 Wer kennt es nicht? Die Perseiden sind gerade im August, man würde gerne eigentlich vielleicht Sternstuppen anschauen gehen, aber überlegt sich dann eigentlich im Abend davor, wo kann ich hinfahren, wo ich die überhaupt noch sehe. Genau, damit beschäftigt sich auch Jan Sundermann, er ist Ingenieur und Hobby-Astronom, schon seit Urzeiten, sagt er selber, und arbeitet in der Sternwarte Nyanda-Höhe in der Spektroskopie. Jan, wir sind gespannt. Ja, prima. Vielen Dank für die Einleitung. Über Spektroskopie haben wir ja vorhin beim Knut schon ein paar Sachen gehört, dass man also da das Licht untersucht von Sternen und solche Sachen wie Exoplaneten, das sind natürlich sehr, sehr anspruchsvolle Dinge, die man sowohl von Satelliten, also fliegenden Teleskopen im All macht, als auch eben durch Teleskope von der Erde, und da spielt natürlich einiges eine Rolle, was es überhaupt ermöglicht, so wie die Perseiden eben dann auch sogar Exoplaneten zu identifizieren. Wir haben ein Verein, das ist eine Amateur-Sternwarte Nyanda-Höhe-Hochdal in Erkrad, gelegen zwischen Düsseldorf und Wuppertal, also kann man sich schon mal vorstellen, in einem Gegend, die ja durchaus sehr eng und dicht besiedelt ist und nicht das Non-Plus-Ultra für Astronomie. Da haben wir eine AG gegründet und hier sind die Namen unserer Mitglieder von der AG. Das Ganze, was ich jetzt vorstelle, ist eine Gemeinschaftsarbeit unserer AG und die ist auch in so einer Sternlosenzeit eigentlich entstanden, die Idee, oder dass wir uns mal mit der Lichtverschmutzung ein bisschen beschäftigen, denn wir brauchen ja einerseits einen klaren Himmel, aber andererseits eben auch einen sauberen Himmel, um gute astronomische Aufnahmen zu machen. Nun, jeden ist es sicherlich aufgefallen über die Jahrzehnte, dass der Nachthimmel nicht mehr so richtig dunkel ist und was das für Einfluss hat auf Mensch und Tier und Umwelt, darauf kann und will ich überhaupt nicht jetzt eingehen, sondern wir haben uns diese Aufgabe gestellt, unsere Apparate mal zu nutzen, um diese Lichtverschmutzung etwas näher zu untersuchen, denn sie stört uns bei der visuellen Beobachtung und sie stört uns natürlich noch viel mehr bei der Astrophotografie und bei der Spektroskopie selber. Wie gesagt, die Sternwarte Nernderhöhe hier in der Mitte ungefähr gelegen, ein bisschen rechts von dieser Markierung liegt ein Stück östlich von Düsseldorf weiter unten, der helle Fleck, das ist Neues und oberhalb ist Duisburg, also hier an der Rheinschiene sind wir natürlich in einem sehr dicht besiedelten Gebiet, was uns diese Nachthelligkeit besonders im wahrsten Sinne vor Augen führt. Das ist eine Karte, die es findet man im Internet unter die Adresse Light Pollution Map Info, da kann man sich also für sein eigenen Standort aktuelle Daten abrufen in so einer Karte, also das wird alle paar Jahre, wird das aktualisierte, was dahinter steckt und sich mal ansehen, wo in seiner Gegend es vielleicht doch ein bisschen dunkler ist oder wenn man wirklich mal die Perseidend an einem sowieso hellen Sommernacht Himmel beobachten will, wo man hinfahren könnte, um dann Erfolg zu haben bei der Beobachtung, aber so eine Karte, die gibt eben die absolute Helligkeit wieder des Himmels in einer klaren Nacht und dazu gibt es spezielle Messgeräte, in der Astronomie benutzen wir die Magnitude als Helligkeit, Größe und diese Karte ist halt entstanden durch solche Messungen von verschiedensten Standorten. Was wir jetzt gemacht haben, uns interessiert ihr jetzt gar nicht mal so direkt die absolute Helligkeit, sondern wir