EMP Auswirkungen auf unser Alltagsequipment

Moin Littlewulf,

Es bringt dir leider rein gar nichts bei einem EMP wenn du die Batterie herausnimmst der EMP induziert eine Spannung die die feine Elektronik verbrutzelt, dass hat nichts mit der eigentlichen Energiequelle deiner Lampe zu tun.

Lese mal das dort ist es am Anfang gut erklärt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetischer_Puls

Von meiner Schul-Physik ist durch jahrzehntelange Nichtanwendung leider nur noch sehr wenig übrig, aber ist die induzierte Spannung nicht von der Stärke des magnetischen Flusses und der Fläche, auf die sie wirkt (bzw. der Länge des betreffenden Kabels bzw. der Leiterbahn), abhängig? Das würde bedeuten, dass kleinteilige Geräte wegen der kleinen Fläche der Bauteile schon einen relativ starken EMP aushalten können, der zugleich beispielsweise in Überlandleitungen erhebliche Spannung aufbauen würde. Natürlich sind umgekehrt größere Geräte auch robuster als die ganze Mikroelektronik. Aber unter dem Strich würde ich annehmen, dass es schon ein sehr heftiger EMP werden müsste, wenn der irgendwo gelagerte Akkus oder Taschenlampen zerstört. Da wären vermutlich Radiogeräte wegen der großen Antenne früher dran.

Ist aber meine ganz laienhafte Einschätzung. Lasse mich von Fachleuten gerne berichtigen.

Beim Carrington Ereignis lag die maximal induzierte Spannung (aus der Erinnerung, ich finde die Quelle nicht mehr) bei geschätzt 0,02V pro 1m Leitungslänge.

Wenn ich also 1000km Telegrafendraht in Alaska habe macht das 2000V induzierte Spannung und die dann fließenden Ströme haben durchaus Auswirkungen. Selbiges gilt wahrscheinlich für lange Überlandleitungen und vielleicht ist es auch problematisch für einen hochsensiblen KW oder LW Empfänger hinter einer langen Antenne (?).

In Deiner LED Lampe dürfte keine "Leitung" länger als 10cm sein, wir reden hier also von indizierten Spannungen im Bereich weniger Millivolt. Selbst wenn Spulen im DC-DC Wandler verbaut sind schätze ich das Problem als vernachlässigbar ein. Die Leistungselektronik in Deiner LED Lampe und auch die LED selbst verträgt da ganz andere Größenordnungen...

Um Größenordnungen höher sind die induzierten Spannungen bei einer Atombombe in der "Nähe" oder bei einem Blitzschlag in unmittelbarer Umgebung. Als in mein Elternhaus der Blitz in den Kamin einschlug gab es Schmauchspuren an Leitungen im Haus, einige elektronische Geräte wurden zerstört und der Solargenerator neben dem Blitz mit seiner langen Verkabelung in Form einer Induktionsschlaufe büste ein paar Bypassdioden ein (die meisten überlebten allerdings den Blitzeinschlag sehr wohl). Die Solarzellen selbst juckt so ein EMP natürlich nicht die Bohne.

Meine Einschätzung: Ein großer Sonnensturm ist problematisch für Raumfahrt und Satelliten, problematisch für die Langstrecken-Kommunikation und womöglich auch für die Stromversorgung. Das alles sind schwerwiegende Probleme. Die Taschenlampe wird das aber nicht jucken.

mfG

Hallo,

einer der Gründe, warum ein EMP-Szenario viele von uns so beschäftigt, dürfte die "Magie" sein, die von der Vorstellung ausgeht, dass durch ein einziges Ereignis praktisch sämtliche moderne Technik mal eben zum nutzlosen Briefbeschwerer degradiert würde. Das gekoppelt mit der unterbewussten romantischen Vorstellung, dass das einfache Leben auf dem Lande mit Handarbeit und primitiver Technik doch irgendwie erstrebenswert sei. Früher war eh alles besser, sozusagen.

Die Realität ist anders. Die konkreten EMP-Auswirkungen muss man sehr differenziert betrachten, Asdrubal und Cephalotus haben schon entsprechendes geschrieben. Die Energie eines EMP muss man mit Antennen "einfangen"- Dabei zählt alles, was leitfähig ist als Antenne. Hinzu kommt, dass elektrische Signale bzw. Energie auch von einem Leiter zu einem davon isolierten zweiten Leiter übertragen werden können (das macht z.B. ein Trafo durch induktive Kopplung über Magnetfelder). Neben der induktiven Kopplung gibt es auch die kapazitive Kopplung, wenn z.B. zwei Leitungen zwar voneinander isoliert, aber nah beieinander parallel verlegt sind. Wie stark diese Kopplungseffekte sind, hängt neben der räumlichen Nähe der Leitungen vor allem von der Stärke der elektrischen Signale (Spannung) und der Geschwindigkeit, mit der sich die Signale verändern (Frequenz, Spektrum) ab.

