Gleiten auf Schnee

Abb. 1 - Tribometer zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten zwischen Ski und Schnee

Es ist bekannt, dass beim Gleiten auf Schnee durch die Reibungswärme an den Kontaktpunkten Wasser entsteht. Je nach Verhalten dieses Wassers wird das Gleiten verbessert oder verschlechtert.

Verbesserung der Gleiteigenschaften von Wintersportgeräten

Um die Gleiteigenschaften der Wintersportgeräte zu verbessern, ist es notwendig, die tribologischen Prozesse des Systems Schnee / Belag zu verstehen und zu modellieren. Unsere Ziele sind folgende:

• Analyse des Einflusses der Schnee- und Meteoparameter und des Materials auf das Gleitverhalten bzw. die Schmierung durch Wasser
  
• Entwicklung eines Reibungsmodells
• Charakterisierung der Rauheit der Skibelags- und der Schneeoberfläche
  
• Erklärung des Einflusses der Polymerchemie und der Oberflächenrauheit des Skibelags auf die Schmierung durch Wasser
  
• Entwicklung eines Messgeräts zur Bestimmung der Reibungskoeffizienten zwischen Ski und Schnee.

Für diese Aufgaben werden Feld- und Labormessungen sowie Computersimulationen durchgeführt. Als übergeordnete Ziele gelten für uns:

• Die Optimierung der aktuellen chemischen und mechanischen Präparation von Skibelagsoberflächen sowie
  
• die Entwicklung geeigneter Präparationstechniken

Abb. 2 - 3D-Analyse der Rauheit an der Skibelagsoberfläche

Publikationen

• Buhl, D., Bruderer, C., Fauve, M., Rhyner, H.U. (2001). The kinetic friction of polyethylene on snow : the influence of the snow temperature and the load. Cold Regions Science and Technology 33, 133-140.
  
• Buhl, D., Fauve, M., Rhyner, H.U. (2000). The kinetic friction of polyethylene on snow, comparison between laboratory and field measurements, Proceedings of the 4th International Conference on Snow Engineering, Trondheim, Norway.
  
• Fauve, M., Rhyner, H.U., Schneebeli, M. (2004). Influence of Snow and Weather Characteristics on the Gliding Properties of Skis. Proceedings of the 3rd International Congress on Science and Skiing, Snowmass.
• Fauve, M., Bäurle, L., Rhyner, H.U.(2006). Laboratory device for measuring the friction between ski-base materials and ice or snow, The Engineering of Sport 6, Volume 1, 251-256.
• Gwinner Jan-Moritz (2005). Temperaturmessung im System Ski/Schnee. Fachhochschule für Technik und Gestaltung Mannheim. Ref. Prof. Dr. W. Diewald.
  
• Bäurle L. (2006): Sliding Friction of Polyethylene on Snow and Ice. Swiss Federal Institute of Technology Zurich. Ref. Prof. N. D. Spencer (ETHZ), Koref. Dr Dimos Poulikakos (ETHZ) and Dr. M. Schneebeli (SLF).
• Bäurle L., Szabo, D., Fauve, M., Rhyner, H.U., Spencer, N.D. (2006). Sliding friction of polyethylene on ice: tribometer measurements. Tribology Letters, Vol. 24, Nr. 1, 77-84.

Kontakt

• Hansueli Rhyner