1. Einleitung
2. Die Lage
3. Die Sternwarte
4. Die Geräte
5. Die Arbeitsgebiete
6. Ausblicke

1. Einleitung

Wenn heute in der Öffentlichkeit von Astronomie und von Sternwarten die Rede ist, denkt man immer wieder an die großen wissenschaftlichen Einrichtungen, welche die riesigen astronomischen Spiegel beherbergen, die fernab der "Lichtverschmutzung" auf hohen Bergen, oberhalb der Staub- und Dunstglocke unserer Städte einen ungetrübten Blick ins Universum haben. Oder es wird von dem ehrgeizigen Projekt "Hubble - Teleskop" im Weltraum gesprochen, das ohne die störende Atmosphäre, rund um die Uhr, seine Arbeit verrichten kann. 

Alle diese Großgeräte dienen ausschließlich wissenschaftlichen Zwecken und stehen daher nur dem kleinen Kreis der Berufsastronomen zur Verfügung. 

Einem aufmerksamen Beobachter fallen aber sicherlich hin und wieder kleinere astronomische Kuppeln auf, die in der Nähe von Städten oder auch innerhalb der Städte zu finden sind.  In den meisten Fällen handelt es sich hier um Volks-, Schul-, Privat-, oder Vereinssternwarten, zu denen Laien und Amateurastronomen Zutritt haben, um sich im Bereich der Astronomie weiterzubilden, oder ihrem Hobby nachgehen zu können. 

Eine solche Sternwarte, die der Pflege und der Förderung der volkstümlichen Astronomie dienen soll, ist in ihren Grundzügen in den Jahren 1991 und `92 an der Kopernikusschule in Freigericht entstanden. Im Rahmen des Neubaus der Naturwissenschaften konnten die baulichen Maßnahmen vom Main-Kinzig-Kreis finanziert und durchgeführt werden. 
 

2. Die Lage

Die Gemeinde Freigericht liegt ca. 20 Km östlich von Hanau und ca. 10 Km südlich von Gelnhausen am Westrand des Spessarts. Die Koordinaten der Sternwarte sind:  50°08´20" nördliche Breite, 9°07´38" östliche Länge auf einer Höhe von 185 m ü NN. Von der geographischen Lage her, mit dem Einzugsgebiet östliches Rhein-Main-Gebiet und Aschaffenburg, sowie den Beobachtungsbedingungen, ist es ein attraktiver Standort. 

Die Hauptbeobachtungsrichtungen Süden und Osten werden im wesentlichen durch die schwächer besiedelten und bewaldeten Regionen des Spessarts bestimmt, wodurch Beobachtungen an noch dunklem Nachthimmel durchgeführt werden können.  Die Beobachtungsrichtungen im Westen sind nur bedingt geeignet, da das nahe Rhein-Main-Gebiet eine deutliche Himmelsaufhellung verursacht.  Wird in südlicher oder östlicher Richtung beobachtet,  fällt ein für unsere Breiten recht gutes "Seeing" auf.  Unter "Seeing" verstehen die Astronomen die Luftruhe, die notwendig ist, um eng beieinander liegende Sterne oder Einzelheiten auf Mond und den Planeten zu erkennen. Die Luftruhe in den Hauptbeobachtungsrichtungen ist hin und wieder so gut, daß zum Beispiel am Saturnring neben der Cassini-Teilung noch die Encke-Teilung wahrgenommen werden kann. 
 

3. Die Sternwarte

Die Sternwarte selbst besteht aus einer doppelschaligen GFK Kuppel mit einem Durchmesser von 5 Metern. Für Geräte, die durch Amateure betrieben werden können und noch finanzierbar sind, wäre ein Kuppeldurchmesser von 4 Meter vollkommen ausreichend gewesen. Da aber hier für größere Gruppen geplant wurde, fiel die Entscheidung auf eine 5 Meter Kuppel, sodaß durchaus 10-15 Personen im Inneren der Kuppel Platz finden. 