Im Grunde sind diese Parameter sowohl bei natürlichen Ereignissen (Gewitter, Sonnensturm) als auch bei künstlich erzeugten EMPs (EMP-Waffen, Atomexplosionen) hinreichend bekannt. So kann man technische Geräte und Installationen recht gut gegen die Auswirkungen von eingekoppelten Überspannungen (um die geht es letztlich) schützen. Stichwort: umfassender Blitzschutz.

Mit einem sorgsam geplanten und umgesetzten Blitzschutz hat man auch in Bezug auf technische/künstliche EMPs schon die halbe Miete: Ein Blitzschutzkonzept berücksichtigt zum einen direkte Blitztreffer, als auch EM-Felder durch Blitzeinschläge in der Nähe bzw. z.B. in Strom- oder Telefonleitungen. Dabei gehört es zum Minimum, dass Strom- und Telefonverteilnetze selbst schon über Überspannungsableiter verfügen (was normalerweise der Fall ist). Innerhalb des Gebäudes ab dem Hausanschluss ist man jedoch selbst dafür verantwortlich. Ein umfassender Blitzschutz sieht neben einer Erdung exponierter Metallteile (Antennenstandrohre, Strom-Dachständer, Kamine, evtl. Blitzfangeinrichtungen/Blitzableiter) auch die kontrollierte Ableitung von Überspannungen vor. Dazu werden meist unterschiedlich starke Überspannungsableiter, eingeteilt in Grobschutz (möglichst direkt am Hausanschlusskasten mit dicker Erdungsleitung zum Fundamenterder), dann Mittelschutz auf dem Niveau der Strom-Verteiler-Schränke und ebenfalls dicker Leitung an den Potenzialausgleich und Feinschutz an den einzelnen Stromkreisen. "Blitzschutzsteckdosen" und Steckdosenleisten mit eingebautem Überspannungsschutz sind zwar sinnvoll, stellen aber nur den Feinschutz dar, was bei einem direkten Blitztreffer bei weitem nicht ausreicht.

Antennen-, Telefon- und Netzwerkleitungen muss man natürlich in das Schutzkonzept mit einbeziehen, auch dafür gibt es geeignete Überspannungsableiter.

Einen weiteren guten Schutz erreicht man, in dem man nicht benötigte Geräte konsequent von irgendwelchen Leitungsanschlüssen abstöpselt.

Natürlich kann auch in einem nicht angeschlossenen Gerät EM-Energie über Felder eingekoppelt werden und dort für Überspannungen oder Wirbelströme sorgen, der Effekt ist aber um Grössenordnungen geringer, als bei einem an irgend eine Leitung angeschlossenen Gerät. Will man noch weitergehen, dann kann man Reservegeräte auch in metallischen Behältern lagern, die dann aber "HF-dicht" sein sollten, was bedeutet, dass sie keine Öffnungen/Löcher haben dürfen und Boden/Seitenwände und Deckel allseitig leitfähig durchgehend miteinander verbunden sein müssen. Bei Alukisten ist das meistens nicht der Fall, da Alu an Luft sofort eine (isolierende und mechanisch sehr harte) Oxidschicht bildet. Besser sind z.B. Weissblechdosen (verzinntes Eisenblech) oder Edelstahl. Zwischen Behälter und Deckel muss man eine leitende Dichtung (EMV-Dichtung) einsetzen, die gibt es im Elektronikzubehör/Schaltschrankbau, das sind "gestrickte" Schläuche aus feinen Drähten.

Da die Wahrscheinlichkeit, dass ein Haus und seine Elektroinstallation einen Blitztreffer abbekommt, vermutlich ein Vielfaches höher ist, als EMP-Schäden durch einen Sonnensturm oder nukleare Explosionen zu erleben, würde ich zunächst zu einer Überprüfung des Blitzschutzes/Überspannungsschutzes im Haus raten und dort ggf. nachrüsten (die allerwenigsten Privat-Häuser haben einen Überspannungsschutz).

Grüsse

Tom

LED-Taschenlampen dürften nach einem EMP nicht mehr funktionieren.
Die mit Glühlampe und Batterie wohl schon.

