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Seiteninhalt

Ansprechpartner

1 Definition

2 Sonnenfinsternistypen

3 Erscheinungen

4 Vorbereitung

5 Zukünftige Finsternisse

6 Aktuelle Finsternis

7 Visuelle Beobachtung

8 Fotografie

9 Weitere Infos

Sonnenfinsternisse

Auf dieser Seite finden Sie Information über Bedeckungen der Sonne durch den Mond (Sonnenfinsternisse).

Ansprechpartner: Thomas Wolf

Thomas Wolf und Martin Hörenz von der VdS-Fachgruppe Sonne haben schon einige Reisen zu Sonnenfinsternissen unternommen und können bei Fragen und Problemen helfen. Nutzen Sie bitte vorher die Information auf dieser Seite.


1 Definition

Wenn sich der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde zwischen Sonne und Erde schiebt, entsteht eine Sonnenfinsternis. Dabei wirft der Mond seinen Schatten auf die Erde. Weil die Mondbahn gegenüber der Erdbahnebene geneigt ist, verfehlt der Mondschatten die Erde meist, so dass nicht zu jedem Neumond eine Sonnenfinsternis stattfindet. Wenigstens zweimal im Jahr fällt zumindest der Halbschatten die Erde. Aller 1-2 Jahre trifft auch der Kernschatten die Erde. Der Mondschatten überstreift dann mit der Bewegung des Mondes einen sehr schmalen Streifen der Erdoberfläche. Weil der Durchmesser des Mondschattens meist nur 100 - 200 km beträgt, sind solche Sonnenfinsternisse an einem bestimmten Ort sehr selten. Die Beobachtung derartiger Sonnenfinsternissen ist daher meist mit einer weiten Reise verbunden. Das tun tatsächlich sehr viele Amateurastronomen, denn eine totale Sonnenfinsternis gehört zu den eindrucksvollsten Himmelserscheinungen überhaupt.
Der maximale Grad der Verfinsterung an einem Ort wird übrigens in Bruchteilen des Sonnendurchmessers angegeben. Der Wert 0,5 sagt also, dass der Mondrand gerade über den Mittelpunkt der Sonne streift. Verfinstert der Mond die Sonne komplett ist der Bedeckungsgrad größer oder gleich 1,0.

Verlauf einer totalen Sonnenfinsternis Bild 1.1: Verlauf einer totalen Sonnenfinsternis, Quelle: NASA

2 Sonnenfinsternistypen

Es gibt vier Typen von Sonnenfinsternissen:
  1. total
  2. ringförmig
  3. hybrid
  4. partiell

2.1 Totale Sonnenfinsternis

Die Sonne erscheint am Himmel etwa so groß wie der Mond, weil sie zwar ca. 400 mal größer, aber auch ca. 400 mal weiter von der Erde entfernt ist. Durch die elliptische Bahn der Erde um die Sonne und die elliptische Bahn des Mondes um die Erde ist der Durchmesser des Mondes manchmal gerade groß genug, um die Sonne vollständig zu bedecken (Bild 2.1). Dann findet eine totale Sonnenfinsternis statt. Manchmal reicht der Durchmesser aber auch nicht aus, um die Sonne vollständig zu bedecken. Dann findet eine ringförmige Sonnenfinsternis statt (Bild 2.2).

Die Dauer einer totalen Sonnenfinsternis hängt vom Durchmesser des Kernschattens auf der Erdoberfläche ab. Die Dauer der Totalität kann von wenigen Sekunden bis theoretisch etwas mehr als 7 Minuten betragen. Die längste totale Sonnenfinsternis im 21. Jahrhundert fand am 22.07.2009 mit einer Dauer von max. 6 Minuten und 39 Sekunden statt.

2.2 Ringförmige Sonnenfinsternis

Durch die elliptische Bahn der Erde um die Sonne und die elliptische Bahn des Mondes um die Erde ist der Durchmesser des Mondes manchmal geringfügig kleiner als derjenige der Sonne, der Mond kann die Sonne nicht mehr vollständig bedecken. Dann findet eine ringförmige Sonnenfinsternis statt. Eine ringförmige Sonnenfinsternis kann bis zu 12 Minuten dauern.

Verlauf einer ringförmigen Sonnefinsternis Bild 2.3: Verlauf einer ringförmigen Sonnefinsternis, Quelle: NASA

2.3 Hybride Sonnenfinsternis
Hybride Sonnenfinsternisse sind eine Kombination aus totaler und ringförmiger Sonnenfinsternis. Hier genügt die Krümmung der Erde, um die Entfernung zwischen Beobachter und Mond stark genug zu verändern, um abhängig vom Standort die eine oder andere Art der Sonnenfinsternis zu erzeugen. Am Übergangspunkt ist der Moond exakt so groß wie die Sonne, so dass nur noch durch einige Mondtäler Sonnenlicht fällt und einen "Diamantring" erzeugen.

