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Kleiner Teleskop Crash-Kurs für Einsteiger

Über Teleskope, Öffnung, Brennweite, Okulare, Sucher, Montierung und Stativ

Was gibt es für Teleskope?

Es gibt verschiedene Teleskoparten. Man unterscheidet die Teleskope grundlegend erstmal nach der Art der Lichtbündelung durch das Objektiv mittels Linse oder Spiegel. Demnach spricht man von einem Linsenteleskop bzw. Refraktor oder Spiegelteleskop bzw. Reflektor. Bei den Reflektoren gibt es noch Bauarten, die mit einer zusätzlichen Korrekturlinse oder Korrektorplatte im Strahlengang ausgestattet sind (katadioptrische Teleskope, Schmidt-Cassegrain oder Maksutov-Cassegrain Teleskope).

Man kann die Teleskope in 3 große Gruppen einteilen: Der Einblick ist bei den Teleskoparten unterschiedlich. Bei Linsenteleskopen und einigen Spiegelteleskopen mit Korrekturplatte schaut man von hinten in das Teleskop. Bei den normalen Spiegelteleskopen ist der Einblick immer seitlich oben am Teleskop. Spiegelteleskope haben immer einen kleinen Spiegel (Fangspiegel) im Strahlengang, um das Bild seitlich (Newton-Teleskop) oder gar durch ein Loch im Hauptspiegel aus dem Strahlengang hinauszuprojizieren. Sonst müßte man sich direkt vor den Spiegel stellen, um das reflektierte Bild zu sehen und folglich nur sich selber betrachten können.

Achten sie jeweils auf die Position des Einblicks bzw. Okularauszuges

Ein Refraktor

Ein Reflektor/Newton

Ein Maksutov

Beachten sie: Kein optisches System bildet aus physikalischen Gründen fehlerfrei ab. Diese Abbildungsfehler einer Optik können aber durch Zusatzlinsen minimiert werden. Bei Refraktoren gibt es daher verschiedene Systeme.
Bei Spiegeln erzeugen kugelförmig geschliffene Spiegel auffälligere Abbildungsfehler als parabolisch geschliffene. Bei Maksutov und Schmidt-Cassegrain Teleskopen werden diese Abbildungsfehler durch eine zusätzliche Korrekturplatte im Strahlengang minimiert. Die Qualität der Optik ist daher auch so ziemlich das "A und O". Die Stärke der Abbildungsfehler sind auch im Zusammenhang mit der Brennweite unterschiedlich auffällig. Einen aufschlußreichen Artikel zu Abbildungsfehlern habe ich im Internet gefunden.

Die unterschiedlichen Systeme haben natürlich jeweils Vor- und Nachteile.

Refraktor


Strahlengang beim Refraktor


Bei einem Refraktor wird das Licht durch Glaslinsen umgelenkt. Der Refraktor bietet von allen Teleskoparten das kontrastreichste Bild, da sich nichts im Strahlengang befindet. Das sichtbare Licht besteht aber aus einem Spektrum unterschiedlicher Farben mit unterschiedlichen Wellenlängen. Da das Licht durch das Glas hindurch fällt, lenkt die Linse die Farben mit ihren unterschiedlichen Wellenlängen auch unterschiedlich ab. Dies sieht man dann an einem Farbsaum um eine Lichtquelle. Das kann je nach Stärke zu einer Unschärfe des Bildes führen. Durch eine lange Bauweise im Verhältnis zur Öffnung, besondere Glassorten oder Zusatzlinsen kann dieser Farbfehler reduziert werden. Daher gibt es gibt es unterschiedliche mehrlinsige Systeme.

Das heutzutage einfachste aber gebräuchlichste System ist ein Fraunhofer-Achromat. Dieses 2-linsige System mit Luftspalt lässt sich bis zu einer Öffnung von 100mm bei entsprechend langer Brennweite recht kostengünstig herstellen und hat dennoch relativ wenig Farbfehler. 2- oder mehrlinsige ED Systeme und besonders 3-linsige Apochromaten bieten eine wesentlich bessere Korrektur, allerdings zu einem deutlich höheren Preis.
Meist haben Refraktoren im Verhältnis zur Öffnung recht lange Brennweiten, um ihren Vorteil mit sehr hohem Kontrast bei geringen Farbfehlern im Hochvergrößerungsbereich ausspielen zu können. Aber auch Refraktoren mit kurzer Brennweite finden ihren Einsatz. Sie werden dagegen gerne für Großfeldbeobachtungen genommen. Man bezeichnet sie als "Rich-Field" Geräte.

Man schaut beim Refraktor von hinten durch das Okular. Um immer einen bequemen Einblick zu haben, ist ein Umlenkspiegel am Okularauszug anzuraten.

