Supersturm vom November 2025 verursachte massive GPS-Störungen über den USA

Im November 2025 wurde die Erde von mehreren gewaltigen Ausbrüchen von Sonnenmaterie getroffen, die mit voller Wucht auf die Magnetosphäre prallten.

Für viele Menschen war das Ergebnis faszinierend: In weiten Teilen der Welt beobachtete man staunend, wie ein solarer Supersturm den Himmel der Erde mit spektakulären Polarlichtern bis in ungewöhnlich niedrige Breiten erhellte.

Die Medaille hatte jedoch eine Kehrseite. Derselbe Sturm richtete auch bei jener Technologie Schäden an, auf die wir am Boden angewiesen sind.

Nun haben Forschende unter der Leitung des Weltraumphysikers Endawoke Yizengaw von der US-amerikanischen The Aerospace Corporation festgestellt, dass die Störungen ungewöhnlicher – und weitreichender – waren als bisher angenommen.

Eine neue Auswertung der während des Sturms erhobenen Daten zeigte großflächige, landesweite Störungen in der Atmosphäre über den zusammenhängenden US-Bundesstaaten. Ein Phänomen dieses Ausmaßes wurde bislang noch nie beobachtet.

Das mag zunächst wenig dramatisch klingen, doch die Folgen dürften erheblich gewesen sein: An manchen Orten wurde GPS um mehr als 10 Meter verfälscht. Laut den Forschenden reicht das aus, um Präzisionslandwirtschaft und autonome Fahrzeuge zu beeinträchtigen.

„Die Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig ein präzises Verständnis unterschiedlicher Weltraumwetterphänomene ist, um unsere Vorhersagefähigkeiten durch koordinierte Beobachtungen und physikbasierte Modellierung zu verbessern und letztlich Störungen von HF-Anwendungen während Weltraumwetterereignissen zu verringern“, schreiben sie in einer in Geophysical Research Letters veröffentlichten Studie.

Sonnenstürme und ihre Folgen für die Technik

Die Auswirkungen solarer Ausbrüche auf menschliche Technologien sind bereits gut dokumentiert. Sonneneruptionen, bei denen starke Schübe von Röntgen- und Ultraviolettstrahlung freigesetzt werden, können die obere Erdatmosphäre treffen und die Hochfrequenzkommunikation über Funk vorübergehend stören.

Sonnenstürme stellen ein noch größeres Problem dar. Bei einem koronalen Massenauswurf wird eine Wolke aus schnellen geladenen Elektronen und Protonen durch das Sonnensystem geschleudert. Trifft sie auf die Magnetosphäre der Erde, können elektrische Ströme entstehen, die Stromnetze beeinträchtigen, die Gestalt unserer Atmosphäre verändern und mit atmosphärischen Teilchen wechselwirken, wodurch das Leuchten der Polarlichter entsteht.

Der von Yizengaw und seinem Team untersuchte Effekt entsteht auf ähnliche Weise. Während eines geomagnetischen Sturms können energiereiche Teilchen in die Ionosphäre niedergehen – jene Atmosphärenschicht, die GPS-Signale durchqueren müssen.

Dieses Aufwühlen und Durchmischen kann Dichteschwankungen in der oberen Atmosphäre hervorrufen. Man kann es sich wie eine alte Fensterscheibe vorstellen, deren Glas ungleichmäßig verteilt ist: Licht, das durch dieses Glas fällt, kann das transportierte Bild verzerren und vergrößern, sodass die Außenwelt verfälscht erscheint.

Ebenso können Funksignale auf ihrem Weg durch die unregelmäßige Ionosphäre verzerrt und gebeugt werden. Wenn sie einen Empfänger am Boden erreichen, schwankt ihre Stärke dann rasch. Dieser Effekt wird Amplitudenszintillation genannt.

Ionosphärische Szintillation ist nicht ungewöhnlich, insbesondere in Polnähe und rund um den Äquator. Die mittleren Breiten galten bei dieser speziellen Weltraumwettergefahr bislang jedoch als vergleichsweise ruhig und sicher.

Der Supersturm vom November 2025 sagte: „Ätsch.“

Der Supersturm vom November 2025 über den USA

Mit zunehmender Stärke des Sturms dehnte sich das Polarlichtoval in Richtung Äquator aus und brachte atmosphärische Turbulenzen, die gewöhnlich mit höheren Breiten verbunden sind, gleich mit.

