Halloween-Sonnenstürme 2003: Als das Polarlicht bis Süddeutschland reichte

Ende Oktober 2003 spielte die Sonne verrückt. Innerhalb weniger Tage schleuderte die Riesenfleckengruppe AR 10486 - eine der größten Fleckengruppen des gesamten Sonnenzyklus, mit Finsternisbrille sogar freiäugig sichtbar - mehrere extreme Strahlungsausbrüche Richtung Erde. Die Serie ging als die Halloween-Sonnenstürme in die Geschichte ein: die heftigste Weltraumwetter-Episode des Raumfahrtzeitalters.

Für Beobachter in Deutschland bedeutete das zwei Polarlichtnächte direkt hintereinander. In der Nacht vom 29. auf den 30. Oktober und erneut vom 30. auf den 31. Oktober leuchtete der Himmel in Grün- und Rottönen - nicht nur an der Küste, sondern bis nach Süddeutschland, in die Schweiz, nach Österreich, Italien und sogar Bosnien. Weltweit reichten die Sichtungen bis zum Mittelmeer, nach Florida und Texas.

Gleichzeitig zeigte die Serie, wie verwundbar moderne Technik gegenüber der Sonne ist: Stromausfall in Schweden, beschädigte Transformatoren in Südafrika, ein verlorener Satellit, umgeleitete Polarflüge und eine ISS-Besatzung im Strahlenschutzbereich.

Ablauf der Sturmserie

Den Auftakt machte am 28. Oktober 2003 um 11:10 UT ein Flare der Klasse X17 - einer der stärksten je registrierten Ausbrüche. Der zugehörige koronale Massenauswurf (CME) raste mit rund 2000 Kilometern pro Sekunde exakt auf die Erde zu. Schon am frühen Morgen des 29. Oktober traf die Schockfront ein: Die Transitzeit von nur etwa 19 Stunden zählt zu den kürzesten, die je gemessen wurden. Der Kp-Index sprang laut GFZ Potsdam zwischen 06 und 09 UT auf den Maximalwert 9,0, am Abend lag er noch bei 8,7. Ein Beobachtungsprotokoll aus Rostock beschreibt diffuses Leuchten bis in 40 Grad Höhe, dazu Strahlenbündel in Grün und Rot.

Noch am Abend des 29. Oktober, gegen 20:49 UT, legte dieselbe Fleckengruppe mit einem X10-Flare nach. Dessen CME erreichte die Erde am 30. Oktober - und zwar exakt in den Abendstunden. Erneut stieg der Kp-Index zwischen 18 und 24 UT auf 9,0, und Mitteleuropa erlebte die zweite Polarlichtnacht in Folge. Mit Dst-Minima von -353 und -383 Nanotesla folgten damit zwei Superstürme unmittelbar aufeinander.

Den Schlusspunkt der Oktober-Serie setzte am 4. November 2003 der berühmte Megaflare: Ein Ausbruch der Klasse X28+, bei dem die Sensoren der GOES-Satelliten rund elf Minuten lang in Sättigung gingen. Schätzungen reichen bis X45 - der stärkste jemals gemessene Flare. Weil sich die Fleckengruppe da bereits am Sonnenrand befand, blieb die Wirkung auf die Erde jedoch gering.

Zahlen und Fakten

Datum	Ereignis	Messwerte
28.10.2003, 11:10 UT	X17-Flare aus AR 10486	erdgerichteter CME mit ca. 2000 km/s
29.10.2003	CME-Ankunft nach nur ca. 19 Stunden	Kp 9,0; Dst -353 nT
29.10.2003, ca. 20:49 UT	X10-Flare derselben Gruppe	zweiter erdgerichteter CME
30./31.10.2003	zweite Polarlichtnacht in Folge	Kp 9,0 am Abend; Dst -383 nT
04.11.2003	Megaflare X28+ (Schätzungen bis X45)	GOES-Sensoren ca. 11 Minuten gesättigt
20.11.2003	stärkster Sturm des Zyklus 23	Dst -422 nT; Kp 8,7 am Abend

