausgeht?
 
Also nehmen wir vorläufig mal an, dass die beleuchtete Pistenfläche am Matthias-Schmidt-Berg ca. 3,8 ha beträgt, und am Wurmberg ca. 11,3 ha. Wenn  wir an beiden Standorten die gleiche Beleuchtungsstärke (Watt pro Quadratmeter Pistenfläche) annehmen, dann würde der Wurmberg die knapp 3-fache Lichtmenge nach oben abstrahlen.

Damit stellt sich die Situation auf der Jordanshöhe, beim Blick senkrecht nach oben, wie folgt dar:
Wenn beide Skigebiete gleich große Beleuchtungsanlagen und Pistenflächen hätten, dann würde erwartungsgemäß die Beleuchtung des Matthias-Schmidt-Berges überwiegen. Wenn wir diesen Anteil als 100% betrachten, dann macht der zusätzliche Anteil vom Wurmberg nur 17% aus. Soweit stimmt die Rechnung, die ich weiter oben gemacht hatte.
Wenn wir jetzt annehmen, dass vom Wurmberg die 3-fache Lichtmenge in den Himmel abgestrahlt wird, dann erhöht sich dieser Anteil von 17% auf 50%, also etwa die Hälfte des Anteils von Matthias-Schmidt-Berg.

Wir wissen nicht, ob die Annahme stimmt, dass die Pisten an beiden Standorten mit der gleichen Beleuchtungsstärke beleuchtet werden sollen. Wir kennen weder die Beleuchtungsstärke am Matthias-Schmidt-Berg, noch die geplante Beleuchtungsstärke am Wurmberg. Falls es hier Unterschiede gibt, dann kann sich das Ergebnis natürlich deutlich in die eine oder andere Richtung verschieben.

Die bisherige Betrachtung ging davon aus, dass wir von der Jordanshöhe senkrecht nach oben schauen. Es dürfte klar sein, dass die Sternfreunde aber auch in andere Richtungen schauen möchten. Wenn wir z.B. in die Richtung schauen, wo eine streuende Luftschicht einige Kilometer senkrecht über dem Skigebiet (egal welches) liegt, dann wird natürlich die Abstrahlung dieses Skigebiets der dominierende Störfaktor sein.

Gruß
Michael

[playjam]

Leider habe ich (noch) keine aktuelleren Daten für den Wurmberg als der Stand vom 2.12.2011, der laut neuerer Aussage nur mit verminderter Leuchtkraft verwirklicht wird. Für eine "worst case" Abschätzung dürfte es aber erst einmal reichen.

Aus "Ausbau der toursitischen und sportlichen Infrastruktur des Wurmbergs in Braunlage, Flutlichanlage Wurmberg", Stand 2.12.2011, S.8:

[...]

Vorgesehen sind insgesamt 33 Leuchtmasten a 16 m Lichtpunkthöhe. Die Masten wurden
im Abstand zwischen rd. 50 m - 60 m längs der Piste eingeplant.
20 Leuchtkörper sind für die Beleuchtung der Ostabfahrt vorgesehen und 7 Leuchtmasten
werden für eine ausreichende Beleuchtung der Skipiste Kaffeehorst benötigt. Weitere
3 Leuchten sollen beim Skiübungsgelände / Snowtubing-Area errichtet werden sowie
wiederum 3 weitere Leuchten werden für eine ausreichende Beleuchtung der Zu- bzw.
Abfahrten zum bzw. vom Parkplatz inkl. der Parkflächen benötigt (detaillierte Lage der
Leuchtstandorte siehe Lageplan).

[...]

Insgesamt 21 Leuchtmasten sind nicht neben einem Schneischacht gelegen, da im
Nahbereich kein Schneischacht geplant ist bzw. geplante Schneischächte aufgrund ihrer
Lage ungeeignet sind.
Auf den übrigen Standorten (insgesamt 12 Stück) erfolgt die Montage der 16 m hohen
Flutlichtmasten neben den geplanten Schneischächten.
Ein Großteil der Masten wird mit 3-4 Flutern a 2 kW (z. B. der Type Mundial 2000) bestückt.
In jenen Bereichen, wo geringe Pistenbreiten vorliegen (z. B. kurz nach der Bergstation der
4SB Hexenritt), kommt eine entsprechend geringere Bestückung zur Ausführung.

