Der Einstieg in die Hobbyastronomie, egal ob für die Beobachtung oder die Astrofotografie, ist kein leichter. Es ist völlig normal, dass sich die wahre Schönheit dieses Hobbies erst nach ein paar Fehlschlägen zeigt. Es bedarf einiges an Frustrationstoleranz, Durchhaltewillen, Geduld, Technikverständnis und vermutlich am wichtigsten,  anhaltende Neugier um als Anfänger den Spass an der Sache nicht zu verlieren.  Der richtige Einstieg ist entscheidend. Dazu macht es Sinn, sich zuerst mit der Theorie zu befassen und sich schlau zu machen. Wenn es dann losgeht, erfreut Euch an kleinen Fortschritten.  Dank Internet und sozialen Netzwerken ist die Community gut erreichbar und in der Regel auch sehr gesprächig und hilfsbereit. Nutzt diese Kanäle und deren Schwarmwissen! Wir werden Euch diverse hilfreiche Tipps und Tutorials im folgenden Text verlinken.

Was muss man noch mitbringen für dieses faszinierende Hobby ausser den bereits genannten Kriterien? Ein gutes räumliches und physikalisches Denken für das Verständnis der Himmelsmechanik ist mit Sicherheit hilfreich. Vorkenntnisse was die Sternbilder und Konstellationen betrifft sind ein Vorteil, aber nicht zwingend notwendig - mit Ausnahme unserers Fixsterns Polaris, welcher bei der Ausrichtung des Teleskops nützlich ist. Aber  ganz ehrlich: Auch wenn die "alten Hasen" vermutlich anderer Meinung sind, dank der heutigen Technik ist das Kennen der Sternbilder ziemlich vernachlässigbar für die Astrofotografie. Der Romantik zuliebe und auch weil es der Sache dienlich ist, sollte man aber nicht darauf verzichten, sich am Nachthimmel orientieren zu können. Schliesslich gibt es doch kaum etwas Schöneres als ein klarer, sternenbedeckter Nachthimmel und das Gefühl,  alt bekannte Sternkonstellationen wieder zu erkennen.

Basiswissen aus der Fotografie sollte hingegen zwingend vorhanden sein. Fachausdrücke wie Brennweite, Öffnungsverhältnis und Brennpunkt dürfen Euch nicht fremd sein.

Es gibt viel zu entdecken, das betrifft die Theorie genauso wie die Praxis. Nehmt`s gelassen! Falls Ihr Euch dem Hobby hingeben wollt, bringt Ihr notwendiges Wissen früher oder später zwangsläufig in Erfahrung, vorausgesetzt Ihr bleibt neugierig und habt Spass dabei.

Leider ist das Hobby teuer. Wer sich ernsthaft der Astrofotografie hingeben will, gibt in der Regel viel Geld aus. Nicht zwingend von Heute auf Morgen, aber die Beträge summieren sich. Man kann sein Budget zu Beginn aber klug einsetzen, insbesondere wenn man weiss, was man genau erreichen will.

Neben dem Satz "Es heisst Astronomie und nicht Astrologie!" ist nämlich der zweithäufigste Satz eines Hobbyastronomen in der Regel "Was willst du den tun mit deinem ersten Teleskop?".

Eines vorneweg: es gibt kein Allrounder Teleskop mit welchem man Mond, Planeten, Galaxien, Nebel und Sternhaufen gleichermassen gut beobachten und fotografieren kann.

Verschieden grosse Objekte verlangen auch nach verschieden langen Brennweiten bzw. Vergrösserungen. Das führt zwangsläufig dazu, dass verschiedene Instrumente zum Einsatz kommen. Zum Beispiel benötigen Wide-Field Aufnahmen von weitläufigen Nebeln kurze Brennweiten bis ca. 400mm, wobei die meisten Galaxien erst ab einer Brennweite von 1500mm interessant werden. Es gibt natürlich Zwischenlinsen welche Brennweiten reduzieren oder vergrössern können -  sogenannte  Reducer oder Barlowlinsen - dies ist vor allem für die Beobachtung interessant. Man sollte aber so gut es geht darauf verzichten, weil jede zusätzliche Linse im Lichtkanal (Imaging Train) die Qualität der Abbildung negativ beeinflusst. Man sollte sich also erst einmal Gedanken machen, welche Objekte man fotografieren möchte.  Was für jede Disziplin mit Sicherheit gilt: Kauft keine Billigteleskope unbekannter Marken! Damit werdet Ihr nicht glücklich und Eure Bilder nicht zufriedenstellend. Es gibt nahmhafte Marken welche eigentlich in jedem Preissegment gute Instrumente im Angebot haben.  Aber Qualität hat halt seinen Preis. Wichtiger als lange Brennweiten ist die Öffnung (Durchmesser) des Teleskops und in Relation dazu, das Öffnungsverhältnis der beiden Werte . Denn gerade für die Königsdisziplin "Deep Sky" Fotografie, also das fotografieren von Objekten ausserhalb unseres Sonnensystems, ist es wichtig, dass soviel Photonen (Licht) gesammelt werden wie möglich. Dies ist direkt abhängig von der Öffnung des Teleskops. Erst dadurch werden lichtschwache Objekte durch Langzeitbelichtung kontrastreich abgebildet.

