In der letzten Ausgabe von EARTH haben wir untersucht, was über die Sonnenaktivität, die Sonne und ihre Wechselwirkung mit der Erde bekannt ist. In diesem Monat untersuchen wir die möglichen Auswirkungen der Sonnenaktivität und die Anfälligkeit von Stromnetzen und Satelliten sowie die Maßnahmen, die ergriffen werden, um diese Anfälligkeit zu verringern.
Wenn ein massiver Sonnensturm die Erde treffen würde, könnten die Auswirkungen mit den schlimmsten Naturkatastrophen, mit denen die Menschen je konfrontiert waren, konkurrieren oder sie sogar übertreffen.
„Stellen wir uns einmal vor, dass in einer großen Region der Vereinigten Staaten für einige Monate oder Jahre der Strom ausfällt. Sofort kommt der meiste Handel zum Erliegen. Ein paar Läden könnten geöffnet sein und Bargeld verwenden, aber in der Regel hört der Handel sofort auf“, sagt Richard Andres, Programmdirektor für Energie- und Umweltsicherheitspolitik an der National Defense University in Washington, D.C.
Einige Staaten haben Gesetze, die vorschreiben, dass Tankstellen Backup-Generatoren unterhalten müssen, aber die meisten US-Tankstellen würden stillstehen, sobald der Strom ausfällt. Ebenso würden die Treibstoff-Pipelines größtenteils aufhören zu funktionieren. Geldautomaten würden ausfallen. Ein paar Stunden später würden sowohl Festnetz- als auch Mobiltelefonleitungen ausfallen. „Die meisten Städte pumpen heute Wasser, anstatt die Schwerkraft zu nutzen, also würde das Wasser in ein paar Stunden oder mehr aufhören zu pumpen.“ Die Abwasseraufbereitung würde ebenfalls ausfallen, und das Abwasser könnte ins Trinkwasser überlaufen. Das ist nur der Anfang eines Worst-Case-Szenarios, das Andres und andere vorhersehen und zu verhindern versuchen.
Nach etwa drei Tagen des Stromausfalls würden die Vorratskammern der Haushalte und die Geduld der Bevölkerung langsam ausdünnen. Die Menschen würden versuchen, die betroffenen Gebiete zu verlassen, aber sie könnten ihre Autos nicht mehr betanken. Diejenigen mit gesundheitlichen Problemen würden bald den Zugang zu Medikamenten verlieren. „Notfalleinrichtungen haben meist Generatoren, so dass Krankenhäuser für ein paar Tage Strom haben“, sagt Andres, aber auch sie würden schließlich den Strom verlieren, wenn ihre begrenzten Treibstoffvorräte zur Neige gehen.
„Nach etwa fünf Tagen beginnen Polizei, Feuerwehr und andere Notfallhelfer ihre Arbeitsplätze zu verlassen, um nach Hause zu gehen und ihre Familien zu schützen – das haben uns die Nationalgarde und die Strafverfolgungsbehörden gesagt – und die Menschen versuchen, wo immer sie können, Lebensmittel und Wasser zu finden, um ihre Familien zu ernähren, so dass wir denken, dass es einen Zusammenbruch der sozialen Ordnung geben würde“, sagt Andres. Die Arbeiter, die das Stromnetz betreiben, könnten ebenfalls ihre Arbeit niederlegen, was die Wiederherstellung noch schwieriger machen würde.
Und dann ist da noch die Sorge um die Atomkraft. „Hunderte von Fukushimas“, sagt John Kappenman, ein Elektroingenieur, der seit Jahrzehnten die Anfälligkeit des US-Stromnetzes für geomagnetische Aktivitäten untersucht. Kernreaktoren würden abschalten und schließlich schmelzen, weil auch ihre Kühlwassersysteme Strom benötigen, um die großen Pumpen weiter zu betreiben, die für die Kühlung der Reaktorbehälter und der Becken mit abgebrannten Brennelementen benötigt werden. „Ich wünschte, ich könnte ein rosigeres Bild malen, aber das sind die Art von Katastrophenfolgen, über die wir ehrlich sein und versuchen müssen, alles zu tun, um sie zu vermeiden“, sagt Kappenman.
