Geschichte

Eine Frage der Ehre – Der spannende Wettstreit um den weltgrößten Refraktor

 Sie sind Zeugen einer bedeutenden Epoche der Astronomie: die großen Refraktoren. Heute meist nur noch Museumsstücke, gehörten sie im 19. Jahrhundert zur Standardausstattung jeder bedeutenden Sternwarte [1]. Zunächst für visuelle Beobachtungen genutzt, kamen später Fotografie und Spektroskopie hinzu. Der große Refraktor diente aber noch einem anderen Zweck: Er sollte Ruhm und Ehre bringen.

So gab es einen andauernden Wettstreit der Nationen, Sternwarten und Sponsoren. Oft entschieden nur einige Millimeter und so mancher Rekordhalter verschwand bald wieder in der Versenkung. Bei der Konstruktion wurden die Grenzen des technisch Möglichen erreicht und teilweise überschritten – einige Exemplare erinnern eher an Kanonenrohre. Ihre Länge und das enorme Gewicht von Objektiv, Tubus und Montierung erforderten gewaltige Kuppelbauten. Moderne, azimutale Teleskope mit dünnen monolithischen oder segmentierten Spiegeln und perfekt angepassten Schutzgebäuden wirken dagegen eher bescheiden. Hat demnach das Linsenfernrohr ausgedient? Wohl nicht, wie das Swedish Solar Telescope auf La Palma zeigt. Die folgende, kurze Geschichte der großen Refraktoren berichtet von Erfolgen, aber auch von Fehlschlägen und Katastrophen [2, 3]. Startpunkt ist 1824 – das Jahr in dem Joseph von Fraunhofer neue Maßstäbe im Fernrohrbau setzte.

Präzision gegen Öffnung: Dorpat, München, Berlin und Markree
Weihnachten ist das Fest der Geschenke. Wilhelm Struve, Direktor der Sternwarte Dorpat (das heutige Tartu in Estland), bekam 1824 gleich 22 Kisten. Sie enthielten Fraunhofers Meisterstück: einen 24,4 cm-Refraktor mit 4,1 m Brennweite (Abb. 1) – der größte der Welt. Nachdem er die Einzelteile sorgsam zusammengefügt hatte, war das imposante Gerät an Heiligabend betriebsbereit: ein edler Mahagonitubus auf einer uhrwerkgetriebenen Montierung mit einem geschwungenen Holzstativ. John Herschel preiste es als “probably the very best refracting telescope ever made”. Sogleich machte sich Struve an die Arbeit: die Vermessung von Doppelsternen; 1827 erschien ein erster Katalog. 1835-38 bestimmte er mit dem Präzisionsinstrument die Parallaxe der Wega. Bereits kurz nach der Errichtung des Dorpat-Refraktors hatte die Münchener Sternwarte bei Fraunhofer ein Gerät von „12 Pariser Zoll“ (35,6 cm) bestellt. Durch dessen Tod im Jahr 1826 konnte der Nachfolger Georg Merz aber nur einen 28,5 cm-Refraktor liefern, der 1835 in Bogenhausen aufgestellt wurde. Im selben Jahr erhielt die Berliner Sternwarte ein Duplikat des Dorpat-Refraktors. Damit entdecken Gottfried Galle und Heinrich d’Arrest am 23. September 1846 den Planeten Neptun. Das historische Instrument ist heute im Deutschen Museum in München zu sehen. Der 28,5 cm-Merz-Refraktor steht nach wie vor in Bogenhausen. Struves „Fraunhofer“ wurde 1993 in Tartu restauriert und kann in der alten Sternwarte besichtigt werden [4].Den Titel des weltgrößten Refraktors übernahm derweil ein Unikum im irischen Markree Castle. 1831 hatte Edward Cooper, Schlossherr und begeisterter Amateurastronom, für 1200 Pfund Sterling ein 14″-Objektiv des Pariser Optikers Robert-Aglae Cauchoix erstanden. Schon bald war das zugehörige Teleskop in der neuen Sternwarte einsatzbereit. Zwischen Coopers 35,5 cm-Refraktor mit 7,6 m Brennweite und den Instrumenten von Fraunhofer und Merz liegen allerdings Welten. Zunächst mit einem einfachen Holztubus auf azimutaler Herschel-Montierung ausgestattet, wurde er 1834 von Thomas Grubb (Dublin) mit einem Tubus aus Eisen versehen und parallaktisch aufgestellt (Abb. 2a,b). Die schwere Montierung ruhte auf einer 4 m hohen Steinpyramide. Der Refraktor verfügte über keine Kuppel und war Wind und Wetter ausgesetzt, lediglich geschützt durch einen Mauerring von etwa 4 m Höhe. Coopers größte Leistung war die Erstellung des „Markree Catalogue“, der über 60000 Sterne entlang der Ekliptik enthält. Er erschien 1851-56 in vier Bänden; der zugehörige Atlas blieb unveröffentlicht und lagert heute im englischen Cambridge. Das Schicksal des Markree-Refraktors ist so seltsam wie sein Aussehen. Nach Jahren des Zerfalls kam er 1902 nach Hongkong – und stand dort wieder im Regen (Abb. 2c). 1941 wurde das Fernrohr bei einem Luftangriff stark beschädigt. Das Objektiv tat bis 1989 seinen Dienst im Littrow-Spektrographen der Sternwarte Manila.

Transatlantische Rivalen: Pulkowa und Harvard
Die Firma Merz, mittlerweile durch Joseph Mahler verstärkt, konterte im Jahr 1839. Die Vorgeschichte dazu spielt wieder in Dorpat, mit Wilhelm Struve als Hauptperson. Auf Anweisung von Zar Nikolaus I. begann er mit der Planung für ein russisches Nationalobservatorium in Pulkowa bei St. Petersburg. Das Hauptinstrument wurde bei Merz & Mahler in München bestellt: ein Refraktor mit 38,0 cm Öffnung und 6,9 m Brennweite (Abb. 3). Die Einweihung der Sternwarte erfolgte im August 1839 und Struve wurde ihr erster Direktor. Zentrales Arbeitsgebiet war die Doppelsternbeobachtung, wobei sich besonders Otto Struve hervortat, der 1862, zwei Jahre vor dem Tod des Vaters, die Leitung von Pulkowa übernahm.

Der russische Refraktor ließ die Amerikaner nicht ruhen. Selbstbewusst wollten sie endlich der europäischen Übermacht in der Astronomie etwas entgegensetzen. Eine erste Antwort war der 1845 in Cincinnati aufgestellte 30,5 cm-Refraktor von Merz & Mahler. Überzeugt von der Qualität ihrer Instrumente, wollte man als nächstes Pulkowa übertreffen. William Bond, Direktor des Harvard College Observatory in Cambridge, Massachusetts, bestellte in München (mittlerweile Merz & Söhne) einen Refraktor mit 38,1 cm Öffnung – ein Millimeter mehr! Er leistete große Dienste bei der Beobachtung von Kometen, Planeten, Sternen und Nebelflecken (Abb. 4). Besonderen Ruhm ernteten die Entdeckung des Saturnmonds Hyperion sowie Zeichnungen des Kometen Donati 1858 und des Orion- und Andromedanebels. Der 15-Zöller ist heute noch in Harvard zu sehen.