Die Kuppel steht auf einer kleinen Beobachtungsplattform von etwa 8 x 9 Metern, die für kleinere, transportable Geräte und für die Beobachtung von Sternbildern genutzt werden kann.  Da die große Beobachtungskuppel mitten auf der Plattform steht, und diese Plattform gleichzeitig die Decke des darunter befindlichen Seminarraums ist, wurden besondere Maßnahmen ergriffen, um die astronomischen Geräte in der Kuppel stabil und schwingungsfrei montieren zu können.  Unterhalb der Decke ist ein 40x50 cm starker Stahlbetonträger eingebaut, der nur auf den tragenden Wänden aufliegt und keinen Kontakt mit der Decke hat. Durch einen Durchbruch in der Decke stehen die Geräte mit Montierung und Säule auf diesem Träger und sind damit vollkommen von den Schwingungen der Decke und der sich drehenden Kuppel entkoppelt. 

Da die Sternwarte von schuleigenen und schulfremden Gruppen, natürlich meist nachts, besucht wird, wurde für die Sternwarte ein eigener Zugang über eine außenliegende Wendeltreppe geschaffen.  Über diese gelangt man auf die Beobachtungsplattform mit Kuppel und in den Seminarraum unterhalb der Kuppel, an den noch ein kleines Fotolabor und ein WC angeschlossen sind.

Abb. 1: Teilansicht des naturwissenschaftlichen Neubaus  mit der Kuppel, der  Beobachtungsplattform und dem darunter liegenden Seminarraum.  Rechts am  Gebäude ist der Aufgang zu erkennen. 

  4. Die Geräte

Das Hauptinstrument der Sternwarte ist ein Refraktor (Linsenteleskop) der Fa. Astro Physics mit einem dreilinsigen apochromatischen Objektiv einer Öffnung von 7" und einer Brennweite von 1600 mm. Daraus ergibt sich ein Öffnungsverhältnis von 1:9, was für einen Apochromaten dieser Qualität angemessen ist. Für die Entscheidung, einen Refraktor für die Sternwarte anzuschaffen wurden im Wesentlichen zwei Gründe angeführt: 

1. Spiegelteleskope mit ähnlichen Öffnungen sind in ihrer Baulänge meist deutlich kürzer.  Der Preis ist wesentlich geringer, die optischen Abbildungseigenschaften sind aber auch schlechter.  Auf Grund des niedrigen Preises und ihrer Abmaße, fallen diese Geräte in die Kategorie der transportablen Fernrohre und sind daher bei Amateuren weit verbreitet. An der Sternwarte sollte ein Fernrohr aufgestellt werden, was sich gegenüber den üblichen Amateurgeräten heraushebt. 

2. Ein Linsenteleskop ist im Gegensatz zum Spiegelteleskop über Jahrzehnte praktisch wartungsfrei und nimmt im Laufe der Jahre eher an Wert zu, wenn es sich, wie in diesem Fall, um ein Spitzengerät in seiner Klasse handelt. 

Der 7" Refraktor wurde von der "Deutschen Physikalischen Gesellschaft" (DPG) gestiftet, wofür wir uns als Benutzer dieses hervorragenden Gerätes an dieser Stelle nochmals ganz herzlich bedanken möchten. 

Als zweites Fernrohr wird ein Newton-Reflektor mit einer Öffnung von 150 mm und einer Brennweite von 750 mm der Fa. Heidenhein betrieben.  Mit dem Öffnungsverhältnis von 1:5 ist dieses Gerät bei kürzeren Belichtungszeiten sehr gut für den fotografischen Einsatz geeignet. 

Erfreulicherweise konnte die Ausstattung der Sternwarte und des Astronomischen Arbeitskreises in den vergangenen Jahren um ein Dobsongerät, einen kleineren Refraktor, sowie einen kleineres russisches Spiegelteleskop erweitert werden. Diese Geräte finden insbesondere Einsatz bei öffentlichen Veranstaltungen, bei Arbeiten der Schüler und bei Exkursionen.

Das Zubehör erstreckt sich neben den üblichen Okularen mit Binokular und einer fotografischen Ausrüstung  auf einen Protuberanzenansatz und hochwertige Objektivsonnenfilter, mit denen Sonnenbeobachtungen durchgeführt werden.  Ein weiteres Zubehör ist ein Spektrograph, mit dem über eine Spiegeloptik und einem 55x55 mm2  großen Reflexionsgitter eine Auflösung von unter 0,3 nm erreicht werden kann. 