[...]

Lageplan Leuchtstandorte Stand 2.12.2011:


Mit Deiner Flächenberechnung habe ich noch Probleme: Die Flächenangabe für den Kaffeehorst mit 4,9 ha besonders im Verhältnis zur viel größeren neuen Ost-Piste mit 5,5 ha macht für mich noch keinen Sinn.

Ich suche für die Fläche auch noch genauere Daten heraus, wir können jetzt erst einmal mit 11,3 ha weiter rechnen.

[Michael Koch]

Mit Deiner Flächenberechnung habe ich noch Probleme: Die Flächenangabe für den Kaffeehorst mit 4,9 ha besonders im Verhältnis zur viel größeren neuen Ost-Piste mit 5,5 ha macht für mich noch keinen Sinn.

Wahrscheinlich ist der Snowtubing-Bereich in den 4,9 ha bereits enthalten.
Aber so wie es aussieht müssen wir zumindest noch einen Teil des Parkplatzes mitrechnen, denn da stehen drei Masten direkt am Rand.
Ich meine da kommen wir dann wohl auf die 12 ha, die bereits als Obergrenze genannt wurden.

Gruß
Michael

[Michael Koch]

Das müßte man aus der Länge und Breite berechnen können, bzw wie die Chemiker eine Karte ausdrucken, ausschneiden und wiegen

Diese Idee ist gar nicht schlecht. Ich habe die Karte ausgedruckt, den weissen Rand abgeschnitten, und dann gewogen. Der rechteckige Ausschnitt wiegt 4,56g.
Der nächste Schritt besteht darin, Höhe und Breite dieses Ausschnitts zu bestimmen. Dazu habe ich den Abstand von der Bergstation der Seilbahn zur Talstation des Kaffeehorst-Lifts verwendet. Das sind 975m (aus der topographischen Karte Nr. 4229 Braunlage) und 238mm in meinem Ausdruck. Daraus ergibt sich per Dreisatz die Breite des Ausschnitts zu 1090m und die Höhe zu 909m. Das sind 0,99 km^2 oder 99 ha.
Dann habe ich die gelb schraffierten (d.h. beleuchteten) Bereiche ausgeschnitten und gewogen, es sind 0,66g.  Daraus ergibt sich die gesuchte Fläche per Dreisatz zu 14,3 ha.
Nobody is perfect, ich mache manchmal auch Fehler, bitte überprüft es selber.

Ich verstehe noch nicht, wieso der nord-östliche Randstreifen der Kaffeehorst-Piste nicht gelb schraffiert ist. Er wird doch zweifellos auch beleuchtet.
Ich habe diesen Streifen hier aber nicht mitgewogen.

Gruß
Michael

[playjam]

Nobody is perfect, ich mache manchmal auch Fehler, bitte überprüft es selber.

Eine Überprüfung kann ich gerne vornehmen, es ist für mich aber zunächst ausreichend, wenn Du auf ein Ergebnis kommst, welches Du selbst vertraust. Für eine sachliche Auseinandersetzung halte ich es für grundlegend, dass wir erst einmal die Quantität und Qualität des Problems feststellen.

Als nächstes wäre mein Vorschlag, das doch recht einfache Modell etwas zu verfeinern. In Deinem Modell wird noch nicht die Geländegeometrie hinreichend  berücksichtigt (siehe Pressemitteilung "Die Piste befindet sich an der von Sankt Andreasberg aus betrachtet abgewandten Seite des Bergs, [...]"), welche Auswirkungen auf die möglichen Lichtpfade hat: 



Baddiley hat netterweise die theoretischen Grundlagen zusammengefasst.

Eine zweidimensionale Betrachtung halte ich für ausreichend.

