E-Bombe

Eine E-Bombe (oder EMP-Bombe) ist ein Bomben-Typ, der einen starken elektromagnetischen Puls (EMP) erzeugt und dazu dient, elektronische Geräte (Computer, Kommunikation, Waffensysteme) des Gegners in der Funktion zu beeinträchtigen oder zu zerstören. Er wird als Massenvernichtungswaffe klassifiziert.

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E-Bomben können mit konventionellen Sprengstoffen hergestellt werden, sind jedoch nicht direkt gegen Menschen gerichtet. Sie zerstören unterschiedslos alle Halbleiter im Wirkungsbereich und vernichten somit auch Gegenstände in unter besonderem Schutz stehenden Gebieten, wie Krankenhäusern, sowie die gesamte elektronische Infrastruktur in einem von Zivilisten bewohnten Gebiet.

Ein elektromagnetischer Puls wird auf weiten Landflächen auch bei der Explosion von Atombomben über der Erdatmosphäre erzeugt (siehe Elektromagnetischer Puls), weshalb sich dieser Bombentyp ebenfalls als E-Bombe eignet. Nukleare Waffen sind besonders geeignet, weil der erzeugte EM-Puls extrem kurz und besonders stark ist. Die Dauer des Pulses ist um mehrere Größenordnungen kürzer als die Reaktionszeit jeder Schutzschaltung gegen Überspannung und macht diese somit unwirksam.

Ein elektromagnetischer Puls ist grundsätzlich ein elektromagnetisches Feld mit hoher Intensität, das sich schnell auf- und wieder abbaut. Wird ein solches Feld erzeugt, so kommt es in elektrischen Leitern bzw. Spulen zur Induktion einer Spannung. Die Stärke, die Länge/Form und das Material eines Leiters beeinflussen die maximale elektrische Spannung und den Strom, der als Folge des EMP im Leiter fließen kann. Daher sind bei nuklearen EMP (NEMP) auch Rohrleitungen und Energieversorgungsnetze betroffen.

Der EMP einer E-Bombe zielt jedoch in der Regel darauf ab, die Leitungen, Verdrahtungen und elektronischen Bauelemente (insbesondere Schaltkreise) von elektronischen Ausrüstungen durch einen kurzen Puls so weit zu überlasten, dass sie geschädigt werden bzw. durchbrennen. Auch wenn dieses nicht geschieht, so können die Pulse dazu führen, dass Signale verfälscht, Daten unbrauchbar oder Geräte vorübergehend nicht einsatzbereit werden.

Fiktive EMP-Waffen gab es unter anderem in den Kinofilmen GoldenEye, Flucht aus L.A., Matrix und Ocean’s Eleven, sowie in der 4. Staffel der US-amerikanischen Actionserie 24. In der TV-Serie Dark Angel zündeten Terroristen eine E-Bombe über den USA, was diese praktisch in ein Dritte-Welt-Land verwandelte. Dieses postapokalyptische Amerika bildet das Setting für die Serie.

Funktionsweise

Bei einer E-Bombe wird die chemische Energie des Sprengstoffs über Umwege in Strahlungsenergie umgewandelt.

Dies kann zum Beispiel erreicht werden, indem der entstehende hohe Druck der Explosionsgase benutzt wird, um die Ladungsträger in einem geladenen Kondensator voneinander zu entfernen (elektrostatisches Prinzip). Hierbei werden diese entgegen der elektrischen Feldkraft bewegt, die dabei verrichtete Arbeit führt zu einer während der Explosion stark ansteigenden Spannung und Energie.

Eine alternative Methode der Spannungsgenerierung ist die Kompression eines magnetischen Feldes mit einem Flusskompressionsgenerator.

Bei geeigneter Bauform der Bombe kann die so gewonnene elektrische Energie in einen sich räumlich ausdehnenden elektromagnetischen Puls überführt werden, indem z.B. der Spannungspuls auf eine Antenne geleitet wird und/oder über eine Funkenstrecke zur schlagartigen Entladung gebracht wird.

Unspezifische E-Bomben erzeugen einen EMP mit breitem Spektrum, üblicherweise vom Radio- bis zum Mikrowellenbereich. Die Wirkung erfordert ein sehr starkes und schlagartig an- oder abfallendes elektromagnetisches Feld, wie es in vertretbar großen Bauformen nur mit Sprengstoff als Energiequelle erzeugt werden kann.

EMP-Waffen können jedoch auch auf diskreten Frequenzen arbeiten, z.B. mit starken Mikrowellenimpulsen aus mit Kondensatoren gespeisten relativistischen Magnetrons. Diese Waffen können gerichtet und spezifisch eingesetzt werden, fallen jedoch nicht unter den Begriff E-Bombe.

Wirkung

Die Wirkung eines EMPs auf ein bestimmtes Ziel ist abhängig von dessen Empfangseigenschaften hinsichtlich des absorbierten Frequenzspektrums (Gestalt der Abschirmung, herausführende Kabel und Antennen). Elektrische Stromimpulse werden durch diese auf die empfindlichsten Bauteile (meist die Halbleiter-Bauelemente) geleitet und führen dort zum elektrischen Durchbruch.

Die zerstörerische Wirkung auf Funk- oder Radaranlagen ergibt sich durch den auf deren Sende- oder Empfangsfrequenzen vorkommenden Anteil der Strahlungsenergie und zerstört zum Beispiel deren Verstärker.

Bei Schaltkreisen, elektronischen Baugruppen und Leitungen aller Art sind diese Frequenzen meist abhängig von der Leitungslänge. Diese reicht von mehreren Kilometern (etwa bei Hochspannungsleitungen, was Frequenzen im Kilohertzbereich entspricht) bis zu wenigen Mikrometern im Inneren von integrierten Schaltkreisen.