Warum gibt es die Dämmerung?

Warum wird es nicht mit einem Schlag dunkel, wenn die Sonne hinter dem Horizont verschwindet? Die Atmosphäre ist der Schlüssel. Während der Erdboden bereits im Schatten liegt, werden die oberen Luftschichten noch einige Zeit länger von der Sonne beschienen. Das Licht durchscheint die Luft nicht ungehindert, sondern wird gestreut und teilweise wieder nach unten zum Erdboden reflektiert. Das ist das Dämmerlicht. Erst wenn alle vom Beobachtungsstandort aus sichtbaren Luftschichten komplett im Schatten liegen, haben wir absolute Dunkelheit.

Der Sonnenuntergang

Der Moment, in dem die Sonne hinter dem Horizont untergeht, nennt sich (wer hätte das gedacht) Sonnenuntergang. Im Volksmund bezeichnet man die Phase vor dem Verschwinden der Sonne, mit rotglühender Sonnescheibe, orangenem Himmel, Romantik, Poesie und allem was dazugehört, als Sonnenuntergang. Aus astronomischer Sicht bezeichnet der Begriff allerdings die Sekunde, in der die Sonne vollumfänglich hinter dem Horizont verschwindet. Da die Sonne durch ihre Größe und Nähe zur Erde nicht nur als Punkt am Himmel, sondern als Scheibe mit beträchtlichem Durchmesser erscheint, bedeutet „vollumfängliches Verschwinden“, dass der letzte Zipfel der Sonnenscheibe unsichtbar wird. Das ist der Zeitpunkt, der in Kalendern, Tabellen und Apps als Sonnenuntergangszeit angegeben ist. Wer einen schönen Sonnenuntergang im Sinne des gesamten Vorgangs des Untergehens der Sonne beobachten will, muss also schon einige Minuten vorher vor Ort sein.

Die Dämmerungsphasen

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• Die Dämmerung beginnt, wenn die Sonne untergegangen ist
• Die Dämmerung endet, wenn die Nacht beginnt
• Sie geht graduell vonstatten und wird in folgende Phasen eingeteilt

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Bürgerliche Dämmerung

Wenn die Sonne 0 bis 6 Grad unter dem Horizont liegt, sprechen wir von bürgerlicher Dämmerung. Es ist weiterhin ziemlich hell. Falls die Temperaturen stimmen, geht die Grillparty ungehindert weiter. Das ist die Zeitspanne, die wir allgemein als „Dämmerung“ bezeichnen.

Nautische Dämmerung

Sonne 6 bis 9 Grad unter dem Horizont. Es ist bereits ziemlich dunkel. Auf der Grillparty werden spätestens jetzt die Fackeln angezündet oder LED-Girlanden angeschaltet. Der Name dieser Phase leitet sich aus der Schifffahrt ab. Draußen auf dem Meer ist der Horizont noch erkennbar. Anders ausgedrückt: Man kann immer noch sehen, wo der Himmel endet, und das Meer beginnt. Daher der Name nautische Dämmerung. Wenn der Übergang zwischen Himmel und Meer nicht mehr definierbar ist, endet diese Dämmerungsphase. Die hellen Planeten (Jupiter, Saturn, Mars, Venus, Merkur) lassen sich während der nautischen Dämmerung bereits beobachten. Für Deep Sky ist es aber noch zu hell.

Amateurastronomische Dämmerung

Sonnenstand 9 bis 15 Grad unter dem Horizont. Viele Sterne sind bereits sichtbar. Für die Beobachtung lichtschwacher Himmelsobjekte eignet sich diese Phase jedoch noch nicht so gut.

Astronomische Dämmerung

Sonne 15 bis 18 Grad unterm Horizont. Es ist noch nicht absolut dunkel. Die letzten sich in der Atmosphäre brechenden Lichtstrahlen hellen den Himmel noch leicht auf. Extrem lichtschwache Himmelsobjekte können deshalb noch nicht beobachtet werden. Es gibt aber einige hellere Galaxien und Nebel, die trotzdem schon beobachtbar sind.

Beginn der Nacht

Sonne mehr als 18 Grad unterhalb des Horizonts. Der Himmel erreicht seine größtmögliche Dunkelheit. Die Zeit für die Beobachtung besonders lichtschwacher Objekte bricht jetzt an. (Es sei denn, der Mond scheint oder wir befinden uns im Umkreis künstlicher Lichtquellen.)

Und wieder rückwärts

Gegen Morgen geht es in umgekehrter Reihenfolge wieder los. Die Nacht endet und die astronomische Morgendämmerung beginnt. Dann amateurastronomische, nautische und bürgerliche Morgendämmerung. Und dann: Sonnenaufgang – der erste Zipfel der Sonnenscheibe lugt wieder über den Horizont empor.

Länge der Dämmerung

Je näher wir uns am Nord- oder Südpol befinden, desto länger dauert die Dämmerung, da das Licht schräger auf die Erdoberfläche fällt. Je näher am Äquator, desto schneller geht die Dämmerungsphase vonstatten, da die Sonne hoch am Himmel steht.

Abgesehen vom Breitengrad des Standorts ist auch die Jahreszeit relevant. Durch die Erdneigung steht die Sonne nicht das ganze Jahr über gleich hoch am Himmel. Im Winter strahlt sie recht schräg auf uns herab und deshalb zieht sich die Dämmerung in die Länge. Im Sommer steht die Sonne höher und die Dämmerungsphase ist kürzer. Heißt das, dass der Sommer besser für Deep Sky geeignet ist als der Winter? Nein. Ganz im Gegenteil. Der Winter hat zwar den Nachteil einer etwas längeren Dämmerung, aber gleichzeitig überwiegt der Vorteil, dass die Nacht an sich länger ist als im Sommer.

