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© (4) Thomas Kahler
Handliches Fernglas mit Lederfutteral, bez. „C. Fritsch Optiker Gumpendorferstr. 31 in Wien“, um 1910.

Unverzichtbar für den Theater- und Opernbesuch: Opernglas, Messing und Schildpatt um 1900.

Ein optisches Instrument erster Güte: Standfernrohr, Messing vernickeltbez. „Utzschneider und Fraunhofer in München“, um 1830

Fernsicht für militärische Zwecke: Marineglas von Carl Zeiss, Jena, um 1914.

 
Leben 29. März 2016

Fern-Sehen

Auf weite Distanz sieht man nur mit dem Fernrohr oder Fernglas gut. Optische Instrumente dieser Art waren schon immer etwas Besonderes und dementsprechend kostspielig.

Wer beobachten will, ohne gesehen zu werden, braucht ein Fernrohr oder Fernglas: Ein kurzer historischer Abriss über die Geschichte dieser optischen Instrumente.

Der Wunsch, auf größere Distanz scharf sehen zu können, blieb über Jahrhunderte unerfüllbar. Dazu fehlten schlicht die technischen Voraussetzungen. Fernrohre, wie sie zu Beginn des 17. Jahrhunderts entwickelt wurden, waren weder in der Antike noch dem Mittelalter bekannt. Die Herstellung entsprechend geeigneter optischer Linsen war lange Zeit nicht möglich. Vor der Erfindung des Fernrohres mit Linsenoptik musste man sich mit Sehrohren behelfen, die Streulicht zwar ausblendeten, aber keinen Vergrößerungseffekt boten.

Das Jahr 1609 bedeutete für die Entwicklung optischer Instrumente einen wichtigen Einschnitt: Der Holländer Hans Lipperhey entwickelte damals das erste Fernrohr. Im selben Jahr betrachtete der Engländer Thomas Harriott mit solch einem optischen Gerät als erster den Mond, und Galileo Galilei stellte dem Großen Rat der Stadt Venedig sein Teleskop zur Himmelsbeobachtung vor. Mit einer 20-fachen Vergrößerung war ihm nicht nur die Beobachtung des Mondes, sondern auch der Venus gelungen. Galileo Galilei hatte seit 1592 den Lehrstuhl für Mathematik an der Universität von Padua inne, das zu Venedig gehörte. Die Kunst der Glaserzeugung stand zu dieser Zeit auf der Insel Murano in höchster Blüte. Die Linsen für Galileis Teleskop kamen mit Sicherheit von dort, das präzise Schleifen übernahm der Meister selbst. Nach ihm benannt wurde das „Galileische Fernrohr“ mit seiner konvexen Sammellinse und der okularen Zerstreuungslinse mit kleiner Brennweite. Dieses System findet heute noch in Operngläsern Verwendung.

Das Kepler’sche Fernrohr

Zu Beginn des 17. Jahrhunderts trat ein weiterer großer Gelehrter ins Rampenlicht: Johannes Kepler leistete mit seinen mathematisch-naturwissenschaftlichen Untersuchungen einen ebenso wertvollen Beitrag auf dem Gebiet der Optik. Kepler lehrte in Graz, das er im Zuge der Gegenreformation verlassen musste. Als Assistent Tycho Brahes kam er an den Prager Hof und diente dort als kaiserlicher Hofmathematiker unter Rudolf II., Matthias I. sowie Ferdinand II. Johannes Kepler ist das „Kepler‘sche Fernrohr“ zu verdanken, bei dem Sammellinse und Okular aus konvexen Linsen bestehen. Dieser Fernrohr-Typ liefert ein seitenverkehrtes Bild, die Vergrößerung erfolgt durch das Okular. Fernrohre waren im ausgehenden 17. und im 18. Jahrhundert bei den Kriegs- und Handelsmarinen europäischer Staaten mittlerweile unverzichtbar. Auch ihr militärischer Nutzen zur Erkennung von Truppenbewegungen wurde immer wichtiger.

Bis in das 19. Jahrhundert ließ sich die Qualität der Linsen aus Kronglas mit hohem Quarzanteil jedoch nur geringfügig verbessern. Der wissenschaftlichen Forschung und praktischen Umsetzung durch Josef von Fraunhofer und Carl Zeiss ist es zu verdanken, dass optische Instrumente von höchster Qualität erzeugt werden konnten. Nicht weniger bedeutend auf dem Gebiet der im 19. Jahrhundert begründeten modernen Optik war der Wiener Simon Plößl, der hier ebenso Hervorragendes leistete.

Im Dienst der Optik

Die Familie Fraunhofers war über Generationen mit der Glasherstellung schon bestens vertraut. Nach dem frühen Tod der Eltern trat der Vollwaise eine Lehre als Spiegelmacher und Zierratschleifer in München an. Dass er beim Einsturz des Hauses seines Lehrherrn verschüttet wurde, erwies sich für ihn als Glücksfall: Durch den bei den Rettungsarbeiten anwesenden Kurfürst Maximilian IV. kam Fraunhofer in Kontakt mit Joseph von Utzschneider, einem einflussreichen Beamten im bayerischen Staatsdienst. Fraunhofer verfolgte sein Vorhaben, Optiker zu werden, konsequent weiter; Utzschneider hatte mittlerweile das säkularisierte Kloster Benediktbeuren gekauft und dort eine Glasschmelze eingerichtet. Fraunhofers außergewöhnliche Begabung auf optischem Gebiet veranlasste Utzschneider, mit ihm eine geschäftliche Partnerschaft einzugehen. 1811 übernahm Fraunhofer die Aufsicht über die Glasschmelze und arbeitete an der Verbesserung des bleioxydhaltigen Flintglases, um dieses für optische Linsen zu verwenden.

Außer Linsen wurden schließlich auch unterschiedliche Arten von Fernrohren, Mikroskopen und Operngläsern erzeugt und angeboten, die mit einer Kombination von Kronglas-Sammellinsen und Flintglas-Zerstreuungslinsen mit schwächerer Lichtbrechung ausgestattet waren. Die optischen Instrumente wurden unter dem Manufakturnamen „Utzschneider und Fraunhofer in München“ angeboten. Josef von Fraunhofer machte sich aber nicht nur dadurch einen Namen, sondern wurde durch seine erfolgreichen wissenschaftlichen Forschungen auf dem Gebiet der Optik Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und Namensgeber der Fraunhofer-Gesellschaft.

Außerordentliches auf dem Gebiet der Optik leistete im 19. Jahrhundert auch Carl Zeiss, der nach seiner Lehrzeit bei Friedrich Körner in Jena eine Werkstatt für Feinmechanik und Optik gründete. Der Schwerpunkt von Zeiss lag auf dem Bau von Mikroskopen, das Unternehmen profitierte besonders auch durch die Zusammenarbeit mit Ernst Abbe, Physikprofessor an der Universität Jena. Durch die ständige Verbesserung der Linsenqualität und neue Produktionsmethoden war es schließlich möglich, verstärkt auch Prismenferngläser für die Jagd und das Militär herzustellen, die nach dem Prinzip des Kepler‘schen Fernrohres konstruiert wurden. So wurde Zeiss neben Voigtländer aus Österreich schließlich ab Beginn des 20. Jahrhunderts zum Inbegriff für diese qualitativ hochwertigen optischen Instrumente, die den exzellenten Ruf beider Unternehmen begründet haben.

Thomas Kahler, Ärzte Woche 13/2016

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