Amateure auf dem Vormarsch: Craig, Porro, Buckingham und Newall
Die meisten wohlhabenden Amateure bevorzugten – in der Tradition von William und John Herschel – große Teleskope mit Metallspiegeln und beobachteten Nebel; Beispiele sind Lord Rosse und Lassell mit ihren selbstkonstruierten 72- bzw. 48-Zöllern [5]. Nur wenige besaßen einen Refraktor, gemeinhin das Instrument der Fachastronomie an staatlichen oder Universitätssternwarten. Neben Edward Cooper war der renommierte Doppelsternbeobachter James South einer der ersten. Der 1832 errichtete 11¾-Zöller brachte ihm allerdings kein Glück. Frustriert über die mangelhafte Qualität des Geräts ging es bei einem Wutanfall zu Bruch; die Einzelteile wurden kurzerhand versteigert. Das Cauchoix-Objektiv verwendete man später für das Hauptinstrument („South Equatorial“) des Dunsink Observatory bei Dublin.

Im August 1852 stellte John Craig in Wandsworth bei London einen neuen Rekord auf. Gegenüber Pulkowo bzw. Harvard wurde die Öffnung um 60% gesteigert (die Brennweite von 23,2 m und das Öffnungsverhältnis von 1:38 wurden erst 1900 übertroffen). Das gewaltige 61 cm-Objektiv stammte von Robert Chance; der zigarrenförmige Metalltubus und die bizarre „Turmmontierung“ sind das Werk von William Gravatt (Abb. 5). Aufgrund mechanischer und optischer Probleme (fehlerhaft korrigierte Linsen) wurde der Refraktor bereits 1856 wieder abgebaut. Er räumte das Feld für ein neues Monsterteleskop. Der italienische Optiker Ignazio Porro stellte es 1856 in einem Pariser Park auf. Die Öffnung war mit 52 cm zwar etwas geringer als beim Craig-Refraktor, dafür war die optische Qualität aber deutlich höher (die Brennweite betrug 15 m). Das Fernrohr war azimutal montiert; der Schwerpunkt lag nahe dem Okular (ähnlich wie später beim Treptower Refraktor). Bereits bei ersten Tests mit bis zu 1200facher Vergrößerung entdeckte Porro einen neuen Stern im Trapez des Orionnebels. Zwar bezweifelte Leverrier, der streitbare Direktor des Pariser Observatoriums, dessen Existenz, der schwache Stern konnte aber 1888 von Barnard am Lick-Refraktor bestätigt werden.

Auch Porros Teleskop hatte nur eine kurze Lebensdauer und ein weiterer Amateur betrat die Bühne: James Buckingham. Sein 1862 in Walworth bei London aufgestellter Refraktor besaß 54 cm Öffnung und 8,7 m Brennweite (Abb. 6). Buckingham, Besitzer eines angesehenen metallverarbeitenden Betriebs, hatte das parallaktisch montierte Gerät selbst konstruiert (das Objektiv stammte von William Wray). Wie seine Vorgänger stand es im Freien. 1896 bekam der Refraktor einen neuen Standort (diesmal mit einer 11 m-Kuppel): das City Observatory auf dem Calton Hill in Edinburgh. Dort war er bis 1926 in Betrieb.

Der Ruhm Craig übertroffen zu haben, gebührt allerdings Robert Newall aus dem englischen Gateshead bei Newcastle. Dort wurde 1868 in einem ordentlichen Kuppelbau der neue Rekordhalter aufgestellt (Abb. 7). Das parallaktisch montierte Gerät, gebaut von Thomas Cooke & Sons in York, besitzt ein 62,5 cm-Objektiv mit 9,1 m Brennweite. Mit 9 t Masse und einer 5,8 m hohen Säule war es der klassische “battleship refractor“. Wegen der großen Luftverschmutzung und dem miserablen Wetter im Raum Newcastle gelangen leider nur wenige Beobachtungen. 1891 kam der 25-Zöller nach Cambridge und tat dort seinen Dienst bei der Beobachtung von Doppelsternen bis es in den 1950er Jahren ausgemustert wurde. Doch das war nicht das Ende des Newall-Refraktors: Er wurde dem Athener Observatorium geschenkt und steht seit 1960 in einer 14 m-Kuppel in Penteli, nordöstlich von Athen. Wegen der 14° geringeren geographischen Breite musste die Montierung angepasst werden. Seit 1995 ist das betagte Instrument ein Museumsstück, das viele Besucher anlockt.

Die Briten sollten erst 1893 einen größeren Refraktor bekommen: das von Grubb gebaute Instrument in Greenwich mit 71,1 cm Öffnung (Brennweite 8,5 m). Es besitzt eine eigenwillige englische Rahmenmontierung und ist in einer zwiebelförmigen Kuppel untergebracht. Sie wurde 1944 durch eine deutsche V1 beschädigt. Danach verlegte man den 28-Zöller nach Herstmonceux; 1971 kehrte er an das alte Royal Observatory zurück und ist heute eine der Hauptattraktionen.

Die Amerikaner schlagen zurück: Washington und Charlottesville
Der Harvard-Refraktor von Merz & Mahler war in die Jahre gekommen und die Amerikaner wollten den Titel unbedingt zurückgewinnen. Eine Vorstufe dazu war der 1863 errichtete 47 cm-Refraktor des Dearborn Observatory in Chicago (Brennweite 8,2 m). Mit Alvan Clark hatten sie nun selbst einen hervorragenden Teleskopbauer. Seine Firma in Cambridgeport, Massachusetts, sollte den Rest des Jahrhunderts dominieren. Beim Test des 18,5-Zöllers entdeckte übrigens sein Sohn Anfang 1862 den Begleiter von Sirius. 1873 war es dann endlich soweit: Das U.S. Naval Observatory in Washington konnte den neuen Rekordhalter präsentieren: ein 65,5 cm-Clark-Refraktor mit 9,9 m Brennweite (Abb. 8). 1877 machte er Schlagzeilen als Asaph Hall die Marsmonde Phobos und Deimos entdeckte. Das hervorragende Instrument wurde hauptsächlich zur Positionsbestimmung von Planeten, Monden und Doppelsternen benutzt. Trotz des mäßigen Standorts gelangen auch eindrucksvolle Zeichnungen von Saturn. Der heute noch intakte Refraktor blieb 10 Jahre lang die Nummer 1, dann übernahm Wien die Führung.

Aber nicht nur der Neid der Europäer hielt die Entwicklung in Gang, auch die inneramerikanische Konkurrenz schlief nicht. Dies führte zum Bau eines „Clark“, der den 26-Zöller des U.S. Naval Observatory um 1,3 cm übertreffen sollte. Bereits 1870 hatte der Chicagoer Industrielle Leander McCormick die Idee, den weltgrößten Refraktor aufzustellen. Die Sache geriet allerdings zu einem Alptraum. Der erste Schock kam 1873 aus Richtung Washington. Es vergingen aber noch vier Jahre bis McCormick der University of Virginia in Charlottesville Mittel für eine Sternwarte zur Verfügung stellte. Der Bau zog sich durch allerlei Probleme hin; derweil wurde 1882 ein 58 cm-Clark-Refraktor am Halsted Observatory, Princeton, installiert. Ein Jahr später platzte dann die Nachricht von der Einweihung des Wiener Refraktors herein – das Rennen war endgültig verloren. Als das Instrument schließlich im April 1885 auf dem 260 m hohen Mt. Jefferson (1,5 km vom Campus entfernt) eingeweiht wurde, war sogar noch eine zweite Sternwarte vorbeigezogen: Pulkowa.