Im Laufe der Geschichte hat die Menschheit ihre Abhängigkeit von der Technologie immer weiter erhöht. Während die Technologie die Lebensqualität von Milliarden von Menschen enorm verbessert hat, hat sie die Menschheit auch für neue Risiken und Verwundbarkeiten geöffnet.
Terrorismus und Naturkatastrophen mögen in den Köpfen der politischen Entscheidungsträger und der US-Bevölkerung ganz oben stehen, aber eine bedeutende Bedrohung lauert über unseren Köpfen: die Sonne. Ein massiver Sonnensturm, wie er zuletzt vor anderthalb Jahrhunderten auftrat, könnte leicht Hunderte von Millionen Menschen für Tage, Wochen oder sogar Monate im Dunkeln lassen.
Die Sonne folgt einem etwa 11-jährigen Aktivitätszyklus, gemessen an der Anzahl der Sonnenflecken auf ihrer Oberfläche. Das solare Maximum – wenn die Sonnenfleckenaktivität ihren Höhepunkt erreicht, mit einer entsprechenden Zunahme von Sonneneruptionen und milliardenschweren Blöcken von Magnetfeld-erzeugendem Sonnenplasma, bekannt als koronale Massenauswürfe (CMEs), die von der Sonnenoberfläche ausgestoßen werden – wird für später in diesem Jahr vorhergesagt. Eine Zunahme des Weltraumwetters fällt typischerweise mit dem Sonnenmaximum zusammen und bringt Veränderungen für die Magnetosphäre, Ionosphäre und Thermosphäre der Erde aufgrund der Sonnenaktivität mit sich.
Supersturm der Verwundbarkeit
Als Supersturm Sandy im vergangenen Oktober über New Jersey und New York hinwegpflügte, rammte er ein Brecheisen in die empfindliche Hochgeschwindigkeitsmaschinerie einer der am dichtesten besiedelten städtischen Regionen der Nation. Während des Sturms wurden U-Bahn-Tunnel überflutet, massive Brände verbrannten Dutzende von Häusern, und Wind, Wellen und eine durch die Gezeiten unterstützte Sturmflut fegten Eigentum weg und erodierten Küstenlinien. Millionen von Menschen in mehreren Bundesstaaten waren tagelang ohne Strom oder Handyempfang.
Sandy ist eine Erinnerung daran, wie massive Stromausfälle den Zugang zu Ressourcen einschränken, die normalerweise als selbstverständlich angesehen werden. Tankstellen zum Beispiel haben zwar reichlich Treibstoff, aber ohne Strom kann er nicht abgepumpt werden. In der Folge von Sandy standen Autofahrer in New York und New Jersey stundenlang Schlange, um an den wenigen Tankstellen mit Strom zu tanken. Die Geduld ging zur Neige, die Stimmung kochte über und die Polizei wurde gerufen, um für Ordnung zu sorgen. In der Zwischenzeit wurden Geschäfte ohne Strom geschlossen, einige Krankenhäuser ohne Strom mussten Patienten verlegen, und Handytürme waren ohne Strom inaktiv. Eine Woche später war der Strom größtenteils wiederhergestellt, und für diejenigen, die keine Schäden an ihren Häusern erlitten oder Familienmitglieder verloren hatten, begann das Leben langsam wieder normal zu werden.
„Hurrikan Sandy zeigt, was alles schiefgehen kann“, sagt Kappenman, der 20 Jahre lang in der Energiebranche arbeitete, dann für die Metatech Corporation, ein wissenschaftliches und technisches Beratungsunternehmen, und jetzt ein unabhängiger Berater ist. Nach einem Hurrikan sind die Menschen in den betroffenen Regionen auf Hilfe aus benachbarten, nicht betroffenen Regionen angewiesen. Im Falle eines schweren geomagnetischen Sturms gibt es möglicherweise keine benachbarte, nicht betroffene Region, sagt Kappenman. „Wir reden hier über etwas, das über den gesamten Kontinent hinwegfegen könnte, nicht über ein paar Landkreise in der Nähe des Landfalls“, sagt er.