2.4 Partielle Sonnenfinsternis
Die Orte, von denen aus gesehen sich Mondmittelpunkt und Sonnenmittelpunkt überschneiden, bilden die Zentrallinie. Je weiter man sich von dieser Zentrallinie entfernt, desto kürzer dauert die totale oder ringförmige Phase. An der nördlichen und südlichen Grenzlinie bedeckt der Mond die Sonne gerade für einen kurzen Augenblick. Außerhalb dieses Streifens bleibt die Sonnenfinsternis immer nur teilweise bedeckt, eine "Sonnensichel" bleibt übrig. Diese partielle Phase kann aber auch in der Zeit vor und nach der Totalität im Streifen der totalen oder ringförmigen Verfinsterung beobachtet werden. Die partielle Phase einer Sonnenfinsternis dauert bis zu drei Sunden.

Collage der partiellen Sonnenfinsternis vom 20.03.2015 Bild 2.4: Collage der partiellen Sonnenfinsternis vom 20.03.2015, © Martin Hörenz

3 Erscheinungen

3.1 Flora & Fauna
Die Tier- und Pflanzenwelt reagiert bei einer totalen Sonnenfinsternis. Blumen schließen Ihre Blüten oder Tiere zeigen sich sehr aufgeregt oder verängstigt. Das lässt sich übrigens auch bei Wolken verfolgen.

3.2 Lochblendeneffekt
Bei fortschreitender partieller Phase kann der Lochblendeneffekt beobachtet werden. Blätter in einem Baum bilden natürliche Lochblenden und werfen sichelförmige Schatten auf den Boden. Eine vorher vorbereitete Blende mit einem kleinen Loch oder auch ein grobes Sieb reichen aus, um den Effekt sichtbar zu machen.

3.3 Meteorologische Erscheinungen
Bei einer totalen Sonnenfinsternis gibt es auch verschiedene meteorologische Erscheinungen. Durch die abnehmende Helligkeit kann die Temperatur um bis zu 10 Grad sinken oder sich Luftströmungen verändern (Finsterniswind). Besonders nach der Totalität ist die wärmende Strahlung auf der Haut deutlich zu spüren.

3.4 Fliegende Schatten
Ein besonderes Phänomen sind die "Fliegenden Schatten". Das sind bandartige Muster, die von vielen Beobachtern kurz vor oder nach der Totalität beobachtet wurden. Ihre Entstehung kann mit Turbulenzen und Dichteschwankungen erklärt werden. Zur Beobachtung empfiehlt sich eine ebene weiße Fläche, die senkrecht zur Sonne ausgerichtet ist.

3.5 Herannahen des Mondschattens
Kurz vor Beginn der Totalität kann man das Herannahen des Mondschattens verfolgen. Dabei wird es aus westlicher Richtung (von da kommt der Mondschatten) immer dunkler. Insbesondere wenn leichte Cirren am Himmel sind, lässt sich das besonders gut verfolgen. Ebenso kann man nach dem Ende der Totalität verfolgen, wie sich der Mondschatten wieder in Richtung Osten entfernt.

3.6 Sterne & Planeten
Der Himmel zeigt sich während einer totalen Sonnenfinsternis sehr eindrucksvoll. Während es um die Sonne herum so dunkel ist, dass man die helleren Sterne und Planeten sehen kann, bleibt am es Horizont deutlich heller. Hier sieht man Gebiete, die nicht im Kernschatten des Mondes liegen und wo es also auch nicht richtig dunkel wird.

