Endlich gebaut: Zenitspiegel für Ferngläser

Vor etwa 40 Jahren bin ich durch Zufall an zwei Oberflächen-Planspiegel (216 x 130 x 5 mm) von Carl Zeiss JENA gekommen. Ich war damals ASMW-Gutachter für Ferngläser und wollte sie als Vorsatz-Zenitspiegel nutzen, um die Abbildungsleistung der Gläser am Himmel entspannter als bei der Freihandbeobachtung beurteilen zu können.

Zeitmangel führte allerdings dazu, dass die beiden Spiegel für Jahrzehnte im Schrank verschwanden. Nur aller paar Jahre erinnerte ich mich daran, dass da noch ein unerledigtes Projekt auf seine Umsetzung wartete. Dafür mussten aber erst meine Kinder erwachsen, mein Erwerbsleben beendet und meine theoretischen wie praktischen Gerätebaufähigkeiten erweitert werden.

Im Sommer 2020 hab ich mich endlich nach gründlicher Internet-Recherche an die konkrete Planung gemacht. Mein Ziel war es, einen wirklich komfortablen und universell nutzbaren Zenitspiegel zu konstruieren und dabei die Schwächen der im Netz gezeigten Lösungen zu vermeiden. Er sollte sich für alle Ferngläser meiner Sammlung eignen, eine Heizung gegen Taubeschlag sowie eine Sucherhalterung haben und auf Zweiwegeköpfen bzw. azimutalen Montierungen mit horizontaler Vixenklemme montierbar sein.

Da ich bei meinen Eigenbaugeräten großen Wert auf professionelles Finish lege, sollten Spiegelgehäuse und Halterung komplett aus schwarz eloxiertem Aluminium mit Edelstahl-Verbindungselementen bestehen. Bei der Konstruktion ging es mir vor allem um Stabilität und den Schutz des wertvollen Spiegels, weniger um ein möglichst geringes Gewicht.

Um das Beschlagen der Spiegelfläche bei hoher Luftfeuchtigkeit zu vermeiden, wurde ein Flächenheizelement aus dem Kfz.-Bereich integriert. Dieses klebte ich allerdings nicht auf die Spiegelrückseite, sondern auf die Innenseite des Gehäuses. Angeschlossen wird es über eine an der Unterseite des Rahmens eingebaute Cinchbuchse. Dadurch kann problemlos eine Kontrollbox für Taukappenheizungen zwischengeschaltet werden.

Die größte konstruktive Herausforderung bestand darin, die Montageschiene so zu bemessen, dass jedes Fernglas vom Spiegel vollständig ausgeleuchtet wird. Dabei musste die Höhe der verschiedenen Fernglashalter berücksichtigt werden. Für die Montage einiger Halter sind eine längere 3/4“-Schraube und ein stabiles Zwischenstück erforderlich. Die Abmessungen der Spiegel gestatten den vignettierungsfreien Einsatz von maximal 70mm-Gläsern.

Obwohl man beim geradsichtigen Benutzen eines Fernglases keinen Sucher braucht, ist dieser beim abgewinkelten Betrieb sehr hilfreich. Als Optimallösung erwies sich ein Grünlaser. Das Ausrichten des Glases funktioniert damit schnell, bequem und sehr intuitiv.

Um die empfindliche Spiegelfläche während des Aufbaus vor unbeabsichtigter Berührung zu schützen, wurde ein Abdeckung aus CFK konstruiert. Diese lässt sich wie der äußere Teil einer Streichholzschachtel über das Spiegelgehäuse schieben. Es ist zwar keine kostengünstige, aber eine sehr sichere, funktionale und stabile Lösung.

Die Fernglasbeobachtung mit den Vorsatz-Zenitspiegeln macht einfach nur Spaß. Dank der hochwertigen Zeiss-Oberflächenspiegel kommt es zu keinerlei Einbuße bei der Bildqualität. Der Wahrnehmungsgewinn im Vergleich zur freihändigen Beobachtung ist vor allem bei zenitnahen Objekten enorm. Die Bildorientierung ist SV (Süden oben, Bild seitenverkehrt), was bei DSO und Sternfeldern kaum stört. Am Teleskop verursacht ein Zenitspiegel bzw. Zenitprisma schließlich auch eine Bilddrehung mit Seitenumkehr, was die wenigsten Sternfreunde als erheblichen Nachteil empfinden.

