Ihr erstes Fernrohr

Heutzutage ist das Angebot an astronomischen Teleskopen und Zubehör riesig, und entsprechend verwirrend kann es besonders für den Einsteiger sein, das „richtige“ Fernrohr zu finden. Lassen Sie sich nicht von Versprechungen der Werbung verleiten. Beachten Sie die Vergrößerungslimits und dass die Optik eine gute Qualität hat und die Mechanik ausreichend stabil ist.
Klären Sie die folgenden Fragen für sich:
• Wie viel Geld können oder wollen Sie ausgeben?
• Kann das Teleskop fest aufgebaut stehen oder muss es mobil sein?
• Wie schwer darf es, bzw. das schwerste Teil der Ausrüstung sein?
• Wie groß darf es, bzw. das sperrigste Teil der Ausrüstung sein?
• Soll es spezialisiert für Mond und Planeten sein oder für Sternhaufen und Nebel?
• Wollen Sie einfach ein Gerät für einen „Allround“-Einstieg, um sich dann später zu spezialisieren?
• Möchten Sie einfach nur gelegentlich in den Himmel schauen?
• Wollen Sie durch das Fernrohr oder mit aufgesattelter Kamera fotografieren?

Fernrohroptik

Ein Fernrohr besteht aus einem Objektiv, das mit seiner Fläche Licht sammelt und die Lichtstrahlen zu einem Brennpunkt vereinigt, in dessen Ebene ein Bild erzeugt wird. Diese Lichtsammlung kann mittels eines Linsensystems durch Lichtbrechung oder mit einem Hohlspiegel durch Lichtreflektion erzeugt werden. Das Bild wird mit einem weiteren Linsensystem, dem Okular, vergrößert, wodurch wir es überhaupt erst betrachten können. Das Okular wird hinter dem Brennpunkt in einem präzise verschiebbaren Halter (Okularauszug) angebracht. Der Okularauszug gleicht Kons­truktionsunterschiede der Okulare bzw. die Scharfsichtigkeit der Augen aus.
Das Bild im astronomischen Fernrohr steht auf dem Kopf und ist seitenverkehrt. Es wie im Fernglas „richtig“ orientiert zu zeigen, erfordert weitere Linsen oder Prismen, die stets eine kleine Beeinträchtigung des Bildes mit sich bringen, was sich die Astronomen ersparen.

Strahlengang in einem Linsenfernrohr, dem Refraktor. (Grafik: Vereinigung der Sternfreunde e.V./Alexander Weis)
Strahlengang in einem Spiegelteleskop der Bauart nach Newton. (Grafik: Vereinigung der Sternfreunde e.V./Alexander Weis)

Sucherfernrohr

Um ein Objekt aufzuspüren und im Fernrohr zu zentrieren, benötigt man ein kleines Hilfsfernrohr, in dessen Okular ein Fadenkreuz ­angebracht ist. Der Sucher hat üblicherweise die optische Leistung eines Fernglases von 6 × 30 oder 8 × 50 und ermöglicht so das Auffinden schwächerer Leitsterne oder gar das Zielobjekt selbst. Es gibt auch andere Peilhilfen, wie den Telradsucher oder einen Leuchtpunktsucher. Hierbei wird keine Vergrößerung erzeugt und das Visieren erfolgt über eine kleine Plastikscheibe. Welches die bevorzugte Art ist, bleibt eine persönliche Entscheidung. Wichtig ist, dass der Sucher exakt parallel zur optischen Achse des Fernrohrs ausgerichtet ist – er muss daher mit den Stellschrauben justiert werden.

