Was wir über Atomwaffen wissen sollten

Von allen Waffen der Menschheit besitzen Atomwaffen das mit Abstand höchste Vernichtungspotenzial.

Sprengkraft von Atombomben

Die Sprengkraft von Kernwaffen wird seit der Entwicklung in den 1940er-Jahren in TNT-Äquivalenten beschrieben. Der Vergleich bietet sich an, weil man diesen Sprengstoff (Trinitrotoluol) bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts kennt.

Etwa 16 Kilotonnen (also 16.000 Tonnen) und 24 Kilotonnen betrug die Sprengkraft der beiden über Japan gezündeten Atombomben – zusammen also 40.000 Tonnen TNT. 150.000 bis 246.000 Menschen starben. Sieben Jahre später testeten die USA die erste Wasserstoffbombe. Das Ergebnis: 10,4 Millionen Tonnen TNT-Äquivalente.

1961 demonstrierte die Sowjetunion im atomaren Kräftemessen ihre AN602: Mit über 50 Millionen Tonnen (50 Megatonnen) erzeugte die "Zar-Bombe" die größte jemals vom Menschen verursachte Explosion. Eine Stadt wie Köln wäre bei einer Zündung komplett vernichtet, noch in Duisburg würde man schwere Verbrennungen davontragen (siehe Grafik).

Doch mit acht Metern Länge und 27 Tonnen war diese Bombe nur eine Machtdemonstration: Für den Test musste das Flugzeug modifiziert werden, und obwohl die Bombe mit einem Fallschirm gebremst wurde, blieb der Flugzeugbesatzung nur eine 50-prozentige Überlebenschance. Sie überlebte nur knapp.

Vier Zerstörungseffekte von Atomwaffen

Doch beim Vergleich der Sprengkraft von Atombomben mit konventionellen Waffen (TNT) gibt es ein Problem: Die Auswirkungen von Kernwaffen sind völlig anders. Sie lassen sich in vier zerstörerische Effekte unterteilen, die entweder sofort oder mit Verzögerung wirken.

Im Folgenden geht es beispielhaft um die Auswirkungen der amerikanischen Wasserstoffbombe B83, von der die USA 650 Stück besitzt. Die unter vier Meter lange und 1100 Kilogramm schwere Bombe gilt als stärkste im US-Arsenal mit einer Sprengkraft bis zu 1,2 Millionen Tonnen. Sie kann in der Stärke eingestellt werden, etwa indem man die Fusionsstufe ausschaltet. Die B83 kann von einer Vielzahl von Flugzeugen abgeworfen werden.

1. Thermische Strahlung

Spaltungen und Fusionen von Atomkernen innerhalb der Bombe erzeugen nach der Zündung innerhalb einer Millisekunde eine Plasmakugel von mehreren 10 Millionen Grad Celsius. Auch durch die Gammastrahlung heizt sich die Umgebungsluft auf und formt einen sich ausdehnenden Feuerball mit einem Durchmesser von etwa zwei Kilometern, der alles vernichtet.

Die Ausdehnung thermischer Strahlung erfolgt in Lichtgeschwindigkeit – auf einer Fläche von etwa 550 Quadratkilometern (über 13 Kilometer vom Abwurf entfernt) können Gegenstände und Häuser in Brand gesetzt werden, Menschen erleiden schwere Verbrennungen. Durch die weiteren Effekte können Feuerstürme angefacht werden, die schwer zu löschen sind.

2. Druckwelle

Mit Schallgeschwindigkeit breitet sich in Sekundenbruchteilen nach der Explosion eine Druckwelle aus, die wie eine Wand aus komprimierter Luft Häuser beschädigt oder ganz zerstört. Etwa die Hälfte der Gesamtenergie der Bombe entfällt auf diesen Effekt, betroffen wären etwa 175 Quadratkilometer.

In über 20 Kilometern Entfernung lässt die Druckwelle noch Fenster zersplittern. Laut dem Physiker Dr. Moritz Kütt, der im Forschungsbereich "Rüstungskontrolle und Neue Technologien" an der Universität Hamburg arbeitet, ist es wahrscheinlich, dass sich die thermische Strahlung und die Druckwelle gegenseitig verstärken. In dieser Kombination entsteht auch die bekannte Pilzwolke: Der Feuerball kühlt ab und steigt mit Wasserdampf auf.