3.7 Perlschnur-Phänomen
Diamantring der Sonnenfinsternis vom 29.03.2006 in der Türkei Bild 3.1: Diamantring der Sonnenfinsternis vom 29.03.2006 in der Türkei, © Martin Hörenz
Da der Mond uneben ist, wird die Sonnensichel kurz vor Beginn der Totalität von den Bergspitzen durchtrennt, so dass die Sonnensichel in einzelne Punkte zerfällt. Dieser Effekt wird als Perlschnur-Phänomen bezeichnet. Kurz vor dem Erlöschen des Phänomens - erscheint die rötlich schimmernde Chromosphäre (eine leuchtschwache Schicht oberhalb der Photosphäre) mit den Protuberanzen (helle, rötlich leuchtende Stellen am Rand) sowie die Korona (der weiße Strahlenkranz, s.u.). Die "letzte" Perle in Verbindung mit Chromosphäre und Korona wird als "Diamantring-Phänomen" bezeichnet.
3.8 Sonnenkorona
Korona Maximum
Korona Minimum Bild 3.2: Sonnenkorona bei maximaler (oben) und minimaler (unten) Sonnenaktivität, Quelle: NASA
Die Korona der Sonne ist der "Strahlenkranz", der bei einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar wird. Die Form der Korona ändert sich mit dem Zyklus der Sonnenaktivität. Das obere Bild zeigt die Korona, wie sie typischerweise in der Zeit des Aktivitätsmaximums der Sonne erscheint. Die Hauptzone, in der die Aktivitätsgebiete stehen, macht sich durch große "Helmet-Streamer" bemerkbar. Das untere Bild zeigt eine typische "Minimums-Korona". Normalerweise werden Finsternisbeobachter eine Mischform zwischen beiden erleben. Auch deshalb sieht jede totale Sonnenfinsternis anders aus.
3.9 Chromosphäre & Protuberanzen
Die Chromosphäre ist die an die über der Photosphäre liegende Gasschicht der Sonne. Normalerweise wird Sie vom Sonnenlicht überstrahlt und ist daher nur mit speziellen Teleskopen oder kurz nach Eintritt und kurz vor Ende der Totalität als schmales rotes Band am Mondrand zu erkennen.
Protuberanzen sind heftige Materieeruptionen aus heißem, geladenem Plasma auf der Sonne. In seltenen Fällen künnen sie um ein vielfaches größer als die Erde sein. Auch sie werden normalerweise von der Sonne überstrahlt. Während der Totalität kann man Sie als rot leuchtende Bögen oder "Flammen" am Sonnenrand erkennen (siehe auch H-alpha). Zur Beobachtung ist ein gutes Fernglas oder ein Fernrohr notwendig. Dabei ist zwingend zu berücksichtigen rechtzeitig nach Eintritt der Finsternis den Filter abzunehmen und zum Ende der Totalität nicht zu vergessen ihn wieder aufzusetzen!

4 Vorbereitung einer totalen Sonnenfinsternis vor?

4.1 Standort
Entscheidend für die Beobachtung einer totalen Sonnenfinsternis ist die Wahl eines geeigneten Beobachtungsortes. Dieser sollte möglichst nahe der Zentrallinie liegen. Dazu ist es aber notwendig, die Lage der Zentrallinie zu kennen. Genaue Karten gibt es dazu z.B. bei der NASA.

4.2 Kontaktzeiten
Außerdem sollten Sie die genauen "Kontaktzeiten" der Finsternis kennen, exakt für Ihren Standort. Sie brauchen für die Berechnung der Kontaktzeiten die genauen geographischen Koordinaten Ihres Beobachtungsorts. Die Berechnung liefert z.B. der Finsternisrechner von CalSky. Die "Kontakte" sind folgendermaßen definiert:

1. Kontakt: Der Mond berührt den Sonnenrand, Beginn der partiellen Phase
2. Kontakt: Der Mond bedeckt erstmals die ganze Sonne (Beginn der Totalität)
3. Kontakt: Ende der Totalität
4. Kontakt: Ende der partiellen Phase, Ende der Sonnenfinsternis

4.3 Wetter
Bei der Planung einer Finsternis-Reise wären Wettervorhersagen auf Monate im Voraus nützlich. Die gibt es leider nicht. Deshalb nutzen Planer langfristige Klima-Information. Die besten Klimadaten zu Sonnenfinsternissen gibt es jeweils aktuell bei Jay Anderson. Das bringt ein wenig Glücksspiel in eine Finsternis-Reise, denn "Wetter" unterliegt kurzfristigen Schwankungen. Häufig bieten nationale Wetterdienste vor Sonnenfinsternissen maßgeschneiderte Informationen an. Um den Beobachtungsort evtl. kurzfristig unter dem lokalen Wettergegebenheiten zu verlegen, sollten Sonnenfinsternisbeobachter mobil sein und auch Quellen für zuverlässige, aktuelle und lokale Wettervorhersagen kennen.

4.4 Reiseplanung
Attraktive Sonnenfinsternisse sind ein touristisches Großereignis in einem verhältnismäßig kleinen Raum. Es ist deshalb ratsam, sich lang im Voraus um Flüge, Mietwagen, Unterkünfte zu kümmern und sie fest zu buchen. Besonders in Entwicklungsländern kann es Mangel geben. In den Industriestaaten ist mit einer "Völkerwanderung" von Amateurastronomen in die Finsterniszone zu rechnen, so dass entsprechende Angebote oft schon Monate vor dem Ereignis knapp werden können. Information über Bedingungen in fernen Ländern, gefährliche Regionen, aktuelle Reisewarnungen, Impfungen und Gesundheitsgefahren gibt es vom auswärtigen Amt der Bundesrepublik.