Folgen für Satelliten und Stromnetze

Die Sturmserie traf die technische Infrastruktur weltweit. In Malmö in Südschweden fiel nach einem Transformatorausfall für rund eine Stunde der Strom aus. In Südafrika wurden mehrere Transformatoren zerstört. Der japanische Erdbeobachtungssatellit Midori-2 (ADEOS-II) ging verloren, die Sonnenobservatorien SOHO und ACE meldeten Instrumentenprobleme. Fluggesellschaften leiteten Polarrouten um, weil dort die Strahlenbelastung und die Funkstörungen zu groß wurden. Die Besatzung der Internationalen Raumstation zog sich zeitweise in besser abgeschirmte Modulbereiche zurück.

Der Nachschlag: Superstorm am 20. November 2003

Was viele nicht wissen: Der geomagnetisch stärkste Sturm der Serie kam erst drei Wochen später. Als die Oktober-Fleckengruppen nach einer Sonnenrotation als AR 0501 und AR 0508 zurückkehrten, löste ein M-Flare vom 18. November einen CME aus, dessen Magnetfeld stundenlang extrem südwärts gerichtet war - die effizienteste Kopplung an das Erdmagnetfeld überhaupt. Der Dst-Index stürzte am 20. November auf -422 Nanotesla: der stärkste geomagnetische Sturm des gesamten Zyklus 23 und der stärkste seit März 1989. Der Kp-Index erreichte 8,7 exakt in den Abendstunden. Weil der Norden Deutschlands unter Wolken lag, kamen die spektakulärsten Sichtungen diesmal aus Mittel- und Süddeutschland, der Schweiz und Österreich - und reichten bis Südfrankreich, Italien, auf den Balkan und nach Griechenland.

Meteorologische Einordnung

Polarlichter entstehen, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds vom Erdmagnetfeld zu den Polen gelenkt werden und dort in 100 bis 400 Kilometern Höhe Luftmoleküle zum Leuchten anregen. Angeregter Sauerstoff leuchtet grün (in 100 bis 200 km Höhe) und rot (in 200 bis 400 km Höhe). Weil das hohe rote Leuchten noch aus vielen hundert Kilometern Entfernung über dem Nordhorizont sichtbar ist, erscheinen Polarlichter über Deutschland meist rotdominiert. Als Faustregel gilt: Ab Kp 7 bestehen Chancen an der Küste, ab Kp 8 bis in die Mitte Deutschlands, bei Kp 9 bis zum Alpenrand.

Bemerkenswert ist der Zeitpunkt der Serie: Das Maximum des Sonnenzyklus 23 lag bereits zwei bis drei Jahre zurück. Die extremsten Ereignisse des Zyklus fielen in den absteigenden Ast - neben dem Herbst 2003 auch der Januar 2005, als ein X7-Flare erneut Polarlichter über Deutschland auslöste, der stärkste Ausbruch seit dem Megaflare vom 4. November 2003. Der Bogen in die Gegenwart: Erst der Gannon-Sturm vom 10./11. Mai 2024 brachte den ersten G5-Sturm seit November 2003 - und wieder Polarlicht über ganz Deutschland.

Das Ereignis im Wetterzentrale-Forum

Im alten Wetterzentrale-Forum, dessen Inhalte heute nur noch rekonstruiert vorliegen, liefen während der Sturmserie den Hinweisen zufolge Warn- und Diskussionsthreads: Damals wurde über die X17-Warnung, die Ankunftsprognose des CME und Sichtungsaufrufe diskutiert. Bemerkenswert ist, dass sogar ein fachfremdes externes Forum seinerzeit unter dem Titel Achtung - Sonnensturm auf die Wetterzentrale verlinkte - ein Hinweis darauf, welche Reichweite das Forum als seriöse Erstquelle während der Sturmtage hatte. Besonders lesenswerte Beiträge sammelte die Community damals zusätzlich in einem eigenen kuratierten Board. Mehr zur Geschichte des Forums findet sich in unserem Forum-Archiv.