Hoch – Druck bei Astro

Deo gratias bin ich nur ein Amateur – Historiker und muß mich nicht immer mit Quellenforschung beschäftigen. Der Vorteil des Amateurs ist ohnehin, daß er sich sein Betätigungsfeld aussuchen darf. Schon lange bevor ich den sogenannten Ruhestand erreichte, suchte ich mir die Astrotechnik aus, weil ich mich da am besten auskannte. Meine erste Übung war die Mitarbeit bei der Neuauflage des Buches von Rolf Riekher "Fernrohre und ihre Meister", die 1990 erschien, die zweite die Gestaltung eines Ausstellungskomplexes zum selben Thema im Optischen Museum Jena. Dann fing ich an, meine eigene Geschichte zu schreiben "Astrobecks Sternzeiten", die aber nicht nur meine eigene Geschichte sein konnte. Ein großes Kapitel darin hat die Überschrift "Meine Erinnerungen an Alfred Jensch und unsere gemeinsame Zeit". Dabei habe ich festgestellt, daß die Erinnerungen nicht ausreichen, um das Bild von Alfred Jensch vollständig zu zeichnen. Auch seine eigenen Aufzeichnungen lassen Fragen offen, aber er kann sie nicht mehr beantworten.

Daß wir keine Antworten bei ihm finden, liegt mit ziemlicher Sicherheit an seiner Arbeitsmethode, die er schon in seiner Jugendzeit entwickelt hatte. Wie er selbst schreibt, untersuchte er das technische Problem von der theoretischen Seite her und suchte grundsätzlich nach einer optimalen Lösung. Erst dann studierte er die vorhandenen technsichen Lösungen. Üblicherweise gehen selbst gestandene Konstrukteure anders vor. Nach einer Patentrecherche werden die technischen Lösungen der Konkurrenz möglichst an Hand eines Musters bis aufs Kleinste analysiert und danach die Konzeption des eigenen Gerätes festgelegt.

Das ist nichts ehrenrühriges und aus dem Buch von Riekher kann man erkennen, wie sich der technische Fortschritt manchmal schnel-ler, manchmal langsamer entwickelt.

Eines der Hauptprobleme beim Teleskopbau war die Lagerung der Fernrohrachsen als die Teleskope größer wurden und die Nachführbewegung der Stundenachse eingeführt wurde. Die langsame Bewegung großer Massen war das eigentliche Problem und bei den Gleitlagern der Achsen trat der Effekt auf, der durch den Begriff "Stick – Slip" gekennzeichnet war. Zuerst muß die Haftreibung mit großer Kraft überwunden werden, dann dreht sich die Achse leichter. Fraunhofer sorgte als erster durch Entlastung der Achsen dafür, daß die Reibung vermindert wurde. Franz Meyer führte die Entwicklung etwa 80 Jahre später zu seinem System der Entlastungs – Montierungen, die solange sinnvoll waren, wie es noch keine geeigneten Kugel – oder Wälzlager gab. Interessant ist die Lagerung des 2.5m – Spiegelteleskops für das Mt. Wilson Observatory auf einer Quecksilberfläche.

Ein entscheidender Durchbruch war bei der Konstruktion des 5m – Spiegelteleskops notwendig. Die dafür entwickelte Hufeisenmontierung zwang zu einer neuen Lösung: hydraulische Lager für die zylindrische Fläche. Dieses Prinzip wurde etwa 1938 bekannt und gab im Zeiss – Werk offenbar den Anstoß dafür, über eine Anwendung auch bei kleineren Teleskopen nachzudenken.

Bereits seit den 20er Jahren hatten sich die Astro – Konstrukteure bei Zeiss mit Entwürfen zu Teleskopen der 2m – Klasse beschäftigt, die aber immer analog zu den 1.88m – Teleskopen der englischen Firma Grubb Parsons aufgebaut waren. Es gibt keinen Entwurf einer Meyerschen Montierung für ein 2m – Teleskop. Das größte war das 1.22m – Spiegelteleskop der Sternwarte Babelsberg aus dem Jahre 1915.