Besonders die erste totale Sonnenfinsternis kann Ihre Gefühle völlig unerwartet treffen. Schon viele haben ein vorher einstudiertes Beobachtungsprogramm plötzlich völlig aus den Augen verloren und erschüttert geschaut, was sich für ein Wunder am Himmel abspielt. Aber achten Sie auch darauf, nicht die ganze Zeit auf die Korona zu starren. Schon nach wenigen Sekunden nimmt das Gehirn keine weiteren Informationen auf. Schauen Sie auch auf die Umgebung, wechseln Sie den Anblick zwischen bloßem Auge und Fernglas/Reisefernrohr!

4.5 Beobachtungsprogramm
Falls Sie ein eigenes Beobachtungsprogramm planen, verplanen Sie nicht die gesamte Finsternis für Fotos oder Messungen. Lassen Sie sich Zeit zur Beobachtung des Schauspiels. Am besten ist ein automatisch ablaufendes Programm, so dass man sich selbst dem visuellen Eindruck widmen kann. Je weniger Sie sich um Technik und Abläufe kümmern müssen, je geübter Sie sind, desto mehr Sonnenfinsternis bleibt Ihnen. üben Sie Ihr Programm zuhause mehrfach, bis alle Handgriffe sicher sitzen. Wiederholen Sie dies auch vor der Finsternis noch einmal vor der Finsternis am Beobachtungsort. Planen Sie Katastrophen ein. Der Strom kann ausfallen, es kann regnen, Ihr Gepäck kann am Flughafen verloren gehen. Enge Zeitpläne, Maximallösungen für die Technik, Vertrauen in den optimalen Ablauf bergen viele Fehlerquellen.

4.6 Checkliste:

  • Reisefernrohr mit Zubehör oder Fernglas mit geeignetem Sonnenfilter
  • Ggf. Fotoausrüstung
  • Wärmende Kleidung (es wird auch um einige Grad kälter)
  • Sitzgelegenheit (Klappstuhl) oder Decke (die gesamte Finsternis dauert fast drei Stunden)
  • Kartenmaterial mit der Finsterniszone
  • Sonnenfinsternisbrille (zur Totalität abnehmen!)
  • Beobachtungsprogramm (am besten wetterfest auf Papier)
  • Genau gehende Uhr (zwei Minuten sind sehr schnell um!)
  • Taschenlampe (es wird richtig dunkel!)
  • Thermometer / Wetterstation
  • Lochblenden oder ein kleines Sieb
  • kleines "Bestechungsgeschenk" (um ggf. den Besitzer des Grundstücks, auf dem man sich gerade postiert hat, zu besänftigen)


5 Zukünftige Sonnenfinsternisse

Die nächste totale Sonnenfinsternis findet am 21.08.2017 in den USA statt. Die Tabelle 5.1 gibt einen Überblick zu den nächsten totalen und ringförmigen Sonnenfinsternissen.
Tabelle 5.1: Zukünftige Sonnenfinsternisse, Quelle: NASA
DatumFinsternistypSichtbarkeitsgebiet
(Totalität bzw. ringförmige Phase)
Max. Dauer
26.02.2017RringförmigSüdamerika, Afrika0:44 min
21.08.2017totalUSA2:40 min
02.07.2019totalChile, Argentinien4:33 min
26.12.2019ringförmigSaudi-Arabien, Indien, Indonesien3:40 min
21.06.2020ringförmigZentralafrika, südl. Asien, China0:38 min
14.12.2020totalChile, Argentinien2:10 min
10.06.2021ringförmigKanada, Grönland, Russland3:51 min
04.12.2021totalAntarktis1:54 min
20.04.2023ringförmig-TotalIndischer Ozean, Westaustralien, Indonesien1:16 min
14.10.2023ringförmigUSA, Mittelamerika, Kolumbien, Brasilien5:17 min
08.04.2024totalMexiko, USA, Kanada4:28 min
02.10.2024ringförmigChile, Argentinien7:25 min
17.02.2026ringförmigAntarktis2:20 min
12.08.2026totalGrönland, Spanie2:18 min
06.02.2027ringförmigChile, Argentinien7:51 min
02.08.2027totalSpanien, Nordküste Afrikas, Saudi Arabien6:23 min
26.01.2028ringförmigPeru, Brasilien, Frz. Guyana, Spanien, Portugal10:27 min

In Deutschland müssen wir bis zum 10.06.2021 warten, bis sich die Sonne wieder partiell verfinstert. Eine totale Sonnenfinsternis wird sich sogar erst im Jahr 2081 ereignen.


6 Aktuelle Sonnenfinsternis - 21.08.2017 in den Vereinigten Staaten von Amerika

Am 21. August 2017 verläuft die Finsterniszone quer durch die Vereinigten Staaten von Amerika. Kaum eine Sonnenfinsternis ist so gut mit Erreichbarkeit, Infrastruktur und den Möglichkeiten eines Industriestaats gesegnet.

