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Bild zeigt Satellitenbild der Sonne, Erde und des Mondes.
7 Mai 2018

Gefahren kennen: Sonnensturm

Welche Gefährdungen gibt es für die Schweizer Bevölkerung? Wie könnte ein grosses Schadenereignis in der Schweiz konkret ablaufen? Welche Auswirkungen hätte dies auf Mensch, Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft in der Schweiz? Und was können Sie selber tun, um sich besser zu schützen?

Mit der nationalen Gefährdungsanalyse von „Katastrophen und Notlagen Schweiz“ schafft das Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS Grundlagen für die vorsorgliche Planung und Ereignisvorbereitung. In diesem Rahmen wird für jede untersuchte Gefährdung ein Referenzszenario definiert. Damit gibt das BABS wissenschaftlich fundierte und breit abgestützte Antworten auf die einleitend gestellten Fragen. Im Alertswiss-Blog informieren wir Sie regelmässig über die Ergebnisse dieser Gefährdungsanalyse.

 

Von der Sonne geht ein beständiger Wind , ein Strom von elektrisch geladenen Teilchen, aus. Auf der Erde merkt man jedoch nichts davon. Erst wenn sich dieser Sonnenwind für einen begrenzten Zeitraum intensiviert, ergibt sich daraus ein Sonnensturm. Dieser beeinträchtigt das Magnetfeld der Erde und führt zu Störungen im Strom- und Satellitennetz. Gleichzeitig sind jedoch wegen eines Sonnensturms  Polarlichter, die normalerweise in polarnahen Regionen zusehen sind, auch in der Nähe des Äquators zu sehen. Der letzte kleine Sonnensturm hat sich Mitte März 2018 ereignet.

Worum geht es?

Von Zeit zu Zeit ereignen sich auf der Sonnenoberfläche massive Explosionen und Eruptionen, durch welche Plasma mit einer Geschwindigkeit zwischen einigen hundert bis wenigen tausend km/s ausgestossen wird. Diese Massenauswürfe sind begleitet von intensiver Gamma-, Röntgen- und ultravioletter Strahlung und einem Ausstoss hochenergetischer Partikel. Die Strahlendusche kann die Erde in weniger als zehn Minuten erreichen und zu deutlichen Anstiegen der elektromagnetischen Strahlung führen (Sonnensturm). Beim koronalen Massenauswurf auf das Erdmagnetfeld, schwächt sich dieses ab. Infolge dieser Störung entstehen in der Erdmagnetosphäre geomagnetische und elektromagnetische Stürme.

Grundsätzlich werden zwei Phasen unterschieden. In der ersten Phase, die unmittelbar eintritt, löst die Eruption eine Strahlendusche (mit u.a. Gamma-, Röntgen, UV-Strahlung und Protonen) aus. Dieser radiologische Sturm erreicht die Erde nach acht bis zwölf Minuten. In der zweiten Phase, die nach 18 – 36 Stunden eintritt, erreicht eine Schockfront die Erde. Mit dieser wird erneut ein erhöhter Teilchenfluss in Erdnähe beobachtet, und die Wechselwirkung des Schocks mit der Erdmagnetosphäre führt zum Phänomen des Magnetsturms. Dieser ist für Schäden durch induzierte Ströme verantwortlich.

Ereignisbeispiele

Referenzszenario: Möglicher Ereignisablauf bei einem Sonnensturm

Während zweier Wochen wird eine verstärkte Sonnenaktivität beobachtet. Am ersten Ereignistag wird eine ungewöhnlich grosse Sonneneruption mit einem koronalen Massenauswurf in Richtung Erde festgestellt. Die European Space Agency ESA informiert die Nationale Alarmzentrale NAZ über die Eruption. Die NAZ gibt die Information an die zentralen Infrastrukturbetreiber weiter.

Der radiologische Sturm setzt zehn Minuten nach der ersten schwerwiegenden Eruption ein. Dadurch wird die Kommunikation mit und via Satelliten, mit Flugzeugen und im Kurzwellenfunk gestört. Das GPS-System, Satelliten- und Kabelfernsehen, Satellitenradio und – telefon, sowie Funk (inkl. Polycom) und Mobiltelefonie werden dadurch gestört. GPS- gestützte Steuerungsanalgen arbeiten fehlerhaft oder fallen aus. Innerhalb der ersten Stunden sind die elektromagnetischen Stürme am stärksten. Anschliessend lassen sie langsam nach.