3. Direkte radioaktive Strahlung

Ein kleiner Teil der Strahlung wird direkt emittiert: Gammateilchen und Neutronen führen zu direkten Schäden in Gewebe und DNA. Menschen, die hohen Dosen ausgesetzt sind, können an der Strahlenkrankheit sterben – oder verzögert an Krankheiten wie Krebs oder Leukämie.

Die direkte Strahlung im Mittelpunkt der Explosion macht aber nur einen vergleichsweisen kleinen Anteil der Zerstörungskraft aus, Hitze und Druckwelle sind ungleich tödlicher. Gefährlich kann es jedoch für Menschen werden, die Stunden nach der Explosion den Strahlungsbereich betreten.

Neutronenbomben bilden eine Ausnahme: Sie sind für eine Verstrahlung mit vergleichsweise kleiner Explosion ausgelegt, damit Infrastruktur intakt bleibt, Bodentruppen jedoch qualvoll an der Strahlenkrankheit sterben. Diese Bomben werden international geächtet und existieren wahrscheinlich in keinem Waffenarsenal.

4. Radioaktiver Niederschlag

Als langwierigster Effekt gilt der radioaktive Niederschlag – auch Fallout genannt. Dieser tritt besonders stark auf, wenn die Zündung der Waffe am Boden passiert, etwa wenn unterirdische Bunkeranlagen zerstört werden sollen: Radioaktive Rückstände heften sich an jegliches Bodenmaterial, direkt abgestrahlte Neutronen können zudem in Atomkerne im Erdreich schießen und so weitere instabile radioaktive Substanzen erzeugen.

Das radioaktive Material wird von den Auswirkungen der anderen Zerstörungseffekte (Druckwelle) in die Atmosphäre getragen, um innerhalb von mehreren Wochen herabzuregnen – teils Hunderte Kilometer vom Explosionsort entfernt. Die radioaktiven Isotope rangieren in der Strahlungsstärke und Halbwertszeit. Ganze Landstriche können so für längere Zeit unbewohnbar werden.

Um einen möglichst großen Zerstörungsbereich einer Atombombe zu erzielen, wird diese in der Luft gezündet; schließlich breitet sich die Explosion kugelartig aus, die ungebremste Aufschlagsfläche kann so maximiert werden. Gleichzeitig entsteht weniger Fallout, weil kaum Landmasse in die Luft gerissen wird. In diesem Fall spricht man von einem sogenannten "Airburst".

Weiterer Effekt: nuklearer Winter

In einer Studie von 2018 wurde errechnet, dass der Einsatz von 100 Atomwaffen über globale Effekte verheerenden Schaden an der eigenen Bevölkerung bedeuten würde. Ein Grund dafür ist der nukleare Winter, bei dem Staub, Ruß und Flächenbrände zu einer Verdunklung und damit Abkühlung der Erdatmosphäre über Jahre führen würden.

Allein die Hungersnöte durch Ernteausfälle wären so drastisch wie die direkten Folgen der abgeschossenen Atombomben selbst. Dazu kommen hohe Werte von UV-Strahlung durch den Abbau der Ozonschicht.

Genaue Auswirkungen von Atombomben nur schwer zu berechnen

Die globalen Ausmaße von radioaktivem Niederschlag und atomaren Folgen sind trotz unzähliger Atomtests kaum berechenbar. In Untersuchungen von Milchzähnen von Menschen mit Krebserkrankungen, die in Zeiten oberirdischer Atomtests aufwuchsen, konnten oft hohe Werte von Strontium-90 gemessen werden. Das strahlende Isotop lagert sich an Zähnen und Knochen ab.

Am härtesten traf es natürlich die Menschen, die in der Nähe typischer Testregionen lebten. Einer Studie von 2017 zufolge starben 340.000 bis 460.000 Menschen an den Auswirkungen des Fallouts amerikanischer Waffentests. Die Organisation International Physicians for the Prevention of Nuclear War (IPPNW) beziffert die Toten durch oberirdische Tests auf 2,4 Millionen.