Die Dauer der Finsternis beträgt in den gesamten USA mindestens zwei Minuten auf der Zentrallinie. Die maximalen 2 Minuten und 40 Sekunden gibt es in den Bundesstaaten Illinois, Kentucky und Missouri. Genauere Information mit Karten liefern spezielle Webseiten, bspw. von der NASA: eclipse2017.nasa.gov oder von aktiven Amateurastronomen: www.eclipse2017.org.

Verlauf der Sonnenfinsternis am 21.08.2017 Bild 6.1: Verlauf der Sonnenfinsternis am 21.08.2017, Quelle: Fred Espenak (eclipsewise.com)

Es ist ratsam, sich für die Sonnenfinsternis Ortskundigen anzuschließen. Lokale Amateurastronomen haben im Vorfeld geeignete Orte erkundet, wo Zelte und Teleskope nicht im Sumpf oder auf Felsen stehen, oder die Tierwelt bedrohlich werden kann. In den USA ist das Bodenrecht wichtig, nicht jeder Landeigentümer erlaubt das Betreten.

Mittlerer Bewölkungsgrad im August Morgens und zum späten Nachmittage Bild 6.2: Mittlerer Bewölkungsgrad im August Morgens und zum späten Nachmittage, Quelle: Jay Anderson (http://eclipsophile.com/overview/)

Das Bild 6.2 zeigt die langfristig beobachtete Wolkenbedeckung des Himmels für die Zeit der totalen Sonnenfinsternis 2017. Im westlichen Teil der Finsterniszone ist also klimatisch mit rund 20 bis 40 % Wolkenbedeckung des Himmels zu rechnen. Im östlichen Gebiet (mit der maximalen Finsternisdauer) liegt die Wolkenbedeckung im August normalerweise bei rund 50 bis 70 %. Hier sind die Chancen für eine wolkenfreie Sicht auf die verfinsterte Sonne also kleiner. Kurzfristige Informationen zum Wettergeschehen finden sich beim National Weather Service der NOAA (auf der Seite unten: "Sky Forecast by Area").


7 Visuelles Beobachten

Für partielle und ringförmige Sonnenfinsternisse gelten die gleichen Regeln wie für die allgemeine Sonnenbeobachtung und -fotografie. Vor allem brauchen Sie geeignete Filter, damit Sie Ihre Augen nicht zerstören. Für die Beobachtung mit dem bloßen Auge gibt es Sonnenfinsternisbrillen, die das Licht mit einem Folienfilter schwächen. Benutzen Sie nur zertifizierte Brillen von anerkannten Herstellern. Es kann vorkommen, dass auch völlig ungeeignete Brillen angeboten werden, denn der Bedarf verspricht gute Gewinne.


8 Fotografie

8.1 Allgemeines
Wenn Sie in der partiellen Phase fotografieren, denken Sie an den Schutz der Kamera. Wie beim visuellen Beobachten ist hier ein geeigneter Filter erforderlich, da sonst die Kamera beschädigt wird. Im Gegensatz zur visuellen Beobachtung werden für die Fotographie geringere Filterstärken (z.B. Baader-Filterfolie ND 3,8) verwendet. Dadurch werden die Belichtungszeiten verkürzt und somit zeitlich wirkende Störungen (z.B. Luftbewegungen) reduziert. Diese Filter sind aber ausschließlich für fotographische Zwecke verwendbar. Weiterhin ist die Eigenbewegung des Mondes über die Sonne hinweg zu beachten. Sie ist überraschend schnell und gibt Ihnen praktisch keine Zeit für Bilderserien, die Sie dann zu einem Bild stacken können.

Die Kontrastverhältnisse einer totalen Sonnenfinsternis können mit einer einzelnen Aufnahme nicht erfasst werden. Daher wird in der Regel eine Reihe von Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten (von 1/1000 bis mehrere Sekunden, ohne Filter) gemacht und können nachher mit verschiedenen Bildbearbeitungsprogrammen zusammengesetzt werden.

Zum Fotografieren einer Sonnenfinsternis wird kein Blitz benötigt. Dieser kann die Strecke bis zum Mond nicht überwinden. Schalten Sie ihn daher möglichst ab. Dadurch werden Beobachter in Ihrer Nähe nicht gestört und die Kamera findet im Falle der Vollautomatik eher die richtige Belichtungszeit. Verwenden Sie am Besteb einen manuellen Kameramodus und versuchen Sie unterschiedliche Belichtungszeiten.

Bei Fernreisen mit dem Flugzeug sind die beiden wichtigsten Faktoren das Gewicht und die Abmessung des Gepäcks. Darauf ist bei der Wahl des Equipments zu achten, besonders beim Objektiv und der Montierung.