Etwa 1935 entstand das Projekt eines großen Schmidtspiegelteleskops für die Hamburger Sternwarte, um Walter Baade einen Anreiz zu geben, aus den USA wieder nach Deutschland zurückzukehren. Die ersten Entwürfe folgen der technischen Lösung des 1m – Spiegelteleskops der Hamburger Sternwarte. Es kam sogar soweit, daß mit Zeiss ein Vertrag abgeschlossen wurde, aber der Montierungstyp ist nicht spezifiziert.

In dieser Zeit entwickelte sich bei Zeiss das sogenannte Mussolini – Projekt. Hitler schenkte Mussolinie ein komplettes Observatorium, das in der Nähe von Rom aufgebaut werden sollte. Zur Ausrüstung gehörten ein 650mm – Refraktor, ein 400mm – Doppelastrograph und ein 1m – Schmidtspiegelteleskop. Während der Refraktor nach dem Krieg in Pulkowo und der Astrograph auf der Krim aufgebaut und in Betrieb genommen wurden, schien der 1m – Schmidtspiegel verschwunden zu sein.

Der war zu Kriegsende noch nicht fertig, wie aus dem Geschäftsbericht der Astro – Abteilung für die Zeit 1945/46 hervorgeht. Aus einem Bericht des Astronomen Dobronrawin aus dem Jahre 1995 erfahren wir mehr. D. gehörte zu den Experten, die 1945 nach Ostdeutschland kamen, um zunächst Nachforschungen nach den von der Wehrmacht demontierten Astroausrüstungen zu treiben. Es ging in erster Hinsicht um das 1m – Spiegelteleskop der Sternwarte Simeis/Krim, das von der englischen Firma Grubb Parsons stammte. Die völlig unbrauchbaren Bruchstücke waren in Babelsberg aufbewahrt worden und damit schien es wohl gerechtfertigt, das Babelsberger 1.25m – Teleskop als Reparation zu fordern. D. war dann in Jena und veranlaßte das gleiche für den 650mm – Refraktor und den Doppelastrographen. Er berichtet weiter, daß es bei dem 1m – Spiegelteleskop Probleme mit der Schmidt – Optik gab. In dem Jahresbericht 1945/46 findet sich der 1m – Schmidtspiegel in dem Wiederaufbauprogramm. Offenbar ist er aber als Demontagegut 1946/47 mit nach Leningrad gegangen.

Parallel zu dem 5m – Teleskop entstand der sogenannte "Big Schmidt" mit einem Hauptspiegel von 1.88m und einer Korrektionsplatte von 1.23m Durchmesser als Durchmusterungsteleskop für das Palomar Mountain Observatory. Für diese Größe war eine symmetrische Gabelmontierung vorteilhaft, damit man auch die Polgegend fotografieren konnte wegen der dort liegenden "Polsequenz", einem genau vermessenen Helligkeitsstandard. Die Stundenachse wurde durch ein gegeneinander verspanntes Doppelwälzlager geführt, durchaus traditionell.

Dagegen begann bei Zeiss eine zweigleisige moderne Entwicklung von Präzisionslagern für geringe Geschwindigkeiten. 1934 erhielt das von Erich Franke entwickelte Draht – Kugellager ein Patent und seit 1938 wurde im Astro – KoBo an einer neuartigen Montierung mit hydraulischer Lagerung gearbeitet, bei der eine Kugel im Schwerpunkt des Teleskops, dem Schnittpunkt der Stunden – und Deklinationsachse hydraulisch die Kräfte aufnahm. Von dieser "Kugel – Montierung" hatte ich aus Gesprächen mit Georg Günzerodt und Ernst Seifert erfahren, die an dem Projekt mitgearbeitet hatten. Es soll aber Probleme gegeben haben. Die Montierung war für den 1m – Schmidtspiegel für Mussolini bestimmt und der Entwurf soll von Prof. Bauersfeld stammen, wie Köhler und Kühne in "30 Jahre Forschung und Entwicklung im Zeiss Werk Oberkochen (1991) berichten.

