Lichtverschmutzung des Nachthimmels

Know HowAlle
Verfasst von Nils Fröba
 

Einleitung

Luftverschmutzung und Klimawandel sind heutzutage in aller Munde. Das Thema Lichtverschmutzung hingegen ist weit weniger bekannt. Lichtverschmutzung beschreibt die künstliche Aufhellung des Nachthimmels durch den Menschen. Infolge zunehmender Industrialisierung und Urbanisierung nimmt diese rasant zu und verschleiert nicht nur den Blick in die Sterne sondern schadet auch der Tier- und Pflanzenwelt. Informiere dich zum Thema Lichtverschmutzung und erfahre was Du dagegen unternehmen kannst.
 

Was ist Lichtverschmutzung

Lichtverschmutzung ist eine durch den Menschen verursachte Beeinträchtigung der Umwelt. In der Frühzeit gab es natürliche Lichtquellen, zu denen neben Sonne und Mond das Feuer verursacht durch beispielsweise Blitzeinschläge zählte. Als der Mensch das Feuer machen erlernte, ermöglichte dies die gezielte Beleuchtung. Als dann 1876 die Glühbirne erfunden wurde, ermöglichte dies die großflächige Beleuchtung unsers Globus. Im Zuge zunehmender Industrialisierung und Urbanisierung nimmt die Leuchtdichte pro Fläche seitdem stark zu. Dabei gibt es weltweit Ballungsgebiete. Hinzu kommt die Beleuchtung durch Verkehr jeglicher Art. Die IDA (International Dark Sky Association) hat ermittelt, dass die Lichtverschmutzung sich zweimal stärker ausbreitet als die Bevölkerung wächst. Das bedeutet, dass mehr als 80% der Menschen unter einem lichtverschmutzten Himmel leben. Die Verwendung für Sicherheitszwecke ist nachvollziehbar und richtig nicht jedoch die Verwendung als Leuchtreklamen usw. Intelligente Beleuchtungen mit Bewegungssensor können sinnvoll sein.
 
 

In Deutschland gibt es nur noch wenige Orte mit dunklem Nachthimmel, wie etwa der Schwarzwald, die Eifel oder das Hafeland. Für die Zukunft ist ungewiss, ob diese dunklen Orte weiterhin bestehen. Die Milchstraße lässt sich in Deutschland nur noch an wenigen Orten mit bloßem Auge erkennen. Orte mit sehr dunklem Nachthimmel wie La Palma oder Namibia sind daher beliebte Ausweichziele für ambitionierte Astrofotografen und Standort von Astrofarmen und Remotesternwarten.