Jedes Teleskop hat eine maximale, sinnvolle Vergrösserung. Als Faustregel gilt: Die Öffnung (Durchmesser) des Teleskops in Millimeter x 2.  Hat ein Teleskop eine Öffnung von 100mm ergibt dies eine maximale, 200-fache Vergrösserung.

Es gibt verschiedene Teleskope die sich in ihrer Bauart unterscheiden. Die gängigsten Teleskope sind Linsenteleskope (Refraktoren) oder Spiegelteleskope (Reflektoren). Grundsätzlich kann man wohl sagen, dass ein Refraktor Teleskop für den Anfänger wohl die bessere Wahl ist. Refraktoren sind einfach in der handhabe und pflegeleichter als Reflektoren. Reflektoren wie zum Beispiel das Newton Teleskop, haben jedoch den Vorteil, dass

sie durch ihre günstigere Bauweise für dasselbe Geld eine grössere Öffnung  aufweisen als Refraktoren. Dies wiederum kommt der Astrofotografie zu Gute, weil eben mehr Licht "gesammelt" wird.  Für welchen Teleskoptyp man sich entscheidet, liegt also bereits hier wieder die Frage zu Grunde, welche Objekte man anpeilen möchte.

Eine konkrete Teleskop Kaufempfehlung für den Astrofotografie Einstieg, können wir also an dieser Stelle nicht abschliessend aussprechen.  Der erfahrene Astrofotograf Daniel Nimmervoll, fasst in seinem ausführlichen Video die Kriterien für einen Kaufentscheid nochmals gut zusammen.

Teleskope und das dazugehörige Equipment haben Gewicht. Man sollte sich auch die Frage stellen, wo das Teleskop benutzt wird. Im urbanen Gebiet ist die Lichtverschmutzung ein fieser Geselle der die Sicht auf die Sterne trübt. Für die Astrofotografie gibt es zwar mittlerweile gute sogenannte "Light Pollution" oder "Ultra High Contrast"  Filter, welche der Lichtverschmutzung sehr gut entgegenwirken.  Nichts ersetzt jedoch eine klar Nacht, weit entfernt von störenden Lichtquellen.  Möchte ich also mein Teleskop lokal auf meiner Terrasse in der Stadt nutzen oder doch lieber mobil bleiben und "raus aufs Feld" damit? Diese Frage ist insofern entscheidend, weil hier die Transportfähigkeit und somit das Gewicht des Teleskops (und Zubehör) eine Rolle spielen könnte. 

Entscheidend für den Teleskop Kauf  sind also zunächst folgenden Fragen:

- Möchte ich das Teleskop nur für die Beobachtung nutzen oder Astrofotografie betreiben?

- Möchte ich Planeten oder Deep Sky Objekte fotografieren?

- Soll das Instrument mobil bleiben oder stationär im Einsatz sein?

- Welches Budget habe ich zur Verfügung?

Letztendlich muss jeder Astronomie-Einsteiger sein persönliches Teleskop finden und auch seine weiteren Entscheidungskriterien berücksichtigen.