wollten wissen, was ist das jeweils für Licht, was sind das für Farben, die unsere Aufnahmen stören und dafür haben wir unsere Spektroskope ausgepackt und haben Messungen gemacht, der Intensitäten über das gesamte Farbspektrum. Das sieht dann so in etwa aus, da oben diese grauen Streifen, das sind also mehrere Aufnahmen in verschiedene Himmelsrichtungen, die so nebeneinander gelegt wurden, indem wir also dann diese weißen Spektralien haben, das heißt die schon erwähnten Frauenhoferlinien vorhin im anderen Vortrag vom Knut, das sind ja dunkle Absorptionslinien, aber wir haben hier eben vor einem dunklen Hintergrund solche hellen sogenannten Emissionslinien und diese Bilder, die mit einer elektronischen Kamera erzeugt wurden, die werden dann ausgewertet über die Helligkeit und dann entstehen solche Kurven, wie wir sie hier im unteren Bild mal dargestellt haben, wobei die wurden jetzt auch so wie die Bilder oben nebeneinander dargestellt, das sind nicht jetzt die absoluten Helligkeiten, sondern man sieht so parallel in der einen Kurve tauchen irgendwelche Peaks auf, in der anderen fehlen die oder sind schwächer, nur was das ist, das ist halt jetzt die die Fragestellung. Für die Himmelsbeobachtung benutzen wir natürlich so ein Teleskop und das hier ist ein Spiegel-Teleskop und an dem hängt links unten dieser weiße Kasten und dann sieht man da hinten noch so ein Körper von einer digitalen Spiegelreflexkamera. Das ist das eigentliche Spektroskop, da drin befinden sich also die optischen Elemente, mit denen wir das Licht aufteilen, was uns durch das die Teleskopoptik dahin geleitet wird und für unsere Messungen haben wir jetzt aber nicht so ein Teleskop benutzt, sondern wir wollten ja auch, wie wir nachher sehen, damit mobil unterwegs sein. Da haben wir eben an diesem Spektralapparat vorne ein Teleobjektiv geschraubt und mit dem einfachen Teleobjektiv dann diese Himmelsaufnahmen gemacht. Aber im Spektroskop selber das wichtigste Element ist ein sogenanntes Reflexionsgitter. Das ist also so ein Spiegel, in dem 200 Linien pro Millimeter eingebracht worden sind und das sieht dann aus wie so eine CD, die man in Sonnenlicht hält und darauf entstehen dann eben, darauf wird das Licht in seine Spektralfarben zerlegt und dieses Signal wird eben ausgefangen und ausgewertet. Ist überhaupt noch jemand da? Ja genau, richtig, die würden beide Breakouts, also am zweiten kann ich dabei sein nach der Manuela, aber beim Jan jetzt halt nicht. Uns interessierte jetzt aber in dem Fall ja die Lichtkontimation. Super, genau, nur dass es sich nicht ganz so lange lassen fügt man ja tendenziell eher ein bisschen Probleme mit der Technik auch, deswegen. Kommt und deswegen haben wir dafür im letzten Frühjahr bewölkte Nächte genommen und haben unsere Teleobjektiv mit dem Spektralapparat in den Himmel in verschiedene Richtungen gehalten. Das kann wir auch machen. Okay, das hatte ich nicht bekommen. Entschuldigung, also heißt wir machen beide Talks hintereinander und dann Fragen. Wobei dann diese Emissionspicks. Aber kurze Frage, also einige meine. Und das ist dieses Gebirge und ganz unten auf der Skala sind dann nochmal so einzelne glatte Linien, die gerade hochgehen. Das ist eine zusätzliche Kaliberierlampe. Das ist das Licht vom Neon in einer Neon Glühbirne sozusagen, dass wir mit aufgenommen haben, weil diese Linien sind genau bekannt und genau vermessen und mit denen können wir dann uns eine Skala bilden und die anderen Linien den tatsächlichen Wellenlängen zuordnen. In der Spektroskopie arbeitet man immer so, dass in