Skyguide-GG-Bestimmung

Die Qualität des Nachthimmels

In Mitteleuropa gibt es nur noch wenige Astro-Oasen mit wirklich gutem Sternhimmel: neben den Hochalpen sind dies einige Regionen in Kroatien, Böhmen, Brandenburg, Mecklenburg und Polen. Hier wurden bislang SQM- Mittelwerte zwischen 21,70 ... 21,80 mag/"² gemessen.
[Quellenangaben zu den Messergebnissen:
kroatische Adriaküste: hier; Brandenburg siehe hier und hier]

Das gesamte westliche Mitteleuropa und damit auch alle deutschen Mittel- gebirge einschließlich des bayrischen Alpenvorlands sind zumindest so dicht besiedelt, dass die Beobachtungsbedingungen an einigen Stellen zwar noch gut bis sehr gut, aber nirgendwo mehr top sind.
[siehe dazu z.B. hier: Blick vom Wendelstein]...

In diese Karte zur Lichtverschmutzung werden künftig weitere SQM-Daten mehrerer Beobachter eingetragen, so dass ein möglichst aussagefähiges Bild über die Himmelsqualität in den interessanten Regionen Deutschlands + der südlichen Nachbarländer entstehen kann.

Nachfolgend nun die Beschreibung der Methoden zur Bestimmung der Himmelsqualität eines Standorts zu konkreten Wetterbedingungen.

Die Sommermilchstrasse über Südbrandenburg

Die Milchstraße über Südbrandenburg - aufgenommen von Michael Möckel - am 22. April 2009 auf der Nordwiese des HTT in Jeßnigk.
Man beachte den tiefdunklen Nördlichen Kohlensack sowie die unzähligen schwachen Strukturen innerhalb vom Great Rift - zudem ist fotografisch und auch visuell an einem sehr guten Standort erkennbar, weit breit das Milchstraßenband ist (wie weit es auch SQM-Messungen beeinträchtigt), z.B. weit über Wega (!) hinaus...

Im Gegensatz zu vielen Beobachtungsplätzen im Hochgebirge steht der Himmel im Südwesten (wie auch im Norden) Brandenburgs ganzjährig zur Verfügung, so dass immer mehr Sternfreunde mit alpiner Erfahrung uns besuchen kommen, hier gehts zum umfangreichen → Bericht von Bernhard Engeser.

Das Zodiakallicht beim → 3. ATS in Jeßnigk - Kombination zweier unbearbei- teter Einzelbilder, © Ralf Hofner.
Bei kristallklarem Himmel erhebt sich ein ca. 70° langer, relativ spitzwinkliger Zodiakallichtkegel über dem Horizont - und geht schließlich fließend in die 5° - 8° breite Lichtbrücke entlang der Ekliptik über.

Welche Verfahren zur Bestimmung der Himmelqualität gibt es?

Am gebräuchlichsten ist immer noch die Grenzgrößenbestimmung.
Die Ermittlung der visuellen Grenzgröße mit dem unbewaffneten Auge dient dazu, die vorherrschenden Himmelbedingungen, beeinflusst durch Licht- verschmutzung und Transparenz des Himmels, anhand der schwächsten sichtbaren Sterne einzuschätzen.
Hat der schwächste, mit allen Beobachtertricks gesehene Stern eine Helligkeit von z.B. 6.7mag, so spricht man von fst 6.7mag - "fst" bedeutet dabei "faintest star", also "schwächster sichtbarer Stern".
Zur Bestimmung der freisichtigen Grenzgröße dürfen alle Techniken der visuellen Beobachtung, die man auch am Teleskop nutzt, heran gezogen werden, also selbstverständlich auch indirektes Sehen! Allerdings soll der Stern mehr als 50% der Zeit sicher gesehen werden können, ein sporadisches "Aufblitzen" eines vermeintlichen Sterns an der richtigen Position wäre zu unsicher.
Uneinigkeit besteht leider auch darin, in welchem Gebiet am Himmel die Bestimmung der Grenzgröße erfolgen soll: Manche Beobachter zählen die Anzahl der sichtbaren Sterne im "Pegasusquadrat" und können mit Hilfe einer Tabelle indirekt Rückschlüsse auf die Grenzgröße ziehen.

Etwas Alltagstauglicher ist die Bestimmung mit Hilfe einer Grenzgrößenkarte des Sternbildes "kleiner Bär". Der Vorteil, dass diese Region immer in einer bestimmten Höhe am Himmel zu sehen ist, wird häufig durch den Nachteil aufgewogen, dass sich ausgerechnet am Nordhorizont eine Stadt befindet, die den Himmel in dieser Richtung unverhältnismäßig stark erhellt.
Sicher am gebräuchlichsten ist es jedoch, ein Sternbild zu wählen, welches sich zum Zeitpunkt der Grenzgrößenbestimmung relativ nah am Zenit befindet. Im September um und nach Mitternacht bietet sich dafür das Sternbild Andromeda an, weswegen wir Ihnen auf der folgenden Seite eine Karte mit Sternhelligkeiten dieses Sternbildes für eigene Bestimmungen anbieten.

Des Weiteren hat sich die sogenannte "Bortle-Skala" etabliert - hier kann anhand der Sichtbarkeit flächiger Objekte (wie M 31, M 33 sowie Strukturen der Milchstraße) die Himmelsqualität abgeschätzt werden. Eine ausführliche Beschreibung dieser Methode ist → hier zu finden.