Wien, Pulkowa und Nizza – ein europäischer Dreikampf
1883 holte Wien den Titel nach Europa zurück. Standesgemäß thront seitdem der 68,6 cm-Refraktor mit seiner 14 m-Kuppel auf dem mächtigen Gebäude der Universitätssternwarte an der Türkenschanze. Der 27-Zöller mit 10,5 m Brennweite wurde von Grubb gebaut (Abb. 9). Die massive deutsche Montierung ruht auf einer 15 m hohen Betonsäule. Die Freude währte nur eineinhalb Jahre, dann gab es einen neuen Spitzenreiter. Eine interessante russisch-amerikanische Kombination führte – unter der Regie von Otto Struve – zum Erfolg: der Standort Pulkowa und die Firma Alvan Clark & Sons. Beide holten sich ihre einstigen Titel zurück. Das Ergebnis war ein imposanter 76,2 cm-Refraktor mit 13,7 m Brennweite in einem zylinderförmigen Schutzbau (Abb. 10). Die Montierung stammte von der Hamburger Firma Repsold. Der alte „Merz“ musste nun weichen und wurde (ohne Objektiv) verkauft. Das Fernrohr war später im Deutschen Museum in München aufgestellt bis es dort Ende 1944 durch alliierte Bomber zerstört wurde [6]. Noch schlimmer erging es der Sternwarte Pulkowa: Sie war 1942/43 während der deutschen Belagerung von Leningrad verwüstet worden.

1887 machte ein neuer Standort von sich reden: der 360 m hohe Mont Gros nahe Nizza. Das Observatorium war das Geschenk eines reichen Industriellen, Raphaël Bischoffsheim. Wie bereits Leander McCormick, träumte auch er vom weltgrößten Refraktor. Diesmal gelang das Vorhaben: mit 76,9 cm Öffnung wurde Pulkowa knapp geschlagen (Abb. 11). Nizza lag auch bei der Brennweite vorn. Nachdem die englische Konkurrenz in Gestalt des Craig-Teleskops mit 23,2 m Brennweite bereits 1856 aufgegeben hatte, wurden nun 17,9 m erreicht (4,2 m mehr als in Pulkowa). Doch damit nicht genug: Die von Gustave Eiffel konstruierte Kuppel übertraf mit 26 m Durchmesser und 95 t Masse alles bisher Dagewesene. Sie war nicht, wie sonst üblich, auf Rollen gelagert, sondern „schwamm“ in einer kreisförmigen Wanne. Optik und Montierung des „Lunette Bischoffsheim“ stammen von den Brüdern Henry bzw. Gautier. Mittlerweile ist das Instrument mitsamt dem neoklassizistischen Gebäude renoviert; die schwimmende Kuppel wurde auf Rollen gesetzt.

Denkmäler für die Ewigkeit: Lick und Yerkes
Während die Messlatte in Europa (mit amerikanischer Unterstützung) auf 76,9 cm gelegt worden war, holten die USA zum finalen Gegenschlag aus. Die entscheidende Rolle spielten dabei wiederum finanzkräftige Privatpersonen. Es kam zunehmend in Mode, sich mit einem großen Teleskop ein Denkmal zu setzen. Die Astronomie wurde Mittel zum Zweck. So stiftete James Lick, durch Grundbesitz reich geworden, fast sein gesamtes Vermögen um den weltgrößten Refraktor auf einem möglichst hohen Berg zu errichten. Nach seinem Tod im Jahr 1876 dauerte es aber noch bis 1888 ehe das ehrgeizige Projekt Realität wurde. Dann stand ein 91,4 cm-Clark-Refraktor auf dem 1283 m hohen Mt. Hamilton bei San José in Kalifornien (Abb. 12). Das Lick Observatory war die erste echte Bergsternwarte. Der 36-Zöller mit 17,4 m Brennweite ist in einer 18,3 m-Kuppel unterbracht. Die 10 m hohe Säule, welche die schwere deutsche Montierung trägt, dient zugleich als Grabstätte. An ihrem Sockel findet sich die Inschrift „Here lies the body of James Lick“. Der Standort mit seiner transparenten, ruhigen Luft und fast 300 klaren Nächten im Jahr ließ spektakuläre Ergebnisse erwarten. 1892 entdeckte Edward E. Barnard den 5. Jupitermond (Amalthea) – den ersten seit Galilei. Zusammen mit Sherbourne W. Burnham wurden Planeten, Doppelsterne und Nebel beobachtet. Leider kam es zum erbitterten Streit mit dem autoritären Direktor Edward Holden.

Burnham und Barnard verließen nacheinander schweren Herzens das Lick Observatory. Sie hatten bereits ein neues Ziel: Williams Bay in Wisconsin, 140 km nordwestlich von Chicago. Kein besonders guter Standort aber offenbar der geeignete Platz für ein neues Denkmal, errichtet zu Ehren von Charles Yerkes. Der schwerreiche Transportunternehmer hatte sich in den Kopf gesetzt, Lick noch zu übertreffen. Es ist der Verdienst von George Ellery Hale, dass mit dem Geld, welches Yerkes der University of Chicago zu Verfügung stellte, ein monumentales Observatorium errichtet werden konnte. Bereits 1893 wurde das Teleskop (noch ohne Objektiv) auf der Chicagoer Weltausstellung präsentiert. Die Montierung stammt von Warner & Swasey. Das zwei Jahre später fertiggestellte Objektiv von Alvan Clark & Sons übertraf erstmals die 1 m-Marke. Die Daten des Instruments sind beeindruckend: Öffnung 102 cm, Brennweite 19,8 m, Masse der beweglichen Teile 20 t (Abb. 13). Die Kuppel hat einen Durchmesser von 26,4 m; der 37 t-Boden kann vertikal entlang der 14 m hohen Säule bewegt werden. Leider erwischte der Yerkes-Refraktor keinen guten Start: Wenige Tage nach der Einweihung im Jahr 1897 rissen die Halteseile des Kuppelbodens, der krachend in die Tiefe stürzte. Zum Glück wurde niemand verletzt. 1933 erregte der 40-Zöller erneut Aufsehen: Der helle Stern Arktur sorgte über Photozelle und Kabelverbindung für die Eröffnung der Weltausstellung in Chicago – dort ging prompt die Festbeleuchtung an.

Der monströse Yerkes-Refraktor war bereits zur Jahrhundertwende ein Auslaufmodell. Sowohl seine Konstruktion als auch der Standort mit nur 334 m Höhe waren nicht mehr zeitgemäß. Die neue Astrophysik verlangte nach lichtstarken Reflektoren auf hohen Bergen – und Hale lieferte sie. Er schuf nacheinander das Mt. Wilson Observatory mit einem 2,5 m-Spiegel (finanziert von John Hooker und seit 1917 aktiv) und das Mt. Palomar Observatory mit dem legendären 5 m-Reflektor, der seinen Namen trägt und 1948 in Betrieb ging.