der Darstellung links ist die blaue Ecke und ganz rechts in dem Diagramm ist die rote, das rote Ende vom sichtbaren Licht. Das heißt, wir haben links die kurzen Wellenlängen hier dargestellt in Angstström und rechts Rot, was dann noch weiter ins Infrarote übergeht, sind dann die langen Wellenlängen des Lichtes. Ja, was wirklich so eine Aufnahme kontaminieren kann, ist eben auch nicht nur an dem bewölkten Himmel, das was wir jetzt da so aufgezeichnet haben, sondern da sind tatsächlich diese Störungen auch, die in einem klaren Beobachtungsnacht auftreten und das ist hier ein Beispiel vom Harald von unserer Gruppe, der hat also ein großflächiges, aber doch lichtschwaches Objekt aufgenommen, das ist der sogenannte Nordamerikanäbel, das heißt das ist eine Gas- und Staubwolke, die es von selbst leuchtet. Das ist also diese obere Kurve und darunter die rote Kurve, das ist die Lichtverschmutzung, die am gleichen Standort in dem bewölkten Himmel eben aufgenommen wird und wir sehen in der oberen Kurve sind einige Peaks, einige Emissionslinien, die unten nicht auftauchen und das sind dann diese Emissionslinien, die von diesem Gasnebel kommen und man kann eben mit geeigneten Programmen mathematisch diese Kurven voneinander abziehen und dann bleiben die reinen Linien, die dieser Emissionsnebel von dem Gas meistens im Wasserstoff und Sauerstoff, Stickstoff dort auslängen. Nun, die Lichtkontamination, die wir jetzt in diesen Aufnahmen in den verschiedenen Himmelsrichtungen gesehen haben, die wollten wir natürlich auch identifizieren, wo kommt die her? Da haben wir unseren Spektralapparat gepackt, die Kamera dran und das Teleobjektiv und sind durch den Ort gefahren und haben in der Nacht so Beispiele aufgenommen von den unterschiedlichen Lampen von der Straßenbeleuchtung, die wir da gesehen haben. Das erste hier ist dieses klassische gelbe Licht, was man in der Straßenbeleuchtung und auch in Industriegebieten immer wieder findet bei Industriehallen, das ist die sogenannte Natriumdampflampe. Das Spektrum hier rechts, da sind eben solche einzelnen Emissionslinien, weil in dieser Lampe eben ein Natrium verdampft und das leuchtet dann auf seinen gelben reinen Linien. Ein anderes Beispiel, was wir gefunden haben, ist die moderne Straßenbeleuchtung mit LED. Es gibt sowohl solche reinen weißen LED-Lampen als auch welche, die so ein bisschen gefärbt sind, besonders an Fußgängerübergängen. Da sehen wir schon ein ganz großer Unterschied zu dem Bild vorhin. Diese LED-Lampe, die eben weil sie weiß strahlt, setzt sich aus einem großen Gebiet des sichtbaren Spektrums zusammen, hat hier auch im rötlichen Bereich so ein Pieck, aber letzten Endes sind da drin alle Farben enthalten und es ist so eine große, fast eine Normalverteilung von diesen Wellenlängen, sodass man hier schon an kann, okay, das ist schwierig, das irgendwie auszublenden. Dazwischen die Generation, das ist die Straßenbeleuchtung mit solchen Energiesparlampen, Leuchtstoffröhren, die enthalten ja auch zum Beispiel Quecksilber und das ist dann wieder ein Metall, was in dieser Lampe als Dampf vorliegt und so eine einzelne, scharfe Emissionslinie erzeugt. Also wir haben sehr unterschiedliche, sehr unterschiedliche Arten von Emissionen, von diesen ganz unterschiedlichen Leuchtmitteln, die in der Stadt rumstehen und diese einzelnen Spektren von diesen Lichtquellen haben wir dann genommen und mal diesen Bild von der gesamten kontaminierten, von dem bewölkten kontaminierten Himmel zugeordnet und wir sehen, man kann ganz klar das Wiederfinden, der einzelne