Vorsicht beim Drohnenflug vor magnetischen Stürmen

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Das Multicopter nur bis zu einer bestimmten Windstärke fliegen können und bei zu viel Wind nicht mehr steuerbar sind, dürfte jeder Drohnenpilot schon einmal erlebt haben. Doch auch magnetische Stürme können einen Multicopter vom Kurs abbringen oder gar die Funkverbindung komplett unterbrechen.

Gefährliches Naturschauspiel

Magnetische Stürme (Teilchen-Strahlung) kennen viele unter Sonnenstürme und diese treten dann auf, wenn es auf der Sonne zu einer Eruptionen kommt. Diese finden zwar auf der Sonne ständig statt, doch in unterschiedlichen Stärken. Findet eine Eruption in Richtung Erde statt und ist die Sonnenwindenergie deutlich verstärkt, hat dies Auswirkungen auf der Erde. Dann werden Polarlichter auf der Erde sichtbar, sofern die erhöhte Sonnenstrahlung und der erhöhte Sonnenwind mit dem Magnetfeld der Erde wechselwirkt.

“Magnetische Stürme können Auswirkungen auf unsere moderne Technik haben und z. B. zu Störungen des Funkverkehrs, Satellitenausfällen oder im Extremfall sogar zu Stromausfällen führen.” – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ –

Magnetischer Sturm ist messbar

Die durch Sonnenaktivität erzeugten Magnetfeldschwankungen sind messbar. Die Stärke wird durch eine Kennziffer, den Kp-Index, ausgedrückt. Die “Planetarische Kennziffer” wurde im Jahr 1949 von  Julius Bartels eingeführt und wird alle drei Stunden aktualisiert. Der Wert steht Quasi in Echtzeit zur Verfügung und zeigt auf einer Skala von 1 bis 9 die Stärke an.

Stärke der Magnetfeldschwankungen

Kp-Werte zwischen 0 und 3 stehen für geringe Aktivität an Magnetfeldschwankungen. Liegen die Werte zwischen 4 und 6, so steht dies für eine mittlere Aktivität. Höhere Werte zwischen 7 und 9 zeigen starke magnetische Stürme.

Flugverbot ab KP-Index 5

Sonnenwinde können einen Magnetkompass stören und dazu bringen, eine falsche Himmelsrichtung als Norden auszuweisen oder überhaupt keine Richtung zu finden. Die meisten Drohnen sind jedoch mit einem GPS-System ausgestattet. Dennoch können auch GPS-Systeme von Sonnenwinden beeinflusst werden. Ein Wert unter 4 ist der sogenannte “grüne Bereich”. Flüge mittels Multicopter sind ohne Störungen möglich. Ein Wert von 4 ist kritisch und kann schon Einfluss auf die Steuerung einer Drohne haben. Bei Werten über 5 sollte absolutes Flugverbot herrschen. Die Gefahr, dass die Funkverbindung des Multicopters gestört wird und es zu unvorhersehbaren Flugmanövern kommt, ist sehr groß.

Doch was genau stört den Magnetkompass und was das GPS-System? Prof. Dr. Claudia Stolle ist Leiterin „Erdmagnetfeld“ beim Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ: “Der Kp-index zeigt kurzzeitige Variationen des Erdmagnetfeldes auf, die durch Auftreffen verstärkten Sonnenwindes auf die Erdmagnetosphäre hervorgerufen werden. Diese Variationen können demzufolge die Navigation mittels Magnetkompass beeinflussen. Gleichzeitig oft auftretende Variationen in der oberen Atmosphäre und Ionosphäre stören die Signalübertragung mittel GPS.”

Steuerer von Drohnen sollten daher vor dem Flug unbedingt die aktuellen Werte des Kp-Index überprüfen. Ist der Wert bei 4 oder sogar höher, sollte auf einen Flug verzichtet werden. Liegt der Wert im grünen Bereich, spricht nichts gegen einen Drohnenflug. Wie lange ist mit erhöhten Kp-Indizes zu rechnen und wie oft kommen diese im Jahr vor? Prof. Dr. Claudia Stolle: “Erhöhte Kp-Indizes dauern in der Regel wenige Stunden bis wenige Tage und diese Perioden treten zwischen 1-10 mal im Jahr auf, je nach Sonnenaktivität.”

Kp-Index / Planetary-K Index - Space Weather Prediction Center (SWPC)

Bild: Kp-Index / Planetary-K Index – Space Weather Prediction Center (SWPC)

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