Machen Sie einen Probelauf, um Probleme rechtzeitig zu erkennen. Trotzdem kann es passieren, dass es Probleme gibt, an die man nicht gedacht hat. Konzentrieren Sie sich daher nicht allein auf das Fotografieren, genießen Sie das Ereignis! Im Falle von Problemen versuchen Sie nicht Abhilfe zu schaffen, vergessen Sie die Kamera!

8.2 Methoden
Um eine Sonnenfinsternis zu fotografieren gibt es drei grundlegende Methoden:

  1. Fokal
  2. Afokal
  3. Projektionsmethode

8.2.1 Fokale Fotografie
Die gängigste Methode zum Fotografieren ist die fokale Projektion. Das bedeutet, es wird eine normales Objektiv oder ein Teleskop, welches als Objektiv dient, verwendet. Bei Verwendung eines Teleskops wird die Kamera direkt am Okularauszug mit den kameraspezifischen Adaptern und ohne Okular befestigt.

8.2.2 Afokale Fotografie
Die afokale Fotographie ist im Allgemeinen weniger gut geeignet, bietet sich aber als Notlösung an, falls man nur eine Kompaktkamera zur Verfügung hat. Bei der afokalen Fotografie wird die Kamera mit Objektiv hinter das Okular des Teleskops gehalten bzw. mit speziellen Halterungen befestigt. Das Licht durchläuft dabei aber mehrfach optische Linsen, wodurch es zu starken Abbildungsfehlern kommen kann. Wenn man aus der freien Hand fotografiert, kommt erschwerend hinzu die richtige Lage des Fokus zu finden, diese zu halten und die richtige Belichtungszeit einzustellen. Unter Umständen findet die Kamera mit den gewählten Einstellungen keinen Fokus. Das Bild wird unscharf, weil die Automatik keine guten Belichtungseinstellungen vornimmt oder die Belichtungszeit so lang wird, dass man während der Aufnahme wackelt und das Bild verwischt.

8.2.3 Projektionsmethode
Die einfachste Möglichkeit ist die Projektionsmethode. Diese die dient eigentlich der visuellen Beobachtung, indem das Sonnenbild mittels Teleskop und ohne Filter auf eine weiße Fläche projiziert wird. Das entstehende Sonnenbild lässt sich dann gefahrlos mit jeder beliebigen Kamera aufnehmen. Da kein Filter verwendet wird, ist aber darauf zu achten, dass niemand in den Strahlengang schaut. Diese Methode bietet auch die Möglichkeit, gleichzeitig die Umgebung und Personen aufzunehmen. Während der totalen Phase ist diese Methode aufgrund der geringen Helligkeit jedoch ungeeignet.

8.3 Kameratypen
Folgend werden die Vor- und Nachteile der drei gängigsten Kameratypen erläutert:

  1. Kompaktkamera
  2. Spiegelreflex- / Systemkamera
  3. Astro-CCD

8.3.1 Kompaktkamera
Die kostengünstigste Variante ist die Verwendung einer Kompaktkamera oder Handykamera. Im Urlaub wird man diese meist ohnehin bei sich haben. Da diese jedoch ein fest eingebautes Objektiv mit meist kurzer Brennweite haben und die Belichtungswerte meist nicht manuell einstellbar sind, ist die Verwendung allerdings nur eingeschränkt möglich, z.B. zur Dokumentation der Umgebung und von Personen oder afokal am Fernrohr.

8.3.2 Spiegelreflex- und Systemkamera
Zu empfehlen ist die Verwendung einer Spiegelreflex-oder Systemkamera. Da diese ein Wechselobjektiv besitzen, ist es möglich dieses zu entfernen und stattdessen über entsprechende Adapter fokal an einem Teleskop zu montieren. Darüber hinaus sind alle Aufnahmeparameter manuell einstellbar.

8.3.3 Astro-CCD
In der Astrofotografie finden auch häufig spezielle CCD-Kameras in den unterschiedlichsten Qualitäten verwendet. Wer sich eine solche Kamera für Sonnenfinsternisse kaufen möchte sollte folgendes beachten. Diese sind aber meist für Nachtaufnahmen optimiert. Unter Umständen kann es aber auch während einer Sonnenfinsternis sinnvoll sein diese einzusetzen, wenn man diese ohnehin im Gepäck hat und hohe Anforderungen an die Aufnahmegeschwindigkeit bei gleichzeitig hoher Farbtiefe erreichen möchte. Demgegenüber stehen aber meist die geringe Chipgröße und dass zum Betreiben ein Computer mit ausreichend schnellen und großem Speicher notwendig ist.