Was bei Einsteigern oft vergessen geht, ist die Tatsache, dass nicht nur das Teleskop entscheidend ist für saubere Astrofotografien. Selbst die beste Optik liefert keine guten Ergebnisse, wenn die sogenannte Montierung oder Nachführung nichts taugt. Unter Montierung versteht man die motorisierte Halterung des Teleskops.  Durch die Erdrotation gegeben, "wandern" die Objekte am Nachthimmel.  Die beiden Motoren gleichen diese Bewegungen präzise in der sogenannten Rektaszensions - und der Deklinationsachse aus und zentrieren somit das Objekt über einen längeren Zeitraum im Fokus der Kamera. Nicht selten kostet eine solide Montierung mehr als das darauf sitzende Teleskop. Je schwerer das Zubehör und die Optik, desto grösser muss die Montierung dimensioniert sein. Es gibt verschiedene Kontruktionsprinzipien für Teleskopmontierungen. Für die Astrofotografie ist die "äquatoriale oder auch parallaktische Montierung" genannt, die gängigste. Die Montierung und nicht zu vergessen das Dreibeinstativ (oder besser eine Teleskopsäule), erfordern Stabilität und Genauigkeit. Letztere ist abhängig von der Bauweise der Montierung, welche Schrittmotoren und Encoder dabei verwendet und ob die Getriebemechanik gut verarbeitet wurde. 

Das Herzstück der motorisierten Montierung ist die GOTO Steuerung. Eine GOTO Steuerung ist quasi ein Navigationssystem für den Nachthimmel welche die beiden Motoren ansteuert und somit das Teleskop auf ein gewünschtes Objekt ausrichtet und über lange Zeiträume zentriert. Ausgestattet mit einer riesigen Datenbank der Himmelsobjekte, kann der Benutzer bequem Objekte per Handcontroller aussuchen. Voraussetzung dafür ist die präzise Ausrichtung des Teleskops bzw. der Montierung. Dazu später mehr.

Viele Astrofotografen nutzen astromodifizierte DSLR (Spiegelreflex) Kameras  für ihre Deep Sky Aufnahmen. Die Kamera wird jeweils an den Okularauszug des Teleskops geklemmt oder besser, verschraubt. Was heisst astromodifiziert? Werkseitig sind DSLR Kameras mit einem Filter versehen, der den roten Spektralbereich dämpft, damit der Sensor dem menschlichen Farbempfinden nahe kommt. Für die Astrofotografie werden die Filter entfernt damit auch Photonen in anderen Spektralbereichen vom Sensor detektiert werden können.  Diese fürs Auge unsichtbaren Spektralbereiche machen Deep Sky Aufnahmen erst attraktiv. Astromodifizierte DSLR Kameras können natürlich auch mit gängigen Objektiven zum Beispiel für kurzbrennweitige Wide-Field Astrofotografien oder Aufnahmen der Milchstrasse verwendet werden. Wer sich für diese Variante der Astrofotografie entscheidet, braucht im Grunde kein Teleskop und kann auf handelsübliche Fotolinsen zurück greifen.

Die neuste Generation der CMOS Kameras im Astrobereich sind mittlerweile erschwinglich und qualitativ hochstehender als astromodifizierte DSLR Kameras. Für den Anfänger möchten wir hier direkt auf solche Kameras hinweisen, sind diese doch extra für diesen Zweck produziert worden. Dies hat natürlich den Nachteil, dass die Kameras nur für die Astrofotografie verwendet werden können.

Auch hier ist die Auswahl einschüchternd gross. Grundsätzlich wird unterschieden zwischen Farb – und Monochromkameras (schwarz/weiss) sowie gekühlt und ungekühlte Kameras. Monochrome Kameras haben einen entscheidenden Vorteil: die Pixel des monochromen Sensors nehmen mehr Signal bzw. Information auf als Farbsensoren. Dies äussert sich dann in der detailreicheren Abbildung der Fotografien. Der besseren Empfindlichkeit des monochromen Sensors steht aber der viel höhere Bearbeitungsaufwand entgegen. Im Endeffekt möchte man ja Farbaufnahmen haben. Dies erreicht man bei Mono Kameras nur mit ROT, GRÜN, BLAU (RGB) Filtern welche vor die Kamera geschraubt werden. Mit jedem einzelnen Farbkanal werden dann nacheinander Aufnahmen gestartet und die Bilder im Nachhinein per Software kombiniert. Das heisst also, eine Aufnahmesession mit einer Mono Kamera dauert mindestens 3x so lange wie mit einer Farbkamera. Für Fortgeschrittene durchaus attraktiv. Nicht zuletzt weil man mit einer Mono Kamera und weiteren Filtern wie den H-Alpha, OII und SII Schmalbandfiltern mitunter die schönsten und detailreichsten Deep Sky Aufnahmen realisiert. Schmalbandfilter erzielen eine Kontrasterhöhung dadurch, dass sie nur noch einen bestimmen Wellenlängenbereich des Lichts um die Spektrallinien des Wasserstoffs (H-a, 656nm), Sauerstoffs (OIII, 501nm), Schwefels (SII, 672nm) hindurch lassen. Diese Spektrallinien werden zum Beispiel von Emissionsnebeln wie M42 emittiert.