Teile der bekannten Marshall-Inseln etwa gelten als unbewohnbar: Das ausgetretene Plutonium hat eine Halbwertszeit von über 24.000 Jahren. Die humanitären und ökologischen Folgen von Atomtests, die in Zeiten des Kalten Krieges durchgeführt wurden, sind jedoch noch längst nicht aufgearbeitet, ebenso wenig die nuklearen Angriffe auf Japan.

Dennoch gibt es Organisationen, die auf Basis bekannter Daten Schätzungen abliefern. Fakt ist: Neben den USA und Russland haben sieben weitere Länder Atomwaffen: das Vereinigte Königreich, Frankreich, Israel, Pakistan, Indien, China und Nordkorea.

Aktuelle Zahlen des Stockholm International Peace Research Institute (SIPRI) zeigen, dass die neun Atommächte zusammen etwa 12.121 Kernwaffen besitzen. 90 Prozent davon befinden sich in den Händen Russlands und der USA. Aber China rüstet mittlerweile stark auf. SIPRI schätzt die Gesamtgröße des chinesischen Atomwaffenarsenals auf etwa 500 Sprengköpfe, allerdings nur eine kleine Zahl auf Raketen. Im Vergleich zu den späten Achtzigern ist das ziemlich wenig: Über 70.000 Kernwaffen bedrohten damals den Weltfrieden.

Doch auch die heutige Feuerkraft würde theoretisch ausreichen, um die Menschheit zu zerstören – die komplette Auslöschung bei einem globalen Atomkrieg gilt jedoch trotz nuklearem Winter als unwahrscheinlich.

Atomwaffen nur teilweise einsatzbereit

Nur ein Teil der nuklearen Bestände ist kurzzeitig einsatzbereit: 1770 in den USA und 1710 in Russland. Ausgemustert wurden in den USA 1336 und in Russland 1200. Diese Waffen warten auf ihre Zerlegung. Die restlichen nuklearen Sprengköpfe (1938 in den USA, 2670 in Russland) befinden sich in Waffenlagern und müssten erst montiert werden.

Frankreichs 280 Nuklearwaffen sind alle einsatzbereit, 120 sind es im Vereinigten Königreich. China, Pakistan und Indien halten ihre Kernwaffen laut  Federation of American Scientists (FAS) in Lagern zurück, über Israel und Nordkorea gibt es keine verlässlichen Angaben.

Eine detaillierte Einschätzung der aktuellen russischen Kernwaffenbestände liefert der Experte für Rüstungskontrolle Moritz Kütt hier.

Atomwaffen in Deutschland

Deutschland selbst darf keine Atomwaffen besitzen. Direkter Grund dafür ist der von Deutschland ausgelöste Zweite Weltkrieg. Geregelt wird das im Zwei-plus-Vier-Vertrag, der 1990 von den beteiligten Großmächten unterzeichnet wurde und das Ende der Nachkriegszeit markiert.

Trotzdem sind amerikanische Atomwaffen auf deutschem Boden stationiert. Für die USA bedeutet die Ausbreitung ihrer Stützpunkte in Europa strategische Vorteile. Außerdem können Länder, die selbst keine Atomwaffen besitzen, im Ernstfall durch die "nukleare Teilhabe" der NATO mit diesen ausgestattet werden.

Fachleute sind sich einig, dass es mittlerweile nur noch einen Ort in Deutschland gibt, wo sich nukleare Sprengkörper befinden: der Fliegerhorst Büchel im Landkreis Cochem-Zell in Rheinland-Pfalz. Über 20 B61-Bomben sollen hier eingebunkert sein, jede davon bis über 10-mal so verheerend wie die Hiroshima-Bombe Little Boy.

Dass Deutschland somit de facto Atomwaffen besitzt und wartet, ist laut Moritz Kütt jedoch falsch. Er ist sich sicher, dass deutsche Einsatzkräfte das Atomarsenal noch nie zu Gesicht bekommen haben, auch mit der Wartung der Waffen haben sie nichts zu tun. Die USA haben hier die alleinige Kontrolle. Seit Jahrzehnten wird regelmäßig gegen die nukleare Teilhabe Deutschlands protestiert.

Bedeutung von Atomwaffen steigt

Die Bedeutung von Atomwaffen nehme demnach wieder zu, während sich die geopolitischen Beziehungen der Länder verschlechterten. Das SIPRI registriert weiterhin einen jährlichen Anstieg der Zahl der einsatzfähigen Atomsprengköpfe. Dieser Trend werde sich in den kommenden Jahren wahrscheinlich fortsetzen, was besorgniserregend sei.

