Erfahrungen mit Sternwartenkuppeln von Baader Planetarium und Mitanbietern

Schon seit vielen Jahren bittet mich die Fa. Baader von Zeit zu Zeit, doch einmal meine Erfahrungen mit Sternwartenkuppeln zu Papier zu bringen mit denen ich im Laufe meines Lebens als aktiver Beobachter und Sternwartennutzer zu tun hatte. Diesem Wunsch wollte ich endlich nachkommen und habe meine Erfahrungen hier in aller Kürze zusammengefasst.

... kurz zu meiner Vorgeschichte:

Meine amateurastronomischen- und technischen Erfahrungen mit klassischen Sternwartenkuppeln begannen im Jahr 1967, als ich dem Verein der Berliner Wilhelm-Foerster Sternwarte (WFS) beitrat.

Im Laufe weniger Jahre – neben Sternwarten- und Planetariumsveranstaltungen – wurde ich dort so etwas wie ein "freiberuflicher" technischer Mitarbeiter. Ich habe dort bis zum Ende meines Studiums Ende 1987 eng mit Werner Nehls (Witte & Nehls, Konstrukteur die legendären Regulus Montierung) und Bernhard Wedel (dem damaligen technischen Leiter der WFS) lange und intensiv zusammen gearbeitet. So war ich oft an Wartungsarbeiten der großen 12m Askania- und den beiden kleineren Kuppeln der WFS beteiligt.

 

1978, nach Beendigung meines Studiums in Berlin und einem beruflich bedingten Wechsel zur Universität Hannover, habe ich dort als technischer Leiter der Astronomischen Station  u.a. eine 6m Zeiss und eine 4m Selbstbaukuppel sowie den in der 6m Kuppel aufgestellten, historischen 8" Bamberg Refraktor aus dem Jahr 1870 betreut. Das Teleskop wurde während meiner gesamten Dienstzeit interdisziplinär und für studentische Übungen am Institut für Erdmessung eingesetzt.

In Hannover habe ich dann fast 20 Jahre lang die Volkssternwarte "Geschwister Herschel e.V." als 1. Vorsitzender geleitet und mich in dieser Zeit auch technisch intensiv um die 5- und die 3m Kuppel des Vereins gekümmert.

In diesen Zeitraum fiel auch eine komplette Demontage beider Kuppeln wegen Bauarbeiten des Wasserhochbehälters auf dem die Kuppeln stehen und dem folgendem kompletten Wiederaufbau der Kuppeln.

Meine privaten Erfahrungen mit Kuppeln von Baader Planetarium

Meine ersten Erfahrungen mit einer Baader Kuppel gehen zurück bis in die 80er Jahre, als ich von einem Astrofreund eine 2.1 m Baader Kuppel als "second" oder "third" Besitzer gekauft hatte und in meinem Garten auf einem selbstgebauten Holzunterbau aufgestellt habe.

Die 2.1 m Kuppel - ohne elektrische Antriebe - erfüllte jahrelang klaglos ihren Dienst bis meine Frau und ich im Jahr 1997 einen sehr großräumigen Umbau des kompletten Dachgeschosses unseres Haus planten.

1998 wurde auf dem Dach ein 2.6 m Baader "Classic Dome" aufgesetzt. Die Kuppel wurde von mir und Freunden - nach einer Kurzbeschreibung der Firma Baader - problemlos im Garten vormontiert (Bild siehe rechts) und dann mit einem LKW Kran auf den vorbereiteten Unterbau aufgesetzt.

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Der Unterbau wurde annähernd quadratisch ausgelegt, denn dieser Grundriss ist meiner Meinung nach wesentlich praktischer als der normale zylindrische Unterbau der Firma Baader, denn er bietet viel Stellplatz für Schränke und/oder Regalen zum Aufbewahren von Zubehör ohne den Betrieb am Teleskop einzuschränken.