Das Maßstabsereignis, an dem schweres Weltraumwetter gemessen wird, fand vor 150 Jahren statt. 1859 erhellte das Carrington-Ereignis den tropischen Himmel mit Polarlichtern, die normalerweise nur in hohen Breitengraden auftreten. Es induzierte auch Ströme entlang der Telegrafenkabel, der einzigen elektrischen Langstreckentechnologie jener Zeit, und verursachte Funken, Brände und verstümmelte Signale, die die Telegrafenbetreiber plagten.
Das Carrington-Ereignis ist der schwerste geomagnetische Sturm, der die Erde in der aufgezeichneten Geschichte heimsuchte. Was würde passieren, wenn sich ein solches Ereignis heute ereignen würde – mit dem spärlichen Netz der US-Telegrafenleitungen, das inzwischen zu einem massiven Netz von 160.000 Kilometern Hochspannungsleitungen angewachsen ist?
Ein kostspieliges Loch in den Daten
Das Verständnis des Weltraumwetters ist nicht nur ein Streben nach Wissen, sondern auch nach Vorhersage, so Therese Moretto Jorgensen, eine Magnetosphärenphysikerin und Direktorin des Space Weather Research and Instrumentation Program der National Science Foundation (NSF). Sie sagt zum Beispiel: „Wir wollen nicht nur, dass Atmosphärenforscher Tornados verstehen, wir wollen, dass sie sie vorhersagen: Welchen Weg wird er nehmen? Wie hoch wird die Windgeschwindigkeit sein?“ Wir brauchen die gleiche Art von Informationen für Sonnenstürme, sagt sie. Diese Informationen können dann verwendet werden, um die Schwachstellen in der verwundbaren Infrastruktur zu härten.
Obwohl die NSF und andere Gruppen die Weltraumwetterforschung finanzieren, gibt es einen Fallstrick auf dem Weg zur Verbesserung: Die Wissenschaft hat einen erschütternden Mangel an Daten über das Schlimmste, was das Weltraumwetter anrichten kann, sagt Moretto Jorgensen. Die Erforschung der Sonnenaktivität und des Weltraumwetters hat sich erst vor etwa 50 Jahren intensiviert und das schlimmste bekannte Ereignis ist immer noch das Carrington-Ereignis. Wie groß ist das Risiko, dass ein weiteres Carrington-Ereignis – oder ein noch intensiverer Sonnensturm – eintritt? „Das ist die 100-Millionen-Dollar-Frage“, sagt sie. „Wir haben kleinere Flares und CMEs ziemlich gut im Griff, aber Modelle stellen die extremen Ereignisse nicht gut dar, sagt sie.
Das Carrington-Ereignis war „in gewisser Weise prähistorisch“, sagt Karel Schrijver, ein Sonnen- und Heliosphärenphysiker am Advanced Technology Center von Lockheed Martin in Palo Alto, Kalifornien. In den 154 Jahren seit dem Sturm ist das Stromnetz immens gewachsen, ebenso wie unsere Abhängigkeit davon, und wir wissen nicht, wie das Netz von einem extremen Sonnensturm betroffen wäre, sagt Schrijver. Gemeinsam mit der Lockheed-Martin-Ingenieurin Sarah D. Mitchell hat Schrijver das routinemäßige Weltraumwetter untersucht, um ein Gefühl für dessen wirtschaftliche Auswirkungen auf das US-Stromnetz zu bekommen. Obwohl die Studie noch nicht veröffentlicht wurde, deuten die vorläufigen Zahlen des Teams darauf hin, dass das Weltraumwetter allein durch Routineereignisse Reparaturkosten in Höhe von mindestens 3 Milliarden Dollar pro Jahr verursacht. „
Die Studie von Schrijver und Mitchell befasste sich nicht mit den wahrscheinlichen finanziellen Auswirkungen von schwerem Weltraumwetter, aber ein Bericht des National Research Council aus dem Jahr 2008 lieferte ein paar erschütternde Zahlen: Kosten von 1 bis 2 Billionen Dollar allein im ersten Jahr, wobei die Erholung nach einem geomagnetischen Sturm von der Stärke des Carrington-Ereignisses zwischen vier und 10 Jahren dauern würde.