Peak dort oben von dieser Energiesparlampe oder auch unten den Bereich, wo das Natrium so ein paar engen beieinander liegende Linien hat, das taucht alles in dem Licht auf, was wir vom bewölkten Himmel wieder bekommen haben und was eben auch dann in einer scheinbar, sternklaren, dunklen Nacht in den Informationen wieder drin auftaucht. Trotzdem gibt es hier immer noch Linien, die wir nicht mit erfasst haben. Es gibt also noch andere Lichtquellen, das könnte zum einen sein von Fahrzeugen, also Xenon, dieser Allogenscheinwerfer oder aber auch in Düsseldorf selber gibt es noch Straßen und in der Altstadtpark solche Fußwege, die sind tatsächlich noch mit Gaslaternen beleuchtet, also Erdgas in der Flamme an so einem Glühstrumpf verbrennt, eine alte Gas unter Denkmalschutz stehende Gaslaternen, die könnten auch hier mit drin sein, aber das haben wir jetzt nicht so näher identifiziert, sondern wir wollten halt sehen, was ist da los, was für Lichter stören uns bei der visuellen oder auch bei der fotografischen Aufnahme und die Schlussfolgerung ist ja, es ist eigentlich ein bisschen schlimmer geworden durch die LED-Beleuchtung, weil so ein gelbes Natriumlicht, das kann ich ausblenden, da kann ich ein Filter nehmen, der dafür designt ist, der nur einen bestimmten Lichtbereich ausfiltert, aussperrt und dann habe ich die ganzen Informationen von dem Spektrum rechts und links davon, die habe ich in meinem Bild drin, aber das störende Licht von so einer einzelnen Natriumflamme oder auch von so einer Quecksüber Linie von der Leuchtstoffröhre, das kann ich durch ein geeignetes Filter beim Fotografieren ausblenden. Bei der LED-Beleuchtung ist das natürlich schwieriger, wir haben gesehen, das ist wie so eine Normalverteilung, geht das über einen ganzen Bereich in der Emission und das kann ich jetzt nicht ausblenden, dann würde ich ja alle anderen Informationen mit dadurch zerstören, dann hätte ich ja auf der Aufnahme hinterher gar nichts mehr und deswegen ist es eine wichtige Erkenntnis und die haben wir auch an unsere die Damen und Herren von den Stadtwerken hier zum Beispiel mitgeteilt, so dass man sieht, wenn man LED-Beleuchtung macht, was energiesparend ist, dann sollte man aber auch so weit gehen, dass man eben eine sehr gezielte Beleuchtungstechnik im Stadtbild anwendet, um möglichst wenig streulich zu erzeugen und eben auch durch darfstgerechte Steuerung, vielleicht ja die Lampen, wenn nichts kein Verkehr ist, können die auch ausgeschaltet werden, dafür gibt es natürlich auch schon intelligente Systeme, also das ist eigentlich so die Schlussfolgerung, wir können viel machen mit Filtern, bei LED-Lampen können wir nichts machen, da können wir nur an die entsprechenden Stellen appellieren, macht eine gute Ausleuchtung nur von dem, was man wirklich erzeugen will und seht zu, dass man möglichst wenig streulich dabei erzeugt. Über das ganze Thema, was ich jetzt hier so beschrieben habe, haben wir auch zwei Posters gemacht, einmal in Deutsch und einmal in Englisch, das wurde auf der letzten Tage in Lüberg dort vorgestellt, diese Poster sind dort bei VDS Astro, Konferenz, Spektroskopie, kann man sich das downloaden und gerne überall verteilen, wer daran Interesse hat und das Poster zur freien Nutzung verwenden. Ja, vielen Dank für die Aufmerksamkeit, etwas kompliziertes Thema, aber ein sehr handfestes Thema, wir befassen uns also in Astronomie nicht nur mit ganz exotischen Dingen, sondern wir können unsere Apparaturen auch für sehr praktische Dinge anwenden, lebensnah, was hier einmal zu zeigen war. Danke.