Sternenhimmel

Der Plan


Seit einigen Jahren ging mir schon das Projekt "Sternenhimmel" für meine Tochter durch den Kopf. Ende des Jahres 2011 habe ich es endlich in Angriff genommen. Die Vorgaben für das Projekt waren folgende:

  • Größe ca 240x120cm
  • Sterneleuchten über Lichtwellenleiter
  • leicht abnehmbare Deckenmontage (für Erweiterungen/Anpassungen)
  • mit Deckenbeleuchtung als Schlummerlicht
  • Möglichst genaue Abbildung des Nachthimmels
    • Sterne mit unterschiedlicher Helligkeit
    • Unterschiedliche Farbe der Sterne
    • genaue Platzierung der Sterne in Relation zueinander

 

Die Konstruktion


Als Grundplatte besorgte ich mir 3 Spannholzplatten 80x120cm beim Holzhändler um die Ecke. Man bekommt die Platten auch im Baumarkt, der Holzhändler war aber wesentlich günstiger (ca. 13 Euro für alle). Das Ganze wurde dann auf ein Lattengestell geschraubt. Die Hölzer, die im unteren Bild nach oben abstehen sind für die Deckenmontage vorgesehen.

Als nächstes kam die Deckenbeleuchtung. Für diese habe ich eine Eckleiste genommen und im Abstand von ca. 15cm Löcher für LED-Fassungen gebohrt und 5mm Warmweiße LEDs eingebaut.

 

Die Gestaltung


Nachdem das Gerüst fertig war begannen die Überlegungen zum Anstrich. In diversen Anleitungen, die man im Internet findet, wird eine dunkle Farbe empfolen. Ich dachte mir aber, dass eine schwarze Decke im Kinderzimmer über dem Bett nicht das Optimalste ist, zudem in der Nacht auch eine weiße Zimmerdecke schwarz erscheint. Um etwas passendes zu finden bin ich also mit meiner Frau ohne eine konkrete Idee in ein Farben- und Tapetenladen gegangen. Nach ein wenig stöbern hat sie eine Wolkentapete gefunden, die auch bei Tageslicht akzeptabel aussehen würde. Soviel vorweg: Im dunkeln sieht man sie gar nicht Zwinkernd.

Im nächsten Schritt mußten die Löcher für die Sterne gebohrt werden. Wie oben erwähnt sollten sie nicht einfach wild durcheinander angebracht werden, sondern dem echten Himmel nachempfunden werden. Als grobe Orientierung wollte ich den Polarstern in der Mitte haben und neben dem großen Wagen sollte auch Widder, das Sternzeichen meiner Tochter, Platz finden. Im Internet findet man viele Programme, die sich mit dem Nachthimmel befassen. Mir haben am besten Cartes du Ciel und Sky Map Pro gefallen da sie in Summe alle Funktionen boten, die ich brauchte. Man sagt im Allgemeinen, dass in einer dunklen Nacht bei klarer Sicht Sterne bis zu einer Helligkeit von ca 6 mag mit bloßem Auge wahrgenommen werden können, also stellte ich die Filter des von Sky Map entsprechend und suchte nach einem Himmelsabschnitt der die oben erwähnten Kriterien erfüllte. Das Ergebnis war folgendes:

 

 Das ganze wurde dann auf 6 DIN A1 Blätter gedruckt und und auf den Himmel geklebt.

Bei dem Lichtwellenleiter habe ich mich für einen Durchmesser von 0,75mm entschieden, die Löcher mußten also mit einem 8mm Bohrer gebohrt werden. Bei der Menge der Löcher und dem kleinen Durchmesser bestand die Gefahr, einige davon später bei der Verlegung des LWL nicht mehr wieder zu finden also beschloss ich in 50er Schritten zu Bohren. nach 50 Löchern habe ich die Bohrungen auf der Vorder- und Hinterseite markiert. Wie sich später herausstellte war es nicht die schlechteste Idee. Am Ende wurden es 1550 Löcher!

Auf der Vorderseite konnte man sich durch den Ausdruck mit den Sternbildern leicht orientieren welcher Stern welcher ist, welche Helligkeit er haben muss und welche Farbe (dazu später mehr). Auf der Rückseite hatte ich nur ein wildes durcheinander von Punkten. Um auch dort sich orientieren zu können habe ich die Sternbilder auch dort nachgezeichnet. Dazu habe ich Sternbild für Sternbild durch die zugehörigen Sterne Lichtwellenleiter durchgesteckt und auf der Rückseite diese mit einem Linial und Stift verbunden.

