Planetarium
Ein Planetarium (griech.-lat. Planetenmaschine) meinte ursprünglich ein Gerät zur Veranschaulichung des Planetenlaufs. Bis zum 19. Jahrhundert verstand man darunter einen kleinen mechanischen Apparat, den man inzwischen als "Orrery" bezeichnet. Unter dem modernen Planetarium versteht man heute ein Gebäude mit einer halbkugelförmigen Kuppel, auf deren Innenfläche die Sterne von einem speziellen Projektor abgebildet werden. Zu den wesentlichen Merkmalen gehört, dass der Projektor die Tages- und Jahresbewegungen zu einer beliebigen Zeit und für einen beliebigen geographischen Ort darstellen kann. Das Planetarium ist nicht mit einer Sternwarte zu verwechseln. Ersteres erzeugt einen simulierten Sternenhimmel, während man in einer Sternwarte die realen Himmelsobjekte beobachten kann.
Planetariumsstatistik
Weltweit gibt es über 3200 Planetarien (Stand: Ende 2006; Quelle: LochNessProductions), doch diese Zahl ist vermutlich zu niedrig, da viele Schulplanetarien hauptsächlich intern genutzt werden und kaum Informationen über sie vorhanden sind. In den USA sind mindestens 1500 Planetarien bekannt. Die größten und modernsten Häuser stehen in Japan und Australien. Jährlich besuchern mehr als 100 Millionen Besucher ein Planetarium.
Europa
In Europa sind zur Zeit 507 gelistet (Quelle: PlanetariumsClub), wobei eine unbekannte Anzahl von Zeltplanetarien enthalten ist. Die größten europäischen Bauten mit mehr als 23 m Kuppeldurchmesser befinden sich in: Brüssel (B), Prag (CZ), Jena (D), Kopenhagen (DK), Valencia (E), Athen (GR), Budapest (H), Chorzow (PL), Lisabon (P), Moskau (RUS), St. Petersburg (RUS), Stockholm (S) und Kiew (UA).
Jedes Planetarium stellt dabei eine Besonderheit dar. Erwähnenswert ist u.a. das Planetarium Costix auf Mallorca, denn es kann in Echtzeit Bilder von nahen und fernen Teleskopen projizieren. Die Darstellung ist mittels eigens dafür entwickelter Software möglich.
Deutschland, Österreich, Schweiz
Im der Bundesrepublik Deutschland gibt es 99 Planetarien (Stand: 30.06.2007), die sich entsprechend ihrer Größe wiefolgt verteilen:
- 9 Großplanetarien
- 11 Mittelplanetarien
- 55 Kleinplanetarien
- 14 Schulplanetarien
- 5 mobile (Zelt-)Planetarien und
- 5 geschlossene Planetarien.
Daneben existieren 4 neue Bauprojekte, von denen Solingen und Paderborn das konkreteste Planungsstadium aufweisen, s.a. Liste der Planetarien in Deutschland.
In Österreich gibt es ein Großplanetarium in Wien, ein Mittelplanetarium in Klagenfurt und 3 Kleinplanetarien. In der Schweiz besitzt nur das Verkehrshaus in Luzern ein Großplanetarium, weiterhin existieren noch 5 Kleinplanetarien.
Eine Kategorisierung wird nicht einheitlich gehandhabt. Als wichtigster Parameter gilt der Kuppeldurchmesser D, doch eine Einteilung nach Sekundärparametern (Anzahl der Sitzplätze, Projektorleistung) ist ebenso möglich. Man unterscheidet Großplanetarien (D > 18 m), Mittelplanetarien (10 <= D < 18 m) und Kleinplanetarien (D < 10 m). Unter einem Schulplanetarium (D < 5 m) versteht man in der Regel eine Einrichtung, die vorwiegend für Lehrzwecke verwendet wird und keine öffentlichen Vorführungen anbietet (PlanetariumsClub => Definition der Kategorien).
Repräsentiert werden die Planetarien des deutschsprachigen Raums vom Rat deutschsprachiger Planetarien (RDP), einer formlosen Gemeinschaft von Mitarbeitern und Interessierten, die sich auf einer jährlich stattfindenden Tagung zum Ausstausch von aktuellen Anliegen trifft.