Das Sucherteleskop dient zum Einstellen. (Bild: Torsten Gueths)

Okulare

Nagler, Ultra/Super Wideangle. Letzte Bezeichnungen sind nicht geschützt und Sie sollten Ihr Augenmerk auf Angaben richten wie das scheinbare Sichtfeld, das den Bildwinkel beim Einblick angibt. 50° sollte der Bildwinkel mindestens betragen. Werte von 60° – 70° gelten oft als ideal für das Sichtfeld des Auges. Mittlerweile gehen die Bildwinkel bis 110° und vermitteln dem Beobachter einen regelrechten „Spacewalkeffekt“. Die Preise dieser Okulare steigen aber auch beträchtlich an.
Das reale Bildfeld am Himmel wird in Winkelgrad angegeben und errechnet sich vereinfacht aus dem scheinbaren Sichtfeld geteilt durch die Vergrößerung. Ein Okular mit 60° scheinbarem Sichtfeld erzeugt bei 100-facher Vergrößerung ein 0,6° bzw. 36 Bogenminuten weites Sichtfeld. Der Mond ginge gerade so komplett hinein.
Der Augenabstand zur Okularlinse ist auch von Bedeutung, besonders für die Beobachter, die eine Brille tragen müssen, weil sie eine Hornhautverkrümmung haben. Normale Kurz- oder Weitsichtigkeit kann einfach durch den Okularauszug ausgeglichen werden. Auch wird bei einem großen Augenabstand das Okular weniger durch die Wimpern verschmutzt und es beschlägt weniger bei höherer Luftfeuchte.
Je lichtstärker die Optik ist, desto schwerer wird es für ein Okular, auch die Randbereiche des Sichtfelds sauber abzubilden. Einfache und meist günstige Bauarten zeigen größere Verzerrungen, bzw. Unschärfen am Bildfeldrand. Besonders bei Spiegelteleskopen nach Newton weisen diese Okulare dann komaartige Verzeichnungen der Sterne am Rand auf.

Okulare haben verschiedene Brennweiten und Durchmesser. (Bild: Torsten Gueths)

Barlowlinsen

Es gibt die Möglichkeit, mittels einer Barlowlinse die Brennweite des Fernrohrs zu verlängern und damit die Vergrößerung eines Okulars zu erhöhen. Häufig werden Verlängerungsfaktoren von 2× bis 3× angeboten. Wichtig ist hierbei, dass diese Linsen mindestens achromatisch, besser apochromatisch (= farbrein) sind, sonst werden unerwünschte Farbsäume an den Beobachtungsobjekten erzeugt. Über eine sinnvolle Abstufung der Vergrößerungen sollten Sie sich Gedanken machen. Wenn Sie nur eine bestimmte Vergrößerung benötigen, ist der Kauf eines entsprechenden Okulars besser.

Eine Barlowlinse verlängert die Brennweite. (Bild: Torsten Gueths)

Filter

So wie eine Sonnenbrille unsere Umwelt in etwas anderen Farben zeigt, weil sie einen Teil des Lichtspektrums abblockt, sorgen Filter dafür, dass wir je nach Eigenschaften des durchgelassenen Teils des Lichtspektrums unterschiedliche Strukturen eines Objekts erkennen können oder einfach ihr Kontrast allgemein gesteigert wird. Filter werden an das fernrohrseitige Ende eines Okulars eingeschraubt. Sie finden Filterungen nach Farben für Planeten, die Lichtverschmutzung reduzierende Kontraststeigerungen für Deep-Sky-Objekte und farbneutrale Dämpfgläser zur Reduktion von Helligkeiten.
Sonnenfilter hingegen werden vor dem Objektiv angebracht. Wir warnen eindringlich vor der Verwendung von okularseitigen Sonnenfiltern, wie sie Einsteiger-Teleskopen beiliegen. Diese werden durch das gebündelte Licht überhitzt und können platzen, was ernsthafte Schäden am Auge hervorrufen kann!