Reflektor nach Newton


Strahlengang beim Newton-Teleskop


Es gibt Reflektoren unterschiedlicher Bauweise. Der gebräuchlichste Reflektor ist der sogenannte "Newton". Den Namen erhielt dieses Teleskop nach seinem Erfinder Sir Isaac Newton (1643-1727). Anders als beim Refraktor fällt das Licht durch den Tubus auf einen Hauptspiegel am Boden des Teleskops. Dort wird das Licht wieder zum Ausgang reflektiert und in der Mitte des Tubus von einem kleinen um 45° gekippten Spiegel, dem sogenannten Fangspiegel, aus dem Tubus seitlich heraus zum Okularauszug gelenkt. Die Bündelung des Lichts erfolgt, weil der Hauptspiegel rund oder parabolisch geschliffen ist. Da das Licht hier kein Glas durchqueren muss, gibt es auch keinerlei Farbsäume. Allerdings zeigt jeder Newton je nach Qualität zum Bildrand hin mehr oder weniger auffällige Verzeichnungen, das sogenannte "Newton-Koma".

Den Fangspiegel in der Mitte des Teleskops sieht man beim Beobachten mit einem Okular nicht. Der Hauptspiegel wird aber durch den Fangspiegel mit seinen Halterungen abgeschattet, wodurch der Kontrast etwas abnimmt. Diese Abschattung nennt man Obstruktion. Die Obstruktion wird im Verhältnis von kleinem Fangspiegeldurchmesser zum Hauptspiegeldurchmesser in Prozent angegeben, also linear und nicht flächenbezogen. Beispiel: Ein 50mm Fangspiegel erzeugt bei einem 150mm Hauptspiegel eine Obstruktion von 33%. Je geringer die Obstruktion, um so besser der Kontrast, aber um so kleiner wird auch das sichtbare Gesichtsfeld. So gibt es beispielsweise Planetennewtons mit kleinerem und fotografisch optimierte Newtons mit größerem Fangspiegel.

Haupt- und Fangspiegel müssen im Tubus und zueinander genau ausgerichtet sein, damit das Bild richtig und scharf abgebildet wird. Da schon minimale Veränderungen das Bild verschlechtern können, müssen die Spiegel je nach Konstruktion und mechanischer Stabilität des Spiegelteleskops öfter aufeinder ausgerichtet bzw. justiert werden. Man spricht auch von der Justage oder Kollimation.

Bei einem Newton kann man physikalisch und technisch bedingt keinen Umlenkspiegel nutzen. Bei Nutzung eines Stativs ist die Einblickposition am Okularauszug nach jedem Schwenken woanders. Das Teleskop muss dann in seinen Halterungen zum bequemen Einblick gedreht werden.

Aufgrund der Eigenschaften wird allgemein behauptet, Reflektoren (Newtons) eignen sich gut für Gasnebel und Galaxien (wegen der Öffnung) und Refraktoren für Planeten und Mond. Das eine schließt hier aber das andere natürlich nicht aus.
Als gängige Einsteigerteleskope werden wegen des besseren Preis/Öffnungsverhältnisses auch gerne Newtons genommen.


Der Hauptspiegel sollte parabolisch geschliffen sein, dieser hat im Idealfall außer dem erwähnten Newton Koma keine Abbildungsfehler. Man sollte beim Kauf darauf achten, daß auf die Optik mindestens eine "beugungsbegrenzte" Abbildung garantiert wird. Es werden im Einsteigersektor auch Newtons mit kugelförmig geschliffenen Spiegeln angeboten. Die stärkeren Abbildungsfehler bei einem solchen Spiegel werden dann durch eine längere Bauweise kompensiert (z.B. 114/900 Newton). Sogenannte "katadioptrische" Systeme mit kugelförmig geschliffenem Spiegel und Korrektorelement im Okularauszug sind im Niedrigpreissektor meist nicht von guter Abbildungsqualität und schwer zu justieren.
Ein anderes Teleskop nach Newton Bauart ist der "Maksutov-Newton", mit einem Korrektorelement am Tubuseingang.

Reflektor nach Maksutov- oder Schmidt-Cassegrain Prinzip


Strahlengang beim Maksutov- Cassegrain (MC), Schmidt-Cassegrain (SC)


Die Reflektoren nach Cassegrain Bauart unterscheiden sich vom Newton zum Einen dadurch, daß das Licht nicht seitlich aus dem Tubus, sondern durch ein Loch im Hauptspiegel nach unten gelenkt wird. Da bei dem Loch der Hauptspiegel durch den Fangspiegel abgeschattet wird, gibt es keine Einbußen in der Abbildung. Der Einblick ist wie beim Refraktor hinten und ein Umlenkspiegel kann auch genutzt werden. Ein weiters wichtiges Merkmal dieser Teleskope ist eine Korrektorplatte in der Tubusöffnung, mit der Bildfehler nahezu komplett korrigiert werden sollen. Auf die Korrektorplatte ist der Fangspiegel bei einigen Systemen aufgedampf. Der Fangspiegel auf der Platte ist nicht plan, was in dem Schema hier nicht wiedergegeben ist. Maksutov-Cassegrain und Schmidt-Cassegrain unterscheiden sich durch eine unterschiedlich geformte Korrektorplatte. Durch die Anbringung des Fangspiegels an der Korrektorplatte entfällt eine zusätzliche Obstruktion durch Streben.