Mobile Planetarien
Eine neue Generation von portablen Planetarien werden unter weltweiter Aufmerksamkeit von dem japanischen Planetariumsbauer Takayuki Ohira entwickelt. Die portablen Planetarien finden auf Events und Veranstaltungen wie z.B. der Aichi World Expo 2006 ihre Anwendung. Neben den professionellen Linien Astroliner und Megastar brachte Herr Ohira im August 2006 in Zusammenarbeit mit der Firma Sega das erste, semi-professionelle Heimplanetarium auf den Markt. Im Handtaschenformat projiziert es einen realistischen Sternenhimmel von 10.000 Sternen an die Decke oder Wand.[1]
Ähnlich kleine Projektoren werden in mobilen "aufblasbaren" Planetarien eingesetzt. Diese bestehen aus einem runden Kuppelzelt, in dem durch einen Kompressor ein leichter Überdruck erzeugt wird, der es aufrecht hält. Innen haben etwa zwanzig Menschen Platz, die sich auf Kissen sitzend am Rand des Zelts verteilen. Der Projektor steht in der Mitte der kleinen Kuppel, wo auch der Vorführer Platz nimmt. Solche Planetarien werden meist von Einzelpersonen betrieben, die sich und ihr Planetarium für Veranstaltungen aller Art buchen lassen.
Ein Beispiel für ein mobiles Planetarium, das nicht auf einen Saal mit kuppelförmiger Decke angewiesen ist, ist das Planetarium Zürich. Der Blick in den Sternenhimmel wird von computergesteuerten Projektoren auf eine Leinwand projiziert.
Ausstattung & Technik
Auditorium und Kuppel
In vielen Städten gibt es öffentliche Planetarien mit Präsentationen für alle Altersgruppen. Ähnlich wie im Kino nimmt der Zuschauer dabei auf einem Sitz im Kuppelinnenraum Platz. Um eine gute und ergonomische Rundumsicht auf den künstlichen Sternenhimmel an der Kuppel zu gewährleisten, sind die Sitze darunter oft drehbar angeordnet. Die klassische Sitzanordnung besteht aus konzentrischen Sitzreihen rund um den zentralen Sternenprojektor. Bei neueren Bauten wird immer öfter auch eine dem Kino ähnelnde, unidirektionale Sitzordnung installiert. Oft wird die Kuppel dabei um bis zu 30° geneigt, wodurch bei filmischen Vorführungen auch Teile des Bodens zu sehen sein können, ohne dass das Bild verzerrt oder gekippt werden muss. Die Kuppel selbst besteht meist aus gebogenem Metallblech. Wie eine Kino-Leinwand kann sie perforiert (mit kleinen Löchern versehen) sein, um durchlässig für den Schall von dahinter liegenden Lautsprechern zu sein.
Sternenprojektor
Unser heutiges Bild eines Planetariums-Projektors wird geprägt von opto-mechanischen Geräten in Kugel- oder Hantelform in der Mitte der Kuppel. Kern des Systems sind die Sternfeld-Projektoren. Ältere Geräte stellen die Sterne durch Lochblenden dar, neuere Generationen arbeiten mit Glasfaser-Technik. Veränderliche Objekte wie Sonne, Mond und Planeten werden durch zusätzliche Projektoren erzeugt. Damit lässt sich die Gestalt des Sternenhimmels und auch die scheinbare Bewegung der Sterne und Planeten zueinander, über den Tag, über Jahre oder Jahrhunderte darstellen. Durch Drehung um die Hauptachse lässt sich die Tageszeit bzw. die geografische Länge des Standortes verändern, durch Neigung um eine horizontale Achse kann die geografische Breite bestimmt werden. Weitere Projektoren können die Sternbilder und deren Namen, die Milchstraße und andere nebelartige Objekte darstellen.