CS, Jörg

Hallo Wolf,

danke für die freundlichen Worte. Die Heizung ist keine Sitz- sondern eine Rückspiegelheizung für kleinere Lkw bzw. Transporter. Sie wird normalerweise von hinten aufs Spiegelglas geklebt. Aber so direkt wollte ich das nicht machen, um eine Deformation des Planspiegels zu vermeiden. Deshalb heizt sie jetzt das Gehäuse auf. Ist völlig ausreichend. Beim Teleskop genügt es ja auch, wenn nur die Taukappe etwas erwärmt wird. Ein Test bei richtig starkem Taufall steht zwar noch aus, aber ich bin zuversichtlich, dass der Spiegel auch dann nicht beschlägt.

Zum Lasersucher: Ich würde den nicht benutzen, wenn Besucher, vor allem Kinder, drum herum stehen. Aber wenn man alleine beobachtet, ist die Erblindungsgefahr doch sehr gering. Andernfalls müsste man ja auch jede Art von Sonnenbeobachtung verbieten.

CS, Jörg

Hallo Lutz,

warum so selbstkritisch? Dein Schwenkspiegel passt doch sehr gut zum Thema. Dass ich beim Thema Eigenbau ein heilloser Perfektionist bin, deklassiert doch nicht automatisch alle anderen Lösungen. Im Grunde geht es hier nur um das zeitlose Problem, das wir „Astros“ mit geradsichtigen Ferngläsern haben. Dem kann man sich mit irgend einem Spiegel, etwas Sperrholz und einigen gebrauchten Schrauben stellen. Oder man ärgert sich wie ich, dass es in all den Jahren noch kein Hersteller fertiggebracht hat, eine professionell gebaute Lösung anzubieten und macht es „einfach“ selber. Das ist dann quasi der Bau eines Prototypen. Im Vergleich zur Sperrholz-Variante fast unverantwortlich teuer aber auch seeehr befriedigend...

CS, Jörg

Hallo Norbert,

an den 3D-Druck hatte ich anfangs auch gedacht, aber da die Teile doch recht groß sind, würde man einen sehr großen Drucker und viel Material brauchen. Außerdem haben mich die thermischen Einschränkungen abgeschreckt.

Das Preisintensivste an der ganzen Sache ist allerdings der Spiegel. Entweder man kommt durch glücklichen Zufall an einen geeigneten oder man legt richtig viel Geld. Im ersten Fall muss man die Abmessungen nehmen, die man bekommt und das Gehäuse drum herum konstruieren.

CS, Jörg

Danke, Uwe,

für den Link. Da sieht man, dass manche Ideen einfach „in der Luft liegen“ und dann unabhängig von einander ganz ähnlich umgesetzt werden. Auch ich habe den Fujinon 10x70 schon seit vielen Jahren. Zum freihändigen Benutzen war es mir zu schwer, für den geradsichtigen Stativeinsatz fehlte mir ein zusätzliches Gelenk im Nacken und zum Verkaufen war mir das Glas einfach optisch zu gut. Also fristete es ein Dasein im Schrank und wartete geduldig auf den Zenitspiegel.

Den hab ich jetzt bei -4 und 80% rLf testen können. Die Heizung war per Controlbox bei etwa 40% Leistung. Dadurch wurde ein Beschlagen des Spiegels zuverlässig verhindert, und Auswirkungen auf die Abbildungsleistung hatte die Heizung nicht. Schade war nur, dass ich wegen der Ausgangssperre nicht auf den Acker fahren konnte. Mit 7 mm Austrittspupille unter Stadtrandbedingungen zu beobachten, macht keinen Spaß.

CS, Jörg

Hallo Alex,

preiswert an einen guten und ausreichend großen Planspiegel zu kommen, ist sicher nicht einfach. Eine mögliche Quelle wäre https://firstsurfacemirror.com/glass-first-surface-mirror/

Ein Oberflächenspiegel mit den Abmessungen meiner Zeiss-Spiegel und einer vergleichbaren Oberflächengenauigkeit von Lambda/4 kostet dort rund 540 Dollar. Dazu kämen noch die Versandkosten von den USA nach Deutschland, der Zoll und die auf die Gesamtsumme erhobene Einfuhr-Umsatzsteuer. In Summe wohl etwa 700 €.