 
Lichtverschmutzungskarte
 

Bortelklassen und Lichtverschmutzungskarten

2001 hat sich ein Mann namens John Bortel dazu entschlossen eine Art Klassifizierung für den Nachhimmel hinsichtlich Helligkeit vorzunehmen mit dem Ziel eine Einheitlichkeit und Vergleichbarkeit der verschiedenen Standorte zu erreichen. Dazu hat er den Nachthimmel in 9 Stufen unterteilt die im Bild in Teilen abgebildet sind. Die Stufe 9 bedeutet hierbei einen sehr schlechten lichtveschmutzten Himmel und Klasse 1 einen extrem dunkeln Himmel. Wichtig ist, dass es sich hierbei um keine Messgröße wie etwa eine Flächenhelligkeit handelt. Es handelt sich hier um eine rein visuell Bestimmung anhand pregnanter Merkmale wie etwa der Milchstraße oder bekannter Himmelsobjekte wie etwa die Dreiecksgalaxie Messier 33. Das ist insbesondere für die Benutzung von Lichtverschmutzungskarten ganz wichtig zu wissen, dazu gleich mehr. Ein weiterer Punkt ist, dass wir eine Momentaufnahme betrachten und keinen fixen Wert. Wenn also eine qualifizierte Aussage hinsichtlich Himmelsqualität getroffen werden soll, muss der Bortelwert standortbezogen zur jeweiligen Zeit visuell mit den eigenen Augen bestimmt werden. Hier kommt also kein Messinstrument sondern allein die Augen zum Einsatz. Dem gegenüber stehen die SQM-Werte benannt nach dem Messinstrument dem Sky Quality Meter. Dies sind Messwerte von Satelliten, welche aus dem All die die Leuchtddichte des Himmels mit hoher Auflösung und Genauigkeit messen. Die Einheit ist Größenklassen/ Quadratbogensekunde. In den letzten Jahren mit dem Aufkommen sogenannter Lichtverschmutzungskarten ist man dazu übergegangen, Bortelwerte zusammen mit diesen SQM- Werten anzugeben. Dies ist vor allem auf den Wunsch der Nutzer zurückzuführen, die sich beide Werte als Angabe wünschen. Allerdings ist dies unsinnig. Denn man kann einen Bortelwert nicht in einen SQM Wert umrechen. Das ist physikalisch nicht möglich. Deshalb ist meine Empfehlung, wenn man solche Karte nutzt, dass man allein den SQM Wert betrachtet zur Beurteilung des Standortes. Natürlich kann man weiterhin visuell die Bortelklasse ermitteln. Aber es ist wichtig , dass man bei Verwendung von Lichtverschmutzungskarten den SQM-Wert heranzieht und sich auf Google Maps zusätzlich die Location anschaut. Man sollte also prüfen ob eine größere Stadt oder Siedlung n der nähe des Beobachtungsortes ist. Denn auch der SQM-Wert selbst ist nur begrenzt genau. Dies bedeutet, dass bei einem hohem SQM Wert im Zenit also bei 90° ein dunkler Himmel gegeben ist. Dies bedeutet aber nicht zwangsläufig dass der Himmel auch in Horrizontnähe dunkel ist. Daher ist die Pürfung des SQM-Wertes in Kombination mit den Gegebenheiten des Standortes so wichtig. Ich veranschauliche die mal an einem Beispiel. Dargestellt ist links der Standort Dörrebach und rechts der Standort der Sternwarte Bad Kreuznach. Beide Standorte werden mit einem Bortle 4 Wert angegeben. Der Vergleich der SQM-Werte zeigt jedoch, dass Dörrebach einen dunkleren Himmel hat, was ich auch so bestätigen kann, da ich dort wohne. Dies ist auch sinnig, da die Sternwarte Bad Kreuznach in direkter nähe zur Stadt Bad Kreuznach liegt. Wenn ich hier nach dem Bortle Wert selektieren würde, wäre dies fatal, wie schon anhand der Einfärbung ersichtlich ist. Fazit ist also, man kann diese beiden Standorte nicht gleich setzen. In der Sternwarte lassen sich zwar schon gut Himmelsbeobachtungen durchführen. Dies ist jedoch nicht vergleichbar mit einem dunkeln Landhimmel. Man muss also immer die Standortgegebenheiten prüfen und darauf achten, dass der SQM-Wert entsprechend hoch ist.

Mit Hilfe von Lichtverschmutzungskarten (Engl. lightpolution maps) kann für den spezifischen Beobachtungsstandort der Grad der Lichtverschmutzung eingesehen werden. Die Karten visualisieren dies entsprend mit einem Farbcode. Neben dem Farbcode gibt es weitere Kenngrößen wie der durch Satteliten ermittelte SQM Wert oder der anhand rein visueller Kriterien bestimmte Bortelwert. Die Bestimmung der beiden Kenngrößen und deren Vergleichbarkeit ist ein Thema für sich und soll hier nicht weiter behandelt werden. Folgendes sollte beim Umgang mit Lichtverschmutzungskarten aber dennoch beachtet werden.

Der Bortelwert ist ein rein visuell bestimmter Wert, welcher von John Bortel definiert wurde. Er wird standortbezogen ohne jegliches Messinstrument anhand pregnanter Himmelsobjekte visuell ermittelt. John Bortel hat den Nachhimmel hinsichtlich Helligkeit in 9 Stufen klassifiziert, mit dem Ziel eine Einheitlichkeit und Vergleichbarkeit der verschiedenen Standorte zu erreichen. Stufe 9 stellt einen sehr schlechten lichtveschmutzten Himmel und Klasse 1 einen extrem dunkeln Himmel dar. Dem gegenüber stehen die SQM-Werte benannt nach dem Messinstrument dem Sky Quality Meter. Dies sind Messwerte von Satelliten, welche aus dem All die die Leuchtddichte des Himmels mit hoher Auflösung und Genauigkeit messen. Allerdings ist dies unsinnig. Denn man kann einen Bortelwert nicht in einen SQM Wert umrechen. Das ist physikalisch nicht möglich. Deshalb ist meine Empfehlung, wenn man solche Karte nutzt, dass man allein den SQM Wert betrachtet zur Beurteilung des Standortes. Natürlich kann man weiterhin visuell die Bortelklasse ermitteln. Aber es ist wichtig , dass man bei Verwendung von Lichtverschmutzungskarten den SQM-Wert heranzieht und sich auf Google Maps zusätzlich die Location anschaut.