Vulnerable at Home
Die Sorge um das US-Stromnetz konzentriert sich vor allem auf die Höchstspannungstransformatoren (EHV). EHV-Transformatoren wiegen jeweils Hunderte von Tonnen. Aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts sind sie schwer zu transportieren und erfordern manchmal speziell angefertigte Zugwaggons. Viele bestehende Transformatoren nähern sich dem Ende ihrer geplanten Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren. Insgesamt verfügt das US-Netz über etwa 2.000 EHV-Transformatoren.
Im Jahr 2010 verfasste Kappenman während seiner Tätigkeit bei der Metatech Corporation einen Bericht für das Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, in dem er die Bedrohung des US-Stromnetzes durch geomagnetische Stürme untersuchte. Elektrische Ströme, die durch geomagnetische Aktivität in Hochspannungsleitungen induziert werden, können dazu führen, dass Hochspannungstransformatoren überhitzen und Kupferspulen und -leitungen schmelzen.
Kappenman schätzt, dass ein schwerer geomagnetischer Sturm mehr als 350 Hochspannungstransformatoren ausschalten würde – „ein beträchtlicher Brocken im Gesamtbild der Dinge“, sagt er. „Andere Daten deuten darauf hin, dass es noch viel schlimmer sein könnte.“
Die Transformatoren müssten ersetzt werden, aber die Zeit, die benötigt wird, um einen einzelnen Ersatztransformator zu bauen und zu testen, kann 12 bis 15 Monate betragen oder sogar länger, je nach Größe und Hersteller, berichtet Kappenman. Die meisten Hersteller sind in Übersee ansässig, und der Transport der riesigen Transformatoren erfordert eine Seereise und eine spezielle Logistik für den Bodentransport per Zug oder LKW. Darüber hinaus ist die Installation von EHV-Transformatoren komplex und würde im Allgemeinen mehrere Tage dauern, „mit einer großen, geschulten Mannschaft, unter den besten Umständen“, schrieb Kappenman.
Zusätzlich zu den logistischen Herausforderungen, die entstehen könnten, ist es nicht unvorstellbar, sagt er, dass die wenigen Nationen, die große EHV-Transformatoren herstellen, diese für ihre eigene Stromwiederherstellung benötigen könnten, sollte ein solcher Sturm Transformatoren auf dem ganzen Planeten ausschalten. Wenn ein ganzer Kontinent oder eine ganze Hemisphäre durch einen geomagnetischen Sturm lahmgelegt würde, könnte die Nachfrage nach Ersatzgeräten überwältigend sein. „Die Fähigkeit, sich anzupassen, Ersatzteile zu beschaffen und die Probleme zu beheben, würde völlig untergehen“, sagt Andres.
Verwundbar im Orbit
Der Mensch hat noch eine weitere große technologische Schwäche: Satelliten. Satelliten im erdnahen Orbit befinden sich noch in der Erdatmosphäre, und das Weltraumwetter kann dazu führen, dass sich die Atmosphäre ausdehnt. Das bedeutet, dass die untere, dichtere Atmosphäre bis dorthin anschwellen kann, wo die Satelliten kreisen, wodurch sich der Luftwiderstand erhöht und die Raumfahrzeuge zur Erde zurückfallen, sagt Antti Pulkkinen, ein Weltraumwetter-Modellierer am Goddard Space Flight Center der NASA. Darüber hinaus ist eine häufigere Gefahr, so Pulkkinen, die elektromagnetische Strahlung von Sonneneruptionen; Röntgen- und extrem ultraviolette Strahlung von großen Eruptionen erhöht die Ionisierung in der Ionosphäre der Erde und verhindert die Übertragung von Funksignalen zwischen Satelliten und Bodenstationen. Solche Flares könnten auch die Elektronik in Raumfahrzeugen stören oder beschädigen.
Einige Satelliten haben eine Art Schutz. NASA-Raumsonden beobachten die Sonne in Echtzeit, und das Space Weather Prediction Center der NOAA, das US-Militär und andere Regierungsbehörden beobachten die Sonne ebenfalls. Wenn diese Beobachter Sonnenaktivität sehen, die wie eine Bedrohung für Satelliten aussieht, warnen sie die Satellitenbetreiber. „Sie können diese Informationen nutzen, um einige ihrer Hochspannungsinstrumente abzuschalten“, sagt Pulkkinen.