Bauersfeld hat trotz seiner Tätigkeit in der Geschäftsleitung bei Carl Zeiss Jena auf fast allen Gebieten bei Zeiss schöpferisch mitgewirkt. Großes, wie das Planetarium, und Kleines, wie eine Kupplung einer Spielzeug – Eisenbahn, sind durch Patente belegt. Er entwickelte die Theorie des Draht – Kugellagers und der Weg zur hydraulischen Lagerung ist nur logisch. Ob da das Prestige – Objekt "Geschenk für Mussolini" mit eine Rolle gespielt haben kann, bleibt eine Vermutung. Eine Patenanmeldung für ein solches Lager hat sich nicht gefunden.

Es gibt aber noch einen anderen Hinweis auf Bauersfeld und die Öldrucklagerung. Prof. Edward Geyer übermittelte mir die Mitschrift eines Vortrags von Prof. Dr. Hans Kienle aus dem Jahre 1965 in der NATO – Sommerschule in Athen zur Thematik "Observational Aspects of Galactic Structures" über das 2m – Universal – Spiegelteleskop des Karl – Schwarzschild – Observatoriums Tautenburg hielt. Dort findet sich überraschenderweise bei der Behandlung der Gabelmontierung mit Öldrucklagerung ein Hinweis auf eine Bauersfeldsche Idee.

Wie kam diese Bauersfeldsche Idee in das Tautenburger Teleskop?

Hierzu einige Gedanken:

Obwohl Prof. Guthnick vom Astrophysikalischen Institut Potsdam für das Mussolini – Projekt der Hauptpartner von Zeiss war, hatte Kienle in Bezug auf das 2m – Projekt für Deutsch – Südwest – Afrika engen Kontakt mit ihm und hat sicher von der Öldrucklagerung als einer neuen technischen Lösung erfahren. Es gab Berichte über das 5m – Teleskop – Projekt in der Presse damaligen Zeit, auch in astronomischen Zeitschriften. Es wäre sehr unwahrscheinlich, wenn das Thema nicht bei den Besprechungen bei Zeiss berührt worden wäre.

Auch bei Zeiss im Astro – KoBo gab es eine Sammlung von Zeitungsauschnitten aus der ganzen Welt, auch aus den USA von der dortigen Zeiss – Vertretung in New York. Es erhebt sich die Frage, was Alfred Jensch damals von den Projekten gewußt hatte? Er war 1938 im Alter von 26 Jahren als Auto – Didakt in das KoBo Büchele gekommen und brachte mehr astronomische Erfahrungen mit als ingenieurmäßige. Er wird sich gewiß interessiert haben, welche größeren Aufgaben bearbeitet werden, aber er brachte dafür keine Erfahrungen von der Sternwarte Sonneberg mit. Wahrscheinlich hätte er sogar von Problemen mit der Öldrucklagerung durch seine Frau erfahren, die Sekretärin in der Abteilung war. Es muß aber angenommen werden, daß die Probleme erst bei der Erprobung 1943/44 auftraten, als Jensch vom Kriegseinsatz freigestellt andere Aufgaben im Zeisswerk hatte. Er kam dennoch 1945 in amerikanische Gefangenschaft und kehrte erst 1948 zurück. Was 1945/46 bei Zeiss gelaufen war, erfuhr er erst später.

Wieweit hat Kienle von Anfang an den Entwurf des 2m – Teleskops beeinflußt? Aus Notizen zum Optikschema von Georg Hartwig von Januar 1948 geht hervor, daß offenbar von vornherein eine Gabelmontierung mit vier (fünf) Coudé – Ablenkspiegeln geplant war, bevor die Idee des Universal – Spiegelteleskops in eine Konzeption ungewandelt war. Dafür findet sich die Notiz "(bisherige) Konzeption überholt durch Kombinatiom mit Schmidt – Spiegel, März 1949". Die bekannte Druckschrift "SONDERDRUCK AUS MISCELLANEA ACTA ACADEMIA BEROLINENSIA" der Kienleschen Denkschrift zum 2m – Projekt irritiert von den Abbildungen her ein wenig. Der Druck erfolgte 1950 und sowohl die Modelle als auch die Aufnahme des Versuchsspiegels zeigen schon einen fortgeschrittenen Entwicklungsstand.