Cassegrain Teleskope sind sehr kompliziert und schwierig zu fertigen, besonders die Korrektorplatte muss von excellenter Qualität sein. Deswegen sind diese Teleskope recht teuer. Maksutov- Cassegrain und Schmidt-Cassegrain Teleskope werden in der Abbildungsleistung häufig sehr kontrovers diskutiert, hier gibt es wohl auch große Qualitätsunterschiede. Sie sind wegen der langen Brennweite eher für Mond und Planeten besser geeignet. Demgegenüber steht aber eine relativ große Obstruktion. Trotzdem werden sie teilweise sogar als "Planetenspezialisten" bezeichnet. Der größte Vorteil liegt aber in der Kompaktheit und damit der guten Transportabilität sowie dem Handling.

Man sagt, die Schmidt-Cassegrains seien günstiger als die Maksutovs, dafür wäre aber die Schärfe des Maksutovs ein wenig besser.

Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis

Die Abbildungsleistung eines Teleskops, also Lichtsammelvermögen, Maximalvergößerung und die primären Abbildungseigenschaften werden in erster Linie durch Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis vorgegeben. Dies sind die ersten wichtigen Daten, die man braucht, um zu wissen, was das Teleskop leisten kann.
Öffnung


Das Wichtigste ist die Öffnung des Teleskopes. Mit zunehmender Größe des Objektivs steigt das Lichtsammelvermögen und das Auflösungsvermögen, d.h. die Detailwiedergabe und die allgemeine Fähigkeit zur Hochvergrößerung.
Grundsätzlich kann man sagen:

Je mehr Öffnung, um so besser.

Natürlich sind beim Objektivdurchmesser und somit der Größe des Telskops Grenzen durch Transportabilität, Bedienbarkeit und Preis gegeben. Hier muss im Einzelfall der bestmögliche Kompromiss gewählt werden. Ein überdimensioniertes Teleskop, das nur zu Hause steht macht keinen Sinn.

Die Öffnung wird in Millimetern aber auch oft in Zoll angegeben. Ein Zoll sind ca. 2,5 cm (genau 2,538 cm) und das wird mit Anführungszeichen hinter der Zahl kenntlich gemacht. Also bei meinem 150mm Spiegel sind das grob gerechnet etwa 6". Genau umgerechnet sind es aber 5,9".
Brennweite


Mit Brennweite bezeichnet man den Abstand der Objektivebene bis zum Bündelungspunkt der gebündelten Lichtstrahlen, dem Brennpunkt. Vieleicht haben sie schon einmal mit einer Lupe und dem Sonnenlicht ein Feuer entfacht, dann wissen sie woher der Name kommt.


Die Brennweite bestimmt den Abbildungsmaßstab der Optik absolut bzw. wie hoch das Teleskop vergrößert. Ein Teleskop mit 1000mm Brennweite vergrößert beispielsweise doppelt so viel, wie eines mit 500mm Brennweite.
Öffungsverhältnis


Das "Öffungsverhältnis" ist für eine Reihe von Eigenschaften des Teleskops und damit den Einsatzbereich (fotografisch oder zur Beobachtung) von Bedeutung. Das Öffungsverhältnis bestimmt man aus dem Verhältnis von Brennweite zu Öffnung.

Öffungsverhältnis = Brennweite : Öffnung

Das errechnete Öffungsverhältnis wird kenntlich gemacht, indem zusätzlich "f" vorangestellt wird, z.B. "f6". Bei einem Teleskop mit 750mm Brennweite und 150mm Öffnung ist das Öffungsverhältnis beispielsweise f5. Bei einem Teleskop mit 1200mm Brennweite und 150mm Öffnung ist es beispielsweise f8.