Die Grenzen des Doppelrefraktors: Meudon und Potsdam
Für Bergsteiger gilt: Wenn alle Achttausender bestiegen sind, muss man sich raffinierte Ziele setzen. Für das Thema „großer Refraktor“ bedeutete dies, mit besonderen Konstruktionen neue Bestmarken zu setzen. Hier ist vor allem der Doppelrefraktor zu nennen, bestehend aus visuell bzw. fotografisch korrigierten Objektiven mit unterschiedlichen Öffnungen aber ähnlichen Brennweiten. Der visuelle Teil dient dabei als Leitrohr. 1891 schufen die Brüder Henry (zusammen mit Gautier) in dieser Gattung das Maß der Dinge: das Teleskop in Meudon (Abb. 14). Die Objektive haben Durchmesser von 83 cm (visuell) bzw. 62 cm (fotografisch); die Brennweiten betragen 16,2 m bzw. 15,9 m. Die zusammengefügten, quadratischen Tuben werden von einer deutschen Montierung getragen. Die Kuppel von Europas größtem Refraktor hat einen Durchmesser von 18,5 m.

1899 ging ein vergleichbarer Doppelrefraktor am neuen Astrophysikalischen Observatorium Potsdam in Betrieb. Kaiser Wilhelm II. kam persönlich zur Einweihung. Die Daten sind beeindruckend: Objektivdurchmesser 80 cm (fotografisch) bzw. 50 cm (visuell) bei jeweils 12,2 m Brennweite (Abb. 15). Die Optik wurde von Steinheil gefertigt, die deutsche Montierung von Repsold. Der seit 2005 vollständig renovierte „Große Refraktor“ ist in einer 21 m-Kuppel unterbracht. Leider erfüllte das dunkelgrün lackierte Monstrum nicht die Erwartungen der Astrophysiker. Mehrfach mussten beide Objektive nachgeschliffen werden. Ein weiteres Problem war der Standort auf dem nur 96 m hohen Telegraphenberg. Licht- und Luftverschmutzung vereitelten regelmäßige Beobachtungen. Mit den gleichen Problemen hatte natürlich auch Meudon zu kämpfen, nur 10 km südwestlich von Paris auf 165 Höhe gelegen.

Der Potsdamer Refraktor ist das größte deutsche Linsenfernrohr. Zwischen ihm und dem Rekordhalter von 1835, dem 28,5 cm-Merz-Refraktor in München-Bogenhausen, liegen allerdings Welten. Dieser wurde in Deutschland interessanterweise erst 1870 übertroffen, als in Bothkamp bei Kiel ein von Hugo Schröder gebautes Teleskop mit 29,3 cm Öffnung in Betrieb ging. Dann folgten 1878 Potsdam (Schröder, 29,8 cm), 1879 Dresden (Grubb, 30,6 cm) und 1880 der 48,7 cm-Merz-Refraktor der Universitätssternwarte Straßburg (gegründet von Kaiser Wilhelm I.) in einer 11 m-Kuppel. 17 Jahre später ging der heimische Titel an das Treptower „Kanonenrohr“ mit 21 m Brennweite (Abb. 16). Der kuppellose Refraktor mit einer Öffnung von 68 cm war die Hauptattraktion der Berliner Gewerbeausstellung von 1897. Das von Steinheil und Hoppe gebaute 160 t-Gerät ist heute Teil der Archenhold-Sternwarte.

Der Pariser Horizontalrefraktor und die Nachzügler des 20. Jahrhunderts
Auch die Pariser Weltausstellung im Jahre 1900 wollte – zum Ruhme der „Grande Nation“ – etwas Besonderes bieten: ein Linsenfernrohr, das alle anderen übertreffen sollte [7]. Angesichts des schlechten Standorts ein kühner Plan. Das Ergebnis war eine (zugegeben riesige) Eintagsfliege ohne wissenschaftlichen Nutzen (Abb. 17). Das Objektiv hatte 1,25 m Durchmesser und 1,8 t Masse. Beim parallaktisch montierten Yerkes-Refraktor war die gewichtsbedingte Deformation des Objektivs (verbunden mit einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften) bereits nachweisbar. Daher entschied man sich in Paris für einen Nord-Süd orientierten Horizontalrefraktor von Mantois und Gautier – angesichts der Brennweite von „astronomischen“ 57 Metern blieb auch keine andere Wahl! Als “Kuppel“ diente eine Halle, die den 60 m-Eisentubus aufnahm. Der Coeleostat besaß einen 2 m-Planspiegel von Foucault. Selbst der Okularauszug war überdimensional; er musste auf Schienen bewegt werden. Beobachtungen waren schwierig und entsprechend selten (selbst bei der Minimalvergrößerung von 500fach betrug das Gesichtsfeld nur 3 Bogenminuten). Die Projektion des Mars auf eine 20 m x 20 m große Leinwand erwies sich als Fehlschlag. Nach Ende der Ausstellung fand das Riesenteleskop keinen Käufer und wurde demontiert; Objektiv und Planspiegel kamen in die Pariser Sternwarte. Seitdem ist der Yerkes-Refraktor wieder die Nummer 1.

Obwohl weltweit Reflektoren die Oberhand gewannen, wurden auch im 20. Jahrhundert vereinzelt große Linsenfernrohre gebaut. 1912 bekam die neue Sternwarte Hamburg-Bergedorf einen 60 cm-Refraktor von Steinheil/Repsold. Nach seiner Renovierung strahlt das 10 m lange Gerät heute wieder im alten Glanz. 1914 wurde am Allegheny Observatory in Pittsburgh der von John Brashear gefertigte Thaw-Refraktor aufgestellt (finanziert vom Industriellen William Thaw). Er hat 76,2 cm Öffnung (identisch mit Pulkowa) und 14,4 m Brennweite und dient heute noch der Astrometrie. Die letzten großen (klassischen) Refraktoren gingen übrigens 1972 in Betrieb; sie stehen am Hida Observatory in Japan und auf dem Llano del Hato in Venezuela. Es sind Standardgeräte von Zeiss mit 65 cm Öffnung und 10,5 m Brennweite (weitere befinden sich z.B. in Postdam-Babelsberg und am neuen Pulkowa Observatorium). Das Besondere am venezolanischen Refraktor: mit 3600 m Höhe ist er der weltweit höchstgelegene. Ein trauriges Schicksal hatte das von Grubb gebaute Yale-Columbia-Telescope (Öffnung 66 cm, Brennweite 10,6 m). 1925 in Johannisburg aufgestellt, kam das Instrument 1952 zum australischen Mt. Stromlo Observatory. Am 18. Januar 2003 wurde es (mit fünf weiteren) durch ein Buschfeuer zerstört.

Um ein Haar wäre der Yerkes-Refraktor im Jahr 1928 übertroffen worden. Russland hatte bei der Firma Grubb einen 41-Zöller für die Pulkowa-Außenstelle in Simeis (Krim) bestellt. Nachdem bereits Montierung und Kuppel fertigstellt waren (mittlerweile vom Nachfolger Grubb-Parsons), wiesen die Russen die beiden Glasrohlinge mit je 105 cm Durchmesser als mangelhaft zurück. Das Projekt wurde gestoppt und Williams Bay behielt seinen Titel. 2002 bekam der Yerkes-Refraktor auf seine alten Tage aber noch einmal unerwartet Konkurrenz – in Gestalt des Swedish Solar Telescope (SST) auf dem über 2400 m hohen Roque de los Muchachos der Kanareninsel La Palma (Abb. 18). Die (Einzel-)Linse ist mit 107 cm Durchmesser sogar größer; die genutzte Öffnung beträgt aber „nur“ 97 cm – immerhin mehr als beim Lick-Refraktor. Sie ist vor dem Primärspiegel des Heliostaten angebracht. Optisch ist das SST ein vertikales Schupmann-System mit 20,6 m Brennweite.

