Klima & Umwelt

Vier Sonneneruptionen der stärksten Kategorie „X“ – Die Erde steht am Wochenende im Zentrum der koronalen Massenauswürfe

Im Laufe der Woche wurden vier Sonneneruptionen, sogenannten “Flares”, der stärksten Kategorie “X” verzeichnet. Die damit einhergehenden koronalen Massenauswürfe waren zwar nicht auf die Erde gerichtet, allerdings wird sich die aktive Sonnenfleckenregion (AR1748), aus der die Flares entstammen, bis zum Wochenende direkt auf die Erde ausrichten. Die Folgen könnten verheerend sein.

Sollte die Erde tatsächlich von einem koronalen Massenauswurf der Stärke X getroffen werden, werden die durch den Magnetsturm ausgelösten hohen Spannungen von den Überlandleitungen wie weitläufige Antennen eingefangen und können dann das Kupfer in den Trafowicklungen von Stromverteilerstationen zum Schmelzen bringen – eine Reparatur würde pro Station mehrere Monate benötigen. Der Zusammenbruch der Energieversorgungssysteme lösen dann eine Kettenreaktion mit katastrophalen Folgen für die irdische Infrastruktur aus. Auch Mobilfunknetze, GPS-Systeme und das Internet brechen zusammen.

Sonnenstürme können zur klobalen Katastrophe führen

Aufnahme der Weltraumsonde "SOHO" von ESA und NASA
Aufnahme der Weltraumsonde “SOHO” von ESA und NASA, Quelle: SOHO (ESA & NASA)

Ein extrem schwerer Sonnensturm kann somit laut der US-Agentur für atmosphärische und ozeanische Studien zu einer globalen Katastrophe führen mit finanziellen Folgen für die irdische Infrastruktur und Wirtschaft in hoher Billionen Höhe. Eine von der US-Raumfahrtbehörde NASA finanzierte Studie der National Academy of Sciences (NAS) hat im Jahr 2009 die sozialen und ökonomischen Auswirkungen einer extremen und direkt auf die Erde gerichteten Sonneneruption und dem darauf folgenden geomagnetischen Sonnensturm berechnet: So würde aufgrund des Zusammenbruchs der Infrastruktur alleine der ökonomische Schaden für die USA im ersten Jahr nach dem Super-Sonnensturm rund zwei Billionen US-Dollar betragen – das 20fache des Schadens des Hurrikans Katrina 2005. Insgesamt vier bis zehn Jahre brauche das Land, um sich wieder zu erholen. Und wenn das Internet ausfallen würde, würde allein dadurch das Weltbruttosozialprodukt pro Woche 1,2% verlieren.

Die beiden ersten Flares am 13. Mai 2013 um 02.31 Uhr (UT) und 16:45 Uhr (UT) erreichten die Stärken “X 1.7” und “X 2.8”, der Ausbruch am 14. Mai um 01:46 Uhr (UT) erreichte dann bereits eine Stärke von “X 3.2”. Am 15. Mai ereignete sich dann um 01:52 Uhr (UT) ein vierter Flare der Kategorie “X”. Laut “Spaceweather.com” könne es allein schon von diesen Sonnenausbrüchen und Partikelströmen zu ersten leichteren Auswirkungen für die Erde kommen. Die extrem energiereichen Partikelströme, die sich mit 2.250 Stundenkilometern durchs All bewegen, lösen wenn sie direkt auf die Erde ausgerichtet sind zwei bis drei Tage nach der Eruption einen starken Magnetsturm auf der Erde aus.

Die derzeit aktive Sonnenfleckenregion “AR1748” wird sich zum Wochenende in Richtung Erde drehen und könnte dann direkt Richtung Erde feuern. C. Alex Young vom Goddard Space Center der NASA: „Einer der deutlichsten Indikatoren für eine aktive Sonnenfleckenregion ist die Tatsache, das sie bereits ausgebrochen ist. (…) In diesem Fall hat diese Region bereits sehr starke Flares ausgesandt und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass sie es wieder tun wird.“

Beim bislang stärksten Sonnensturm 1859 brannten Telegrafenhäuser

Der stärkste bislang registrierte Sonnensturm hatte sich im August 1859 ereignet, als die empfindliche auf unserer Stromversorgung basierende Hightech-Infrastruktur noch nicht existierte. Augenzeugen aus Rom und Hawaii berichten, dass die Sonne eine volle Minute lang doppelt so hell geleuchtet haben soll wie sonst – Polarlichter waren ungewöhnlich weit im Süden sichtbar, so dass man sogar in Rom Nachts die Zeitung lesen konnte. Die hohen Spannungen in den Telegrafenleitungen aufgrund des Magnetsturmes führten dazu, dass in den Telegrafenämtern Funken aus den Leitungen stoben und einige Stationen in Flammen aufgingen – für das Stromnetz wäre das verheerend gewesen, es existierte damals allerdings noch nicht.

Bei weitaus schwächeren Magnetstürmen fielen beispielsweise 1994 in Kanada Mobilfunknetze, GPS-Systeme und Stromnetze zeitweilig aus. 1989 hatte ein Sonnensturm das Stromnetz im kanadischen Quebec lahm gelegt und 2003 mussten durch Sonnenstürme getroffene Satelliten zeitweise abgeschaltet werden oder wurden sogar kurzzeitig vermisst. Radar- und Sprechfunkanlagen von Flugzeugen wurden beeinträchtigt, mit entsprechenden Sicherheitsrisiken, und es kam zu Flugverspätungen.

Extreme Sonnenerruption für Mai/Juni 2013 erwartet

Der Zyklus zwischen dem Maximum und dem Minimum der Sonnenaktivität dauert rund 10-12,5 Jahre und ist selber wiederum einem 80 Jahre und einem weiteren 400-Jahres Zyklus unterworfen. Aufgrund des extrem schwachen und langen Minimums und eines nun anschließendem ebenfalls sehr schwachen Sonnenmaximums wurde bereits im Jahr 2010 ein umso heftigerer singulärer Ausbruch für das Jahr 2013 errechnet, der die Dimensionen von 1859 annehmen könnte. Vermutlich im Monat Mai. Es entstehen vergleichsweise geringe Schäden, wenn die Vorwarnzeit ausreicht, alle relevanten Systeme herunterzufahren und auszuschalten. Die Vize-Chefin der US-Agentur für atmosphärische und ozeanische Studien (NOAA) hat kürzlich vor den Folgen einer starken Sonneneruption für die irdische Infrastruktur und Wirtschaft gewarnt. Die NOAA hat in diesem Zusammenhang eine enge internationale Kooperation gefordert, um die Folgen starker Magnetstürme besser in den Griff zu bekommen. „Ohne einen abgestimmten internationalen Aktionsplan würde der nächste extrem schwere Sonnensturm zu einer globalen Katastrophe führen.“ So sollten beispielsweise für sensible Bereiche der energetischen Infrastruktur die entsprechenden Spannungsschütze massiv erhöht werden – diese Vorsichtsmaßnahme sind jedoch bislang kaum erfolgt. Laut dem Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) ist einer der effektivsten Schutzmöglichkeiten die Unabhängigkeit von dem Stromsystem, also die dezentrale Energieversorgung durch Erneuerbare Energien und die Energieautarkie von Unternehmen, Betrieben und und Privathaushalten.

Beispiel für einen Sonnensturm und seine Folgen für die Erde 2012 (1:19 min)

(mb)

Weiterführende Informationen:

Nur Erneuerbare Energien sichern Stromversorgung im Katastrophenfall

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