Als nächstes kam die Bestimmung der Sterne. Dabei waren mir 2 Kennzahlen wichtig: die scheinbare Helligkeit und der Farbindex. Bei der Helligkeit habe ich meine Sterne zuerst in 7 Gruppen aufgeteilt:

  1. < 1mag
  2. 1-2mag
  3. 2-3mag
  4. 3-4mag
  5. 4-5mag
  6. 5-5,5mag
  7. 5,5-6mag

Der Farbindex unterteilte sich in 2 Kategorien: Kaltweiße Sterne und Warmweiße Sterne. Bei welchem Index die Grenze lag habe ich nicht mehr im Kopf, sie lag aber so, dass die Verteilung ungefähr 1:1 betrug. Danach habe ich mir viele Ausschnitte von meinem Sternenhimmel mit Sternbildern und den Sternen als schwarzen für kaltweiß bzw. roten für warmweiß Punkt und dem zugehörigen Helligkeitswert ausgedruckt. Der Zoomfaktor war je nach Sternenregion so gewählt, dass man wenigstens etwas von einem Sternbild als orientierung sah und die Werte der Helligkeit gut lesen und den Sternen zuordnen konnte. Danach begann die mühselige Arbeit die Sterne Loch für Loch zu beschriften.

 

Die Elektrik und Beleuchtung


Als alle Löcher beschriftet waren musste ich feststellen, dass die Anzahl der Sterne A,B und C sehr gering war und so beschloss ich diese zusamenzufassen. Die hellsten Sterne mit der scheinbaren Helligkeit <0mag waren von vorn herein etwas größer mit 3 zusammengefaßten LWL geplant. So ergaben sich pro Farbe 5 unterschiedlich helle LEDs. Bei den LEDs entschied ich mich für helle (16.000mcd) 10mm LEDs in den Farben kalt- und warmweiß. Diese bekommt man recht günstig bei eBay. Die Helligkeit wird über Potis (100k - 50M) geregelt. Die LEDs habe ich in PVC-Röhrchen gesteckt und mit Schrumpfschlauch fixiert. Zum Ein- und Ausschalten habe ich Funksteckdosen gekauft und ein wenig umgebaut. Diese Lösung erscheint mir recht günstig und eine kleine Fernbedienung ist auch gleich mit dabei.

... und der erste Lichttest. Dabei sieht man leider nicht so gut die Abstufung der Helligkeit von Außen nach Ihnen, man sieht aber die zwei unterschiedlichen Farben der LEDs.

Später stellte sich noch heraus, dass 1 LED für die Helligkeitsstufen F und G nicht ausreicht und eine Erweiterung musste her.

Als nächstes kam die Montage der Lichtwellenleiter. Wie schon weiter oben geschrieben habe ich mich für einen Durchmesser von 0,75mm entschieden und eine ganze Rolle (2700m) über Ali aus China bestellt. Die Preise bei Ebay, wenn man nach Lichtleiter sucht, waren mir zu hoch. Hochgerechnet brauchte ich ca 1400m + Reserve was einen Preis von über 300 Euro über Ebay machen würde, der Einkauf in China hat mich gerade mal 100 Euro alles inklusive gekostet.

Das Montieren der Fasern war mit Abstand die zeitintensivste und zum Teil nervigste Arbeit. Zuerst schnitt ich mir so um die 20-30 Fasern auf die Länge, die ich benötigte. Die Position der LEDs war zu dem Zeitpunkt schon fest. Anschließend wurden sie durch die Löcher gesteckt, so dass sie auf der Vorderseite um ca 1cm herausragten, und auf der Rückseite mit Heißkleber fixiert. Wenn man wie ich Heißkleber verwenden möchte, muss man auf die richtige Temperatur achten. Wenn der Kleber zu heiß wird, fangen die Fasern an sich zu verformen und sind nicht mehr zu gebrauchen. Ich hab es wörtlich nach Fingerspitzengefühl gemacht: wenn der Finger, mit dem ich den Kleber an die Fasern drückte, anfing zu sehr zu brennen, habe ich die Heißkleberpistole ausgeschaltet und mit der Restwärme weitergemacht, bis der Kleber wieder zu zähflüssig wurde. Als alle Fasern befestigt waren ging die Sortierung los. Ich hab die Fasern einer Helligkeitsstufe zu immer größeren "Ästen" zusamengefasst und langsam zu der entsprechenden LED geführt. Zum Binden verwendete ich Malerband, damit klappte es sehr gut.

Am Ende wurden die Faserbündel gleich lang geschnitten und ggf. mit Malerband auf den richtigen Durchmesser gebracht, so dass sie in die LED-Röhrchen paßten. Befestigt wurde das Ganze wieder mit dem Schrumpfschlauch und Kabelbinder.

Jetzt mussten nur noch die überstehenden Enden der Lichtfasern auf der Vorderseite abgeschnitten werden. Der Sternenhimmel sah anschließend so aus

und beim ausgeschalteten Licht....

1. Fazit: Schlafen kann man da drunter eher schlecht, aber als "Leselampe" recht brauchbar Cool. Jetzt machten sich die Potis nützlich. Die LEDs wurden so weit runtergedreht, bis das Ganze schlafzimmertauglich wurde. Die hellsten Sterne A-C sind bei Tageslicht noch sichtbar, für die anderen muss es schon etwas dunkler sein. Für Sterne F und vor allem G hat sich ein netter Effekt ergeben. Wenn man den Sternenhimmel bei Licht betrachtet und anschließend das Licht ausmacht, sieht man die Sterne nicht sofort. Erst wenn sich die Augen langsam an die Dunkelheit gewöhnen, kommen nach und nach immer mehr Sterne raus, besser hätte ich es nicht planen können Lachend.