Bei einem EMP oder anderen E-Fall gehe ich einfach davon aus, das ALLES was Strom braucht nicht mehr funktioniert...

Hoi Rocky

Hast du gelesen was bisher geschrieben wurde oder einfach nur den Thementitel gesehen und direkt geantwortet?
Falls hinter deiner Aussage mehr steckt, erleuchte uns doch bitte mit Fakten wieso LED nicht mehr geht, aber Glühlampen schon.

Ansonsten halte ich die ganz-oder-gar-nicht Idee für recht gut. Zumindest als mentalen Leitfaden.

Gruess, Anti

Hallo,

die Chips in LEDs sind relativ empfindlich, was elektrostatische Entladungen angeht. Das ist in der Herstellung von LED-Produkten teilweise ein Problem (wenn man die ESD-Problematik beim Hantieren mit LED-Bauelementen nicht berücksichtigt, also ableitende Abrbeitsbereiche, "geerdete" Mitarbeiter und Maschinen etc.). Im Produkt verbaute LEDs sind an sich recht robust, weil man nicht mehr an den Chip direkt rankommt. Es gibt LED-Bauelemente mit integrierten ESD-Schutz(dioden) und welche ohne. Das ist eine Frage von Kosten, Bauraum und vorgesehener Anwendung. Hier von Osram ganz gut erläutert (in English)

Vom Gefühl her würde ich der Aussage zustimmen, dass eine Taschenlampe mit herkömmlicher Glühbirne unempfindlicher gegen EMP ist, als eine mit LED. Dafür braucht eine klassische Taschenlampe nur einmal eingeschaltet vom Tisch fallen und die Birne ist futsch. Insofern dürfte das Ausfallrisiko auch in der Prepper-Praxis bei normalen Taschenlampenbirnchen viel höher sein, als bei LEDs.
Mein Vorschlag für alle, die noch MagLite-Taschenlampen benutzen: LED-Leuchtmittel einbauen und normale Ersatz-Glühbirne im Schraubdeckel hinter der Feder mitnehmen. So ist man für alle Eventualitäten gerüstet: LED-Licht bis zum EMP, danach kurzes Austauschen der Leuchtmittel und weiter gehts mit Licht, nur runterfallen darf die Lampe dann nicht mehr...

Grüsse

Tom

...eine Diode (und das ist eine LED) und deren Drumrum halte ich nunmal nicht für EMP-fest.

@Bernie: Die eigentliche LED ist ein Chip. Genau genommen eine Diode, also ein Halbleiterbauteil, das Strom nur in eine Richtung durchlässt.
Das Besondere an einer LED ist im Gegensatz zu einer normalen Diode, dass sie Licht emittiert (aussendet), sobald genügend Strom hindurchfliesst. Drum heisst sie auch Licht Emittierende Diode. In hochwertigen LED-Lampen befinden sich neben der/den LED/s auch noch weitere elektronische Bauteile, die eine Konstantstromquelle darstellen. Denn Power-LEDs mögen es gar nicht, mit schwankendem oder zu hohem Strom betrieben zu werden. In billigen Lampen findet man entweder Vorwiderstände zur Strombegrenzung oder auch gar nichts, die Lampen halten dann halt nicht ewig. Praktischerweise haben weisse LEDs eine Flussspannung von um die 3,4V - was halbwegs zu Li-Akkus passt, die z.B. mit 3,6V daherkommen - da sind die LEDs bei frisch geladenem Akku "schön hell" (weil im Stress) und leuchten bei Nennspannung ordentlich.

Wer sich tiefer mit der EMP-Problematik bei elektronischen Bauteilen befassen will, dem sei dieser zweiteilige englische Artikel auf thespacereview empfohlen:
"The EMP threat: fact, fiction, and response"

Dort heisst es z.B.

"An EMP affects electrical systems by “coupling” to them: in effect, electrical devices, and their attachments (e.g. power cables), simply act like antennas which pick-up the EMP signal. The different types of EMP—E1, E2, and E3—couple in different ways to the various types of electrical systems.

The prompt E1 couples well to local antennas, short (1–10 m) cable runs, equipment in buildings (through apertures), and can disrupt or damage integrated circuit (IC)-based control systems, sensors, communication systems, protective systems, computers, and similar devices. The most common protection against the effects of E1 is the use of electromagnetic shielding, filters, and surge arresters.