Schematische Darstellung eines relativ großen Öffnungsverhältnisses


Schematische Darstellung eines relativ kleinen Öffnungsverhältnisses


Da das Licht unterschiedlich stark umgelenkt wird, führt ein großes Öffnungsverhätltnis zu deutlich anderen Abbildungseigenschaften als ein kleines Öffnungsverhältnis.
  • Großes Öffnungsverhältnis (ab f6)
  • kleineres sichtbares Gesichtsfeld
  • geringere Abbildungsfehler
  • längere Belichtungszeiten bei Astrofotografie
  • einfache günstige Okulare sind verwendbar
  • Hochvergrößerung mit Okularen mit gutem Einblickverhalten erreichbar
  • besserer Kontrast bei Hochvergrößerung (Newton)
  • bei Reflektoren muss die Exaktheit der Ausrichtung der Spiegel nicht zu genau sein (Justage-unempfindlich)
  • größere Baulänge
  • Gut für: Mond,Planeten, kleine Deep-Sky Objekte
  • Kleines Öffnungsverhältnis (f4-f5)
  • größeres sichtbares Gesichtsfeld
  • stärkere Abbildungsfehler
  • kürzere Belichtungszeiten bei Astrofotografie
  • teuerere aufwendigere Okulare sind für akzeptable Abbildung notwendig
  • Hochvergrößerung nur mit Okularen mit ungünstigem Einblickverhalten erreichbar, oder teuere Okulare
  • geminderter Kontrast bei Hochvergrößerung (Newton)
  • bei Reflektoren muss die Exaktheit der Ausrichtung der Spiegel sehr genau sein (Justage-empfindlich)
  • geringere Baulänge
  • Gut für: Astrofotografie, großflächige Deep-Sky Objekte
Teleskope mit großem Öffnungsverhältnis bezeichnet man auch als "langsame" und Teleskope mit kleinerem Öffnungsverhältnis als "schnelle" Systeme. Refraktoren haben meist ein großes Öffnungsverhältnis, um die Farbfehler gering bzu halten. Es gibt aber auch schöne kompakte Großfeldrefraktoren mit kleinem Öffnungsverhältnis, die entweder sehr gut korrigiert sind oder wo man zugunsten der Kompaktheit Farbfehler in Kauf nimmt. Bei Newtons werden visuell gerne f6 Instrumente genommen. Aber auch f5 Instrumente sind ein gern gewählter Kompromiss zwischen fotografischer und visueller Anwendung. f8-f10 Newtons finden speziell in der Planetenbeobachtung ihren Einsatz. f4 Newtons werden eher fotografisch genutzt.

Zu Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis findet man in der Teleskopbeschreibung immer mindestens 2 Angaben. Wie man meinen Seiten entnehmen kann, habe ich beispielsweise einen 150/750 Skywatcher Newton. Die erste Zahl gibt hier die Öffnung des Systems in Millimetern an, bei diesem Beispiel sind das 150mm. Die zweite Zahl gibt hier die Brennweite in Millimetern an, hier sind das 750mm. Sehr oft findet man auch Teleskopangaben mit der Öffnung in Zoll und dem Öffnungsverhältnis. Mein 150/750 Skywatcher wird auch als ein 6" / f5 Newton, mein 200/1000 GSO als ein 8" / f5 Newton bezeichnet.
Bei Suchern und Feldstechern ist die Angabe der Kennzahlen meist nicht so! Bei diesen wird zuerst die Vergrößerung und dann die Öffnung in Millimetern angegeben. Darum wird hier das Multiplikationszeichen benutzt. Also ein 6x30 Sucher hat 6-fache Vergrößerung bei 30mm Öffnung. Ein 10x50 Feldstecher hat 10-fache Vergrößerung bei 50mm Öffnung.


Zollumrechner und Öffnungsverhältnisberechner
Komma bitte als Punkt schreiben
Objektivdurchmesser in mm: mm
Brennweite Teleskop in mm: mm
   
Objektivdurchmesser in Zoll: mm
Öffnungsverhältnis: mm

* nur Objektivdurchmesser

Objektivdurchmesser in Zoll: " m
Öffnungsverhältnis:                     f m
   
Objektivdurchmesser in mm: mm
Brennweite in mm: mm




Kleinster sinnvoller Objektivdurchmesser für Teleskope ist übrigens 60mm bei Refraktoren und 75mm bei Reflektoren.

Okulare, Vergrößerung

Wie vergrößert man nun?

Dazu benötigt man ein Okular. Ein Okular bildet erst das Bild auf das Auge ab. Ohne Okular können sie nicht beobachten, denn das Auge kann kein Bild aus den kegelförmig ankommenden Lichtstrahlen aufnehmen. Durch das Okular werden diese wieder paralell umgelenkt, das heißt für das Auge aufbereitet.


Das Okular wird in den Okularauszug gesteckt und mit diesem wird durch vor- und zurückfahren scharf gestellt (fokussiert).
Auch bei den Okularen gibt es verschiedene Bauarten, die aus Kombinationen mehrerer Linsen bestehen (Okulartypen). Ähnlich wie beim Refraktor können durch mehrere Linsen Abbildungsfehler minimiert werden. Aber auch das Einblickverhalten und das Sichtfeld kann beeinflusst werden. So gibt es beispielsweise Weitwinkelokulare, Okulare für Brillenträger oder spezielle Planetenokulare. Bei vielen Linsen leidet aber auch die Lichtdurchlässigkeit (Transmission) etwas. Eine Vergütung der Linsen und geschwärzte Linsenkanten sorgen für mehr Kontrast und weniger störende Reflektionen durch Streulicht.

Okulare sind für unterschiedliche Teleskopsysteme und Öffnungsverhältnisse auch unterschiedlich gut geeignet. Ein Okular, das beispielsweise an einem f8 Refraktor ein gutes Bild liefert, muss dasselbe Ergebnis nicht auch an einem f5 Newton zeigen. Es lohnt sich daher verschiedene Okulare an seinem Teleskop direkt zu vergleichen, und dann erst eine Kaufentscheidung zu treffen.
Je nach Anspruch kann man bei Okularen zwischen etwa 30€ für einfache Kellner Okulare und 500€ für beispielsweise beste Naglerokulare ausgeben. Für den Einstieg werden oft Kellner und Plössl Okulare empfohlen. Vom Preis her sind es moderate und bei guter Qualität auch brauchbare Okulare.