Von einer Renaissance des Refraktors kann aber keine Rede sein. Die Zukunft gehört den azimutalen Reflektoren – was sind schon 1 Meter Öffnung gegen 42, wie beim geplanten European Extremely Large Telescope, das 2018 in Betrieb gehen soll. Jedes seiner 906 Spiegelsegmente übertrifft mit 1,4 m Durchmesser die Linse der Pariser Weltausstellung! Die Jagd nach Rekorden geht also weiter. Trotz dieser Gigantomanie, haben die verbliebenen großen Refraktoren nichts von ihrer Faszination verloren (etwa 40 haben Öffnungen von 50 cm und mehr, sieben davon übertreffen die 70 cm-Marke). Der Besucher steht vor eindrucksvollen Relikten einer bedeutenden Epoche der Astronomie. Reisen Sie nach Potsdam, Treptow, Wien, Meudon, Nizza oder zum Lick und Yerkes Observatory und überzeugen Sie sich selbst!

Danksagung
Die Autoren bedanken sich bei Bernd Brinkmann und Rainer Sparenberg für die zur Verfügung gestellten Abbildungen der Doppelrefraktoren in Paris/Meudon und Potsdam/Telegraphenberg. Ein herzlicher Dank geht auch an die Institutsleitungen für die gewährten Observatoriumsbesuche. Besonders freundlich wurden wir in Wien, Univ.-Prof. Dr. Werner Zeilinger; Potsdam, Madleen Köppen und Prof. Dr. Klaus G. Strassmeier und am Lick Observatory von Dr. Tony Misch empfangen. Die erlebten Führungen und die entgegengebrachte Geduld bei der Erstellung der Fotos waren sagenhaft!

Autoren:
Wolfgang Steinicke (Fachgruppenkoordinator Geschichte der Astronomie)
Stefan Binnewies

[1] Binnewies, S., Steinicke, W., Moser, J.: Sternwarten – 95 astronomische Observatorien in aller Welt. Oculum-Verlag, Erlangen 2008.

[2] King, H.: The History of the Telescope. Dover Publications, New York 1979.

[3] Riekher, R.: Fernrohre und ihre Meister. VEB Verlag Technik, Leipzig 1957.

[4] Müürsepp, P.: Die alte Sternwarte Tartu. Sterne und Weltraum 6/1966, S. 129-131.

[5] Steinicke, W.: Nebel und Sternhaufen. Geschichte ihrer Entdeckung, Beobachtung und Katalogisierung – von Herschel bis zu Dreyers „New General Catalogue“. Books on Demand, Norderstedt 2009; siehe auch: www.klima-luft.de/steinicke.

[6] Hartl, G.: Der Refraktor der Sternwarte Pulkowa. Sterne und Weltraum 7-8/1987, S. 397-404.

[7] Oberndorfer, H.: Ein Fernrohr-Unikum. Sterne und Weltraum 12/1978, S. 403-404.

Abb. 1: Der von Joseph v. Fraunhofer gebaute Dorpat-Refraktor ist heute ein Museumsstück.
Abb. 2a: Drei Gesichter des Markree-Refraktors: auf der hölzernen Herschel-Montierung

Abb. 2b: Der Markree-Refraktor parallaktisch montiert mit voluminösem Steinsockel
Abb. 2c: Der Markree-Refraktor in neuem Gewand in Honkong
Abb. 3: Der 38 cm-Merz-Refraktor in Pulkowa.

Abb. 4: Das Duplikat des Pulkowa-Refraktors am Harvard College Observatory.
Abb. 5: John Craigs monströses „Turmteleskop“ von 1852. Leider war das 61 cm-Objektiv falsch korrigiert.
Abb. 6: Der freistehende 21-Zoll-Refraktor von James Buckingham.

Abb. 7: Wie ein Teil eines Schlachtschiffs: der 25-Zoll-Refraktor von Robert Newall in Gateshead.

Abb. 8: Der 26-Zoll-Clark-Refraktor des U.S. Naval Observatory in Washington.
Abb. 9: Der 27-Zoll-Grubb-Refraktor der Wiener Universitätssternwarte.

Abb. 10: Leider im 2. Weltkrieg zerstört: der große Refraktor in Pulkowa mit seiner zylinderförmigen Kuppel.
Abb. 11: Ein schlanker Riese: der 76,9 cm-Refraktor der Sternwarte Nizza.
Abb. 12: Der 36-Zoll-Clark-Refraktor des Lick Observatory auf dem Mt. Hamilton.
Abb. 13: Nach wie vor der Rekordhalter: der Yerkes-Refraktor mit 1,02 m Öffnung.

Abb. 14: Der größte Doppelrefraktor steht in Meudon bei Paris. Die beiden Teleskope sind übereinander in einem kastenförmigen Tubus untergebracht.

Abb. 15: Die deutsche Antwort auf Meudon: der „Große Refraktor“ in Potsdam.
Abb. 16: Mit 21 cm Brennweite immer noch der längste Refraktor der Welt: das „Kanonenrohr“ von Berlin-Treptow.

Abb. 17: Nur für eine Weltausstellung: der Pariser Horizontalrefraktor mit 1,25 m Öffnung.

Abb. 18: Das zweitgrößte Linsenfernrohr der Welt: das 20 m hohe Swedish Solar Telescope auf La Palma.

Die wichtigsten Refraktoren, geordnet nach dem Jahr der Inbetriebnahme
Tabellarische Übersicht

StandortSternwarte/InstrumentLandJahrKonstruktionDurchm. D
in Zentimeter:
Brennw. f in Meterf/DHöhe in Meter
DorpatSternwarte DorpartEST1824*Fraunhofer24,44,116,867
Markree CastlePrivatsternwarte CooperIRL1831*Cauchoix/Grubb35,57,621,545
BerlinBerliner SternwarteD1835Merz24,44,317,647
MünchenSternwarte BogenhausenD1835Merz28,54,917,2500
St. PetersburgSternwarte PulkowoRUS1839*Merz&Mahler386,918,275
CincinnatiUniversity ObservatoryUSA1845Merz&Mahler30,55,317,4247
CambridgeHarvard College Obs.USA1847*Merz&Söhne38,16,817,924
WandsworthCraig-RefraktorUK1852*Chance/Gravatt61,023,23810
ParisPorro-RefraktorF1856Porro52,015,028,860
WalworthBuckingham-RefraktorUK1862Buckingham/Wary54,08,716,110
ChicagoDearborn ObservatoryUSA1863Clark47,08,217,4175
DunsinkSouth EqautorialIRL1868Cauchoix/Grubb29,85,819,591
GatesheadPrivatsternwarte NewallUK1868*Cooke62,59,114,620
BothkampPrivatsternwarte v. BülowD1870Schröder29,34,916,732
WashingtonU.S.Navel OberservatoryUSA1873*Clark65,59,915,138
PotsdamAstrophyskalisches Obs.D1878Schröder29,85,217,4100
DresdenPrivatsternwarte v. EngehardtD1879Grubb30,63,912,6124
StraßburgUniversitätssternwarteD (F)1880Merz&Söhne / Repsold48,76,914,2144
PrincetonHalsted ObservatoryUSA1882Clark58,09,816,975
WienUniversitätssternwarteA1883*Grubb68,610,515,3240
St. PetersburgSternwarte PulkowoRUS1884*Clark / Repsold66,89,914,9259
CharlottesvilleLeander McCormick Obs.USA1885Clark66,89,914,9259
Nizza (Mont Gros)Sternwarte BischoffsheimF1887*Henry / Gautier76,917,923,3376
Mt. HamiltonLick ObseratoryUSA1888*Clark91,417,419,01.283
MeudonObservatoire de Paris-MeudonF1891Henry / Gautier83,016,219,5162
GreenwichRoyal ObservatoryUK1893Grubb71,18,512,047
Berlin-TreptowArchenhold-SternwarteD1896Steinheil / Hoppe68,021,030,941
William BayYerkes ObservatoryUSA1897*Clark / Warner & Swasey102,019,419334
PotsdamAstrophysikalisches Obs.D1899Steinheil / Repsold80,012,215,395
ParisTeleskop der WeltausstellungF1900*Mantois / Gautier125,057,045,665
HamburgSternwarte BergedorfD1912Steinheil / Repsold60,09,015,050
PittburghAllegheny ObervatoryUSA1914Brashear76,214,418,9370
PotsdamSternwarte BabelsbergD1915Zeiss65,010,115,535
JohannesburgYale ObservatorySA1925Grubb66,010,616,11.760
Llano del HatoObs. Astonòmico NacionalVEN1972Zeiss65,010,516,23.600
HidaHida ObservatoryJ1972Zeiss65,010,516,21.275
La PalmaSwedish Solar Teleskoce (SST)S (SP)2002Svneka Bearing97,020,621,22.400
* bedeutet neuer Öffnungrekord