Der Zugang zur Kuppel führt über eine normale Tür, zugänglich von der Dachterrasse mit einer Treppe mit normaler Steigung, die es erlaubt bequem auch größere Teleskope mit hohem Gewicht in die Kuppel zu bringen. Ein Kuppelzugang dieser Art war mir wichtig, denn ich habe in der Kuppel schon viele verschiedene – auch große – Teleskope zum Justieren und Testen in Betrieb gehabt. Normalerweise erfolgt ein Zugang zum Dachboden ja über eine entsprechend steile ausklappbare Scherentreppe.

Der – mit vorgeglühtem Quarzsand gefüllte – gemauerte Instrumentenpfeiler steht auf der Stahlbetonzwischendecke zum Untergeschoss im Arbeitszimmer meiner Frau, exakt über einer dort stehenden Trennwand des Erdgeschosses.

Aufgrund der Dachmontage steht die Kuppel ziemlich hoch über dem Erdboden (ca. 8m) und im Abstand von vielleicht 5 Jahren ist es erforderlich sie von außen zu reinigen. Im Laufe der Jahre setzen sich Moose und Flechten ab, von dem vielen "Vogelschiss" ganz zu schweigen. Die Kuppel sieht dann einfach unansehnlich und schmutzig aus, durch ihre hohe Lage ist sie auch von weitem sichtbar. Auch hier ist der quadratische Unterbau von großem Vorteil, denn man kann sich beim Säubern der Kuppel gefahrlos von außen um die Kuppel herum bewegen. Gereinigt wird mit klarem Wasser, dem etwas "Meister Proper" oder ein ähnliches Reinigungsmittel beigefügt ist.

Die Kuppel wurde 2008 mit einem Azimutmotor für die Kuppeldrehung nachgerüstet, der Spaltschieber wird manuell über den Kettenantrieb bedient, da ich kein großer Freund von eventuell versagenden Endschaltern bin. Bis auf gelegentliches Einsprühen der Kette mit Fahradkettenöl läuft die Kuppel nunmehr seit über 20 Jahren einwandfrei und ohne jede weitere Wartung.

Das einzige Problem, das ich am Anfang hatte, war die Bildung von Kondenswasser innen an der Kuppel unter bestimmten Wetterlagen, hauptsächlich im Winter. Dies beruht wohl auf der Tatsache, das die 2.6 m Kuppel nicht doppelwandig ausgeführt ist. Soweit mir bekannt sind die Baader Kuppeln ab 3.2 m Durchmesser doppelwandig ausgeführt und auch die kleineren Modelle werden auf Wunsch doppelwandig geliefert, so dass Kondenswasserbildung ausgeschlossen ist.

Um eine permanente elektrische- oder chemische Luftentfeuchtung zu umgehen, steht bei mir das kleine Fenster des Kuppelunterbaus einen Spalt weit geöffnet. Das Kondenswasserproblem war damit gelöst und als weiteren Vorteil habe ich beim Öffnen der Kuppel zur Beobachtung weitgehend bereits Außentemperaturen im Innenraum.

In vielen Jahren zwischen 1990 und 2004 hatte ich Zugang zu zwei weiteren Baader "Classic Dome" Kuppeln. Die eine steht im Saarland (3.2 m) und die zweite steht in der Schweiz im Berner Oberland (2.6 m). Am Standort in der Schweiz sind die Probleme tiefe Temperaturen, teilweise bis -20 Grad, und sehr viel Schnee. War die Kuppel Schnee- und Eisfrei gab es beim Betrieb allerdings keine Probleme. Wie es mit beiden Kuppeln heute aussieht vermag ich nicht zu sagen, da seit einiger Zeit der Kontakt zur Besitzerin abgebrochen ist.

Im Jahre 2003 baute ich zusammen mit einem Freund in Hannover Wülferode eine weiteren 2.6 m Baader Kuppel auf einem quadratischen Unterbau auf. Der Aufbau verlief ebenfalls völlig ohne Probleme und soweit mir bekannt läuft die Kuppel seit dem Aufbau auch völlig problemlos. Durch die niedrige Höhe über dem Erdboden wurden die Kuppelteile nacheinander direkt auf dem Drehkranz montiert.

Meine professionellen Erfahrungen

Im gleichen Jahr bekam ich den Auftrag für den deutschen Besitzer einer Gästefarm in Namibia eine komplette Sternwarte zu planen und aufzubauen. Rooisand Desert Ranch ist eine typische namibische Gästelodge und liegt am Rand der Namibwüste, direkt unterhalb des berühmten Gamsberg, Namibias Tafelberg.