Sonnenbeobachtung nur mit Sonnenfilter vor dem Objektiv! (Bild: Sven Melchert)

Montierungen

Eine Fernrohrmontierung trägt das Teleskop. Sie besteht aus zwei rechtwinklig zueinander verbundenen Achsen, mit denen gewährleistet wird, dass wir mit dem angeschraubten Teleskop jeden Punkt oberhalb des Horizonts anfahren können. Montierungen gibt es grundsätzlich in zwei Bauarten:
Bei der azimutalen Montierung ist eine Achse senkrecht, die andere waagerecht ausgerichtet. Man dreht das Fernrohr entlang des Horizonts und stellt die Höhe mit der anderen Achse ein. Das ist die einfachste und „natürliche“ Ausrichtung eines Fernrohrs und für visuelle Beobachtungen ausreichend.

Teleskop auf azimutaler Montierung. (Bild: Torsten Gueths)

Ein Sonderfall dieses Montierungstyps ist die Dobson-Montierung. Hierbei werden im Allgemeinen große Newtonteleskope auf sogenannte „Rockerboxen“ gesetzt, deren Achsen große Scheiben sind, die auf Gleitlagern laufen. Somit werden Newtonteleskope von 20 cm bis hin zu 50 cm Durchmesser transportierbar und können ihr enormes Lichtsammelpotenzial für visuelle Deep-Sky-Beobachtungen entfalten.

Das Dobson-Teleskop, hier selbst gebaut. (Bild. Torsten Gueths)

Die äquatoriale (parallaktische) Montierung unterscheidet sich durch die Anwinklung der Azimutachse um den Betrag des Breitengrads des Beobachtungsorts. Somit wird sie zur sogenannten Polachse, die parallel zur Erdachse auf den Himmelspol zeigt. Über ein Getriebe und einer meist elektronisch gesteuerten Nachführung wird die Erddrehung nur mit einer Achse motorisch ausgeglichen und die Langzeitfotografie ist möglich. Die Ausrichtung auf den Pol erfolgt bei Montierungen häufig über ein Polsucherfernrohr, was in der Mitte der durchbohrten Polachse angebracht ist.

Die deutsche Montierung. (Bild: Torsten Gueths)
Mit dem Polsucher wird die Montierung auf den Himmelspol ausgerichtet. (Bild: Sven Melchert)

Die klassische deutsche Montierung ist vielseitig einsetzbar, benötigt jedoch massive Gegengewichte und die Bewegungsfreiheit ist etwas eingeschränkter als bei einer Gabelmontierung.
Skytracker sind kleine parallaktische Montierungen, die eine Kamera mit Brennweiten bis 200 mm ohne weitere Leitfernrohre automatisch nachführen. Sie sind gut für die Reise in dunkle Regionen geeignet.
Auch wenn die parallaktische Montierung für die Fotografie und Nachführung prädestiniert ist, gibt es motorische Antriebe für azimutale Montierungen, die sogar die Fotografie mit nicht zu langen Belichtungszeiten von bis zu 30 Sekunden ermöglichen.
Eine GoTo-Montierung ist eine der vorgenannten Bauarten mit einer Elektronik, die ein automatisches Auffinden von Objekten ermöglichen kann. Im Abschnitt 4.3 wird auf deren Vor- und Nachteile eingegangen.

Stativ

Dass das Stativ zuletzt genannt wird, heißt nicht, dass es weniger wichtig ist. Die Kette ist nur so stark wie das schwächste Glied, daher muss das Stativ so stabil und schwingungsfrei sein wie möglich. Allgemein werden Dreibeinstative verwendet, die wackelfrei sind und verstellbar sein müssen, um Bodenunebenheiten auszugleichen. Für eine permanente Aufstellungen wird eine Säule verwendet.