Wie ein Linsenteleskop, so hat ein Okular auch eine Brennweite, die meist auf dem Okular selbst mit angegeben ist. Die Brennweite des Okulares entscheidet über den Vergrößerungsfaktor.
Je größer die Brennweite des Okulares, um so kleiner der Vergrößerungsfaktor und umgekehrt. Ein Okular mit 5mm Brennweite vegrößert also beispielsweise höher, als eines mit 20mm Brennweite. Der genaue Vergrößerungsfaktor ist dann aber abhängig von der Brennweite des Teleskops und ergibt sich aus dem Verhältnis von Teleskopbrennweite zu Okularbrennweite.

Vergrößerung = Brennweite Objektiv : Brennweite Okular

Bei Verwendung desselben Okulares erzielt man bei einem Teleskop mit langer Brennweite einen höheren Vergrößerungsfaktor, als bei einem mit kurzer Brennweite.

Beispiele:
Bei einem 150/750 Newton erzielt man mit einem 10mm Okular 75 fache Vergrößerung (Vergrösserung = 750 : 10). Mit einem 5mm Okular 150 fache Vergrößerung usw. ...
Bei einem 150/1000 Newton erzielt man mit einem 10mm Okular 100 fache Vergrößerung (Vergrösserung = 1000 : 10). Mit einem 5mm Okular 200 fache Vergrößerung usw. ...

Für jede Vergrößerung wird also ein anderes Okular benötigt. Es gibt aber auch Zoomokulare, die allerdings kontrovers diskutiert werden.

Vergrößerungsberechner
Eingaben in Millimetern, Komma bitte als Punkt schreiben
Brennweite Teleskop: mm
Brennweite Okular: mm



Vergrößerung:  fach



Aber vorsicht! Mit zunehmender Vergrößerung nimmt auch die Helligkeit und Qualität des Bildes ab. Oberhalb einer bestimmten Vergrößerung bringt eine weitere Vergrößerung nichts mehr. Die Bildqualität nimmt dann so stark ab, daß weniger Details sichtbar werden. Es gibt dafür Grenzwerte, die sich nach der Öffnung richten.
Man spricht von der sogenannten Maximalvergrößerung. Diese ist beim Newton durch die Abschattung auf dem Hauptspiegel durch den Fangspiegel (Obstruktion) geringer als beim Refraktor.

Faustformel für Maximalvergrößerung
Beim Refraktor Beim Reflektor
2 x Objektivdurchmesser in mm 1,5 x Objektivdurchmesser in mm


Bei der mit der Faustformel berechneten Maximalvergrößerung handelt es sich natürlich um einen groben Richtwert. Ein besonders gutes Instrument vermag eventuell höher und ein schlechteres weniger als der Richtwert zu vergrößern. Im Hochvergrößerungsbereich sind außerdem atmosphärische Einflüsse für das Beobachtungsergebnis entscheidend. In vielen Nächten können sie deswegen die theoretische Maximalvergrößerung je nach Instrument gar nicht nutzen.

Man sollte die Vergrößerung aber auch nicht zu klein wählen. Unsere Pupille ist nicht größer als 7mm. Ist das erzeugte Bild vom Okular (die sogenannte Austrittspupille) größer als unsere Pupille, so verschenkt man einfallendes Licht, und das Bild wird wiederum dunkler. Zum Alter hin wird unsere Pupille allerdings immer kleiner. Man sagt einem Menschen um die 20 eine Pupille von 7mm, einem um 50 zwischen 5 und 6 mm und einem 70 jährigen von 4mm zu. Hier gibt es aber starke individuelle Schwankungen. So wurden junge Leute mit einer Pupille von 9mm und
70 jährige mit einer von 6,8 mm bei Tests erfasst. Ein brauchbarer Richtwert ist hier etwa 6,5.

Hier können sie für ihr Teleskop noch die sinnvolle Minimal- und Maximalvergrößerung berechnen. Der vorgegebene Richtwert für die Pupillengröße lässt sich auch beliebig ändern. Okularbrennweiten größer als 50mm gibt es nicht, diese sind bei der Minimalvergrößerung rein theoretisch.