Autoren:
Wolfgang Steinicke (Fachgruppenkoordinator Geschichte der Astronomie)
Stefan Binnewies

Neues aus der Fraunhofer-Glashütte – Fraunhofers Werkstatt ist nach Benediktbeuern zurückgekehrt
Die historische Fraunhofer-Glashütte im oberbayrischen Kloster Benediktbeuern bietet in einem neu gestalteten Ausstellungsraum Einblick in Fraunhofers Werkstatt und den optischen Instrumentenbau der damaligen Zeit.

Die Erfolgsgeschichte des genialen Optikers, Instrumentenbauers und Wissenschaftlers Joseph von Fraunhofer (1787 – 1826) begann ziemlich genau vor 200 Jahren. Nachdem er 1806 in das Mathematisch-mechanische Institut von Reichenbach, Utzschneider und Liebherr in München eingetreten war, durchlief er in nur drei Jahren eine beispiellose Karriere. Im Jahr 1809 konnte er bereits die Alleinverantwortung für die Glasverarbeitung in dem ehemaligen Kloster Benediktbeuern übernehmen.

Fernrohre aus Benediktbeuern
Dort hatte der Unternehmer Joseph von Utzschneider in den Jahren 1805/06 zusammen mit seinen Partnern Reichenbach und Liebherr das „Optische Institut“ als Zweigstelle des Münchner Instituts gegründet, wo er den Bau von hochwertigen optischen Instrumenten beabsichtigte. Dazu zählten vor allem Fernrohre, aber auch Vermessungsinstrumente für die aktuell werdende Landvermessung und Mikroskope.
Fraunhofer bewohnte ab dem Jahr 1809 das Obergeschoss des heute so genannten „Fürstentrakts“ im ehemaligen Kloster. Eine dort im Jahr 1841 unter König Ludwig I. von Bayern angebrachte Gedenktafel erinnert daran mit den Worten: „Hier arbeitete Joseph von Fraunhofer – Erfinder des wellenfreien Flintglases – in den Jahren 1809 bis 1819“.
Das „wellenfreie“ Glas war Voraussetzung für die hohe optische Qualität der in Benediktbeuern gefertigten Instrumente. Heute würde man von „schlierenfreiem“ Glas sprechen, dessen Homogenität durch ein spezielles, von dem Schweizer Pierre Louis Guinand (1748 – 1824) entwickeltes Schmelzverfahren erreicht wurde. Die entscheidende technische Neuerung bestand darin, durch ein in die Glasschmelze eintauchendes Rührwerk diese beständig umzurühren und zu durchmischen. Fraunhofer verbesserte das Schmelzverfahren und übernahm ab dem Jahr 1811 auch die Leitung der Glashütte [1]. Diese war in der damals so bezeichneten „Hafen Werkstatt“ untergebracht, die heute dem Besucher in der Südost-Ecke des Klosterareals als „Historische Fraunhofer-Glashütte“ offen steht (Abb. 1). Für die Gewinnung von Kron- bzw. Flintglas standen in dem rustikal anmutenden Zweckbau zwei große Schmelzöfen zur Verfügung, wo in einem Arbeitsgang jeweils etwa 200 Kilogramm Rohmaterial verarbeitet werden konnten (Abb. 2). Als Utzschneider im Jahr 1818 die Klosteranlage an den bayrischen Kö nig verkaufte und das Optische Institut nach München verlegte, blieb die Glashütte weiterhin in Benediktbeuern bestehen und lieferte die Gläser für die großen astronomischen Fernrohre, mit denen Fraunhofer Weltruhm erlangte. Auch nach Fraunhofers allzu frühem Tod im Jahr 1826 bezogen seine Nachfolger Georg Merz (1793 – 1867), Joseph Mahler (1795 – 1845) und Sigmund Merz (1824 – 1908) das Glas für die Objektive ihrer international anerkannten und geschätzten Refraktoren aus Benediktbeuern. Erst 1889 wurde der Betrieb in der Glashütte offiziell eingestellt [2]. Es ist auch dem Einsatz der Fraunhofer-Gesellschaft in München zu verdanken, dass die historische Glashütte schon bisher für das allgemeine Publikum geöffnet war.

Von der Glasschmelze zum fertigen Instrument
Vor Kurzem nun hat die Glashütte in musealer Hinsicht eine Erweiterung erfahren, die es erlaubt, in dem historisch gewachsenen Ambiente eine Ausstellung über Fraunhofers Arbeitsumfeld mit den entsprechenden Werkzeugen, Instrumenten und Hilfsgeräten präsentieren zu können [3]. Fraunhofer standen ja im ehemaligen Kloster verschiedene Räume zur Verfügung, in denen er optische Versuche zu Studienzwecken durchführte oder die ihm als Werkstatträume für die Herstellung von optischen oder mechanischen Komponenten dienten. Beispielsweise befand sich ehemals die Glasschleiferei in dem an die Glashütte unmittelbar anschließenden alten „Waschhaus“ – heute Gästehaus des Salesianer-Klosters -, zu dem man jetzt einen Mauerdurchbruch geöffnet hat, der direkt zum neuen Ausstellungsraum führt.
Dank der Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Entgegenkommen der Klosterführung und der Spendenbereitschaft einiger Sponsoren entstand damit eine Ausstellung, die praktisch alle thematischen Bereiche des damaligen Instrumentenbaus umfasst. Die Exponate stammen aus den Archiven des Deutschen Museums und des Münchner Stadtmuseums, das noch bis vor einigen Jahren im Rahmen seines Foto- und Filmmuseums die Werkstatt Fraunhofers selbst ausgestellt hatte.
Von den mächtigen Schmelzöfen der Glashütte her kommend betritt der Besucher jetzt eine nach drei Seiten hin verglaste Kanzel mit Blick in den Museumsraum. Die Ausstellungsobjekte umfassen Maschinen und Geräte zur Glas- und Metallbearbeitung, optische und mechanische Bauteile, aber auch Rohglasproben und optische Instrumente (Abb. 3). Die Glasbearbeitung erfolgte auf einer Schleif- und Poliermaschine, wo auch noch verschiedene olierschälchen zu sehen sind (Abb. 4). Dazu werden diverse Hilfsgeräte wie Messfühler, Sphärometer, Fühlhebel oder Messmikroskop gezeigt. Der Arbeitsvorgang lässt sich über die ausgestellten Linsenrohlinge und Schliffproben bis hin zu den fertigen Linsen und Prismen nachvollziehen.
Optische Qualitätsinstrumente müssen in der Regel auch hohe Anforderungen in puncto mechanischer Ausstattung erfüllen, was jeder Amateurastronom im Hinblick auf die Stabilität und Präzision seiner eigenen Fernrohrmontierung bestätigen wird. Deshalb hatte in Fraunhofers Werkstatt auch die Metallbearbeitung einen hohen Stellenwert. Beispielhaft steht dafür eine originale Fräsmaschine, auf der Zahnräder hergestellt wurden (Abb. 5).
Die neue Ausstellung kann als eine gelungene Erweiterung des bisherigen Glashüttenmuseums verstanden werden, sind doch nun die historischen Exponate aus den beiden Gebermuseen an den Ort ihrer Verwendung oder Entstehung zurückgekehrt. Damit erschließt sich dem Betrachter ein durchgängiger Kontext des damaligen Instrumentenbaus, der vom Rohglasbrocken bis zum fertigen Fernrohr reicht.