Auf was man vor dem Erwerb eines Fernrohrs achten sollte:

Vergrößerung

Die Vergrößerung eines Fernrohrs wird durch das Okular nach der folgenden Formel bestimmt:
FObjektiv / fOkular = V
(F, f = Brennweite in mm, V = Vergrößerung)
Ihr Teleskop hat eine Minimalvergrößerung, die sich aus dem nächtlichen Pupillendurchmesser Ihrer Augen ableitet. Allgemein öffnet sich Ihre Pupille bei Dunkelheit auf rund 6 – 8 mm, wobei dieser Durchmesser im Alter abnimmt. Die „Austrittspupille“ am Okular stellt sozusagen das Abbild der Eintrittspupille (= Fernrohrobjektiv) dar und sollte nicht größer sein als die Pupille des Beobachters, damit die Lichtmenge nicht beschnitten wird.
Sie berechnet sich wie folgt:
DObjektiv / V = dPupille
Umgestellt zur Ermittlung der Mindestvergrößerung:
DObjektiv / dPupille = Vmin
(D, d = Durchmesser in mm)
Ein Fernrohr mit einem Objektiv von 100 mm Durchmesser benötigt also mindestens eine Vergrößerung von 17 ×, wenn Ihre an das Dunkle adaptierten Augen einen Pupillendurchmesser von 6 mm haben.
Die Okulare sollten einen Durchmesser der Steckhülse von entweder 1¼ Zoll (= 31,7 mm) oder 2 Zoll (= 50,8 mm) haben. Dann können Sie andere entsprechende Okulare nachkaufen.
Ihr Teleskop hat auch eine Maximalvergrößerung, die sich nach folgender Faustformel ermitteln lässt:
DObjektiv × 2 = Vmax
(D = Durchmesser in mm)
Das besagte 100-mm-Fernrohr lässt also rund 200 × an maximaler Vergrößerung zu, wenn die Optik gut ist und die Luft ruhig.
Sie können zwar höher vergrößern, doch sehen Sie nicht mehr Details. Genauso wenig, wie wenn Sie Ihren HD-Fernseher mit einer Lupe betrachten würden. Bei übertriebener Vergrößerung erscheint das Bild des Objekts zwar wie erwünscht größer, jedoch unschärfer und noch dunkler. Leider geben viele Hersteller von Einsteigerteleskopen Vergrößerungen an, die bis zu 500-fach reichen. Die optischen Elemente erzeugen das zwar in der Tat, doch sind diese Vergrößerungen nicht nutzbar: das unscharfe, dunkle Bild, die wackelige Montierung und ein unsicheres „Scharfstellen“ verleiden Ihnen jeden Beobachtungsgenuss. Das ist leider ein Marketing-Gag, der dem unbedarften Konsumenten damit eine höhere Leistung suggerieren soll.

Saturn bei optimaler Vergrößerung. (Bild: Sven Melchert)
Saturn bei zu hoher Vergrößerung. (Bild: Sven Melchert)