Frank Sackenheim fasst in seinem Astrofotocast die Funktionsweise dieser Filter sehr schön zusammen.

Aber auch Resultate, welche bei richtiger Handhabe mit einer Farbkamera erzielt werden, können sich sehen lassen! Deshalb empfehlen wir einem Anfänger für den Einstieg eine gekühlte Astrokamera mit Farbsensor. Gekühlt deshalb weil bei Langzeitbelichtungen das Signal (Aufnahme) deutlich rauscharmer ausfällt. Der Sensor wird mit einer sogenannten Peltierkühlung auf tiefe Temperaturen unter dem Gefrierpunkt gebracht und verbessert somit das Signal-Rauschverhalten.

Die Sensorgrösse der Kamera ist natürlich ein wichtiger Faktor. Hier darf man ruhig gross denken. Allerdings ist die Sensorgrösse direkt an den Preis gekoppelt.

Um es noch etwas komplizierter zu machen: Im Prinzip müsste die Brennweite des Teleskops auf die Pixelgrösse des Sensors abgestimmt sein um ein Maximum an Qualität zu erreichen.  Zum tragen kommt hier das Auflösungsvermögen des Teleskops um analoge Information, welche durch das Teleskop aufgenommen wird, auf einem digitalen Chip authentisch wiederzugeben.  Wer sich hier an die Theorie wagen möchte, dem empfehlen wir die Webseite  "Teleskop und Sensor" von Gerd Waloszek.

Um die Kamera zu betreiben wird natürlich auch eine Software und ein Laptop oder Tablet benötigt. Es gibt   etliche Astroprogramme welche dazu verwendet werden kann. SharpCap, N.I.N.A oder Firecapture sind einige davon.

Ihr habt nun ein Teleskop, die passende Montierung und eine Astrokamera und fragt Euch zu recht, ob`s endlich losgehen kann mit der Astrofotografie. 

Ist das Set-up einmal aufgebaut, müssen wir uns um die saubere Ausrichtung der Montierung und des Teleskops kümmern. Was heisst "Ausrichtung des Teleskops"? Damit die GOTO Steuerung die Himmelsobjekte findet, muss der Computer wissen, wo sich das Teleskop befindet. Genauso wie bei einem herkömmlichen Navigationsgerät auch.  Für ein Teleskop kommen aber noch ein paar weitere, notwendige Parameter hinzu:

1. Basisdaten:

Die GOTO Menüs sind in der Regel übersichtlich und führen einen Schritt für Schritt durch die Prozesse. Dies geschieht entweder direkt am Handcontroller oder nach Bedarf über eine Schnittstelle mit dem Laptop oder Tablet. Als erstes muss der GOTO Computer die Zeitzone, das genaue Datum und die Uhrzeit wissen. Danach werden die Koordinaten, also Breiten - und Längengrade des Standortes sowie die Höhenangabe (m ü. M.) abgefragt.  Wichtig ist hier insbesondere der Breitengrad welcher auch der Polhöhe entspricht. Die Polhöhe ist der Höhenwinkel des nördlichen (bzw. südlichen) Himmelspols am Standpunkt des Beobachters und entspricht somit dem Standort des Teleskops. Die Polhöhe unserer zukünftigen Sternwarte beträgt zum Beispiel exakt 47°34'43.3. Sind diese Daten einmal erfasst, "weiss" der Computer wo er sicht befindet und welche Himmelsobjekte zum gegebenen Zeitpunkt am Himmel ersichtlich sind.

Leider liegt Polaris eben nur fast auf der Erdroationsachse. In Tat und Wahrheit "vollführt" Polaris eine nicht statische Kreiselbewegung um die Erdrotationsachse und liegt somit also leicht neben dem nördlichen Himmelspol. Wollen wir nun das Teleskop exakt ausrichten, was für die Astrofotografie notwendig ist, müssen wir diese Korrektur an der Montierung anpassen. Dazu werden erneut die Stellschrauben der Polhöhe und in Azimut von Hand justiert bis wir exakt mit dem Teleskop auf den Himmelspol zeigen und somit das Teleskop parallel zur Erdrotationsachse ausgerichtet ist. Woher wissen wir, wo der genaue nördliche Himmelspol liegt? Gute Frage!