Satelliten des Global Positioning System (GPS) befinden sich in einer mittleren Erdumlaufbahn, um das Risiko des atmosphärischen Luftwiderstands zu minimieren. Tatsächlich sind sie insgesamt weniger anfällig als andere Satelliten, sagt Tony Russo, Direktor des National Coordination Office for Space-based Positioning, Navigation and Timing, einem behördenübergreifenden Büro, das vom Verkehrsministerium finanziert wird. Aber GPS-Satelliten sind immer noch anfällig für die anderen Gefahren des Weltraumwetters.
Vierundzwanzig Satelliten sind für den effektiven Betrieb des Systems erforderlich, aber 35 befinden sich im Orbit (31 aktive Satelliten und vier Backups). „GPS ist das, was wir eine robuste Konstellation nennen“, sagt Russo. Das Problem ist, dass die extreme Präzision von GPS von der Funkkommunikation abhängt, die durch eine Störung in der Ionosphäre unterbrochen werden kann. „Die genaue Ankunftszeit des Signals ist das, was die Genauigkeit ausmacht“, sagt er. „Das ist einer der Gründe, warum GPS empfindlich auf Veränderungen in der Ionosphäre reagiert.“ Normalerweise dauern solche Störungen nur ein paar Minuten, sagt er.
Viel besorgniserregender wäre es, wenn GPS-Satelliten beschädigt würden und die Konstellation unbrauchbar würde. Strahlung und geladene Teilchen von Flares und CMEs können den Satellitenspeicher beschädigen oder Solarpanels, Instrumente und andere Elektronik beschädigen. GPS ist immens wichtig: Das Energienetz, der Transport und der kommerzielle Sektor hängen alle davon ab, sagt Russo. „Sogar die Landwirtschaft nutzt es für die 24-Stunden-Zucht“, sagt er. „Wir sind vor GPS mit Flugzeugen geflogen, und wir könnten es auch morgen noch, aber nicht so effizient“, sagt Russo. Flugreisende würden wahrscheinlich mehr Verspätungen und Annullierungen erleben, sagt er.
Im Handel wird GPS als Zeitsynchronisator für automatisierte Systeme verwendet, sagt Russo. „Wenn Sie Ihre Geldautomatenkarte an der Tankstelle durch die Pumpe ziehen, verwenden Sie GPS, um sich zu synchronisieren – das ist eine billige und effiziente Methode“, sagt er. GPS hilft auch Hochseeschiffen, gefährliche Gewässer zu meiden, Lokomotiven, Kollisionen zu vermeiden, und Hubschraubern, das Gelände zu meiden, sagt er.
Ein Verlust von GPS, ob kurz- oder langfristig, hätte Auswirkungen auf Sicherheit, Komfort und die Wirtschaft. Aber das Stromnetz bleibt die am meisten gefährdete Infrastruktur, weil es in fast jeden Aspekt der modernen Gesellschaft integriert ist.
Vorbereitung auf ein Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit und großen Auswirkungen
Die am meisten gefährdeten Regionen in den USA sind Alaska, der pazifische Nordwesten und der Nordosten, weil sie am weitesten im Norden liegen, wo Sonnenstürme wahrscheinlich am stärksten sind, sagt Andres. „Es hat auch mit der Geologie zu tun – wie die Energie durch den Boden übertragen wird“, sagt er. Insbesondere eisenhaltiges Gestein ist sehr widerstandsfähig gegen Elektrizität, was bedeutet, dass der Weg des geringsten Widerstands für geomagnetisch induzierte Ströme in der nahegelegenen elektrischen Infrastruktur liegt und nicht im Gestein selbst.
Die Chancen für ein weiteres Carrington-Ereignis sind nicht hoch, sagt Andres. „In jedem Jahr vielleicht 2 oder 3 Prozent“, sagt er. Die Auswirkungen könnten jedoch beängstigend sein. Es ist möglich, sagt Andres, dass ganz Nordamerika die Fähigkeit verlieren könnte, Strom zu übertragen. Oder zumindest ist es möglich, dass ein solcher Sturm „mehr als 100 Millionen Menschen für Wochen, Monate oder sogar Jahre von der Stromversorgung abschneidet“, sagt Kappenman. „Darauf sind wir nicht vorbereitet, und … wir wollen diese Dinge nicht aus erster Hand erfahren“, fügt er hinzu.