Als modernster Sternenprojektor der Welt gilt das Modell IX "Universarium" von Carl Zeiss Jena. Das erste Modell in Europa dieser Art wurde im Jahr 2000 im Bochumer Planetarium installiert. Nach Stuttgart im Jahr 2001 wurde 2002 auch im Wiener Planetarium und in Mannheim das Universarium eingerichtet, 2003 folgte Hamburg. Das Zeiss-Planetarium Jena wurde im Oktober 2006 mit einer Ganzkuppel-Laserbild-Projektionsanlage („All Dome Laser Image Projection“) ausgestattet, wie sie auch im Pekinger Planetarium eingesetzt wird. Diese projiziert ein nahtloses Kuppelbild mit einer erheblich verbesserten Farb- und Kontrastdarstellung.
Des Weiteren wird im Planetarium Hamburg und im Mediendom Kiel zum ersten Mal in Deutschland das System Digistar 3 der Firma Evans & Sutherland eingesetzt, welches eine 360°-Video-Projektion ermöglicht. Dieser Kosmos-Simulator ermöglicht zum ersten Mal in der Geschichte des Planetariums eine völlig freie Visualisierung komplexer Inhalte weit über die Astronomie hinaus.
Dia-Projektoren
Häufig wird die Sternenprojektion durch Diaprojektoren ergänzt. Diese sind meist in den Seitenwänden unterhalb der Kuppel untergebracht. Neben einfachen Projektoren zu Vortragszwecken kommen Systeme mit mehreren, gekoppelten Dia-Projektoren zum Einsatz; hierbei unterscheidet man zwei Varianten:
Mit den Diaprojektoren kann u.a. die Silhouette einer Stadt und die Dämmerung dargestellt werden. Um zwischen Panoramen und Ganzkuppel-Bildern überblenden zu können, werden oft mehrere Projektions-Sätze installiert. Daher sind 20 und mehr installierte Diaprojektoren in Planetarien keine Seltenheit.
Video-Projektoren
Um auch Bewegtbild darstellen zu können, kommen Videoprojektoren zum Einsatz. Um allen Zuschauern einen guten Blick zu bieten, sind diese oft mehrfach ausgeführt. Aufgrund des dunklen Schwarzwertes werden meist Geräte mit Bildröhren (CRTs) eingesetzt. Erst die neueren Generationen von LCD- und DLP-Geräten erfüllen diesen Anspruch zufriedenstellend.
Laser
Laser bieten eine hohe Lichtstärke, brillante Farben und maximale Schärfe. In großen Häusern werden sie daher als Bild- bzw. Video-Projektoren eingesetzt (z. B. Zeiss ZULIP). Die neuesten Generationen von Laser-Projektoren (Zeiss ADLIP, E&S Digistar Laser) sind in der Lage, die Kuppel vollständig zu bespielen und Sterne in einer vergleichbaren Qualität darzustellen wie ein optomechanischer Sternenprojektor.
Auch Show-Laser, wie man sie in Diskotheken findet, kommen zum Einsatz und werden - kombiniert mit Nebelmaschinen - für Musik- und Unterhaltungsprogramme genutzt. Oft wird die Anlage durch Scheinwerfer, Scanner, Stroboskope etc. ergänzt.
Ganzkuppel-Video
Durch die Digitalisierung und die immer größeren Speicher und Rechenleistungen ist es seit einigen Jahren möglich, kuppelfüllendes Bewegtbild darzustellen. Mit einem derartigen System können praktisch beliebige Inhalte an die Kuppel projiziert werden; wodurch das Planetarium zu einem echten Multimedia-Theater wird. Auf diese Weise wird es z. B. möglich, Flüge zwischen den Sternen, Achterbahnfahrten oder Tauchgänge in die Tiefsee zu simulieren. Das Bild kommt dabei nicht von Film wie bei einem Kuppel-Kino, sondern wird meist durch mehrere synchron laufende Video-Projektoren dargestellt. Dabei sind zwei Betriebsarten möglich, die teilweise kombiniert werden können:
- Ganzkuppel-Video
- Echtzeit-generierte Bilder, die von leistungsfähigen Grafikprozessoren erzeugt werden - Diese Variante ermöglicht sogar eine interaktive Steuerung von Objekten per Tastatur, Maus oder Joystick.
