Sonnenstürme, elektromagnetische Impulse und die Atomkatastrophe

Am 14. und 15. Mai 1921 kam es zu einer massiven Störung im Erdmagnetfeld, die etwa zehnmal so stark war wie der Quebec-Vorfall von 1989. Die nördliche Hemisphäre war bis nach Mexiko und Puerto Rico betroffen, die südliche bis in die Breiten von Samoa.3 Die schwerste bislang verzeichnete Störung ist jedoch der Sonnensturm von 1859, der sogenannte Carrington-Vorfall. Während des Ereignisses, das sich vom 28. August bis zum 4. September hinzog, waren selbst auf Kuba und Hawaii Nordlichter zu beobachten. Telegraphenleitungen und -stationen an vielen Orten der Welt gerieten durch die Überspannung in Brand. Der Carrington-Vorfall war um schätzungsweise 50 Prozent stärker als der Sturm von 1921.⁴

Für eine Studie analysierte die Firma Metatech im Auftrag der EMP-Kommission [Kommission des US-Kongresses zur Bewertung der Gefahren eines EMP-Angriffs auf die USA, Anm. d. Übers.] und der US-Katastrophenhilfe FEMA die Auswirkungen von Sonnenstürmen auf das Stromnetz der USA. Das Oak Ridge National Laboratory und die US-Akademie der Wissenschaften überprüften die Ergebnisse eingehend. Für die Modellrechnungen wurde ein Sturm der Stärke des Ereignisses von 1921 zugrunde gelegt.⁵ Die Studie zeigte, dass eine Störung dieser Größenordnung enorme Überspannungen in den tausende Kilometer langen, wie Antennen wirkenden Trassen des US-Stromnetzes verursachen würde. Dazu kämen Störungen durch induzierte harmonische Schwingungen. Laut Metatech würden in den Vereinigten Staaten mehr als 350 Höchstspannungstransformatoren schwer beschädigt oder zerstört, weltweit wahrscheinlich über 2.000.

Höchstspannungstransformatoren sind Spezialanfertigungen, die für jede Netzinstallation einzeln gebaut werden. Sie wiegen bis zu 300 Tonnen und kosten mehr als eine Million US-Dollar pro Stück. Für die Funktion der Stromnetze sind diese Transformatoren unentbehrlich. Die Wartezeit bei Bestellungen hat sich wegen der großen Nachfrage aus China und Indien inzwischen von einem auf drei Jahre verlängert. Die weltweite Produktionskapazität beträgt nur etwa 100 Stück pro Jahr – vorausgesetzt, die Herstellerfabriken funktionieren reibungslos. Jetzt wird Ihnen der Ernst der Lage sicher klar.

Der Verlust tausender Transformatoren würde zu einem weltweiten Zusammenbruch der Stromnetze führen. Große Teile der industrialisierten Welt wären lahmgelegt. Es könnte Jahre dauern, bis sich die Industrieländer von solch einem Ereignis erholen, weil die meisten Produktionsfirmen für Elektrotechnik selber mit dem Netzausfall zu kämpfen hätten. Das Magnetfeld der Erde schützt die tropischen Regionen vor den schlimmsten Auswirkungen der Sonnenstürme. Selbst wenn die Infrastruktur in Ländern wie Mexiko, Malaysia, Indien und Singapur intakt bliebe: Auch diese Länder sind von importierten Bauteilen und Dienstleistungen aus anderen Teilen der Welt abhängig.

Die Metatech-Analyse ergab, dass ein Netzzusammenbruch in den USA schätzungsweise 130 Millionen Menschen betreffen würde. In einem persönlichen Gespräch gab John Kappenman, einer der Autoren der Studie, aber kürzlich zu, dass die Einschätzung wohl zu optimistisch ausgefallen ist. Es verwies auf sogenannte Killer-Bäume und andere scheinbar unbedeutende Ereignisse, die Kettenreaktionen bis hin zum mehrere US-Staaten betreffenden Stromausfall in Gang setzen können.