Autor: Volker Witt

Erschienen im Journal für Astronomie Nr. 32, I/2010

Adresse:
Historische Fraunhofer-Glashütte,
Fraunhoferstr.1, 83671 Benediktbeuern.
Öffnungszeit: täglich 9:00 bis 16:00 Uhr,
freier Eintritt.

Literaturhinweise:
[1] V. Witt, 2001: „Die historische Fraunhofer-Glashütte in Benediktbeuern“, Sterne und Weltraum 9/2001, 794
[2] K. Ventzke, 2004: „Fraunhofers Nachfolger im Optischen Institut zu München“, in: Beiträge zur Astronomiegeschichte 7, 170, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main
[3] Fraunhofer-Gesellschaft (Hrsg.), 2008: „Fraunhofer in Benediktbeuern, Glashütte und Werkstatt“, München

Abb. 1: Aus der Glashütte in Benediktbeuern bezogen Fraunhofer und seine Nachfolger am Optischen Institut in München die hochwertigen Gläser, mit denen sie ihre weltweit anerkannten Instrumente ausstatteten. Eine neu konzipierte Ausstellung gibt Einblick in Fraunhofers Werkstatt.
Abb. 2: In der Glashütte wurden zwei große Schmelzöfen betrieben, je einer für Kron- bzw. Flintglas. Die gute Homogenität des Glases wurde durch beständiges Rühren der Schmelze mittels eines mechanischen Rührwerks erreicht.
Abb. 3: Die neue Ausstellung zeigt auch einen Querschnitt durch die Vielfalt der in Benediktbeuern gebauten Instrumente wie Fernrohre, Theodolite und Mikroskope.
Abb. 4: Auf der Schleifbank wurden die Rohlinsen geschliffen und anschließend mittels der Polierschälchen poliert. Die abgebildete Glasschleifmaschine stammt original aus Fraunhofers Werkstatt.
Abb. 5: Optische Präzisionsinstrumente erfordern auch eine hohe mechanische Präzision. Daher war die Metallbearbeitung – hier repräsentiert durch eine originale Zahnradfräsmaschine – ein wichtiges Teilgebiet des Instrumentenbaus. Im Vordergrund sind zwei Theodolite aus der Fraunhoferschen Fertigung zu sehen.

Die Entstehungsgeschichte des Faltrefraktors
Ein Faltrefraktor ist eine Sonderform des Linsenfernrohrs. In den 1960er- und 1980er-Jahren haben die Verfasser diese Teleskope selbst gebaut und viele Jahre damit beobachtet. Außer dem klassischen C8 (200-mm-Schmidt-Cassegrain) von Celestron gab es seinerzeit kaum größere, bezahlbare Teleskope am Markt.

Die Zahl der Anbieter hielt sich in Grenzen und das Massengeschäft im globalisierten Markt war noch nicht etabliert. Aus dieser Situation heraus entstand sicherlich der Faltrefraktor. Die Güte eines einfachen, relativ kostengünstigen zweilinsigen Objektivs verlangte nach großen Öffnungszahlen, um die chromatische Aberration in Grenzen zu halten. Dadurch wurden die Teleskope bei größeren Öffnungen sehr lang. Der extremste Fall, in dem dieser Sachverhalt deutlich wurde, ist das Luftfernrohr von Hevel, das bei einer Länge von 45 m an einem Mast aus dem Schiffsbau aufgehängt war [1].

Ein größerer Amateurrefraktor mit 150 mm Öffnung und einem Öffnungsverhältnis von 1:15 hat in der gestreckten Form eine Länge von ca. 2,3 m. Die Länge des Teleskops bedingt eine hohe Säule, die wiederum schwingungsempfindlicher ist. Außerdem ist der Okularauszug nicht immer einfach zu erreichen.

Der Strahlengang des Faltrefraktors wird meist über einen oder zwei Planspiegel umgelenkt. Das Teleskop wird quasi gefaltet. Die diversen Faltvarianten werden dabei oft nach ihren Konstrukteuren oder nach dem äußeren Erscheinungsbild des Teleskops benannt. So erinnert der Fagott-Refraktor (einfache Faltung) an die geknickte Bauweise des gleichnamigen Musikinstrumentes und der Newton-Refraktor (zweifache Faltung) wegen seines Okulareinblicks an das Spiegelteleskop nach Newton.

Ein Refraktor ist besonders gut für die Objekte unseres Sonnensystems und Doppelsterne geeignet, weil der Strahlengang nicht wie beim Spiegelteleskop durch einen obstruierenden Umlenkspiegel gestört wird. Die Faltrefraktoren erhalten somit die Vorteile der guten Abbildung und eliminieren die Nachteile der großen Baulänge. Verschiedene zweifach gefaltete Refraktoren sind u. a. die von E. Schaer, Ainslie und G. Nemec, wobei zwischen den beiden zuletzt genannten kleinere Modifikationen in der Strahlenführung die schnelle Typenbestimmung oftmals erschweren. So führte Ainslie den Strahlengang seiner Newton-Variante nach der zweiten Spiegelung an dem einfallenden Strahlengang seitlich vorbei. Vorteilhaft ist diese Strahlenführung vielleicht bei der Sonnenbeobachtung, da der warme Strahl seitlich vorbeigeführt wird. Bei den Nemec-Refraktoren kreuzen sich die Strahlenkegel, weil der zweite Spiegel den Strahl im Winkel von ca. 90 Grad in Objektivnähe durch den Tubus lenkt. Da bei könnte es theoretisch zu thermischen Bildstörungen kommen, die jedoch W. Sorgenfrey bei seinem Instrument nicht zuverlässig nachweisen konnte. Diese beiden Newton-Varianten werden hier nunmehr als Ainslie- oder als NemecRefraktor bezeichnet. Der dänische Tierarzt Dr. Per Darnell mit seinem „Ainslie“ war allerdings aufgrund seiner Bekanntschaft mit W. Sorgenfrey unbewusst der Wegbereiter für eine Verbreitung der hier besprochenen Bautypen in Deutschland. Jan Fremereys Faltrefraktoren entstanden in Anlehnung an H. E. Paul (USA), doch er wählte im Gegensatz dazu eine offene Bauweise und reduzierte dadurch Gewicht und die Dauer der Temperaturanpassung. Bei weiteren Faltkonstruktionen, bei denen der Fernrohrfokus ortsfest in die Montierung gelegt ist, handelt es sich um Spezialkonstruktionen, die bei Amateurastronomen sehr selten vorkommen. Okularzenitprismen oder –spiegel gehen bei der Klassifizierung dieser Bauweisen nicht mit ein, sondern sind Zubehörteile für alle Fernrohrtypen.