Tonsysteme
Auch wenn nach wie vor die meisten Häuser mit klassischen Stereo-Systemen ausgestattet sind, haben gerade die größeren Planetarien auf den Trend zu Mehrkanalton reagiert und entsprechende 5.1- oder 7.1-Kanal-Systeme installiert. Inzwischen sind sogar erste Ansätze zu echten 3-dimensionalen Tonsystemen zu finden, z. B. im Adler-Planetarium in Chicago.
Geschichte
Mechanische Apparaturen
Bereits in der Antike berichten Cicero, Ovid und Pappus über eine wahrscheinlich von Archimedes konstruierte mechanische Kugel aus Syracus, die die Bewegungen von Sonne und Mond darstellen konnte.
Tellurien (von Tellus die Erde) dienen der Illustration der jahreszeitlichen Erscheinungen bedingt durch die Neigung der Erdachse, meist zusammen mit einem Lunarium, das den Mond in das Modell mit einbezieht.
Diese Geräte werden auch als Orreries bezeichnet, nach dem Grafen von Orrery, der um 1712 so ein Modell erhielt.
Ein mechanisches Modell der Galileischen Monde wird Jovilabium genannt.
Bei Armillarsphären werden die Umlaufbahnen mit Metallringen abgebildet.
Im Gottorfer Riesenglobus befindet sich ein Modell des alten, geozentrischen Weltbildes nach Ptolemäus. Es wurde zwischen 1650 und 1664 errichtet und gilt als ältestes begehbares Planetarium.
Ein altes Mechanik-Planetarium befindet sich in Franeker (Friesland, Niederlande). Im Wohnzimmer eines wunderschönen friesischen Grachtenhauses in Franeker befindet sich dieses sich exakt bewegende Modell des Planetensystems. Es ist zwischen 1774 und 1781 vom Wollkämmer Eise Eisinga gefertigt worden:
Am 8. Mai 1774 gab es einen Zusammenstand von Planeten. Es wurde behauptet, dass diese Planeten zusammenstoßen würden. Dadurch sollte die Erde aus ihrer Bahn geschleudert werden und in der Sonne verbrennen. Eise Eisinga wollte mit dem Gerät zeigen, dass es keinen Grund zur Panik gab.
Projektions-Planetarien
Das weltweit erste Projektionsplanetarium wurde am 21. Oktober 1923 im Deutschen Museum in München der Öffentlichkeit vorgestellt. Zwei Monate zuvor wurde es auf dem Zeiss-Werksgelände in Jena an einer 16-m-Kuppel getestet. Vor der endgültigen Installation wurde es von München zunächst erneut nach Jena zur Komplettierung geschickt und schließlich am 7. Mai 1925 offiziell in München in Betrieb genommen.
Die Projektortechnik wurde in Jena später entscheidend weiterentwickelt und die technische Ausstattung von Planetarien in aller Welt entwickelte sich zu einem wichtigen Exportprodukt des zu DDR-Zeiten als VEB Carl Zeiss Jena gehörenden Unternehmens.
Ausblicke
Mittlerweile gibt es verschiedene Astronomie-Computerprogramme, die auf dem Computer-Monitor ähnliche Darstellungsmöglichkeiten bieten wie ein Planetarium.
Oft kann man sich dabei virtuell im Weltraum zwischen den Sternen bewegen und navigieren. Dazu werden Geschwindigkeit und Entfernungen angegeben, sodass man die räumliche Anordnung der wichtigsten Sterne selbst erkunden kann.
Siehe auch
Weblinks
- PlanetariumsClub - Das Portal für Planetarien
- Deutsche Planetarien
- Deutsche ZEISS-Planetarien
- Planetarien der Welt
- LochNessProductions
- planetarium-friesland.nl Das älteste Mechanik-Planetarium der Welt
- Heimplanetarium - Homestar Planetarium Pro
Software
- Stellarium Realistische Darstellung des Sternenhimmels mit freier Wahl von Standort und Zeit sowie zahlreichen Fotos von Himmelsobjekten - Freeware
- Celestia 3d-Kosmos-Simulator mit tausenden von Objekten, erweiterbar durch vielfältige Plugins - Freeware