[Michael Koch]

In Deinem Modell wird noch nicht die Geländegeometrie hinreichend  berücksichtigt (siehe Pressemitteilung "Die Piste befindet sich an der von Sankt Andreasberg aus betrachtet abgewandten Seite des Bergs, [...]"), welche Auswirkungen auf die möglichen Lichtpfade hat: 

Man müsste sich in Gedanken an die Stelle begeben, wo die Streuung stattfindet (in meinem Rechenbeispiel 3 km senkrecht über der Jordanshöhe) und dann überlegen, ob man von dieser Stelle aus die gesamte beleuchtete Piste sehen könnte. Ich meine dies trifft zu, jedenfalls für den grössten Teil der Piste. Ausgenommen einige schmale Randbereiche, die wegen davorstehenden Bäumen nicht sichtbar sind. Der Wurmberg selbst wird die Sicht nicht behindern. Man kann die Sache auch von der anderen Seite betrachten: Man stellt sich in Gedanken auf einen beliebigen Punkt auf der Piste, und prüft ob man von da ein Flugzeug sehen könnte, dass zufällig genau 3 km über der Jordanshöhe fliegt.

Die gleiche Betrachtung kann man natürlich nicht nur für den Bereich senkrecht über der Jordanshöhe machen, sondern auch für andere Bereiche.

In dem verlinkten Artikel steht, dass für die Abstrahlung nach oben hauptsächlich die Bodenreflektion verantwortlich ist, und für die Abstrahlung in flachem Winkel vorwiegend die direkte Abstrahlung.

Die direkte Abstrahlung haben wir bisher noch gar nicht betrachtet. Es wurde ja auch suggeriert dass es gar keine geben würde, weil die Anlage von der Jordanshöhe aus gesehen auf der abgewandten Seite des Wurmberges liegen würde. Aber für den oberen Teil der Piste stimmt das ja gar nicht.
Ich nehme an, dass die Strahler so angebracht werden, dass sie ungefähr in Fahrtrichtung des Skifahrers leuchten, oder vielleicht 45° zur Fahrtrichtung. Jedenfalls so, dass der Skifahrer nicht geblendet wird. Tendenziell werden die Strahler also eher bergab als bergauf leuchten. Das bedeutet doch, dass zumindest die Strahler an den oberen 4-6 Masten direkt in Richtung Jordanshöhe abstrahlen können, und auch von dort aus direkt sichtbar sein werden.

Gruß
Michael

[playjam]

Die gleiche Betrachtung kann man natürlich nicht nur für den Bereich senkrecht über der Jordanshöhe machen, sondern auch für andere Bereiche.

[...]

Die direkte Abstrahlung haben wir bisher noch gar nicht betrachtet. [...]

Genau das ist mein Vorschlag. Vom Wurmberg dürfe direkte Strahlung mindestens von den beiden Masten am Gipfel ausgehen. Für die indirekte Strahlung muss die Bodengeometrie betrachtet werden. Hier wäre der Matthias-Schmidt Berg wahrscheinlich wieder ungünstiger, durch seine Neigung reflektiert er bevorzugt in Richtung Jordanshöhe.

Welcher Vollposten hat eigentlich entschieden, das auf dem Brocken 24/7 die Strahler leuchten müssen? Fahren da jetzt noch Züge?

[playjam]

Ich nehme an, dass die Strahler so angebracht werden, dass sie ungefähr in Fahrtrichtung des Skifahrers leuchten, oder vielleicht 45° zur Fahrtrichtung. Jedenfalls so, dass der Skifahrer nicht geblendet wird. Tendenziell werden die Strahler also eher bergab als bergauf leuchten. Das bedeutet doch, dass zumindest die Strahler an den oberen 4-6 Masten direkt in Richtung Jordanshöhe abstrahlen können, und auch von dort aus direkt sichtbar sein werden.