Der Schweizer Optiker und Astronom Emile Schaer (1862-1931) aus Genf hat mehrere Schaer-Refraktoren gebaut. Mit einem dieser Teleskope von 25 cm Öffnung beobachtete er 1931 am NicolausCopernicus-Observatorium in Warschau. 1966 erschien zur VdS-Tagung in München eine Bauanleitung von Wolfgang Sorgenfrey, die in dem Buch Refraktor Selbstbau von G. D. Roth, (Kapitel: „Bau eines 150 mm/3.000 mm-Schaer-Refraktors“) veröffentlicht wurde. Dieses Buch und die Absprachen von G. Nemec mit D. Lichtenknecker (Lichtenknecker Optics A. G., Hasselt, Belgien), welcher die entsprechenden Optiksets in die Produktion aufnahm, haben deutlich zur Verbreitung dieses Teleskoptyps beigetragen [2]. Vom Fagott-Refraktor in seiner vermutlichen Urform existiert ein Aufsatz in der Zeitschrift „Sterne und Weltraum“ 7/1964. Er besitzt wie oben erwähnt nur einen Planspiegel zur Umlenkung und ist dadurch am preiswertesten. Um einen bequemeren Einblick zu erhalten, sollte man mit einem zusätzlichen Zenitprisma/-spiegel beobachten.

Nemec, Sorgenfrey, Treutner und Unkel wurden in den 1960er- bis Ende der 1970er-Jahre durch damals hochwertige Astrofotos mit ihren Faltrefraktoren bekannt, bei dem der zweite Spiegel im
Gegensatz zum Fagott-Refraktor so eingebaut war, dass der Strahlenkegel in der Nähe des Objektivs wie bei einem Newton seitlich aus dem Tubus austritt. Die Astrofoto-Legende Günther Nemec aus
München mit dem nunmehr schon historischen FH 200 mm/4.000 mm-„Nemec“- Refraktor (Lichtenknecker-Optik) war damals mit seinen Fotos weltweit unschlagbar. Dieser Bekanntheitsgrad führte dazu, dass sich vielerorts die treffendere Bezeichnung „Nemec-Refraktor“ durchsetzte. Neuere Bildbeispiele vom Mond zeigt W. Sorgenfrey auf seiner Homepage [3], die er mit seinem 150 mm/
3.000 mm-Faltrefraktor gewonnen hat.

Faltrefraktoren werden heute im Wesentlichen als Selbstbaugeräte von Amateurastronomen und einigen Volkssternwarten eingesetzt. Die Fa. Wachter bot in den 1970er- und 1980er-Jahren einen
Schaer-Refraktor aus industrieller Serienfertigung an. Es handelte sich um einen FH 75 mm/1.200 mm des japanischen Herstellers Unitron (siehe SuW 7/1978). Es folgten eigene Konstruktionen
bis 230 mm Öffnung [4, 5, 7]. W. Paech konstruierte und fertigte einige Schaer-Refraktoren mit Lichtenknecker-Optik, wobei eine kleine Stückzahl der 20-cmVariante an die Firma Baader Planetarium ging [6]. Im deutschsprachigen Raum sind bis heute ca. 30 Teleskope dieser Art im Gebrauch. Aber auch in den USA und Japan sind einige Geräte von Amateurastronomen gebaut worden, wie eine Internetrecherche in den Jahren 2010 bis 2012 ergab. Viele Bildbeispiele
mit Textbeschreibungen zu den Instrumenten siehe unter [4] und [5].

Resümee
Die Autoren erfreuen sich immer wieder an der soliden Qualität ihrer langbrennweitigen FH-Optiken aus vergangenen Zeiten – wohlwissend, dass die meisten Amateurastronomen größere Instrumente bevorzugen und damit ihrerseits tiefer in den Kosmos blicken können. Die auf meist 15 bis 20 cm beschränkte Objektivgröße eines Fraunhofers ist natürlich nicht spektakulär, passt sich aber recht
gut unseren meist schlechteren Seeingbedingungen an als die größeren Optiken. Der Anblick eines Doppelsterns ist genussvoll wie im Lehrbuch. Sonne, Mond und Planeten sind visuell beim Öffnungsverhältnis von 1:20 nahezu farbrein. Lediglich Astrofotografen haben gewisse Einschränkungen. Hier schlägt bei besonders hellen Objekten das sekundäre Spektrum etwas durch und verlangt den Einsatz von schwachen Korrekturfiltern. Schwarzweißaufnahmen fallen dann am besten aus (Sonne und Mond). Planeten in Farbe, vor allem Jupiter, haben eine andere Farbwiedergabe als gewohnt und sind auch bei der Bildbearbeitung kaum richtig korrigierbar. Zu Zeiten, als Altmeister Günther Nemec fotografierte, war Farbe aber noch kein Thema. Für diese Aufgaben verwendet man heute also vorwiegend Spiegeloptiken.

Autoren: Wolfgang Sorgenfrey u. Hubert Hermelingmeier

Literaturhinweise und Web-Links:
[1] R. Riekher, 1990: „Fernrohre und ihre Meister“, VEB Verlag Technik Berlin, 2. Auflage
[2] www.privatsternwarte.net => Tipps => Literaturtipps
[3] www.sorgenfreyfotografien.de/Mond/
[4] www.sorgenfreyfotografien.de/Technik
[5] www.privatsternwarte.net/Faltrefraktoren.pdf
[6] W. Paech, Th. Baader, 1998: „Tipps und Tricks für Sternfreunde“, Verlag Sterne und Weltraum
[7] www.astrotech-hannover.de/amateurteleskope/downloads/wachter.pdf
[8] G. D. Roth, 1998: „Planeten beobachten“, Verlag Sterne und Weltraum
[9] G. D. Roth, 1981: „Handbuch der Sternfreunde“, Springer Verlag, 3. Auflage

Abb. 1: Sorgenfrey-Nemec-Refraktor FH-150 mm/3.000 mm; umgebautes Nachfolge-Instrument seines ursprünglichen Schaer-Refraktors mit Lichtenknecker-Optik (Foto: W. Sorgenfrey)
Abb. 2: Dr. Per Darnell (Kopenhagen) mit seinem Eigenbau-Ainslie-Faltrefraktor, vermutlich FH-150mm/2.250 mm (Foto: W. Sorgenfrey)
Abb. 3: Günter Nemec an seinem legendären FH-Faltrefraktor 200 mm/4.000 mm mit Lichtenknecker-Optik (Foto: H. Bernhard)
Abb. 4: Der Fagott-Faltrefraktor 150 mm/3.000 mm von Jan Fremerey in offener Bauweise mit D&G-Optik (Foto: J. Fremerey)
Abb. 5: Schaer-Refraktor 150 mm/2.300 mm, gebaut von Hubert Hermelingmeier; das Teleskop ist seit 1985 das Hauptinstrument in seiner Privatsternwarte (Foto: H. Hermelingmeier)