Wie gesagt gibt es verschiedene Methoden dazu. Vier davon findet ihr in folgendem Video, erklärt von Astroshop.de

Ein weiteres, unverzichtbares Tool müssen wir noch anschauen: Das sogenannte Guiding, auch Autoguiding genannt. Ohne Guiding ist Astrofotografie mit langen Belichtungszeiten nicht möglich.

Auch wenn die Ausrichtung des Teleskops mit bestem Wissen und Gewissen ausgeführt wurde und die RA und DE Motoren ihren Job machen, wird die erforderliche Präzision welche für Langzeitfotografie nötig ist, nicht erreicht. Die Montierung weicht vom Idealpunkt ab. Je länger die Belichtungszeit, desto ungenauer arbeitet die Nachführung. Damit die Nachführung des Teleskops perfekt funktioniert und somit Sterne als brillante Punkte erkennbar bleiben und nicht eiern, benötigen die Motoren leichte Korrekturen.  Dies wird mit dem Guiding erreicht. Dazu wird auf dem Hauptteleskop ein kleineres, kurzbrennweitiges Teleskop (auch Leitfernrohr genannt) parallel  angebracht. Dieses «Guidescope» ist ebenfalls mit einer Kamera ausgestattet. Mit einer weiteren Software wie z. Bsp PHD oder ASIAIR control, werden Sterne durch das Guidescope ins Visir genommen. Die Software erkennt einzelne Sterne und fixiert diese in den Koordinaten X und Y. Weichen die Motoren der Montierung jetzt von ihrem Sollkurs ab, registriert auch die Guiding Software, dass der fixierte Stern aus dem Bild läuft. Um dies zu verhindern sendet die Software bei kleinsten Abweichungen, Mikroimpulse an die RA und DE Motoren. Die Motoren gleichen die Fehler umgehend wieder aus und halten somit den Guiding Stern stets zentriert. Somit ist auch gewährleistet, dass das Hauptteleskop immer auf sein Objekt ausgerichtet bleibt und  bei Langzeitbelichtungen keine unerwünschten Drifts im Bild entstehen.

Zugegeben: das war nun sehr viel Theorie.  Die beschriebenen Prozesse können einem Anfänger zu Beginn schon etwas zu schaffen machen, da sprechen wir auch aus eigener Erfahrung. Mit der Zeit wird es allerdings Routine und die Handgriffe sitzen.

Wenn Ihr das Glück habt und Ihr könnt Euer Teleskop langfristig an einem Standort stehen lassen (Zum Beispiel auf einer Dachterasse oder Gartensternwarte), dann erübrigen sich auch einige Prozesse - vorausgesetzt ihr könnt die Montierung regengeschützt in der "Home Position" belassen.

Was die Aufnahmesession betrifft, könnten wir hier weitere 8 Seiten Information liefern.  Das machen wir bewusst nicht. Dies würde voraussetzen, dass wir uns auf ein System und ein Himmelsobjekt einigen. Das Netz liefert viel Information wie man eine Aufnahmesession mit ganz bestimmten Objekten angeht. Genauso was die notwendigen Kalibrationsbilder (Dark Frames, Flat Frames, Bias Frames) betrifft welche notwendig sind, um Verstärkerglühen der Kamera sowie Verunreinigungen im Imaging Train zu beseitigen.

Die Nachbearbeitung der entstandenen Bilder (Subframes) ist ebenfalls ein Thema über welches Bücher geschrieben werden. Auch hier gibt es nicht den einen Königsweg. Bis aus einer Aufnahmesession eine fertige Astrofotgrafie entsteht und mit welcher Software man diese bearbeitet (Post-Processing), werden wir zu einem späteren Zeitpunkt abhandeln.

Lasst Euch durch die ganze Theorie nicht abschrecken. Astrofotografie ist ein wunderbares und faszienierendes Hobby. Geht raus, entdeckt den Weltall und staunt! 

Wer Interesse an einem privaten Einsteigerkurs hat, darf uns gerne kontaktieren.

Clear Skies!