Aufgrund meiner vielen guten Erfahrungen mit Baader Kuppeln in Deutschland, kam für mich nur der Kauf einer Baader Kuppel in Frage, zudem es zu der Zeit – vielleicht mit Ausnahme von Kuppeln aus den USA – keine ernsthaften Alternativen zur Firma Baader Planetarium gab. Gewählt wurde ein 3.2 m "Classic Dome" (die Baader AllSky-Domes gab es zu der Zeit noch nicht). Die georderte Teleskopkonfiguration bestand aus einer großen Astro Physics 1200 GTO Montierung auf der ein handselektiertes Celestron C14, ein 150mm Zeiss APQ Refraktor und ein kleinen Zeiss AS 80/840mm Teleskop als Leitrohr montiert waren.

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Die Kuppelmontage erfolgte im Herbst 2004 mit Hilfe des Lodgepersonals und verlief genauso problemlos wie die Baader Kuppeln, die ich bis dahin montiert hatte. Das Aufsetzen der Kuppel auf dem ca. 7m hohem Unterbau ließ mir aber manchmal – als studiertem deutschen Ingenieur – fast das Herz stehen bleiben, denn einen entsprechend großen LKW Kran über 200 km aus Windhoek kommen zu lassen, war dem Lodgebesitzer zu teuer.

Das Instrument, bzw. die Kuppel wurde so hoch aufgebaut, um über die tagsüber stark aufgeheizten bodennahen Luftschichten zu kommen.

Die Kuppel hat einen motorischen Azimutantrieb, auf den Motor des Spaltschieberantriebes wurde wegen meiner "Endschalter-Phobie" verzichtet, auch weil die Kuppel vom normalen Lodgepersonal bedient werden sollte.

Ich bin seit dem Aufbau der Kuppel im Jahre 2004 zur Betreuung der Rooisand Kuppel zuständig und mindestens einmal im Jahr vor Ort. Was soll ich sagen? Auch sie läuft seit nunmehr 15 Jahren problemlos und wartungsfrei.

Der einzige Nachteil ist der zylindrische Unterbau. Wir haben dort in der Kuppel zwei normale Schreibtisch Schubladencontainer auf Rollen zur Aufbewahrung des Zubehörs, aber es immer zu wenig Platz und sie sind immer im Weg.

Es ist überhaupt kein Vergleich zu dem quadratischen Unterbau meiner 2.6m Kuppel in Deutschland. Selbst wenn nur 2 Beobachter in der Kuppel sind - es ist nie genug Platz zum entspannten Arbeiten.

Die speziellen Anforderungen der Kuppel auf Rooisand bestehen unter anderem in der extrem trockenen Luft über Monate des namibischen Winters mit einer Luftfeuchtigkeit von oft nur um die 10- bis 15%. Die Staub- und Wasserabweisenden Gummiteile der Dichtungen im Azimut der Kuppel und seitlich am Spaltschieber sind auch im Jahr 2019 noch weich und flexibel wie am ersten Tag des Jahres 2004.

• Die monatelange – tagsüber 12-stündige – Sonneneinstrahlung mit hohem UV Anteil hat es in 15 Jahren nicht geschafft, irgendwelche sichtbaren Schäden an der Kuppelaußenseite zu erzeugen.
• Wer einmal einen Regenguss in der namibischen Regenzeit erlebt hat, weiß was dies bedeutet. Es "schüttet" wie aus Eimern und man wird an die Geschichte der Sintflut erinnert. Die Baader Kuppel ist absolut wasserdicht, wir hatten jedenfalls noch nie Wasser in der Kuppel.
• Ein weiteres Problem sind im Herbst und im Frühling heftige Fallwinde vom Gamsberg, die viel Sand- und Staubpartikel mit sich führen. Es wäre vermessen zu behaupten die Kuppel wäre absolut staubdicht, dass ist sie nicht und kann sie auch nicht sein. In der Kuppel ist seit Sommer 2013 ein 17" PlaneWave Astrograph mit einem offenen Gittertubus montiert und eine Reinigung des Hauptspiegels war bislang nicht nötig. Dies mag als Referenz für die Dichtungen sprechen. Die Optiken in den beiden anderen, von mir in Namibia betreuten Kuppeln (siehe weiter unten), sehen oft anders aus.