 

Die Deckenmontage


Für die Deckenmontage habe ich mir folgende Lösung überlegt: Auf der Decke werden Schienen montiert, auf denen der Sternenhimmel ein- und bei Bedarf wieder herausgeschoben werden kann. Passende Schienen und Schlitten habe ich im Baumarkt gefunden. Die Schlitten wurden auf die herausstehenden Hölzer auf der Rückseite montiert, die Schienen an die Zimmerdecke. Zuerst waren 3 Schienen vorgesehen, aber nachdem sie montiert waren, stellte sich trotz aller Sorgfalt heraus, dass das Einstecken des Sternenhimmels auf alle 3 so gut wie unmöglich war. Immer fehlten bei einer 2-3mm damit der Schlitten reingehen konnte. So wurde die mittlere wieder entfernt und nach ein wenig hin und her hing der Sternenhimmel an der Decke.

Vom Bett sieht das ganze nun so aus:

 

Fazit


Unter dem Strich läßt sich sagen, dass das Projekt sehr viel Spass gemacht hat, obwohl das Verlegen der Lichtleiter ganz schön meine Geduld strapaziert hat. Am schlimsten war die Tatsache, dass ich die Milchstrasse ziemlich zum Schluss machen musste, weil sie beim Verlegen von oben nach unten im letzen Drittel verlief und ich so die ganze Zeit im Kopf hatte "...es wird noch schlimmer...". Nachdem die aber "verkabelt" war, ging es dann umso leichter. Die Arbeit hat überwiegend an den Wochenenden stattgefunden und auch da nur stundenweise. So zog es sich von Ende Oktober bis Ende Dezember. Was mich am meisten überrascht hat, waren die Kosten. Für alles habe ich sicher nicht mehr als 250 Euro ausgegeben, eher so um die 200. Wenn ich die erste Plannung bedenke, wo alleine die Lichtfaser um die 350 Euro gekostet hätten + Holzplatten aus dem Baumarkt mit ca. 60 Euro, bin ich froh mich da 2 mal umgeguckt zu haben.

Meiner Tochter gefällt der Sternenhimmel sehr und das Schlummerlicht macht eine schöne Atmosphäre für Gute-Nacht-Geschichten.

 

Phase 2 - Sternbilder


Jetzt ist es schon mehr als ein Jahr her, dass der Sternenhimmel über dem Bett meiner Tochter montiert wurde. Mittlerweile fragte sie mich immer wieder mal, wo sich welches Sternbild befindet, wodurch mir eine weitere Idee gekommen ist. Wieso die Sternbilder (nicht die geraden Linien zwischen den Sternen sondern "echte" Bilder) auf den Sternenhimmel bringen, so wie man es auch im Planetarium sieht. Es sollte aber in soweit unsichtbar geschehen, dass diese nur auf Wunsch, sozusagen zuschaltbar, zu sehen sein sollen. Dazu habe ich sie direkt mit einem UV-Marker (z.B. Edding 8280) und mit Hilfe eines Projektors zum Abzeichnen auf den Sternenhimmel aufgemalt. Diese sind beim normalen Licht absolut nicht zu sehen und erst bei Beleuchtung mit UV-Licht sichtbar. Im Moment ist es nur eine Taschenlampe, die mit 400nm Wellenlänge noch im sichtbaren Bereich relativ hell leuchtet. Später möchte ich entweder eine leiste von LEDs mit 365nm oder eine Schwarzlicht-Röhre montieren. 

Als Malvorlagen habe ich die Sternbilder aus Stellarium genommen und in Linienzeichnungen umgewandelt. Hier und da mussten diese noch händisch umgemalt werden, damit die Sterne ihre bedeutung im Sternbild erfüllen konnten. So musste ich zum Beispiel den Schwanz des Drachen zur Hälfte neu zeichnen, damit er den Sternen folgt oder die Augen des Drachen etwas umpoitionieren, damit sie über die Sterne leuchten.

Das Abzeichnen über den Projektor verlief besser als gedacht. Ich hab mir die Stelle, die ich gerade gezeichnet habe, zusätzlich aus einem anderen Winkel als der Projektor mit der Taschenlampe angestrahlt um die gezeichneten Linien sehen zu können. Bei bedarf konnte ich so mit der Hand das Licht des Projektors abdecken und schauen wie das Gesamtergebnis unter UV-Licht aussieht. Nach 2 Tagen waren alle Bilder aufgemalt und der Sternenhimmel konnte wieder an die Decke montiert werden.

Und bei Beleuchtung nur mit UV-Licht-Taschenlampe

 Und so sieht der Himmel an der Zimmerdecke montiert aus, wenn er durch eine UV-Röhre "angeleuchtet" wird.

Himmel UV Röhre

ok, dass Kassiopeia falsch herum drauf ist, habe ich zu spät gemerkt.