Eines der ersten Dinge, die getan werden sollten, ist die Stärkung der Widerstandsfähigkeit von Gemeinden, sagt Andres. Auf lokaler Ebene müssen Maßnahmen ergriffen werden, um alternative Stromquellen zu finden, damit Krankenhäuser, Feuerwehr- und Polizeistationen im Falle eines schweren geomagnetischen Sturms in Betrieb bleiben, sagt Andres. Wo es möglich ist, sollten die Dieselgeneratoren vor Ort mit Treibstoff versorgt werden, der Wochen bis Monate reichen könnte, fügt Kappenman hinzu. Die lokalen Behörden müssen auch einen Ort finden, an dem die Familien der Einsatzkräfte sicher untergebracht werden können, sagt er, damit die Einsatzkräfte im Einsatz bleiben und Ordnung und Sicherheit aufrechterhalten werden. Die Menschen müssen dann selbst aktiv werden: Was die Haushaltsvorräte an Lebensmitteln, Wasser und Medikamenten betrifft, „reichen drei Tage wahrscheinlich nicht aus“, sagt Andres. Ein Drei-Wochen-Vorrat wäre besser, sagt er. Das Einzige, was man im Hinterkopf behalten sollte, ist, dass „Angst und Panik niemals produktiv sind“, sagt Andres. Vorbereitung ist der Schlüssel.
Säbelrasseln gegen Weltraumwetter
Einige Regionen haben Verfahren, um einen Netzzusammenbruch zu verhindern oder die Netze schnell wieder online zu bringen, sagt Kappenman. Die PJM Interconnection zum Beispiel ist eine regionale Übertragungsorganisation, die den Stromtransport und die Großhandelsaktivitäten in 13 Staaten und dem District of Columbia koordiniert. PJM hat ein Verfahren zur Verhinderung eines Netzzusammenbruchs, ebenso wie die Übertragungsorganisationen von New York und New England, sagt Kappenman. Die Pläne beinhalten die Reduzierung des Ferntransfers über das Netz und die Absage geplanter Ausfälle, die für die Wartung von Transformatoren vorgesehen sind, sagt er. „Das sind sehr minimale Maßnahmen“, sagt Kappenman. Keines dieser Verfahren wurde auf Carrington-ähnliche Ereignisse oder Schlimmeres getestet, fügt er hinzu.
Theoretisch könnten Teile des Stromnetzes abgeschaltet werden, damit der induzierte Strom einige Hochspannungstransformatoren nicht erreicht. Aber Stromerzeugern und Netzbetreibern sei es „vertraglich untersagt“, die Stromverteilung zu stoppen, sagt Andres. Darüber hinaus gibt es Haftungsprobleme. Wenn ein Energieversorgungsunternehmen Teile des Netzes abschalten oder abtrennen würde, selbst um Transformatoren zu schützen, wäre das Energieversorgungsunternehmen rechtlich haftbar, wenn beispielsweise Menschen in Krankenhäusern oder Pflegeheimen sterben würden, sagt er. Bleibt der Stromversorger dagegen in Betrieb und verliert seine Transformatoren, könnte er zumindest nicht verklagt werden, fügt er hinzu. Natürlich könnte der Verlust der Transformatoren bedeuten, dass eine große Region der USA (oder der Welt) für Monate oder länger ohne Strom sein könnte. Andres schlägt vor, dass solche Richtlinien geändert werden müssen, wahrscheinlich auf Bundesebene. „Es ist eine Hauptverantwortung der Bundesregierung, sich auf ein solches Ereignis vorzubereiten und es abzumildern, wenn es eintritt“, sagt er.
Auf Bundesebene erfolgte die wichtigste Maßnahme zur Verringerung der Anfälligkeit der USA für Weltraumwetter im Oktober 2012, als die Federal Energy Regulatory Commission (FERC) einen zweistufigen Prozess vorschlug. Erstens möchte die FERC, dass die North American Electric Reliability Corporation (NERC) Standards erstellt, die von Netzeigentümern und -betreibern verlangen, Verfahren zu entwickeln, um die Auswirkungen von geomagnetischen Stürmen zu mildern. Zweitens schlägt FERC vor, dass NERC von den Eigentümern und Betreibern verlangt, zu bewerten, welche Auswirkungen geomagnetische Aktivitäten auf ihre Systeme haben können, und dann Maßnahmen zu ergreifen, um das Netz durch automatisches Blockieren von geomagnetisch induzierten Strömen, Isolierung von schwer zu ersetzender Hardware und andere Maßnahmen zu schützen.