Natürlich könnte man sich auch mit einer geringeren Oberflächengenauigkeit begnügen. Der Vorteil wäre, dass man dann einen Spiegel für vielleicht 100 € bekommt und eventuell auch bei Ebay fündig wird. Wie sich das auf die Abbildungsqualität auswirkt, kann ich allerdings nicht sagen. Ein Bildversatz ist zwar nicht zu erwarten, eventuell aber eine eingeschränkte Bildschärfe.

CS, Jörg

Hallo Lutz,

die Idee mit den Fangspiegeln ist erst mal gut, was die optische Genauigkeit betrifft. Allerdings gibt es zwei mechanische Probleme:

1. 70 mm kleine Achse eignen sich bestenfalls für ein 60-mm-Fernglas, denn zum einen haben die Gläser einen Öffnungswinkel von 4 bis 8 Grad und zum anderen müssten die Spiegel sehr genau vor denn Fernglasobjektiven sitzen, damit die Spiegelfläche ohne Vignettierung genutzt wird.

2. Zwei von einander unabhängige Spiegel verlangen zwingend eine Justiermöglichkeit, um eventuelle Doppelbilder zu Deckung bringen zu können. Wegen dieses Mehraufwands habe ich darauf verzichtet, aus meinen beiden Zeiss-Spiegeln einen großen Vorsatz-Zenitspiegel zu bauen, der sich dann problemlos für geradsichtige Ferngläser bis 110 mm Öffnung geeignet hätte.

CS, Jörg

Hallo Holger, hallo Lutz, liebe Mitleser,

selbst wenn das Justieren von zwei Spiegeln bei entsprechender Übung schnell von der Hand geht, ist doch die Einspiegellösung wesentlich komfortabler. Ich mag es, wenn das Instrument beim Beobachten so weit wie möglich in den Hintergrund tritt. Dazu gehören eine möglichst bequeme Beobachtungshaltung, ein angenehmer Einblick, eine leicht verstellbare, zugleich aber stabile Montierung und schließlich die Gewissheit, dass die Optik bei guten Bedingungen ihr theoretisches Maximum erreichen kann. Nichts ist frustrierender, als nach einer langen Beobachtungsnacht Zweifel zu haben, ob man vielleicht mehr gesehen hätte, wenn die Technik besser justiert gewesen wäre. Deshalb habe ich meine Spiegel so gebaut, dass sie ganz einfach zu montieren sind und ich mich darauf verlassen kann, dass alles perfekt funktioniert.

Je ein Spiegel für jedes einzelne Objektiv dürfte außerdem kaum billiger sein als ein größerer Spiegel für beide Objektive. Und selbst wenn es einen Preisvorteil gibt, wird dieser höchstwahrscheinlich durch den Mehraufwand für die Justierbarkeit der kleineren Spiegel aufgehoben. Hinzu kommt, dass man mit einer maßgeschneiderten Lösung für ein bestimmtes Fernglas keine gute Option für künftige Fernglaswechsel hat.

Ich habe übrigens zwei identische Zenitspiegel gebaut, um Ferngläser nebeneinander am Himmel vergleichen zu können. Das war zumindest die theoretische Überlegung. In der Praxis - wenn es kalt und schon mal wieder viel zu spät ist - wird allerdings fast immer nur ein Glas mit Zenitspiegel ins Freie gebracht.

CS, Jörg

Hallo an alle,

in den vergangenen Wochen habe ich meine beiden Fernglas-Zenitspiegel mit verschiedenen Gläsern getestet und dabei einige interessante Dinge herausgefunden.

Erst mal generell: Die Kombination von Zenitspiegel und Stativ offenbart selbst kleinste Unzulänglichkeiten der Optik, so dass Ferngläser, die ich freihändig für perfekt hielt, nicht mehr ganz so überzeugen konnten. Es ist eben etwas anderes, ob man den Hals bei 45 Grad Höhe schon deutlich verbiegen muss, dabei das Glas gegen die Brillengläser verkippt und es wegen der Anstrengung nicht mehr ruhig hält – oder ob man entspannt wie beim Mikroskopieren hinter den Okularen sitzt.