Maximal- / Minimal-
vergrößerungsberechner
Eingaben in Millimetern, Komma bitte als Punkt schreiben
    

Objektivdurchmesser: mm
Brennweite Teleskop: mm
Pupillendurchmesser: mm



Minimalvergrößerung:  fach
Brennweite des Okulares dazu:  mm 
Maximalvergrößerung:  fach
Brennweite des Okulares dazu:  mm 




Der Sucher

Bei vielen Abbildungen von Teleskopen sieht man oft ein kleines Fernrohr, das in der Nähe des Einblicks paralell angebracht ist. Dabei handelt es sich um den Sucher. Der Sucher ist ein kleines Hilfsteleskop bzw. Übersichtsteleskop, das einen recht großen Himmelsauschnitt zeigt. Damit wird das Auffinden der Objekte am Himmel erleichtert, weil das Hauptteleskop selbst in der Minimalvergrößerung meist schon eine so hohe Vergrößerung hat, daß der abgebildete Himmelsausschnitt recht klein ist.
Der Sucher hat ein Fadenkreuz, und muss so ausgerichtet sein, daß die Fadenkreuzmitte genau mit dem Ausschnitt im Hauptteleskop übereinstimmt. Man stellt das Objekt also zuerst im Sucher ins Fadenkreuz, dann erscheint das Objekt auch schon im Hauptteleskop und kann dann in Feinabstimmung in die Mitte gebracht werden.

Es gibt viele unterschiedliche Sucher. Kleiner als ein 6x30 Standardsucher sollte der Sucher nicht sein. Ein 8x50 Sucher ist wesentlich besser, da er viel heller ist. Es gibt auch Sucher mit abgewinkeltem Einblick für Newtonteleskope, sogenannte Winkelsucher, damit man auch hier bequem in den Sucher schauen kann.

9x50 Winkelsucher an einem Newtonteleskop



Die Montierung und das Stativ

Die Montierung ist das Bindeglied von Stativ und Teleskop, damit man das ganze auch drehen kann, und das kann mehr kosten, als das Teleskop selbst. Grundsätzlich sollten sie auf eine gute Stabilität der Kombination von Teleskop und Montierung achten. Gerade billige Einsteigerteleskope werden oft mit einer zu kleinen und wackeligen Montierung angeboten.

Man unterscheidet zwischen 2 grundlegenden Systemen ein Teleskop auf den Himmel zu richten, der azimutalen und der parallaktischen Montierung.


Azimutale Montierung

Eine azimutale Montierung/Aufhängung hat 2 Achsen. Die Objekte am Himmel müssen durch gleichzeitige Korrektur beider Achsen im Blickfeld gehalten werden. Bei Beobachtungen mit hohen Vergrößerungen, wie sie oft bei der Beobachtung von Mond und Planeten angewendet werden, ist die Nachführung deshalb weniger komfortabel. Astrofotografie ist nur sehr stark eingeschränkt möglich. Dafür ist diese Montierung preiswert und einfach aufzustellen.
Azimutale Montierungen werden für Erdbeobachtungen ausschließlich eingesetzt. Auch die gebräuchlichen Fotostative haben sozusagen eine azimutale Montierung.



Achse 1: Azimut, waagerechte Einstellung (entlang zum Horizont). Norden = 0°, Osten = 90°, Süden = 180°, Westen = 270°

Achse 2 : Höhe, senkrechte Einstellung.
90° = senkrecht, 0° = waagerecht


Das azimutale Koordinatensystem ist fest am Himmel in Bezug zum Beobachtungsort. Die Objekte am Himmel bewegen sich durch dieses Koordinatengitter. Ein Objekt hat also zu verschiedenen Uhrzeiten andere azimutale Koordinaten.

Die Drehung, die die Objekte dabei am Himmel vollziehen, die sogenannte Bildfeldrotation, sieht man auch im Teleskop. Die Bildfeldrotation ist leicht am Mond zu sehen. Beim Aufgehen hat er eine andere Neigung, als beim Untergehen. Er hat sich scheinbar gedreht.
Oft werden Kaufhausteleskope mit azimutalen Montierungen angeboten, da sie günstiger und für Einsteiger leichter zu bedienen sind als eine parallaktische Montierung. Jedoch sind diese Montierungen oft äußerst wackelig.

Für Newtons gibt es eine kostengünstige azimutale Aufhängung, die auf dem Boden steht, die sogenannte Rockerbox. Solche Newtons haben besondere Halterungen am Tubus für die Rockerbox und man nennt sie Dobsons. Sie sind benannt nach ihrem Erfinder John Dobson, der die Idee hatte ein Teleskop für möglichst wenig Geld nur zum Beobachten zu bauen. Er überlegte, wie man auf eine teure parallaktische Montierung verzichten kann und ersann dieses System. Ein Dobson ist so ziemlich die günstigste Variante ein Teleskop mit größtmöglicher Öffnung zu bekommen und besonders für Deep Sky Beobachtungen geeignet. Sie sind bei Sternfreunden sehr beliebt.

Eine einfache azimutale Montierung für Spektive

Ein Dobson

Ein Gitterrohrdobson

Mit freundlicher Genehmigung von J. Haas


Es gibt auch zahlreiche "Gitterrohrdobsons" mit Spiegeldurchmessern ab 25-30cm, die keinen festen Tubus haben und in Einzelelemente zerlegt werden können. Im Hobbybereich sind solch große Instrumente nur noch so gut aufzustellen und zu transportieren. Der Spiegel ist so schwer, daß der Schwerpunkt des Instruments am Boden liegt. Sie sind erwähnenswert, weil sie bei Sternfreunden, die Wert auf eine große Öffnung legen zunehmend angewendet werden. Allerdings muss man schon sehr ambitioniert sein, um mit einem so groß dimensionierten Instrument umzugehen.