Wenn das Fernrohr mit einem Sucherfernrohr angeboten wird, achten Sie darauf, dass dieser Sucher achromatisch ist. Billige Geräte verwenden häufig nur einfache Linsen, die stark abgeblendet werden und kaum Sterne zeigen. Die Suchhilfe ist dann stark eingeschränkt.
In den Fernrohrdaten findet sich auch die Lichtstärke. Sie bezeichnet das Verhältnis von Objektivdurchmesser D zu Objektivbrennweite F. und entspricht der Blende bei der Fotografie.
FObjektiv / DObjektiv = n
(F und D in mm)
Für die visuelle Beobachtung ist mehr der Objektivdurchmesser entscheidend. Allerdings erzeugen sehr lichtstarke Optiken (n = 5 bis 3) gerne Randverzeichnungen, die das Bild bei geringeren Vergrößerungen weniger brillant erscheinen lassen.
„Wie weit kann man mit dem Fernrohr sehen“? ist eine häufig gestellte Frage in einer Volkssternwarte. Die Antwort ist abhängig von der Größe des Teleskops und der Himmelsgüte. Bereits mit bloßen Augen können Sie eine Galaxie in 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung sehen: den Andromedanebel! Die Sichtbarkeit eines Objekts hängt von seiner Helligkeit und seiner Entfernung ab. Astronomen geben daher zwei andere Kriterien für die Leistungsfähigkeit eines Teleskops an: Die Grenzgröße und das Auflösungsvermögen.
Die Grenzgröße, d.h. die Helligkeit des schwächsten, gerade so mit bloßen Augen erkennbaren Sterns in einer mondlosen, klaren Nacht, beträgt 6 bis 7 mag bei natürlichen Bedingungen fern der künstlichen Lichtquellen.
Die folgende Tabelle gibt im Gegensatz zu anderen Quellen Grenzgrößenbereiche anstelle von fixen Werten an. Diese können zwar akademisch berechnet werden, variieren in der Praxis jedoch stark je nach Beobachter und der angewendeten Vergrößerung sowie der Güte des Instruments und der Luftruhe.
Das Auflösungsvermögen bezeichnet die Fähigkeit einer Optik, zwei dicht beieinander stehende Lichtpunkte bzw. Sterne gerade noch voneinander trennen zu können. Die Angabe erfolgt in Bogensekunden (”), dem 3600. Teil eines Winkelgrads. Zur Veranschaulichung: Eine Bogensekunde ist der Winkel, unter dem Ihnen eine 1-Euro-Münze in rund vier Kilometer Entfernung erscheint!

Montierung

Allzu oft strebt man nach der größten Optik, vergisst dabei aber gern, dass diese auch eine stabile Montierung benötigt, damit das Bild ­einigermaßen schwingungsfrei fokussiert und beobachtet werden kann.
Achten Sie nicht auf im Werbetext angegebene Attribute wie „solide“, „schwer“ oder ähnliche. Beurteilen Sie lieber das Erscheinungsbild der Montierung im Vergleich zu anderen Ausführungen bzw. testen sie es. Wenn ein Fernrohr nach einem leichten Schubs noch nach mehr als drei Sekunden zittert, sind Montierung und/oder Stativ nicht ausreichend dimensioniert. Prüfen Sie auch den Aufbau: Wenn Schrauben nicht richtig angezogen sind, kann keine Stabilität erwartet werden.

Gut: das Stativ ist solide, die Montierung trägt ein nicht zu großes Teleskop. (Bild: Torsten Gueths)

Stativ

Eine solide Montierung benötigt auch ein solides Stativ. Ein Hinweis auf die Stabilität gibt die Bauweise: Je gedrungener sie wirkt, umso stabiler wird das Stativ sein. Können Sie die Stativbeine bereits mit geringem Kraftaufwand verdrehen, sehen Sie lieber von einem Kauf ab.
Man sollte den Anbietern von Teleskopen keinen Vorwurf machen: Jeder hat auch seine persönliche Vorstellung von „stabil“ oder „brillant“. Und die Angabe von zum Beispiel „10 kg Tragkraft“ bei einer Montierung kann nur als Orientierungswert gelten und ist neben dem Gewicht auch abhängig von den Abmessungen des Fernrohrtubus: Ein 5 kg schweres, 20 cm durchmessendes Schmidt-Cassegrain-Teleskop mit 40 cm kurzem Tubus hat ein geringeres Trägheitsmoment als ein gleich schwerer, aber 100 cm langer Refraktor mit 12-cm-Objektiv.
Was Sie angesichts dieser Instrumentenvielfalt beruhigen sollte, ist, dass der alte Spruch des Fernrohrbauers Anton Staus noch immer gilt: „Jedes Fernrohr findet seinen Himmel.“
Ob Sie ein einfaches Fernglas für entspannte Weitfeldbeobachtungen und flexiblen Einsatz oder eine stationäre Sternwarte für die Fotografie einsetzen wollen: „Der Zweck heiligt die Ausrüstung“. Wichtig ist, dass die Qualität hinsichtlich der Optik und Mechanik so gut ist, dass sie Ihr Beobachtungserlebnis zufriedenstellt. Wo Ihre persönliche Zufriedenheit beginnt, ist natürlich sehr individuell und muss ausgetestet werden. Dafür eignet sich der Besuch eines Teleskoptreffens.