Ich habe vier Ferngläser von Carl Zeiss Jena getestet (Deltrentis 8x30, Pentekarem 15x50, Nobilem 8x50 super und Nobilem 12x50 spezial) und fand alle nicht perfekt mittenscharf. Wohlgemerkt, mein Maßstab war die Abbildung im Apo-Refraktor. Da stört es schon, wenn das Fokussieren nicht auf den Punkt gelingt, und die Sterne extrafokal ein klein wenig ausgefranst sind. Hinzu kommt, dass die Randunschärfe der Ferngläser schwächere Sterne quasi auflöst, so dass man den Eindruck hat, durch ein am Rand beschlagenes Bullauge zu schauen.

Auch das oft als Maß der Dinge beworbene Fujinon FMT SX-2 (in meinem Fall 10x70) verhielt sich etwas enttäuschend. Die freihändig nadelfein erscheinenden Sterne waren bei genauer Betrachtung etwas vergrößert und die Randunschärfe längst nicht so gering wie man bei freihändigem Gebrauch annimmt.

Das mit Abstand beste Glas war das Nikon EDG 8x32. Die Sterne und der Mond waren im Zentrum perfekt scharf und die Randunschärfe so gering, dass man wirklich den Eindruck hatte, durch einen kleinen Bino-Refraktor zu schauen. Im side-by-side-Vergleich mit dem Jenaer Deltrintem schien das Nikon deutlich mehr Öffnung zu haben. Neben der überlegenen Schärfe auch eine Folge der besseren Transparenz.

Nahezu ebenso gut war das bildstabilisierte Canon 10x42 IS WP. Bei ihm fällt auf, dass die Schärfe durch Einschalten des Stabilisators geringfügig beeinträchtigt wird. Auf dem Zenitspiegel montiert, ist das natürlich nicht nötig, und man kann die optische Leistung dieses Ausnahmeglases voll ausschöpfen.

CS, Jörg

Hallo Roland,

schöne Lösung. Und beruhigend zu hören, dass die Justierung bei zwei Spiegeln so schnell geht.

Es ist schon seltsam, dass sich unsereins fast automatisch entschuldigt, wenn ein Grünlaser verwendet wird. Ich mach es wie Du, bei Solobeobachtung nutze ich das Teil immer, weil es unschlagbar komfortabel ist. Aber wenn meine Enkel dabei sind, nehme ich lieber einen Rotpunkt- oder Durchsichtsucher.

CS, Jörg

Hallo,

trotz des bescheidenen Astrowetters 2021 konnte ich meine beiden Fernglas-Zenitspiegel im vergangenen Dreivierteljahr häufig einsetzen. Dabei fanden Side-by-Side-Vergleiche sämtlicher Gläser statt, die sich bei mir in mehr als einem halben Jahrhundert angesammelt haben. Die Konstruktion der Zenitspiegel hat sich bewährt. Einzig beim bevorzugten Unterbau gab es noch Veränderungen. Der große Manfrotto-Getriebeneiger ist zwar schön stabil, aber man kurbelt für meinen Geschmack viel zu lange von Objekt zu Objekt. Mit einem Fluidkopf (siehe Bild) geht das wesentlich flüssiger.

Neu hinzu gekommen ist je ein Alukoffer mit Schaumstoff-Innenausbau. Darin verschwinden Spiegel, Tragschiene, diverse Schrauben, Zwischenstücke sowie eventuell der Fernglashalter und das Kabel für die Spiegelgeizung. Mit Inhalt wiegt der Koffer 4,4 kg.

Mittlerweile nehme ich nur noch einen Zenitspiegel und maximal zwei Gläser mit, wenn ich auf den dunklen Acker fahre. Deshalb würde ich einen der beiden Spiegel verkaufen. Das heißt die abgebildete Einheit ohne Fernglas, Fernglashalter, Lasersucher und Fluidkopf. Meine Preisvorstellung ist 900 €. Viel Geld, ich weiß. Aber seht Euch bitte nochmal alle Bilder und Details an. Bedenkt, dass ein Zeiss-Spiegel drin ist und man einen vergleichbaren Spiegel heute kaum unter 500 Dollar bekommt. Da sind dann Einfuhrumsatzsteuer und Zoll noch nicht dabei. Also, wer das Teil haben will, kann sich gerne bei mir melden (joergmosch-ätt-web.de). Der zweite ist unter allen Umständen unverkäuflich.

CS, Jörg