8.4 Brennweite
Die Objektivbrennweite ist entscheidend dafür, wie groß die Sonne später auf dem Bild sein wird. Sinnvolle Brennweiten liegen im Bereich von 500 bis 1500 mm.

Brennweite zu Bildgröße Bild 8.4: Bildgröße in Abhängigkeit der Brennweite, schwarze Zahlen stehen für Kleinbild (Vollformat) und blaue für APS-C Sensoren, Quelle: Fred Espenak (mreclipse.com)

Während die meisten Kompaktkameras hier nur ungenügende 24-50 mm Brennweite bieten, sind für Kameras mit Wechselobjektiven Brennweiten bis 1000 mm verfügbar. Da die meisten fotografischen Objektive jedoch für die irdische Beobachtung optimiert sind, explodieren der Preis und das Gewicht geradezu mit steigender Brennweite. Besser ist es hier auf Teleskope zurück zu greifen. Diese sind für die astronomische Beobachtung optimiert und bieten moderate Preise und geringes Gewicht im erwähnten Brennweitenbereich. Ob ein Linsenfernrohr (Refrator) oder Spiegelfernrohr eingesetzt werden soll, hängt von verschiedenen Faktoren ab, es wird allerdings die Verwendung eines Refraktors mit 500 mm Brennweite und einer Brennweitenverlängerung empfohlen, da dieser im Handgepäck mitgeführt werden kann und geringere Streueffekte als kurzbauende Spiegelfernrohre mit Korrektionsplatte aufweist. Das Verstauen von Optiken im aufgegeben Reisegepäck hat sich als unpraktisch erwiesen und ist nur bei Verwendung einer schlagfesten Verpackung und als zweites Gepäckstück zu empfehlen (die Montierung muss auch noch mit). Darüber hinaus sind die meisten Fernrohre für die visuelle Beobachtung mit Okularen ausgelegt. Zur Verbesserung der Bildqualität beim Fotografieren sollten Feldkorrektoren eingesetzt werden.

8.5 Sensorgröße & Auflösung
Abbildung in Abhängigkeit der Sensorgröße bei 1000 mm Brennweite Bild 8.1: Abbildung in Abhängigkeit der Sensorgröße bei 1000 mm Brennweite (grün Vollformat, rot APS-C, gelb 2/3", blau 1/3,2")
Die Sensorgröße & Auflösung haben ebenfalls einen Einfluss auf die Größe der Sonne im späteren Foto. Bei gleichbleibender Brennweite ist das Sonnenbild auf dem Sensor immer gleich groß, wenn der Kamerasensor jedoch zu klein ist, wird das Sonnenbild nicht mehr vollständig abgebildet. Für Fotografen mit Spiegelreflexkameras ist dies weniger von Bedeutung, da hier nur zwei gängige Größen zum Einsatz kommen, das APS-C-Format und das Kleinbild- / Vollformat. Wichtiger wird dieser Faktor bei der Verwendung von CCD-Kameras, da hier auch kleinere Chipgrößen zum Einsatz kommen. Bei APS-C Sensoren ist zu beachten, dass die angegebene Brennweite etwa um den Faktor 1,5 (je nach Kameramodel etwas unterschiedlich) verlängert erscheint. Die Auflösung des Sensors spielt eher einer untergeordnete Rolle, da sie nichts über die Sensorgröße oder die optischen Eigenschaften aussagt. Für großflächige Drucke ist jedoch auf eine möglichst hohe Auflösung zu achten. Aber Achtung: eine hohe Auflösung geht oft mit kleiner werdender Pixelgröße und damit einem Anstieg des Sensorrauschens und der notwendigen Speicherkapazität einher.

8.6 Belichtungszeit
Die Belichtungszeit während einer Sonnenfinsternis verändert sich extrem stark mit dem Grad der Bedeckung. Die Belichtungszeit t lässt sich mit folgender Formal berechnen:

t = f2 / (I ⋅ 2Q)

Dabei ist t die Belichtungszeit in Sekunden, f der Blendenwert, I die ISO-Empfindlichkeit und Q ein Exponent, welcher von der Objekthelligkeit abhängt. Die Werte sind in Tabelle 8.6.1 enthalten. Die vollständige Liste ist verfügbar bei Fred Espenak (mreclipse.com). Es ist jedoch empfehlenswert 1-2 Belichtungsstufen über und unter diesem Wert zu testen, oft kann durch dünne Wolkenschichten schwanken. Generell ist es empfehlenswert im Rohformat zu fotografieren und später Schwankungen der Helligkeit ausgleichen zu können oder schwächere Details besser heraus arbeiten zu können.
Tabelle 8.6.1: Belichtungszeiten in Abhängigkeit des Finternisdetails (Rs = Sonnenradius), Quelle: Fred Espenak
FinsternisdetailQBeispiel Belichtungszeit in s
für ISO = 100 und Blende = 8
Partial mit Filter ND 4.0111/4000
Partial mit Filter ND 5.081/500
Perlschnur111/4000
Chromosphäre101/2000
Protuberanzen91/1000
Korona 0.1 Rs71/250
Korona 0.2 Rs51/60
Korona 0.5 Rs31/15
Korona 1.0 Rs11/4
Korona 2.0 Rs01/2
Korona 4.0 Rs-11
Korona 8.0 Rs-34