Im linken Bild sehen sie einen Selbstbau eines solchen Instruments von einem schweizer Sternfreund. Auf seiner Homepage teleskopeigenbau.ch finden sie einen informativen Bericht mit vielen Bildern darüber.

Eine besondere azimutale Montierung ist die Gabelmontierung. Diese gibt es auch im Hobbybereich und meist sind sie mit einer Computersteuerung ausgestattet. Oft werden sie mit Maksutov oder Schmidt-Cassgrain Teleskopen angeboten. Diese Montierung kann auch parallaktisch eingesetzt werden, indem die Basis durch eine sogenannte Polhöhenwiege zum Himmelspol geneigt wird.

Der große Vorteil einer azimutalen Montierung liegt in der günstigen Ausgewogenheit des Systems. Da das Teleskop direkt auf einer Achse in sich selbst austariert wird, werden keine zusätzlichen Kontergewichte benötigt. Große Teleskope in Sternwarten mit mehr als 2 Meter Öffnung sind daher azimutal in einer Gabel aufgehängt. Nachführung und Korrektur der Bildfeldrotation werden mit entsprechend aufwendigen Computerprogrammen durchgefühtrt.


Parallaktische Montierung

Diese Montierung wird auch als äquatoriale bezeichnet (englisch: equatorial). Es gibt verschiedene Varianten dieser Montierung. Hier wird nur die in der Hobbyastronomie häufig eingesetzte "deutsche" Montierung beschrieben.

Eine parallaktische Montierung hat 4 Achsen, wodurch man mit einem Achsenpaar eine Achse des anderen Achsenpaares paralell zur Erdrotationsachse ausrichten kann. Um die Himmelsobjekte im Blickfeld zu halten, muss nur diese eine Achse nachgeführt werden. Die Nachführung der Objekte im Hochvergrößerungsbereich ist sehr komfortabel und Astrofotografie ist uneingeschränkt möglich. Dafür ist diese Montierung teuer und umständlicher aufzustellen.

Achse 4 ist angewinkelt an Achse 3 angebracht, damit man bei dieser Montierungsart das Teleskop um 180° durchschwenken kann. Ansonsten müsste man bei einem Wechsel der Beobachtungsrichtung von Ost nach West das Teleskop auf der Montierung immer umbauen.
Die linke Abbildung zeigt die angewinkelte Achse 4, wenn sie waagerecht steht und die rechte, wenn sie senkrecht steht. Der rote Punkt zeigt, wie Achse 3 dazu verstellt wurde.
Hierbei handelt es sich um eine rein schematische Abbildung, um das Funktionsprinzip besser darstellen zu können.

Achse 1:
Waagerechte Ausrichtung der Achse 3
zum Norden hin.
Das Stativ wird schon Richtung Norden aufgestellt, hier wird dann nur die Feineinstellung vorgenommen.
Achse 2:
Senkrechte Ausrichtung der Achse 3
Als Höhe ist der Breitengrad des Beobachtungsortes einzustellen.
Auf der Nordhalbkugel hilft als Referenzobjekt der Polarstern.
Achse 3:
Stundenachse oder Rektaszension
Einteilung in Stunden (0-24 h),
Minuten (') und Sekunden ("). Einstellung des Objekt-"Längengrads" am Himmel. Ist durch Ausrichtung mit den Achsen 1 und 2 parallel zur Erdrotationsachse. Mit dieser Achse werden die Objekte auch nachgeführt.
Achse 4:
Deklination
Einteilung in Grad (4 x 90°)
Minuten (') und Sekunden (").
Einstellung des Objekt-"Breitengrads" am Himmel gebunden an Achse 3.


Die Achsen an meiner parallaktischen Montierung ADM


Achse 4 muss zum Austarieren des Systems an der gegenüberliegenden Seite vom Teleskop mit Kontergewichten bestückt sein. Hier ist dafür meist eine Stange angebracht.





Die Achsen 1 und 2 sind an der Basis der Montierung. An Achse 1 sieht man die beiden seitlichen Schrauben zur Feineinstellung. Die Gradeinteilung an Achse 2 ist gut zu erkennen.

Die Einstellungen an den Achsen 1 und 2 werden nur zu Beginn der Beobachtung vorgenommen!
Dies nennt man auch das Ausrichten oder "Einnorden" der Montierung.
Die Beobachtungsobjekte werden dann über die Achsen 3 und 4 eingestellt.


Achse 3 wird auf den Himmelsnordpol ausgerichtet, der sich dicht beim Polarstern befindet. Auf der Südhalbkugel muss die Montierung auf den Himmelssüdpol ausgerichtet werden, hier gibt es aber keinen Referenzstern wie den Polarstern.
Zum einfacheren Ausrichten haben viele Montierungen in der Achse 3 einen kleinen Polsucher. Ein Miniteleskop sozusagen, mit dem durch die Achse selbst der Polarstern anvisiert werden kann. Für noch genaueres Ausrichten ist oft die Abweichung des Polarsterns zum Himmelspol kreisförmig in das Polsucherokular eingeätzt.