Dabei war die drastische Reduktion der Nuklear-Arsenale in den letzten Jahrzehnten ist die Folge gelungener Diplomatie. Eine Vielzahl von Verträgen regelte Reduktionen und Auflagen von Atomtests, die Begrenzung bestimmter Waffen und sogar Verbote ganzer Waffensysteme.

So unterzeichneten die UdSSR und die USA 1987 das sogenannte INF-Abkommen. Es verbot den Einsatz von nuklearen Mittelstreckenraketen, die zu der Zeit besonders schnell zum nuklearen Erstschlag ansetzen konnten. Nach gegenseitigen Anschuldigungen des Vertragsbruchs stiegen die USA 2019 jedoch aus dem INF-Abkommen aus, Russland folgte prompt. Expert:innen beschreiben dies als düsteren Meilenstein eines erneuten Aufrüstens mit neuen Waffensystemen.

Einen kleinen Lichtblick gab der Vertrag "New START", der im Januar 2021 von Wladimir Putin und Joe Biden um fünf Jahre verlängert wurde. Die Teilnahme daran hat Russland aber im Februar 2023 erstmal ausgesetzt. Er schreibt eigentlich vor, dass die Vertragspartner jeweils maximal 1550 nukleare Sprengköpfe und 800 Trägersysteme besitzen dürfen.

Fakt ist: Eine gleichzeitige Abrüstung würde zum einen das Gleichgewicht des Schreckens weiterhin aufrechterhalten, zum anderen technische Fehlfunktionen mit desaströsen Folgen oder die Gefahr überschnellter Handlungen verringern.

Jetzt über Abrüstung reden

Der deutsche Wissenschaftsrat bemängelte 2019, dass die Forschung zur nuklearen Abrüstung derzeit unzureichend sei. Auch wegen anderer politischer Themen, die in den letzten Jahren dominierten, sei die nukleare Abrüstung gesellschaftlich in den Hintergrund gerückt.

Obwohl Abrüstungspläne zu Kriegszeiten als unwahrscheinlich erscheinen, ist sich Moritz Kütt vom Institut für Friedensforschung und Sicherheitspolitik sicher, dass auch gerade jetzt eine gute Zeit ist, international darüber zu sprechen. Die ersten Schritte einer Abrüstung könnten mit einem sogenannten "Nuclear Freeze" beginnen, also mit einem Stopp der aktuellen Weiterentwicklung und Aufrüstung.

Nukleare Sprengköpfe müssten daraufhin separat gelagert werden – das Aktivieren und Losschicken von Waffensystemen innerhalb von Minuten kann somit herabgesetzt werden. Durch bessere Kommunikation und erweiterte Transparenz müsste es dann zu einer schrittweisen gemeinsamen Abrüstung kommen – bis hin zur kompletten Abschaffung.

Vielleicht könnten so in Zukunft auch die Atommächte den Atomwaffenverbotsvertrag unterzeichnen, der im Januar 2021 in Kraft getreten ist. Die Vereinbarung verbietet neben dem Einsatz bereits den Besitz und die Entwicklung von Atomwaffen. Auch Transport und Lagerung sind untersagt. Bisher unterzeichneten 86 Staaten. Atommächte und NATO-Staaten sind bisher jedoch nicht dabei.

Hoffnungsvoll stimmt eine gemeinsame Erklärung der Atommächte USA, Russland, China, Frankreich und Großbritannien vom 3. Januar 2022:

"Wir glauben zutiefst, dass eine weitere Ausbreitung solcher Waffen verhindert werden muss. Ein Atomkrieg kann nicht gewonnen werden und darf nie geführt werden"

Tatsächlich ordnet das SIPRI es im Jahr 2024 so ein, dass wir uns derzeit in einer der gefährlichsten Zeiten der Menschheitsgeschichte befinden. Politische Rivalitäten, wirtschaftliche Ungleichheiten und ein sich beschleunigendes Wettrüsten seien Ursachen der Instabilität. Es sei Zeit für die Großmächte, einen Schritt zurückzutreten und gemeinsam nachzudenken.