Stromausfall durch Magnetische Stürme
Wie real ist die Gefahr?
Keine reine Phantasie
Als magnetischen Sturm bezeichnet man eine Störung der Magnetosphäre eines Planeten beziehungsweise speziell der Erde (geomagnetischer Sturm). Der kontinuierliche Fluss von Teilchen und Feldern von der Sonne (Sonnenwind genannt) interagiert mit dem Erdmagnetfeld.
Geomagnetischen Störungen innerhalb des Erdmagnetfelds werden mit Hilfe des Disturbance Storm Time (Dst) Index, kurz; DST-Index [nT] gemessen. Im Jahr 1989 kam es zu einem heftigen geomagnetischen Sturm, der das Stromnetz von Montreal (Kanada) ausfielen lies. Der DST-Index lag an diesem Tag bei -589nT.
Der KP-Index zeigt die Schwere des aktuell stattfindenden geomagnetischen Sturmes an (Stärke der Magnetfeldschwankungen) und ist damit ein Gradmesser für eventuelle Polarlichterscheinungen. Je höher der Wert, desto höher die Wahrscheinlichkeit einer Sichtung. Es gibt viele Einflüsse auf das Magnetfeld, daher sind Schwankungen um ±20 nT normal.
Die Störung wird ausgelöst von Schockwellenfronten des Sonnenwinds, die durch Sonneneruptionen oder koronale Massenauswürfe (KMA) entstehen und etwa 24 bis 36 Stunden benötigen, um die Erde zu erreichen. Sie dauert etwa 24 bis 48 Stunden an, in Einzelfällen mehrere Tage – in Abhängigkeit von der Störungsursache auf der Sonne. Das Auftreffen der Schockfront, bestehend aus elektrisch geladenen Teilchen, auf die Magnetosphäre führt zu einer Abschwächung des Erdmagnetfelds, das nach etwa zwölf Stunden sein Minimum erreicht. Die Sturmphase beginnt, wenn die Störung größer als 50 nT wird, wobei es sich hierbei um eine willkürlich gezogene Grenze handelt. Im Laufe eines typischen Magnetsturms wächst die Störung weiter an. Die Stärke eines Erdmagnetsturms wird als „moderat“ bezeichnet, wenn die maximale Störung weniger als 100 nT beträgt, als „intensiv“, wenn die Störung 250 nT nicht überschreitet und ansonsten als „Supersturm“. Nur selten wird eine maximale Abschwächung von etwa 650 nT überschritten, was etwa drei Prozent des Normalwerts entspricht. Die Phase dauert einige wenige Stunden und endet, sobald die Stärke der Störung sinkt, also das Erdmagnetfeld wiederbeginnt, zu seiner typischen Stärke anzuwachsen.
In der Nacht vom 1. zum 2. September 1859 wurde der bisher mächtigste geomagnetische Sturm registriert, der heute als Carrington-Ereignis bezeichnet wird. Er führte zu Polarlichtern, die selbst in Rom, Havanna und Hawaii – also äquatornah – beobachtet werden konnten. In den höheren Breiten Nordeuropas und Nordamerikas schossen Starkströme durch Telegrafenleitungen, diese schlugen Funken, Telegrafenpapiere fingen Feuer und das gerade weltweit installierte Telegrafennetz wurde massiv beeinträchtigt. Bereits am 28. August 1859 konnte die Entwicklung von Sonnenflecken beobachtet werden, die mit extrem starken Magnetfeldern und Sonneneruptionen einher gingen. Eiskernuntersuchungen zeigen, dass ein Ereignis dieser Stärke im statistischen Mittel alle 500 Jahre auftritt.
In Québec führte 1989 ein heftiger geomagnetischer Sturm durch geomagnetisch induzierte Ströme zum thermischen Ausfall mehrerer Transformatoren mit der Folge eines 9-stündigen Stromausfalls in der Region um Montreal. Dieser verursachte ein Chaos, weil Verkehrsleitsysteme, Flughäfen sowie die Fernwärmeversorgung ausfielen. Sechs Millionen Menschen waren betroffen. Der ermittelte Dst-Index betrug −589 nT.
Zwischen dem 19. Oktober und dem 5. November 2003 wurden 17 größere Flares beobachtet. Darunter war der stärkste bis dahin festgestelltes Flare: ein Klasse-X28-Flare, der am 4. November 2003 zu sehr starken Störungen des Funkverkehrs führte. In der Folge trafen mehrere koronale Massenauswürfe (KMA) die Erde, die zu sich zeitlich überlappenden Magnetstürmen mit maximalen Dst-Werten von −383 nT, −353 nT und −151 nT führten. Am 30. Oktober 2003 fiel auf Grund der hohen erdmagnetischen Aktivität im schwedischen Malmö für 20 bis 50 Minuten ein Teil des Stromnetzes aus. Davon waren 50.000 Stromkunden betroffen. Weil die technischen Anlagen für die Luftüberwachung für 30 Stunden ausgefallen waren, wurden Luftkorridore in Nord-Kanada für Passagierflugzeuge geschlossen. Zeitweise setzten Signale der Satelliten- und Navigationssysteme aus. Nach japanischen Angaben war die Partikelwolke 13-mal so groß wie die Erde und mit 1,6 Millionen km/h (0,15 % der Lichtgeschwindigkeit) unterwegs. Bis in tropische Regionen waren Polarlichter zu sehen.
Nach Analysen von Beobachtungsdaten der STEREO-Sonden gaben Forscher der NASA 2014 bekannt, dass die Erde zwei Jahre zuvor, am 23. Juli 2012, einem „solaren Supersturm“ knapp entgangen war. Das Ereignis wäre der stärkste Solarsturm seit über 150 Jahren und mindestens so stark wie das Carrington-Ereignis von 1859 gewesen.
2014 schlugen Forscher ein aus 16 Satelliten bestehendes Weltraumwetter-Frühwarnsystem vor.
Das US-amerikanische Militär stuft die Auswirkungen eines schweren Magnetsturmes wie einen militärischen Angriff ein. Die britische Royal Academy Of Engineering sieht zwar auch deutliche Gefahren, ist aber zurückhaltender.
Die Auswirkungen eines geomagnetischen Sturms wie dem Carrington-Ereignis im Jahre 1859 wären heute verheerend. Denn zur damaligen Zeit gab es weder Internet, noch war die Welt so global vernetzt und von der Stromversorgung abhängig wie heute. Der magnetische Sturm in „Das zwölfte Amulett“ wird noch hundertmal stärker sein…
Quelle: Wikipedia