Zweifellos war man mit der Bauersfeldschen Kugelmontierung einen Schritt zu weit gegangen, nämlich der hydraulischen Lagerung der Stunden – und der Deklinationsachse über eine Kugel. Möglichweise spielten die Rüstungsaufgaben eine Rolle, möglicherweise kam man auch nicht auf die Idee, die Jensch an den Anfang seiner Überlegungen zum Öldrucklager stellt: Die Lagerkissen müssen kardanisch geführt werden.

Wenn es also auch "Vorfahren" der Tautenburger Gabelmontierung mit Öldrucklagerung gibt, so hat Alfred Jensch durch seine Arbeitsmethode den Stolperstein entdeckt und beseitigt. Weiter als Bauersfeld zu kommen, verdient eine besondere Anerkennung.

Parallel dazu entstanden unabhängig voneinander Montierungen mit Öldruck – Lagerungen bei Heidenreich & Harbeck durch Strewinski für die Gabelmontierung des Hamburger Schmidt – Teleskops (800/1200/2400) und des ESO – 1m – Schmidtspiegels, bei ASKANIA durch Christian Kühne für die Rahmenmontierungen des 1m – Schmidtteleskop und des 500mm – Doppelastrograaphen für Venezuela und bei Zeiss Oberkochen durch Schwesinger für das 1m – Cassergain/Coudé – Teleskop ebenfalls für Venezuela.

Bei Carl Zeiss Jena wurde von Alfred Jensch sein Prinzip in die Stützmontierung für die 2m – Primär/Cassegrain/Coudé – Teleskope für Schemacha und Ondrejov und die 2m – Ritchey – Chretien/Coudé – Teleskope für Roshen und Terskol übernommen.

Das ursprüngliche Prinzip der Kugelmontierung wurde in Oberkochen mit der "Pol – Universale – Montierung" für das 1.23m – Ritchey – Chretien – Teleskop für Calar Alto wieder aufgenommen.

Wie haben sich die Öldrucklagerungen bewährt? In Tautenburg gab es auch in mehr als 40 Jahren Betrieb keine Havarie. Bei den Stützmontierung führte ein Fertigungsfehler bei der Beschichtung der Gleitkissen des Teleskops in Ondrejov zu einer längeren Reparatur, der durch konstruktive Änderungen ausgeschlossen ist. Beim Hamburger Spiegelteleskop gab es erst dann Probleme, als der schwere Schmidt – Spiegel – Rohrkörper gegen einen leichteren Cassegrain –Rohrkörper ausgetauscht wurde, die durch Druckanpassungen beseitigt wurden. Beim ESO – 1m – Spiegel kam es infolge ther-mischer Probleme des öfteren zu Blockaden im Antrieb.

Was ist aus dem 1m – Schmidt – Spiegel für Mussolini geworden?

Köhler/Kühne schrieben dazu: "Seine Ausführung fiel dem 2. Weltkrieg zum Opfer."

Das ist erfreulicherweise nicht der Fall. Wenn mir auch noch eine Reihe von Einzelheiten fehlen und keiner der Zeizeugen mehr lebt, so steht fest, daß das 1m – Schmidt – Teleskop der Sternwarte Bjurakan mit Zeiss – Optik ausgestattet ist und daß auch die Teleskopmontierung auf Zeiss – Konstruktionen zurückgeführt werden kann. Mit hoher Wahrscheinlichkeit hat Walter Pfaff, der führenden Optiker der Astro – Abteilung von Zeiss, während seiner Tätigkeit in Leningrad die Probleme der Schmidt – Optik in den Griff bekommen hat. Pfaff kam nämlich 1952 mit einer neuen Lösung für die Herstellung der Schmidtschen Korrektionsplatte nach Jena zurück. Bei der Herstellung der Korrektionsplatte für Tautenburg wirkten sich Deformationen in dem Vakuum – Topf nicht mehr negativ auf die Bildqualität aus.

Markarian führte mit dem Teleskop in Verbindung mit Objektiv – Prismen eine Spektraldurchmusterung nach besonderen Galaxien durch.



©PB, 2004
Last modified: Mon 9. February 2004