Weitere Kuppeln in Onjala

Die Rooisand Lodge wurde im Jahr 2011 komplett zusammen mit der Kuppel an einen namibischen Architekten verkauft. Die Teleskope und die Montierung verbleiben beim alten Besitzer und die Kuppel beherbergte für 2 Jahre nur eine alte Vixen Atlux Montierung und ein Celestron C11. Anfang 2013 beschloss der neue Besitzer den Ankauf einer neuen Instrumentenkombination und seit Sommer 2013 steht dort eine Astro Physics 1600 GTO, bestückt mit dem 17" PlaneWave Astrographen, einem 130mm Zeiss APQ und einem TEC 110mm FL Refraktor. Die Sternwarte wird hauptsächlich für ein "public stargazing" für Lodgegäste eingesetzt, kann aber von erfahrenen Amateurastronomen auch für eigene Beobachungen angemietet werden.

Die originale Instrumentenkombination von Rooisand (1200 GTO, Zeiss APQ und C14) war in Windhoek eingelagert und wurde über meine Vermittlung im Jahr 2012 von den Besitzern der Onjala Gästeloge gekauft. Im gleichen Jahr bekam ich auch hier den Auftrag das Teleskop für "Public Stargazing" wieder aufzubauen.

Die Anforderungen der Lodgebesitzer waren dabei, dass zur Beobachtung ausreichend Platz für Gruppen von 6 bis 10 Personen um das Teleskop verfügbar sein sollte, also eher eine klassische Volkssternwarte. Eine entsprechend große Schiebedachhütte kam für die Besitzer nicht in Frage, weil dies nicht ihren Vorstellungen von einer "Sternwarte" entsprach.

Die Kuppel musste also einen Durchmesser von ca. 4 Metern haben und aus Kostengründen (es gab einen fixen Kostenrahmen) kam der Ankauf einer klassischen Baader 4 Meter Kuppel nicht in Frage. Ende 2012 wurde der Bauplatz auf dem Lodgegelände festgelegt und es wurden zwei Kuppeln von 3- und 4m Durchmesser (ich hatte für mich selbst einen Platz für eine private Sternwarte ausgehandelt) bei einem Mitanbieter der Firma Baader geordert.

Beide Kuppeln wurden Anfang 2013 in einem Schiffscontainer in Namibia angeliefert und vom Hafen in Walvis Bay auf einem Spezial-LKW zur Onjala Lodge transportiert.

Die beiden Kuppelgebäude wurden im Frühjahr 2013 vom Bauteam der Onjala Lodge nach meinen Plänen gebaut und Anfang Mai wurde mit der Montage der Kuppeln begonnen, die nach nur 4 Tagen abgeschlossen war.

Meine Erfahrungen nach 5 Jahren Betrieb im Vergleich zu den Baader "Classic Dome" Kuppeln.

Nachteile der 3- und 4 Meter Kuppel im Vergleich zu den Baader 2.6- und 3.2 m Kuppeln.

Der erste Nachteil zeigt sich schon während der Planungsphase für die Kuppelgebäude. Die Baader Kuppeln haben unterhalb des Spaltschiebers eine Klappe, die wenn sie geöffnet ist, einen freien Blick bis annähernd zu Horizont bietet.

Die Kuppeln des Mitanbieters haben (vermutlich aus Konstruktionsgründen) an dieser Stelle ein nicht zu öffnendes, feststehendes Teil eingebaut. Bei der 3m Kuppel hat es eine Höhe von 0.9m und bei der 4m Kuppel sind es "satte" 1.4m. Der Nachteil ist hier, dass die Teleskope im Vergleich zu den Baader Kuppeln um diesen Betrag höher aufgestellt werden müssen, zudem noch höher, wenn auf der Montierung parallel Teleskope montiert sind und beide Teleskope sowohl in Ost- als auch in Westlage Beobachtungen in einer bestimmten Horizonthöhe möglich sein sollen.