E2 couples well to longer conductive lines, vertical antenna towers, and aircraft with trailing wire antennas. It is similar to lightning in its time-dependence, but would, of course, be more geographically widespread, while being lower in intensity, especially for a low-yield weapon. As the EMP commission acknowledges, the E2 pulse would not, in general, be an issue for critical infrastructure systems since they already have protective measures for defense against occasional lightning strikes.

The E3 pulse couples well to power and long communications lines including undersea and underground cables. The low frequencies (sub-Hertz) of E3 make shielding and isolation difficult. Experience from both geomagnetic storms and 1960s-era Russian and American nuclear testing indicates that there is a great likelihood of commercial power and landline disruption from E3 pulses of powerful (>100 kt) nuclear devices. Small isolated systems will however, typically, be unaffected by E3."

Mit anderen Worten, ein nuklearer EMP erzeugt immer drei aufeinander folgende "Impulse": E1, E2 und E3 bezeichnet, die sich in Frequenzbereich, Anstiegszeit und Dauer sehr stark von einander unterscheiden. Entsprechend unterschiedlich sind auch die Wirkungen dieser Impulse auf technische Infrastruktur, elektrische Geräte und Elektronik:
"The E1, E2, and E3 EMP subcomponents scale differently with weapon yield (and design) so it is important to be clear what effects one is interested in: i.e. effects on IC-based electronics (which couple strongly with E1) or electrical power systems connected to long-lines (which couple most strongly with E3, and auroral EMP). "

Und weiter heisst es:

"The effects of EMP on ICs include malfunctions and loss of data, thermal runaway, gate-insulator breakdown, avalanche breakdown, tunnel breakdown, and metalization burnout. The energy required may be provided by the surge itself and/or by other sources (such as the power supply or storage capacitors). As successive generations of electronics pack ever more components into smaller spaces, this increasingly inhibits the ability of the circuit to conduct away the heat that results from the typically intense, short voltage and current flows generated by an EMP. (...)
Thus, how quickly the EMP E1 pulse is delivered affects the consequent IC damage. Note that the pulse length increases as one goes further from the peak field region [6], and this is another reason (besides the natural decrease of the E1 field strength) to expect somewhat less damage towards the periphery of the exposed region, especially for a small (~1 kiloton) device. (...)
Thus, EMP hardness assurance of ICs is concerned with EMP-induced voltage surges rather than the actual EMP field intensity, per se. To be able to properly asses the induced voltage surges one must be able to characterize EMP voltage surges that may arise in wires and at the terminals of solid-state components and then determine the response of a particular solid-state component to the voltage surges. It is important to note that an EMP can induce powerful voltage surges even when the electromagnetic field itself is moderate in strength. This occurs in electronic systems with suboptimal layouts, such as those with long connecting cables that act as antennas. EMP-induced surges are also strongly dependent on the orientation of the parts relative to the electric and magnetic fields, the precise parameters of the solid-state components, the amount of shielding provided, and the method of grounding.

In recent tests, three types of failure were observed: upset, temporary failure due to latchup, and permanent damage caused by secondary effects. Upsets occurred from 1- or 10-microsecond pulses. While a 0.1-microsecond pulse was found to be too short to change the charge state of parasitic capacitances and corrupt the data, its steep (~few nanosecond rise-time) leading edge activated latchup of the components. Even a few hundred volts of induced voltage was found to be sufficient to cause permanent IC damage."

Zusammenfassend sagt obige Textstelle aus, dass ICs (also Integrated Circuits bzw. Integrierte Schaltungen, also Mikrochips) vor allem vom E1-Impuls betroffen sind und dass die ausfälle von kurzzeitiger Störung, Änderung von Speicherzuständen bis hin zu spannungsinduzierter thermischer Überlastung und damit zur irreversiblen Zerstörung von Funktionen auf dem Mikrochip führen können. Es wird auch darauf hingewiesen, dass für ICs letztlich die durch den EMP/E1-Impuls hervorgerufene Überspannung auf dem Chip zum Problem werden kann. Die Anfälligkeit für eingekoppelte Überspannung steigt mit ungünstiger (langer) Leitungsführung hin zum IC und ist auch abhängig von der Ausführung der Erdungsleitungen/Masseleiterbahnen. Letztendlich ist sogar die Lage des ICs im Raum in Bezug auf die auftreffende EMP-Welle von Bedeutung, also ob Feldlinien eine Leiterbahn quer oder längs treffen.