Ein Zwischenfall im Westen der Vereinigten Staaten am 10. August 1996 belegt das: Bei einer Hitzewelle dehnten sich Überlandleitungen im Staat Oregon aus und hingen so weit durch, dass sie einen schlecht ausgelichteten Baum berührten und einen Kurzschluss verursachten. Wegen der Belastung durch unzählige Klimaanlagen hatte das Netz ohnehin an seiner Leistungsgrenze gearbeitet. Die Kapazität der ausgefallenen Leitung war nicht zu kompensieren; der Netzausfall verbreitete sich kaskadenartig. In sieben US-Staaten fiel der Strom aus, dazu in Teilen von Baja / Mexiko und zwei kanadischen Provinzen. Millionen Stromkunden waren betroffen.⁷ Am 14. August 2003 waren erneut schlecht ausgelichtete Bäume die Hauptursache für den großen Blackout im Nordosten der USA, der 50 Millionen Menschen betraf.⁸ Kappenman erwähnte auch das Ereignis vom 8. September 2011. Damals wollte ein Versorgungstechniker einen offenbar defekten Kondensator in einer Transformatorstation in Yuma, Arizona / USA überbrücken. Aus Gründen, die noch nicht vollständig geklärt sind, verursachte das eine Kettenreaktion, die zu großflächigen Netzausfällen in Arizona, Kalifornien und Mexiko führte und Millionen Menschen im Dunkeln ließ. Durch den Stromausfall fuhren auch die beiden Reaktoren des Kernkraftwerks San Onofre herunter und trennten sich vom Netz – sie sind aus Sicherheitsgründen so konstruiert. Das verschärfte aber die Situation, weil es die lokale Erzeugerleistung verringerte, während die Techniker mit Hochdruck daran arbeiteten, die Stromversorgung für San Diego und andere Gebiete wiederherzustellen.⁹

Die nukleare Achillesferse

Kernkraftwerke sind so konstruiert, dass sie sich bei einem Stromausfall automatisch vom Netz trennen. Sobald die Verbindung unterbrochen ist, wird damit begonnen, den Reaktor herunterzufahren. Wenn der Kühlkreislauf eines aktiven Reaktorkerns ausfällt, kommt es innerhalb weniger Stunden zur Kernschmelze. Bei einer starken Störung des Erdmagnetfelds wäre
beinahe jeder Reaktor der Welt betroffen. Die partielle Kernschmelze im Kernkraftwerk Three Mile Island (Harrisburg, Pennsylvania / USA) im März 1979 wurde durch einen kurzzeitigen Ausfall des Kühlkreislaufs verursacht. Auch in Fukushima kam es nach offiziellen Angaben nicht durch Erdbebenschäden zur Havarie – die Pumpen des Kühlkreislaufs bekamen vielmehr keinen Strom mehr, nachdem die Tsunamiwelle die Notstromaggregate der Anlage zerstört hatte. In den Stunden und Tagen nach der Flutwelle war die Kernschmelze in den Reaktorblöcken Nr. 1, 2 und 3 in vollem Gange. Das dabei freigesetzte Wasserstoffgas führte zu Explosionen, die mehrere Sicherheitsbehälter beschädigten.

Eine noch größere Gefahr geht von den verbrauchten Brennstäben aus. In fast allen Kernkraftwerken lagern große Mengen verbrauchten Brennmaterials (zehn oder mehr Reaktor-Befüllungen) in Abklingbecken direkt auf dem Kraftwerksgelände. Die Becken stehen meist in herkömmlichen Industriegebäuden mit Betonwänden und Wellblechdächern. [In Deutschland befinden sie sich aber innerhalb des Reaktor-Sicherheitsbehälters, Anm. d. Übers.] Im Gegensatz zu den massiven „Sicherheitsbehältern“ der Reaktoren sind diese Gebäude praktisch
nicht in der Lage, radioaktive Stoffe zurückzuhalten. Bei einer Katastrophe würden ganze Landstriche für hunderte Jahre verseucht. In einer Studie ermittelte die US-Atomaufsichtsbehörde NRC die „Verkochungszeit“ des Kühlwassers in Abklingbecken. Je nach Reaktortyp und Alter der Brennstäbe bleiben zwischen vier und 22 Tagen, wenn das Pumpensystem (bzw. seine Stromversorgung) ausgefallen ist. Dann kommt es zu einer Situation ähnlich der in Fukushima.¹⁰