Der Polsucher meiner ADM

Blick von vorne durch die Achse auf den Polsucher

Die Schutzabdeckung



100%ig genaues Ausrichten geht nur mit der sogenannten "Scheinermethode". Dabei wird ein Stern länger beobachtet, und durch das erkennbare Abwandern des Sterns aus dem Bildfeld werden die Achsen 1 und 2 korrigiert. Dies wird mehrfach wiederholt, bis der Stern nicht mehr abwandert. Ein sehr zeitaufwendiges und kompliziertes Verfahren, das nur für Fotografie mit Langzeitbelichtung oder bei stationären Teleskopen sinnvoll ist.

Die verwendeten Objektkoordinaten für eine parallaktische Montierung sind auf ein fixes Koordinatengitter am Himmel selbst bezogen, das sich durch die Erdrotation scheinbar um uns dreht. Hier gibt es wie auf der Erde einen Längengrad (Rektaszension) und Breitengrad (Deklination) am Himmel. Es ist sozusagen eine Projektion des irdischen Koordinatensystems in den Himmel hinein, wobei sich die Erde darunter dreht. Die Objekte haben zwar eine feste Koordinate, aber diese bewegt sich wie das ganze Koordinatengitter scheinbar am Himmel.


Eine kleine parallaktische Montierung

Gerade für Einsteiger ist der Umgang mit einer parallaktischen Montierung oft verwirrend. Die intensive Auseinandersetzung mit dieser Montierung hilft aber beim Verständnis der Himmelsmechanik.

Eine parallaktische Montierung ist teurer als eine azimutale, aber auch beim Beobachten recht angenehm, besonders im Hochvergrößerungs-
bereich. Wer aber mit längeren Belichtungszeiten fotografieren möchte muß eine parallaktische Montierung nehmen. Durch die Neigung der Montierung tritt zusätzlich zu den einfacheren Nachführungseigenschaften auch keine Bildfeldrotation im Teleskop auf.
Grundsätzlich sollten sie bei einer parallaktischen Montierung sehr darauf achten, daß sie für das Teleskop ausreichend dimensioniert ist. Nichts nervt mehr, als wenn das System beim leisesten Windhauch oder beim fokussieren extrem wackelt. Bei der Fotografie sollte das System nahezu schwingungsfrei sein.
Gewichtsangaben der Hersteller zur Belastbarkeit sind mit großer Vorsicht zu genießen. Oft wird aus verkaufstrategischen Gründen die gerade noch zumutbare Maximalbelastbarkeit angegeben, was teilweise sehr grenzwertig sein kann. Von dem angegebenen maximalen Belastungsgewicht einer Montierung sollten vorsichtshalber etwa 20% abgezogen werden, um eine akzeptable Stabilität zu erhalten. Berechnen sie immer zusätzliches Gewicht durch Sucher, Okulare, Kamera, Tauschutzkappe mit ein.
Für die Belastbarkeit spielt aber nicht nur das Gewicht eine Rolle, sondern auch der Hebel, also die Länge des Tubus. Kurzbrennweitige und kurzbauende Systeme sind hier klar im Vorteil.

Und hier liegt der Nachteil der parallaktischen Montierung. Mit zunehmender Teleskopgröße muss das Achsenkreuz der Montierung immer schwerer und größer sein, und es werden schwerere Gewichte benötigt. Ab einer bestimmten Teleskopgröße ist es kaum noch möglich mit parallaktischer Montierung bei ausreichender Stabilität transportabel zu bleiben, mal abgesehen vom erheblichen Kostenfaktor.

Ein Qualitätsmerkmal ist die Genauigkeit einer Montierung, also der Fehler der Schneckentriebe. Man spricht hier von dem "Periodischen Schneckenfehler" , "periodic error" oder PE. Dieser ist besonders für Langzeitfotografie entscheident. Für Beobachtung oder Mond-/Planetenfotografie mit einer Webcam ist er zu vernachlässigen.
Mit entsprechendem computertechnischen Aufwand können sie den PE reduzieren. Ist der Fehler aber zu groß, ist dies auch nicht mehr möglich. Der Fehler wird als Abweichung am Himmel in Bogensekunden (") pro Schneckenumdrehung angegeben. Ein herstellerseits garantierter PE unter 10" ist empfehlenswert, über 20" sollte er nicht liegen.

Auch das Stativ trägt entscheidend zur Stabilität bei. Die oft bei Einsteigerteleskopen beigefügten Alu Stative sind nur als Minimallösung zu betrachten. Ein Stahlrohrstativ oder Hartholzstativ nimmt dem System deutlich Schwingung. Optimal ist die Montage auf einer Betonsäule.




In diesem kleinen Überblick sind nur die wichtigsten Grundlagen-Informationen zum schnellen Überblick für Einsteiger zusammengefasst.


tinc