Die dritte und relativ neue Variante ist die Bestimmung der Himmelshintergrundhelligkeit mit Hilfe eines "Sky Quality Meters" (SQM). Das SQM misst dabei mit einem Knopfdruck zuverlässig die Hintergrundhelligkeit eines Himmelsausschnitts in Magnituden je Bogensekundenquadrat und zeigt den gemessenen Wert innerhalb von Sekunden auf einem Display an.

Welche Nachteile haben diese drei Verfahren?

Alle drei Methoden haben einige Nachteile!

Die Grenzgrößenbestimmung ist zunächst relativ zeitaufwändig und es werden Karten benötigt, auf denen in verschiedenen Himmelsregionen für die unterschiedlichen Jahreszeiten die exakten Helligkeiten unterschiedlich heller Sterne verzeichnet sind. Der Hauptnachteil allerdings liegt in der höchst subjektiven Wahrnehmung des Beobachters! Es hat sich gezeigt, dass zwischen Beobachtern in einer Nacht am selben Standort die ermittelte Grenzgröße um mehr als eine Größenklasse abweichen kann. Verschiedene Faktoren wie die Sehleistung, l eichte Fehlsichtigkeit und Erfahrung scheinen hier in der Summe einen großen Einfluss zu haben. So können nur Ergebnisse eines Beobachters an verschiedenen Standorten sinnvoll untereinander verglichen werden, Vergleiche zwischen verschiedenen Beobachtern sind nicht aussagekräftig.

Die Bortle-Skala ist etwas gutmütiger hinsichtlich der oben genannten Nachteile, da die Wahrnehmung großflächiger Strukturen wenigstens in Bezug auf leichte Fehlsichtigkeit unerheblich ist, auch ist sie ohne Kartenmaterial und großem Zeitaufwand realisierbar. Prinzipiell gilt aber auch hier, dass es sich um ein subjektives Verfahren handelt. Viele Beobachter kritisieren zudem, dass die Skala zu grob für eine sinnvolle Beurteilung der Himmelsqualität sei - eine deutlich verfeinerte und um einige Testobjekte erweiterte Skala wäre deswegen wünschenswert.

Das SQM ist das einzige Messgerät zur Bestimmung der Himmelsqualität und liefert objektive Werte. Etwas nachteilig erscheint zwar der Anschaffungspreis, denn über 100 Euro muss man für ein Gerät investieren, mit dem man nichts beobachten, sondern lediglich die Himmelsqualität überprüfen kann. Für den ambitionierten Beobachter und auch Vereine kann sich die Anschaffung aber durchaus lohnen.
Die Aussagekraft und Vergleichbarkeit der gemessenen Werte wird leider von der Himmelsposition der Milchstraße stark beeinflusst - zumindest an guten Standorten. Befindet sich die Milchstraße im Messkegel des Sensors des SQM, so sind die abgelesenen Werte bis zu 0,3 mag/"2 zu niedrig. Es gibt mittlerweile von aktiven Beobachtern erstellte Tabellen, wo nach Sternzeit und geografischer Länge Korrekturwerte ermittelt werden können. Allerdings kann man diese Umrechnungsmethode nicht pauschal anwenden, denn sie ist nur für gute bis sehr gute Standorte geeignet, wo die Milchstraße auch in ihren schwächsten Details sichtbar / fotografierbar ist. In der Nähe großer Städte / Ballungsgebiete wird das Sternenband unserer Galaxis meist vollkommen überstrahlt - deren Einfluss auf die SQM- Messergebnisse ist dort logischerweise gleich null. Bei etwas besserem Himmel - wo zumindest die hellsten Sternwolken in Schwan und Schild bereits sichtbar werden - wird der Einfluss klein, aber schon messbar sein (ca. 0,05 - 0,15 mag). Tiefdunkler Himmel (Bortle 1 + 2) bewirkt dann die SQM- Maximalabweichung von bis zu 0,3 mag (und ggfs. noch einige Hundertstel mehr), wenn die Sommermilchstraße im Zenit steht.

Lösen kann man dieses Problem durch Messungen am vormitternächtlichen Frühlingshimmel, wo zumindest in unseren Breiten die Milchstraße komplett außerhalb des ca. 100° großen Messkegels steht. Oder teilweise durch Einsatz des SQM-L, hier verringert eine eingebaute Linse den Messkegel deutlich, so dass man Gebiete außerhalb des Messstraßenbandes separat messen kann.

Außerdem beeinträchtigt an sehr guten Standorten der auf- oder untergehende Zodiakallichtkegel erheblich die Messungen, im SQM bis zu ca. o,2 mag, aelbst im SQM-L messbar mehrere Hundertstel (auch die Lage des Zodiakallichtbandes und des Gegenscheins haben vermutlich einen messbaren Einfluss im SQM-L).

Weiterhin hat sich gezeigt, dass einige SQM wohl nicht optimal geeicht sind, Vergleichsmessungen mehrerer SQM auf dem HTT 2009 zeigten erhebliche Differenzen der Instrumente untereinander, insbes. beim SQM-L, mehr dazu → hier.

Eine Ergänzung von SQM- Messwerten mit anderen Methoden der Himmelsqualitätsbeurteilung und insbesondere auch mit fotografischen Himmelspanorama- aufnahmen scheint bei der Bewertung eines Standortes sinnvoll zu sein.

Karte des Sternbilds Andromeda zur visuellen Grenzgrößenbestimmung.

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› Seitenanfang ‹ - - Auf Grund hoher Zugriffszahlen wurde diese Seite des HTT-Skygiude 2008 am 14. Juni 2010 aktualisiert.