Mit der Annahme wäre ich vorsichtig. Ich schau, ob ich noch genaueres zur Ausrichtung herausfinde. Hier ein Prospekt von einem Hersteller von Flutlichtanlagen, wo man die Ausrichtung erahnen kann:   
http://www.flutlichtanlagen.at/Downloads/Katalog-Flutlichtanlagen-2012/Flutlichtanlagen-Winter.pdf

Und diesen Thread habe da auch gleich gefunden:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=127162

stefan_h (Seite 4) nennt die Punkte die auch noch einfließen sollten:

[...]
Wenn ich mir euren Standort auf google so ansehe dann seit ihr ca. 9km von dem Skigebiet entfernt und dazwischen ist auch eine Hügelkette- das Skigebiet liegt dazu nordöstlich. Die Stelle, wo ihr die Warte hinbauen wollt, liegt wohl südwestlich von St.Andreasberg.

Also habt ihr die Lichtglocke eueres Ortes und dazu die von Braunlage in der gleichen Richtung- in der dann auch das störende Licht der Skipiste noch käme.
[...]

[Michael Koch]

stefan_h (Seite 4) nennt die Punkte die auch noch einfließen sollten:

[...]
Wenn ich mir euren Standort auf google so ansehe dann seit ihr ca. 9km von dem Skigebiet entfernt und dazwischen ist auch eine Hügelkette- das Skigebiet liegt dazu nordöstlich. Die Stelle, wo ihr die Warte hinbauen wollt, liegt wohl südwestlich von St.Andreasberg.

Also habt ihr die Lichtglocke eueres Ortes und dazu die von Braunlage in der gleichen Richtung- in der dann auch das störende Licht der Skipiste noch käme.
[...]

Diese Angaben stimmen aber nicht. Die Entfernung von der Jordanshöhe zum Wurmberg-Skigebiet beträgt ca. 8 km Luftlinie. Dazwischen gibt es keine Hügel, die die direkte Sicht behindern würden. Der geplante Standort der Sternwarte auf der Jordanshöhe liegt nicht südwestlich von St. Andreasberg, sondern nördlich davon. Die Lichtglocke von St. Andreasberg ist, verglichen mit vielen anderen Orten im und am Harz, glücklicherweise noch sehr klein. Jedenfalls solange die Flutlichtanlage auf dem Matthias-Schmidt-Berg nicht in Betrieb ist, was glücklicherweise nicht allzu oft der Fall ist. Am Wurmberg plant man - leider - die doppelte Anzahl von Betriebstagen.   
Das Foto auf der Webseite des Sternwarten-Vereins http://www.sternwarte-sankt-andreasberg.de/index.html wurde von der Jordanshöhe aus aufgenommen und zeigt die Sprungschanze auf dem Wurmberg.

Es gibt übrigens ein nettes Tool von Ulrich Deuschle, mit dem man Bergpanoramen für beliebige Standorte simulieren kann:
http://www.udeuschle.de/Panoramen.html
Der geplante Standort der Sternwarte ist 51.72155 N  10.52311 E, die Blickrichtung zum Wurmberg ist 59°.

Mit den gleichen Tool kann man auch überprüfen, in welche Richtungen das Licht von einer beliebigen Stelle auf der Piste in den Himmel abgestrahlt werden kann.

Gruß
Michael

[playjam]

Diese Angaben stimmen aber nicht. [...]

Genau solche Missverständnisse gilt es durch eine sachliche Darstellung der Fakten zu entgegnen.

Leider musst Du den Großteil der Berechnungen durchführen. Für eine Lösung brauchen wir ein Modell welches sowohl von Projektbetreiber als auch den Projektgegnern akzeptiert wird. Ich kann so ein gemeinsam akzeptiertes Modell leider nicht liefern, da die z.Z. lautesten Projektgegner meine Kritik an fehlerhafter und überzogener Darstellung offensichtlich ignorieren.

Sobald wir das Ausmaß des Problems und die größten Störfaktoren festgestellt und überzeugend dargestellt haben, können wir uns dann den Lösungsmöglichkeiten zuwenden.

Es gibt übrigens ein nettes Tool von Ulrich Deuschle, mit dem man Bergpanoramen für beliebige Standorte simulieren kann:
http://www.udeuschle.de/Panoramen.html
Der geplante Standort der Sternwarte ist 51.72149 N  10.52331 E, die Blickrichtung zum Wurmberg ist 59°.

Nett!!! D.h. wir können auch programmatisch die Bodengeometrie von Google extrahieren.