Einfache Verbesserungen eines Fernrohrs

Da steht es nun, das schöne neue Fernrohr, frisch glänzend aus der Fabrik. Nach einiger Zeit der Beobachtung oder auch im Vergleich mit dem Instrument eines Bekannten bemerkt man vielleicht doch die eine oder andere Schwäche: Das Stativ könnte stabiler sein, damit das Bild nach einer Berührung nicht so zittert; der Sucher ist wacklig und zu klein; die Okulare erlauben nur ein sehr schmales Sichtfeld, und so weiter. Das sollte Sie nicht beunruhigen, denn es gibt Möglichkeiten zur Verbesserung:
Höherwertige Okulare kann man nachkaufen und durch den standardisierten Anschluss von 31,7 mm oder 50,8 mm später an jedem anderen Fernrohr verwenden.
Ist das Stativ zu labil und verdrehen sich die Beine, so kann man es entweder mit Streben stabilisieren oder eine solidere Variante kaufen.
Wenn es sich um ein Spiegelteleskop handelt, kann es sein, dass die Justierung der optischen Bauteile zueinander nicht mehr stimmt. Dann muss man diese wieder zueinander zentrieren, und das Bild ist optimal. Testen Sie es, indem Sie einen Stern in der Bildmitte scharf stellen. Zieht er sich kurz vor dem Erreichen des Brennpunkts asymmetrisch zusammen, dann benötigt Ihre Teleskopoptik vermutlich eine Neujustage.
Zeigt sich durch Vergleiche, dass die Bildqualität nicht so gut zu sein scheint, dann kann man versuchen, zum Beispiel 5 mm des Objektivs mit einem Pappring abzublenden. Häufig verbessert sich dadurch die Schärfe der Abbildung, was dann den geringen Lichtverlust mehr als ausgleicht.
Erkennen Sie einen Lichtreflex im Okularsichtfeld bei hellen Objekten oder am Tage, der das Bild stört oder es in schwachem Kontrast erscheinen lässt? Dann versuchen Sie die Stelle zu finden, die den Reflex verursacht. Das kann ein glatter Plastikring am Objektiv sein oder im Okularauszug eine reflektierende Hülse. Diese kann man mit schwarzem Klebevelours auskleiden und so die Lichtreflexe verringern. Plötzlich haben Sie ein viel kontrastreicheres und ästhetisches Bild.
Vielleicht haben Sie bei erfolgreichen Verbesserungen sogar „Blut geleckt“, möchten gerne weitere Um- oder Selbstbauten vornehmen und benötigen Ratschläge, dann wenden Sie sich an die VdS-Fachgruppe Amateurteleskope/Selbstbau.
Dass es nicht nur auf die technischen Instrumente, sondern auch auf die Fähigkeiten und Erfahrungen des Beobachters sowie die Witterungsbedingungen und lokalen Einflüsse ankommt, werden Sie in den folgenden Kapiteln erfahren. Viele Beobachtungsobjekte benötigen individuelle Umstände für eine erfolgreiche Beobachtung.
Apropos Wetter: Unser Beobachtungserfolg wird durch die Wetterlage beeinflusst, die in unseren Regionen leider allzu oft weniger ­erbaulich ist. Sie können aus der Not eine ­Tugend machen und die sehr mannigfaltigen Wetterphänomene beobachten oder fotografieren, wenn das Wetter Ihnen nicht die benötigte Himmelsklarheit bringt. Die VdS-Fachgruppe Atmosphärische Erscheinungen kann Ihnen Erklärungen der Erscheinungen geben.

Wolken stören die Beobachtung, zeigen aber auch Phänomene wie Nebensonnen. (Bild: Sven Melchert)