Dies gibt in der 3m Kuppel Probleme mit der Höhe des Fußbodens und des Zugangs zum Innenraum, in der 4m Kuppel ist eine 2m hohe Treppe zur Beobachtung erforderlich. Ich bitte zu beachten, dass ich hier nicht von Remote-Beobachtungen spreche, sondern von visuellen Beobachtungen wie sie an einer klassischen Volkssternwarte üblich sind.

Der Spaltschieber der Baader Kuppel öffnet bis über den Zenit hinaus, die der Mitanbieter leider nicht. Das Problem ist hier bei einer geographischen Breite von ca. 23 Grad, dass die Highlights des namibischen Winterhimmels (Zentrum der Milchstraße) und auch alle Planeten sowie der Mond annähernd durch den Zenit laufen und zu ihren höchsten Stellungen über den Horizont praktisch nicht beobachtbar sind.

Probleme mit der 3m Kuppel des Mitanbieters:

• Bei der 3m Kuppel hatten sich nach nur drei Jahren die seitlichen Führungsrollen des Spaltschieber praktisch aufgelöst und mussten ersetzt werden (Bild rechts), die Basis der Rollen kam schon völlig verrostet an (Bild links)
• Die Basis der Kuppel ist trotz gewissenhafter Montage nicht exakt rund, sodass auf die Montage des Azimutmotors verzichtet werden musste und die Kuppel manuell gedreht werden muss
• Der Krümmungsradius des Spaltschiebers ist nicht gleichmäßig, dadurch sind nicht immer alle Führungsrollen gleichzeitig im Eingriff, es besteht permanent die Gefahr des Verkippens und Blockieren des Spaltschiebers beim Öffnen oder Schließen (speziell in oberer Position
• Wir hatten einen kompletter Ausfall der Steuerelektronik des Spaltschiebermotors der Kuppel im Jahr 2015 mit folgender teurer Reparatur
• Schlechte Dichtungen, nach heftigem Gewitterregen in der namibischen Regenzeit steht immer wieder Wasser auf dem Kuppelfußboden.

Probleme und Bemerkungen zur 4m Kuppel des Mitanbieters:

• Die Innenlackierung der Kuppelteile ist dünn und ungleichmäßig (auch bei der 3m Kuppel)
• Schon während der Montage der Kuppeleinzelteile traten Laufdefekte an drei der insgesamt 16 Azimut Tragrollen auf. Es wurden Laufrollen mit einfacher Achse ohne Kugellagerung geliefert, die Achsen sind einfach durch die Auflast der Kuppelsegmente gebrochen. Das Problem ist hier, dass sie nicht gewechselt werden können, ohne die komplette Kuppel mit einem Kran anzuheben

Der Antrieb des Spaltschieber erfolgt über ein Zahnrad und eine Art Lochstreifen, der in der Mitte des Spaltschiebers montiert ist und in den die Zähne des Zahnrades eingreifen und je nach Drehrichtung des Motors den Spaltschieber öffnet, bzw. schließt.

Das auftretende Problem ist hier, dass der Krümmungsradius des Spaltschiebers offenbar nicht gleichmäßig ist. Das bedeutet, dass in bestimmen Stellungen des Spaltschiebers das Zahnrad ihn anhebt und nach oben drückt, in anderen Stellungen viel zu viel Spiel zwischen Zahnrad und Lochstreifen ist. Das führt leicht zu mechanischen Schwingen der kompletten Lagerung des Antriebsmotors, die ja nur in die Glas-Polyester-Laminat mit 6mm Stärke der Kuppel eingeschraubt ist und die Gefahr besteht, dass durch die Motorschwingungen die Gewinde ausreißen. Der Motor mit dem Zahnrad muss relativ häufig nachjustiert werden, um diese Schwingungen zu minimieren.