Die beiden Fernrohre werden gemeinsam von einer schweren "Deutschen Montierung", 7 AD der Fa. Alt, getragen.  Diese Montierung ist mit Hochgenauigkeitslagern und geschliffenen Schnecken ausgestattet.  Die Nachführung ist so exakt, dass astrofotografische Aufnahmen im Primärfokus des Refraktors, auch über eine Stunde, mühelos durchgeführt werden können.

Abb. 2: 7" Refraktor der DPG und 6" Newton auf der 7 AD Montierung 
 

5. Die Arbeitsgebiete

Im Wesentlichen wird die Sternwarte von drei Gruppen, der Kopernikusschule, der Volkshochschule Main-Kinzig und dem Astronomischen Arbeitskreis Freigericht e.V., genutzt.  Darüber hinaus bieten die Schule und der Astronomische Arbeitskreis gemeinsam einmal im Monat eine öffentliche Führung an, die jeweils in den regionalen Zeitungen vorher angekündigt wird. 
Die Kopernikusschule selbst stellt das größte Benutzerpotential dar, da diese als  mit ca. 2000 Schülern schon seit vielen Jahren Astronomie als Wahlpflichtfach und als freiwillige AG durchführt.  Durch den Rang als Europaschule findet hier zusätzlich ein reger Austausch von Schülern und Lehrern aus den verschiedenen europäischen Ländern statt, der zu einem gesteigerten Angebot an Lehrveranstaltungen führt, in das auch die Sternwarte eingebunden ist. In den Klassen 9 u. 10 werden die Schüler im Wahlpflichtunterricht mit dem Umgang des Refraktors und der Kleinteleskope vertraut gemacht. Ein Schwerpunkt dieses Unterrichts stellt die möglichst regelmäßige Sonnenbeobachtung dar. Die praktische Ermittlung der Rotationsdauer und die Beobachtung und Positionsbestimmung der Sonnenflecken werden hier am Refraktor erfolgreich durchgeführt.  Ein weiterer Schwerpunkt ist die Mondfotografie in Fokal- und Okularprojektion. Auch im Bereich der Deep Sky Fotografie wurden schon beachtliche Erfolge erzielt. Weitere Themen im Unterricht sind der Bau von Sonnenuhren. Im unteren Sekundarstufenbereich werden die Unterrichtsthemen "Sonne", "Himmelsmechanik und Astronomie" angeboten, wobei auch hier die Geräte der Sternwarte zum Einsatz kommen. 

Einen tragenden Pfeiler der astronomischen Tätigkeit bildet die Astro AG der Kopernikusschule unter der Leitung von Herrn Oberstudienrat Michael Pieke, der die Sternwarte hauptverantwortlich betreut. In dieser Gruppe finden sich Schüler aus allen Jahrgängen ( Klasse 5 - Kl. 13 ) zusammen, die in gemeinschaftlicher Arbeit astronomische Projekte bearbeiten. Auch außerschulische Aktivitäten, mehrtägige Exkursionen, standen schon auf dem Arbeitsplan. Insbesondere dann arbeitete die Gruppe öffentlichkeitswirksam wenn sich besondere astronomische Ereignisse ankündigten, wie Finsternisse oder Kometenbeobachtungen.