Sonnenwende und Mitternachts­dämmerung

Sommersonnenwende ist am 20. oder 21. Juni. Das ist der längste Tag des Jahres. Schön für ein Grillfest, schlecht für den Astronomen: Der längste Tag bringt im Umkehrschluss auch die kürzeste Nacht des Jahres mit sich. Und das auch nur, wenn man Nacht als Zeit zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang definiert. Wenn wir von der echten Nacht sprechen, also der Zeit, in der die Sonne mindestens 18 Grad unter dem Horizont steht, dann haben wir in weiten Teilen Deutschlands gar keine richtige Nacht. Auf der Höhe von Frankfurt ist das von Anfang Juni bis Mitte Juli so. Während dieser sechs Wochen geht die Sonne zwar jeden Tag unter, bleibt aber auch um Mitternacht über der magischen Grenze von 18° Horizonthöhe. Das nennt man Mitternachtsdämmerung, weil die Dämmerung nie endet, auch nicht um Mitternacht.

An der ostfriesischen Küste dauert diese Phase sogar elf Wochen (von Mitte Mai bis Ende Juli). Ganz südlich im deutschsprachigen Raum, in Wien, kommt es hingegen gar nicht zum Effekt der Mitternachtsdämmerung. Rund um die Sommersonnenwende ist es dort immerhin noch eine Stunde lang wirklich dunkel. Eine halbe Stunde vor Mitternacht beginnt dort die echte Nacht und eine halbe Stunde nach Mitternacht endet sie wieder. (Wobei … Da die Uhren im Sommer eine Stunde vorgestellt werden und von der Normalzeit abweichen, dauert die Wiener Nacht nicht von 23:30 Uhr bis 00:30 Uhr, sondern von 00:30 Uhr bis 01:30 Uhr.)

Reisen wir von Wien wieder kurz nach Norden. Im norwegischen Tromsø wird es richtig extrem. Von Mitte Mai bis Ende Juli geht die Sonne überhaupt nicht unter. Dann sprechen wir nicht nur von Mitternachtsdämmerung, sondern von Mitternachtssonne.

Diesen Effekt gibt es nicht nur auf der Nordhalbkugel. An der Südspitze Chiles liegt man so weit südlich, dass man von Mitte November bis Ende Januar Mitternachtsdämmerung hat – rund um die zweite jährliche Sonnenwende am 21. oder 22. Dezember. (Für uns die Wintersonnenwende und für die Chilenen die Sommersonnenwende).

Auswirkungen auf die Astronomie

Machen wir uns an dieser Stelle ein paar praktische Gedanken. Wann ist denn jetzt die beste Zeit für Deep-Sky-Beobachtung? Im Mai, Juni und Juli sind die Nächte zu kurz. Rund um die Wintersonnenwende am 21./22. Dezember, von Mitte November bis Ende Januar, sind die Nächte hingegen mindestens elf Stunden lang. Die Nacht beginnt gegen 19:00 Uhr und endet gegen 06:00 Uhr. Leider ist das Wetter oft schlecht. Der Spätsommer ab Mitte August und der Frühherbst sind für den Aufenthalt im Freien angenehmer und man hat trotzdem einige Stunden Dunkelheit. Für manchen ist das die beste Zeit für Deep Sky. Ein echter Hobbyastronom aber lässt sich auch von winterlichen Temperaturen nicht abschrecken. Zumal im Winter die Luft angenehm klar sein kann.

Der langen Rede kurzer Sinn: Zwischen Mai und Juli sind die Nächte zu kurz für Deep Sky. Auch zu anderen Jahreszeiten sollte man nicht einfach aufs Geratewohl anfangen lichtschwache Galaxien und Nebel ins Visier zu nehmen. Man muss sich immer informieren, wann die Dämmerung abends endet, beziehungsweise morgens wieder beginnt.

Hat die Dämmerung auch ihr Gutes? Halten wir zunächst mal fest, dass die Dämmerung nur für die Deep-Sky-Beobachtung schlecht ist und nicht für die Planeten- und Mondbeobachtung. Da kommen wir Astronomen auch in der Dämmerung auf unsere Kosten. Zudem hat die Dämmerung abseits der Astronomie ihr Gutes.

Für Kamerafreunde

Goldene Stunde

Die Dämmerung eignet sich dank der besonderen Färbung des Himmels gut für Landschafts- und Architekturaufnahmen. Rund um Sonnenauf- bzw. Sonnenuntergang liegt die goldene Stunde. Von +6° bis 4° Sonnenhöhe herrscht die typische goldene Stimmung vor, durch die Fotos ein besonderes Flair erhalten.

Blaue Stunde

Abends schließt sich an die goldene Stunde die blaue Stunde an (zwischen 4° und 8° Sonnenhöhe). Viele scheinbare Nachtaufnahmen entstehen nicht während der echten Nacht, sondern zur blauen Stunde. Nachts lassen sich ohne Blitz oder Beleuchtung keine Bilder schießen. In der blauen Stunde kann man noch mit dem natürlichen Restlicht arbeiten. Beispielsweise ist der Kontrast zwischen Straßenbeleuchtung und einem Gebäude, das fotografiert werden soll, noch nicht allzu stark. So entstehen harmonische Aufnahmen, die sowohl Lichtquellen als auch unbeleuchtete Objekte zusammen aufs Bild bringen. Ein Stativ ist natürlich Grundvoraussetzung, um solch schöne „Nachtaufnahmen“ zu produzieren.