Während dieser Zeit ist auch der Flugverkehr stark beeinträchtigt. Viele Flüge müssen verschoben werden, da Flugzeuge aus Sicherheitsgründen nicht starten dürfen. Diejenigen, die sich in der Luft befinden, müssen ohne GPS etc. weiterfliegen. Polnahe Luftkorridore werden geschlossen und Flugrouten werden umgeleitet.

Nach 20 Stunden beginnt der geomagnetische Sturm. Die Folgen betreffen die ganze Welt, v.a. aber die polnahen Gebiete. Die meisten elektronischen Geräte funktionieren vorübergehend nicht mehr. Der Sturm bewirkt induzierte Ströme in Stromverteilungsnetzen, die in Kanada, Nordeuropa und Russland Hochspannungs-Transformatoren beschädigen.

Die Stromversorgung und die Kommunikations- Infrastrukturen sind in vielen Regionen der Schweiz eingeschränkt. Teilweise werden auch Fehlfunktionen von Steuerungssystemen im Verkehr hervorgerufen, so dass es in der Folge zu Unfällen kommt. Die Einsatzdienste sind infolge der Störung von Funksystemen zeitweise schlecht erreichbar. Die Information der Bevölkerung über den Hintergrund und über Verhaltensempfehlungen seitens der zuständigen Behörden ist aufgrund der teilweise ausgefallenen Informationskanäle eingeschränkt. Durch Fehlfunktionen, z.B. in Kläranlagen, entweichen z.T. Gefahrenstoffe und Abwässer ungereinigt in die Umwelt, da die relevanten Systeme nicht richtig funktionieren. Wegen der Ausfälle im Flug-, Bahn- und Strassenverkehr entstehen wirtschaftliche Schäden. Die gesamten Bewältigungskosten und Vermögensschäden werden auf rund 270 Millionen Franken geschätzt. Die wirtschaftlichen Folgeschäden belaufen sich auf ca. 1,5 Milliarden Franken.

Die Ereignisphase dauert insgesamt eine Woche an. Bis alles wieder normal funktioniert, vergeht rund eine Woche. Nach einem Monat befinden sich alle Systeme wieder im Normalzustand.

Risikobeurteilung und Vergleich mit anderen Risiken

Ein Sonnensturm mit grosser Intensität ist in der Schweiz grundsätzlich vorstellbar, jedoch selten zu erwarten. Gemäss der Nationalen Gefährdungsanalyse des BABS ist ein Sonnensturm weniger häufig zu erwarten als ein Sturm oder eine Hitzewelle, jedoch häufiger als ein Hochwasser oder ein Erdbeben. Die Kosten für einen Sonnensturm sind in etwa gleich hoch wie diejenigen einer Trockenheit.

Vorsorge und Verhaltensanweisungen: Was können Sie tun?

Ein Sonnensturm stellt keine direkte Gefahr für die Bevölkerung dar. Als Folgeschaden ist jedoch insbesondere der Stromausfall zu beachten. Daher werden dieselben Verhaltensanweisungen empfohlen. Grundsätzlich gelten bei Stromausfällen folgende Verhaltensanweisungen:

  • Schalten Sie alle netzbetriebenen Geräte aus.
  • Wenn der Strom wieder da ist, schalten Sie ein Gerät nach dem anderen ein (Gefahr der Überlastung des Stromnetzes).

Bereit für alle Fälle

Beachten Sie die Empfehlungen zu Notvorrat und Notfallapotheke sowie zu den Vorbereitungen betreffend Notunterkunft und Notgepäck im Alertswiss Notfallplan.

Das Bild zeigt iPad und iPhone mit geöffnetem Notfallplan.

Weitere Informationen

  • Die vollständige Ausführung der Informationen, die in diesem Blog Artikel  angesprochen werden, finden Sie im Gefährdungsdossier Sonnensturm.
  • Informationen zu weiteren Gefahren finden Sie im Bereich Gefahren kennen.

 

 

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Kommentar (1)

  1. Andre Delani sagt:

    Vielen Dank für den Bericht über diese Szenarien. Interessiert mich sehr. Bitte mehr davon.

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