Der "Astronomische Arbeitskreis" gründete sich Ende 1991 während der Bauphase der Sternwarte.  Zur Zeit gehören diesem Verein über 50 Mitglieder an, von denen etwa die Hälfte die Amateurastronomie aktiv betreiben. Ein kleiner Teil der Mitglieder war am Aufbau und der Ausrüstung der Sternwarte maßgeblich beteiligt.  Alle regelmäßigen Treffen und viele Beobachtungsabende finden an der Sternwarte der Kopernikusschule statt, wobei hier die Nutzung der Geräte immer im Vordergrund steht. Einen großen Raum nimmt die beobachtende Astronomie ein, wobei ziemlich alle Objekte des nächtlichen Himmels auf dem Programm stehen. Mond, Planeten, enge Doppelsterne und Doppelsterne verschiedener Spektraltypen, offene Sternhaufen und Kugelsternhaufen zählen zu den Objekten, an denen dieser Refraktor eine Brillanz und Abbildungsschärfe zeigt, die von Amateurspiegelteleskopen ähnlicher oder größerer Öffnung bei weitem nicht erreicht wird. Planetarische und galaktische Nebel sind ebenfalls Ziel der nächtlichen Suche, wobei einige wenige so lichtstark sind, daß sich hier die Beobachtung durch den Binokularansatz lohnt. Das beidäugige Beobachten der Planeten, des Mondes, der Sternhaufen und der helleren Nebel, ist durch dieses Gerät ein Erlebnis, da hier ein räumlicher Eindruck entsteht und so die Objekte vor einem im Raum zu schweben scheinen und die Sternhaufen deutlich eine räumliche Tiefe erhalten. Schwache Nebel und viele nahe Galaxien sind mit dem 7-zöller durchaus erreichbar, wobei bei diesen Objekten das Gerät auf Grund seiner Öffnung bald an seine Grenzen stößt. 
Wo die visuelle Astronomie auf Grund der geringen Helligkeit der Objekte an Ihre Grenzen stößt, eröffnet sich aber das weite Feld der Astrofotografie. Dieses Arbeitsgebiet wird von fast allen der Aktiven, zum Teil mit großem Fleiß betrieben.  Durch die absolut präzise arbeitende, schwere Montierung, sind Fotografien im Primärfokus der Fernrohre mit zusätzliche parallel montierten Kameras auch über lange Belichtungszeiten möglich. Die Nachführkontrolle geschieht manuell über eine Zusatzoptik und ist bei dieser Montierung unkritisch. Es werden Schwarzweißfilme, Farbdiafilme und Farbnegativfilme im Kleinbildformat eingesetzt. Die Entwicklung des Filmmaterials kann im schuleigenen Fotolabor selbst durchgeführt werden.

6. Ausblicke

Ein weiteres interessantes Betätigungsfeld eröffnet sich mit dem Bereich der CCD - Astronomie, bei dem lichtschwache kosmische Objekte mit einer CCD Kamera aufgezeichnet werden.  Bildinformationen von helleren Objekten können dann online auf einen Monitor im Seminarraum unterhalb der Kuppel übertragen werden. Einmal durch eine CCD Kamera aufgenommene Objekte, vor allem die lichtschwachen, lassen sich später in einem Rechner verarbeiten. Intelligente CCD Kameras sind darüber hinaus in der Lage, die Nachführkontrolle der Montierung speziell bei langen Belichtungszeiten in der Astrofotografie zu übernehmen. Die Schule, sowie einige unserer Mitglieder arbeiten mittlerweile mit CCD Kameras als Nachführhilfe oder auch als Bildaufzeichnungsgerät. 
Mittlerweile nimmt die digitale Fotografie in der Astronomie einen immer gewichtigeren Platz ein, wozu auch das Arbeiten mit Computer und Bildbearbeitungsprogrammen gehört. 
Leider erschwert allerdings die stetig zunehmende Lichtverschmutzung im Umkreis der Sternwarte die Gewinnung hochwertiger Astroaufnahmen in immer höherem Maße.

Die regelmäßigen Nutzung der Sternwarte für schulische Zwecke, die intensiven Nutzung der Sternwarte durch den "Astronomischen Arbeitskreis", die Kurse der Volkshochschule und nicht zuletzt die vielen hundert Besucher pro Jahr der öffentlichen Abende und der Führungen zeigen, dass die Sternwarte in der Zeit seit der Gründung die Begeisterung ihrer Liebhaber und das Interesse an Astronomie in der Bevölkerung geweckt hat. Mit dieser Sternwarte ist damit eine gut genutzte und sinnvolle Einrichtung entstanden, welche die volkstümliche Astronomie fördert, indem sie astronomisches Wissen verbreitet, astrologischen und pseudo-wissenschaftlichen Irrlehren widerspricht und an der Verbesserung der astronomischen Schulbildung mitwirkt.