Ich veranschauliche die mal an einem Beispiel. Dargestellt ist links der Standort Dörrebach und rechts der Standort der Sternwarte Bad Kreuznach. Beide Standorte werden mit einem Bortle 4 Wert angegeben. Der Vergleich der SQM-Werte zeigt jedoch, dass Dörrebach einen dunkleren Himmel hat, was ich auch so bestätigen kann, da ich dort wohne. Dies ist auch sinnig, da die Sternwarte Bad Kreuznach in direkter nähe zur Stadt Bad Kreuznach liegt. Wenn ich hier nach dem Bortle Wert selektieren würde, wäre dies fatal, wie schon anhand der Einfärbung ersichtlich ist. Fazit ist also, man kann diese beiden Standorte nicht gleich setzen. In der Sternwarte lassen sich zwar schon gut Himmelsbeobachtungen durchführen. Dies ist jedoch nicht vergleichbar mit einem dunkeln Landhimmel. Man muss also immer die Standortgegebenheiten prüfen und darauf achten, dass der SQM-Wert entsprechend hoch ist.

 
 

Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt

Die Tier- und Pflanzenwelt hat zunehmend unter den Folgen der Lichtverschmutzung zu leiden. Die Lebensräume von Tieren und Menschen liegen immer dichter beieinander, wodurch die Tiere oft keinen Platz zum Ausweichen haben. Daher sind Schutzgebiete enorm wichtig als Rückzugsraum für die Tierwelt. Mehr als 60% aller Lebewesen sind nachtaktiv und führen während der Dunkelheit lebenswichtige Aktivitäten wie Bestäubung, Fortpflanzung und Futtersuche durch. Jedoch werden sie zunehmend durch die Auswirkungen der Lichtverschmutzung gestört. Das übermäßige Licht blendet, verdrängt, lenkt ab und irritiert nachtaktive Lebewesen, was zu bedeutenden Verhaltensänderungen führt. Ein besonders besorgniserregender Aspekt ist die Verschiebung von Räuber-Beute-Beziehungen. Da einige Raubtiere Licht zur Jagd nutzen, können sie ihre Beute aufgrund der Störungen durch künstliche Beleuchtung nicht mehr effektiv aufspüren. Dies hat zur Folge, dass sich die Populationen von Beutetieren unkontrolliert vermehren können. Gleichzeitig können einige Arten aufgrund der Blendung und Ablenkung durch das Licht nicht mehr ausreichend flüchten, was letztendlich zu einer Dezimierung ihrer Bestände führen kann.
 
 

Darüber hinaus ist die Lichtverschmutzung für unzählige Insekten eine tödliche Falle. Viele Insektenarten werden von künstlichem Licht angezogen und kommen darin ums Leben. Dies hat bereits zu einem drastischen Rückgang der Insektenpopulationen geführt, was wiederum Auswirkungen auf das ökologische Gleichgewicht und die Bestäubung von Pflanzen hat. Lebensräume werden durch zu viel Licht gestört und können ihre ökologische Funktion nicht mehr erfüllen. Dies führt zu einem Verlust an Biodiversität und einem Ungleichgewicht in den Ökosystemen.

 

Auswirkungen auf den Menschen

Studien haben ergeben, dass Lichtverschmutzung sich negativ auf das Schlafverhalten auswirkt und sogar zu Schlafstörungen führen kann. Dies kann sich langfristig auf die Gesundheit auswirken. Unser Körper orientiert sich normalerweise an natürlichen Lichtverhältnissen, um unseren Schlaf-Wach-Rhythmus zu regulieren. Wenn wir übermäßigem künstlichen Licht ausgesetzt sind, insbesondere in der Nacht, kann dies zu Schlafstörungen führen. Unzureichender Schlaf wiederum kann zu Müdigkeit, verminderter Aufmerksamkeit und verminderter kognitiver Leistungsfähigkeit führen. Darüber hinaus kann Lichtverschmutzung auch zu Gesundheitsproblemen wie Stress, Angstzuständen und Depressionen beitragen. Die permanente Beleuchtung der Umgebung wirkt sich auf den Hormonhaushalt aus und kann dazu führen, dass der Schlaf-Wach-Zyklus gestört wird. Dies erhöht Anfälligkeit für psychische Erkrankungen.
 