Die Kommentierungsfrist für den Vorschlag endete im Dezember, und wenn der Vorschlag von FERC genehmigt wird, hat NERC 90 Tage Zeit, um den ersten Schritt umzusetzen, und sechs Monate, um den zweiten Schritt zu implementieren. Obwohl es keine Frist für Maßnahmen seitens der FERC gibt, sieht Kappenman eine ungewöhnliche Dringlichkeit in dem Vorschlag der Kommission, und er vermutet, dass die FERC die Anordnung Anfang 2013 genehmigen wird. „Die gute Nachricht ist, dass es eine Änderung in der Politik gibt“, sagt Kappenman. „Allerdings hat es 50 Jahre gedauert, bis wir in dieses Problem hineingeraten sind“, sagt er. „Wir kommen da nicht über Nacht wieder raus.“
Was könnte die Bundesregierung im schlimmsten Fall noch tun? Das U.S. Department of Homeland Security (DHS) hat einen Plan für geomagnetische Sturmausfälle, sagt Andres. Der Plan variiert je nach spezifischer Situation, aber der Rahmen des Plans ist wie folgt: Das DHS meldet den Vorfall an den Präsidenten, der dann einen Aktionsplan entwickelt. „Dies beinhaltet in der Regel die Koordination mit der Industrie durch NERC und mit verschiedenen Bundes- und Regierungsbehörden, um zu reagieren“, sagt er. „Das DHS spielt hauptsächlich eine koordinierende Rolle, die FEMA und die Einheiten der Nationalgarde stellen die Notfallversorgung sicher, und die Privatwirtschaft ist dafür verantwortlich, die Stromversorgung wiederherzustellen.“ Ein solcher Plan ist jedoch für jeden Stromausfall, der durch einen geomagnetischen Sturm verursacht wird, aber es gibt keinen Plan für einen massiven, regionalen Ausfall, sagt Andres.
Um gegenüber der Homeland Security fair zu sein, sagt Kappenman, „es gibt wirklich nichts, was wir tun können, wenn ein kontinentweites Ereignis eintreten würde. Es gibt kein Katastrophenszenario, das wir auf die Beine stellen können, um etwas so Großes zu beheben.“ Daher sei die Bedeutung der FERC-Aktion – die Verhinderung eines massiven Netzausfalls – viel besser als der Versuch, sich von einem solchen zu erholen, sagt Kappenman.
Auch auf internationaler Ebene wird die Anfälligkeit der Infrastruktur für Weltraumwetter nicht ignoriert. US-Präsident Barack Obama und der britische Premierminister David Cameron haben bei Treffen zwischen den beiden Staatsoberhäuptern im Mai 2011 und im März 2012 eine „Weltraumwetter-Partnerschaft“ aufgebaut, wie es heißt. Im Juni 2012 gaben die NOAA und das britische Government Office for Science gemeinsam eine Vereinbarung zur Stärkung der Zusammenarbeit zwischen den Wissenschaftsgemeinschaften der beiden Nationen bekannt, um ihre Infrastruktur noch besser vor Schäden durch Weltraumwetter zu schützen.
Nah ist ein relativer Begriff
Was bleibt, ist ein harter Kampf gegen das Unbekannte. Obwohl Wissenschaftler, Ingenieure und Regierungsbeamte über die Bedrohung durch das Weltraumwetter sprechen und einige Maßnahmen ergriffen werden, ist die Gefahr eines extremen geomagnetischen Sturms immens und die wissenschaftlichen Kapazitäten zur Vorhersage des Weltraumwetters sind deutlich begrenzt. Einzelne Modelle und Forschungen mögen nicht perfekt die spezifischen Details vorhersagen, was genau passieren wird und wann, aber der wissenschaftliche Konsens ist, dass die Bedrohung real ist und dass wir sofort Maßnahmen ergreifen müssen, weil wir keine Ahnung haben, wann der nächste große Sturm zuschlagen könnte.