Weitere Probleme waren:

• zwei defekte Endschalter des Spaltschiebers (!!!), einmal oben und einmal unten
• schlechte Dichtungen, immer wieder Wasser in der Kuppel. Zu Beginn locker 20 bis 30 Liter nach Starkregen, nach nunmehr 5 Jahren Eigenarbeit mit diversen Nachdichtarbeiten scheint das Problem weitgehend gelöst zu sein
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  Ungleichmäßige Innenlackierung der Kuppel und oben und unten bei dem hellen Lichteinfall die Bereiche, in denen die Vögel einfliegen.

  

  Nestbau auf dem Stahlquerträger auf dem der Spaltschiebermotor montiert ist

  durch den breiten Abstand zwischen Kuppel und Spaltschieber Probleme mit Vögeln – alle Jahre wieder – die einfliegen und in der Kuppel ihre Nester bauen (siehe dazu auch die Bilder und Beschreibungen). Das ganze ist mit viel Dreck und „Vogelscheisse“ verbunden. Auch dieses Problem haben wir weitgehend mit einem elektronischen „Vogelschreck“ gelöst.

• Innerhalb eines halben Jahres zeigte sich eine deutliche Verschmutzung des Zeiss APQ und des C14 durch feinkörnigen, quarzhaltigen Sand und Staub (siehe Bild unten).
  Ehrlicherweise sei dazu gesagt, dass die Teleskopöffnungen in dieser Zeitspanne selten abgedeckt waren. Die Bilder zeigen trotzdem deutlich, dass die Abdichtung der 4m Kuppel besser sein muss, wenn man die Sternwarte remote betreiben will und nicht in Sonderanfertigungen von fernsteuerbaren Teleskopklappen investieren will.

Die Steuerelektrik der 4m Kuppel für die Azimutdrehung und den Spaltschieber läuft im Gegensatz zur 3m Kuppel seit 5 Jahren allerdings problemlos und störungsfrei.

Die Kuppeln sind inzwischen etliche Jahre alt und ich gehe davon aus, dass viele der hier beschriebenen Mängel bei neuen Kuppeln des Mitanbieters inzwischen behoben sind. Einige Probleme haben wir inzwischen auch durch "Basteln" selbst gelöst, so z.B. das oben beschriebene Problem des Spaltschieberantriebes. Hier wurden an den Stellen mit zu viel Spiel zwischen Lochstreifen und Antriebsritzel zwischen der Verschraubung der Lochschiene und dem Spaltschieber Unterlegscheiben eingelegt und so die Abstände besser angepasst.

Die Vorteile der Kuppeln des Mitanbieters im Gegensatz zu Kuppeln der Firma Baader sind:

 

• eine "üppige" Spaltbreite: bei der 3m Kuppel sind es 1m und bei der 4m Kuppel "satte" 1.4m,
• im Vergleich zu Baader Kuppeln ein sehr günstiger Anschaffungspreis, und
• in meinem Fall eine ausgesprochen gute Ersatzteilversorgung – auch noch nach Jahren – des Lieferanten.

Mein Fazit

Die Kuppeln des Mitanbieters können nicht in Konkurrenz zu den "Classic Dome" Kuppeln der Firma Baader Planetarium gesehen werden. Sie sind – mit etwas handwerklichem Geschick – eine Alternative zu einer Gartenhaussternwarte, wie sie bei vielen Amateuren heute stehen. Letztlich entscheidet der Anschaffungspreis darüber, was man geliefert bekommen kann.

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Über den Autor: Wolfgang Paech

Dipl. Ing. Wolfgang Paech betreibt Astronomie seit nunmehr über 50 Jahren. Neben seinen zahlreichen Erfahrungen mit Sternwarten-Kuppeln aller Art sind seine Kerngebiete die Sonne und der Mond. Auf der Website www.chamaeleon-observatory-onjala.de finden Sie einen kompletten Mondatlas, aufgenommen mit seiner Standardtechnik. Aber auch in Sachen Deep-Sky und Planeten kann ihm, als langjährig erfahrenem Astrofotograf, niemand etwas vormachen.

Die 50+ Jahre Amateurastronomie mit vielen weiteren Bereichen, wie z.B. der Restaurierung historischer Amateurteleskope, Polarlichtreisen und vielem mehr sind auf seiner privaten Webseite unter www.astrotech-hannover.de aufbereitet.

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