Auswirkungen für die Astrofotografie

Der Nachthimmel lässt sich nur noch an wenigen Orten auf der Welt gut beobachten. Für Astrofotografen ist Lichtverschmutzung ein großes Problem, da sie die Qualität der Aufnahmen stark beeinträchtigt. Wenn der Himmel durch künstliches Licht aufgehellt wird, nimmt die Sichtbarkeit der schwächeren Sterne, Nebel und Galaxien ab, was die Detailtreue und Kontraste der Aufnahmen mindert. Eine der offensichtlichen Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf die Astrofotografie ist die Begrenzung der Belichtungszeiten. In Gegenden mit hoher Lichtverschmutzung können Astrofotografen nur für kurze Zeiträume belichten, da die Lichtverschmutzung den Himmel so aufhellt, dass die meisten Details verloren gehen. Dadurch wird es schwierig, Bilder mit hoher Auflösung und geringem Rauschen zu erstellen. Ein weiterer negativer Effekt der Lichtverschmutzung ist die Reduzierung des Kontrasts in den Bildern. Die feinen Details und Strukturen werden überdeckt, da das Streulicht die Bildqualität beeinträchtigt. Man muss dazu wissen das in der Astrofotografie meist mehrere Minuten lang belichtet wird, zumindest im Bereich der Deep Sky Fotografie. An einem lichtverschmutzen Standort lässt sich daher nur noch unter zu Hilfe Nahme von Schmalband- oder Lichtverschmutzungsfiltern Astrofotografie betreiben, da diese Filter nur einen schmalen Wellenlängenbereich des Lichtes durchlassen. Dies ersetzt jedoch nicht einen dunklen Standort, wie beispielsweise im Gebirge. Signal und auch Kontrast leiden stark in den Bildern. Es lässt sich feststellen, dass die geeigneten Beobachtungsorte zur Ausübung diese Hobbys immer begrenzter werden. Wenn man jetzt noch bedenkt, dass gerade Deutschland hinsichtlich Wetterlage oft viele Regentage und bewölkte Tage hat, bedeutet dies, dass nur sehr wenige Nächte im Jahr für die Astrofotografie nutzbar sind. Daher wird das Teleskop Hosting in Kombination mit Remotesternwarten an wesentlich dunkleren Standorten wie Spanien oder La Palma immer populärer im Bereich der Amateurastronomie. Was bedeutet das? Es gibt Anbieter, die sogenannte Teleskopfarmen betreiben zum Bespiel in Namibia oder Spanien, wo man in einem Urlaub vor Ort hinreisen kann, sich dort einmietet und das Equipment nutzt oder auch eigene Ausrüstung mitbringt. Es gibt aber auch die Möglichkeit, dass man sich remote von einem anderen Ort der Welt über den PC mit einem Teleskop in Spanien verbindet und dann gegen eine Gebühr dieses Teleskop nutzen und fernsteuern kann. Das bedeutet, wenn am eigenen Standort schlechtes Wetter ist und Lichtverschmutzung ein Thema ist, kann man trotzdem Astrofotografie betreiben. Dieser Trend wird immer populärer, zumal die Technik dies mittlerweile ja auch erlaubt.
 

Maßnahmen gegen Lichtverschmutzung

Um im privaten Bereich die Lichtverschmutzung zu minimieren, können alle unnötigen Garten Beleuchtungen wie Weihnachtsbeleuchtung, Leuchtreklamen oder angeleuchtete Hauswände ausgeschaltet werden. Sofern die Gemeinde oder Stadt dies unterstützt, können dort wo möglich, Straßenbeleuchtungen in der Nacht abgeschaltet werden. Auch die zielgerichtete Ausleuchtung von Flächen hilft dabei Streulicht zu reduzieren. Ein Beispiel hierfür sind neuere LED Straßenlaternen deren Lichtkegel senkrecht zum Boden gelenkt ist und nicht wie die älteren Halogen Laternen Licht unidirektional in alle Richtungen abstrahlt. Die genannten Maßnahmen sind nur ein kleiner Teil der Möglichkeiten, um Lichtverschmutzung zu minimieren. Projekte wie der Sternpark Eifel sollen dabei helfen den Nachthimmel zu erhalten.
 

Schlusswort

Hin

⮉ «

Nils Fröba
Zurück

Was ist Astrofotografie