Yizengaw und seine Kolleginnen und Kollegen rekonstruierten den Ablauf anhand von Messungen zahlreicher Instrumente in Nordamerika. Dazu zählten Polarlichtkameras sowie ein Netz bodengestützter Empfänger des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS).

Sie entdeckten ein enormes Band erhöhter Elektronendichte, das sich in Ost-West-Richtung durch die Ionosphäre zog. An dessen Rand änderte sich die Elektronendichte abrupt, wodurch ideale Bedingungen für die Entstehung kleinräumiger Unregelmäßigkeiten entstanden.

Und diese Unregelmäßigkeiten waren überall.

Über einen riesigen Bereich der zusammenhängenden US-Bundesstaaten, ungefähr zwischen 80 und 120 Grad westlicher Länge, trat starke Amplitudenszintillation auf.

Weitere Messungen ergaben, dass die Störung noch weiter reichte: Sie erzeugte einen Streifen erhöhter Elektronendichte, der beinahe von der Westküste bis zur Ostküste verlief.

Auch der zeitliche Ablauf passte zusammen. Während die Polarlichter heller wurden, nahmen Elektronendichte und Unregelmäßigkeiten zu. Gleichzeitig begannen Satellitensignale zu szintillieren, und die Genauigkeit von GPS verschlechterte sich.

Amplitudenszintillation wurde in mittleren Breiten zwar bereits früher festgestellt, jedoch nur in begrenzten Beobachtungen und meist an einzelnen Standorten. Starke Amplitudenszintillation über einen derart großen Längengradbereich sei noch nie beobachtet worden, so die Forschenden.

GPS-Störungen bedrohen Präzisionslandwirtschaft

In einigen Regionen überstiegen die daraus resultierenden horizontalen Positionsfehler 10 Meter. Selbst Abweichungen von nur einem oder zwei Metern können für Technologien, die auf präzise Positionsdaten angewiesen sind, gravierende Folgen haben – darunter autonome Fahrzeuge und landwirtschaftliche Maschinen.

Tatsächlich soll der Sonnensturm vom Mai 2024 der US-Landwirtschaft durch Störungen der Präzisionsnavigation Kosten von 500 Millionen US-Dollar verursacht haben.

Der Supersturm vom November 2025 dürfte bei Weitem nicht annähernd so hohe Kosten verursacht haben. Das verdeutlicht, wie sehr alles vom Zufall abhängt: Der Sturm von 2024 fiel in die landwirtschaftliche Saison, jener von 2025 hingegen nicht.

Zusammen zeigen die beiden Ereignisse jedoch, wie anfällig bestimmte Branchen für die Launen der Sonne während des Höhepunkts ihres elfjährigen Aktivitätszyklus sein können.

Wenn Forschende besser verstehen und vorhersagen können, wie extreme Sonnenaktivität die Ionosphäre beeinflusst, könnten wir bei Eintreffen des nächsten großen Sturms besser darauf vorbereitet sein, die Störungen abzumildern.

„Wäre der Beginn des Supersturms im November während der Anbausaison im amerikanischen Sektor erfolgt, hätte dies zu erheblichen Verlusten für die amerikanische Landwirtschafts- und Transportbranche führen können“, schreiben sie in ihrer Studie.

„Daher erfordert das Verständnis der Unregelmäßigkeiten in hohen und mittleren Breiten während eines Sturms – und die Charakterisierung ihrer Auswirkungen auf Hochfrequenzanwendungen – Kenntnisse über die physikalischen Prozesse, welche die Dynamik von Polarlichtmerkmalen steuern und beschreiben. Dazu zählen Energiefluss, Ausbreitungsgeschwindigkeit und die Größenordnungen der Niederschläge im Polarlichtbogen, die sämtlich zur Entstehung von Dichteunregelmäßigkeiten beitragen, welche Szintillation verursachen können.“

Die Analyse wurde in Geophysical Research Letters veröffentlicht.

Dieser Artikel wurde von Fiona MacDonald auf Fakten geprüft und von Fiona MacDonald redigiert. Wir sind zwar stolz auf unseren Prozess, doch auch wir sind nur Menschen. Falls Ihnen ein Fehler auffällt, teilen Sie ihn uns bitte mit.