8.7 Zeitraffer
Erfahrene Fotographen können auch versuchen die Sonnenfinsternis im Zeitraffer aufzunehmen. Hier ist es jedoch erforderlich sich genau über die Belichtungsintervalle, die exakte Nachführung der Sonne, die Eigenheiten seiner Kamera und der Zeitrafferfotografie im Klaren zu sein. Wichtig ist, dass die Kamera die Arbeit erledigt und man sich nicht zu sehr belastet. Dadurch würde zu viel vom Erlebnis verloren gehen. Zur Grundausstattung einer Zeitrafferaufnahme gehören neben dem ohnehin notwenigem Equipment, eine Kamera mit internem oder externem Timer und eine motorische Nachführung. Weiterhin ist es wichtig ausreichend Speicher zur Verfügung zu haben, denn eine Finsternis geht über mehrere Stunden und im Rohformat sind die Gigabytes auf der Speicherkarte schnell vergeben. Außerdem sollte ein Akkupack mit ausreichend Ladekapazität angeschlossen sein und ein Belichtungsprogramm vorliegen oder wenn möglich einprogrammiert sein. Im Falle von Problemen versuchen Sie nicht Abhilfe zu schaffen, genießen Sie das Ereignis und vergessen Sie die Kamera!

8.8 Stativ / Montierung
Wichtig für die Fotografie ist eine feste und schwingungsfreie Aufstellung. Bei Brennweiten ab 500 mm sind die meisten Fotostative nicht mehr ausreichend stabil und beginne zu schwingen. Darüber hinaus verfügen sie über keine motorische Nachführung, um die scheinbare Bewegung der Sonne am Himmel auszugleichen. Daher ist die Verwendung einer astronomischen Montierung obligatorisch. Bereits eine Montierung mittlerer Größe ist dafür ausreichend und passt demontiert gut in das Reisegepäck. Als Orientierung sei ihr die Skywatcher EQ-3 oder EQ-5 genannt. Schwieriger ist die Ausrichtung der Montierung am Tageshimmel, wenn möglich hilft es hier die Montierung bereits in der Nacht aufzustellen und diese am Sternhimmel zu justieren.


9 Weiterführende Informationen

  • Klimadaten: Aufbereitete Klimadaten find Sie bei Jay Anderson
  • Beobachtbaren Phänomene: Es gibt einen ausführlichen Wikipedia-Artikel mit vielen Bildern: Phänomene während einer totalen Sonnenfinsternis
  • Fotografie: Diese Seite gibt ausführliche Tipps in deutscher Sprache:
    eclipse.astronomie.info
  • Geräte und Fotoziele: Wertvolle Tipps gibt es bei Mr. Eclipse
  • Sonnenfinsternisse, Mondfinsternisse und Planetentransits: Die Standardseite für Sonnenfinsternisse, Mondfinsternisse und Planetentransits kommt von der NASA. Hier finden sich die grundsätzlichen Daten, berechnet von Fred Espenak am Goddard Space Flight Center eclipse.gsfc.nasa.gov
  • Sonnenfinsternis-Katalog: Andreas Möller hat den kompletten Sonnenfinsternis-Katalog zusammengestellt:
    www.solar-eclipse.de
  • Liveprogrammme, Vorbereitungsgruppen, Hinweise auf Veranstaltungen: Zu Finsternissen gibt es Live-übertragungen im Internet, Vorbereitungsgruppen, Hinweise auf Veranstaltungen über Internet-Foren und soziale Medien. Dort verbinden sich auch viele Beobachter während des Ereignisses und tauschen sich aus. Diese Information erhalten Sie über unser Internet-Forum und die Facebook-Seite der VdS (siehe rechte Spalte dieser Web-Seite).

Nutzen Sie außerdem im Vorfeld die Erfahrungen von anderen Amateurastronomen. Berichte finden Sie im Internet, für Frage stehen Ihnen auch gern die oben genannten Ansprechpartner zur Verfügung.

© VdS Fachgruppe-Sonne
Letzte Änderung: 18-02-2017

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Termine

23.-25.06.2017:
40. Sonnetagung, Sternwarte Bergedorf, Hamburg

Workshop Sonne:
Der Termin für den Workshop 2017 wird rechtzeitig angekündigt.