Sonnenstürme: Wie sie entstehen und welche Gefahren sie mit sich bringen
Erreichen Sonnenstürme die Erde, sehen wir Polarlichter – und Teile der Infrastruktur drohen, auszufallen. (Foto: Color4260 / Shutterstock)
Die Nasa und die Nationale Ozean- und Atmosphärenbehörde der USA (NOAA) waren am 31. August 2025 alarmiert: Sie warnten vor einem gewaltigen Sonnensturm, der am 1. September die Erde erreichte. Neben dem anschaulichen Effekt, dass in der Folge vermehrt Polarlichter auf der Erde zu sehen sind, können aber auch technische Infrastruktur wie Satelliten, Energieversorgungsnetze oder Kommunikationskanäle zu Schaden kommen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich am 20.05.2025 veröffentlicht, aufgrund des aktuellen Sonnensturms haben wir ihn aktualisiert und hier nochmals zur Verfügung gestellt.
Gewaltige Sonnenstürme treten etwa alle 100 Jahre auf
Die intensiven Störungen des Erdmagnetfeldes treten oft in 100-Jahres-Zyklen auf. Rückblick auf das letzte größere Beispiel in der Vergangenheit: Mitte Mai 1921 fegte der größte solare Magnetsturm des 20. Jahrhunderts durch die Erdatmosphäre. Er ließ weltweit das Telegrafie- und Telefonnetz zusammenbrechen und verursachte Feuer in technischen Anlagen.
Mehr noch als vor mehr als 100 Jahren sind wir heute von elektrischer Infrastruktur abhängig. Es drohen also schlimmere Folgen. Warnsysteme, die frühzeitig anschlagen, sind also notwendig. Die Nasa hat beispielsweise in Zusammenarbeit mit IBM ein KI-Modell namens „Surya“ vorgestellt, das zwei Stunden im Voraus ermitteln soll, wann eine Sonneneruption die Erde erreicht.
Was steckt hinter geomagnetischen Stürmen?
Die Ursache geomagnetischer Stürme sind Schockwellen des Sonnenwinds. Das Phänomen beginnt mit verdrillten Magnetfeldern infolge unterschiedlicher Rotationsgeschwindigkeiten zwischen den Polen und dem Äquator der Sonne, erklärt Christian Möstl, Experte für Weltraumwetter am österreichischen Institut Geosphere. Erhöht sich die Energie so stark, dass sie die Schwerkraft der Sonne überwindet, lösen sich Milliarden Tonnen schwere Plasmaschläuche: ein koronaler Massenauswurf (KMA).
An der Erde angekommen, drückt der KMA die Magnetosphäre auf der Tagseite zusammen. Auf der Nachtseite verlängert sich unser geomagnetischer Schweif weit über die Mondbahn hinaus. Das Phänomen dauert zwischen einem und drei Tagen.
Welche Folgen gibt es auf der Erde?
Schon bevor der Partikelsturm die Erde erreicht, drohen Schäden am Satellitennetz. Wegen unterschiedlicher Konstruktionsprinzipien ließen sich diese schwer vorhersagen, schrieb die britische Royal Academy Of Engineering 2013 in einem Report zu Infrastruktur-Risiken durch extremes Weltraumwetter. Sie geht von einem vorübergehenden Ausfall von bis zu zehn Prozent der Flotte aus – permanente Schäden sollen redundante Systeme verhindern.
Eine erhöhte Elektronendichte in der Ionosphäre stört auch Hochfrequenz-Funkübertragungen, etwa für Langstreckenflüge. Noch gravierender sind induzierte Ströme bei Spulen und Leistungstransformatoren – beispielsweise im Stromnetz – sowie in langen Kabelnetzen. Unterseekabel aus Glasfaser sind zwar nicht so anfällig wie ihre Vorgänger aus Kupfer, eine Achillesferse stelle jedoch die Stromversorgung optischer Repeater dar, die das Signal verstärken. Die parallel zur Glasfaser verlegten Stromkabel seien ebenfalls anfällig für induktive Störungen, so die Royal Academy.
Als ein Sonnensturm fast den Dritten Weltkrieg auslöste
Am 23. Mai 1967 löste ein Magnetsturm beinahe den Dritten Weltkrieg aus: Als gleichzeitig alle drei Radaranlagen ihres Frühwarnsystems ausfielen, gingen die US-Militärs von einem gezielten Störangriff der Sowjetunion aus und versetzten die nukleare Bomberflotte in Bereitschaft. Erst in letzter Minute identifizierten sie einen Sonnensturm als Ursache. Am 4. August 1972 wiederum explodierten mitten im Vietnamkrieg vor der nordvietnamesischen Küste nahe Hon La mehr als 50 Seeminen der US-Navy innerhalb von 30 Sekunden – mutmaßlich ebenfalls wegen eines Sonnensturms. Sie sollten auf das Magnetfeld stählerner Schiffe reagieren, doch solche waren weit und breit nicht zu sehen.
Das größte Problem bleiben jedoch massive Störungen der Stromversorgung – wie bei einem kleineren Sonnensturm 1989, der in Quebec sechs Millionen Menschen neun Stunden ohne Strom ließ. Möstl denkt über Frühwarnsysteme nach, die derartiges zukünftig verhindern könnten. Ein erster Ansatzpunkt ist die KI Surya.