Sehr interessant ist auch die Ausführung, dass natürliche Blitze in Bezug auf EMP sich nicht gegenüber nuklearen EMPs verstecken brauchen, ja teilweise sogar intensiver sind:
"Lightning shares many of characteristics of E2, but contrary to what is often quoted, its magnitude can exceed even the peak E1 fields in the discharge region [17]. Research on lightning indicates that a stroke may contain significant components with rise-time of less than 10-7 sec and electric fields greater than 106 V/m—more than a order of magnitude greater than even the highest peak E1 fields, from the biggest nuclear devices. [21]. Although the aforementioned Russian study [20] indicates that it is the sharp leading edge of the pulse, with components from 10-9 to 10-8 sec that are of most concern to IC latchup, the implications of lightning research for EMP vulnerability is a critical topic to include in any future peer-reviewed study of the EMP threat."

Salopp zusammengefasst: kleine elektronische Gadgets wie Smartphones, Tablets, Armbanduhren etc. haben recht gute Chancen, einen EMP zu überstehen, weil sie zu klein sind, um nennenswert EMP-Energie aufzufangen und in Überspannung umzuwandeln. Natürlich nur, solange sie nicht am Ladekabel an der Steckdose hängen...
Grüsse

Tom

Zitat von tomduly;250469

LED-Leuchtmittel einbauen und normale Ersatz-Glühbirne im Schraubdeckel hinter der Feder mitnehmen.

Oder direkt die 2xAA Glühlampen Maglite als Ersatz dabei haben, die ist auch nicht so viel größer als zwei Ersatzbatterien, und hilft dann sogar wenn die Hauptlampe im Gulli verschwindet

Rückfrage: Wenn ich so eine Magnetisch und elektrisch Leitende Dose ringsum verlöte stellt sie dann einen guten schutz gegen EMP dar ? Denke da an meine Backup Festplatte
http://www.amazon.de/dp/B002UI…sc=1&tag=httpswwwaustr-21

Gegen die Auswirkungen eines EMP auf Taschenlampen und Kleingeräte:

https://www.allyouneedfresh.de/cat/?artid=1660&adword=google/Performance/google-shopping/Drogerie/Alufolie%20im%20Abreißkarton,%2010%20m&gclid=CNCcuKK6hskCFReZGwodaA0G3Q

Gruß

TID

Mir macht das nix aus.
Wovor ich am meisten Angst habe ist, das wenn es richtig blöd kommt einige AKW`s nicht mehr kühlen können und wir dann ein paar Fukushimas haben werden.
Abwegig ist das nicht.
Und dummerweise ist das noch nicht mal bei den Planungen dieser Scheiss Dinger berücksichtigt worden.
Denn ein AKW schaltet man nicht mal so schnell aus.
Und dummerweise ist die Vorwarnzeit gerade mal 8 Minuten. :traurig:
Von daher ist es immer wieder Wahnsinn wie AKW Beführworter für diese Art der Energiegewinnung argumentieren.

Zitat von Boreg;250500

Rückfrage: Wenn ich so eine Magnetisch und elektrisch Leitende Dose ringsum verlöte stellt sie dann einen guten schutz gegen EMP dar ? Denke da an meine Backup Festplatte
http://www.amazon.de/dp/B002UI…sc=1&tag=httpswwwaustr-21

Ich vermute mal, dass bei einer Festplatte das niederfrequente Magentfeld problematisch sein könnte (nur eine Vermutung!). dafür eigent sich diese Schirmung wohl eher nicht.

Irgendeinen Grund wird es schon haben, warum man zum Abschirmen dieser Felder sauteures mu Metall verwendet.

Ein Hohfrequentes e-Feld bekommst Du damit geschirmt, hier geht es nur darum, dass kein Loch in der Schirmung vorhanden ist. Ein Mobiltelefon ist meiner Meinung nach ein leicht verfügbares Testsystem bzgl der Abschirumg hochfrequenter Felder. Wenn es sich nch anrufen lässt ist die Schirmung nicht perfekt.

Eric,freundlicher Hinweis, Boardregeln: keine Politischen Debatten, und nicht allzu sehr vom Thema abweichen.

Solltest du meinen das EMP Schutz sinnlos sei aufgrund anderer schlimmerer Krisen/Katastrophen muss ich widersprechen.
Der EMP kann auch als quasi Einzelereignis passieren. Macht also schon Sinn sich darauf vorzubereiten.

Zitat von Cephalotus;250512

Ein Mobiltelefon ist meiner Meinung nach ein leicht verfügbares Testsystem bzgl der Abschirumg hochfrequenter Felder. Wenn es sich nch anrufen lässt ist die Schirmung nicht perfekt.

Ahh danke sehr hilfreich