Karl Friedrich Küstner

Astronom (1856-1936)

Michael Geffert (Bornheim)

Porträt von Karl Friedrich Küstner zu seinem 75. Geburtstag, Maler: W. Fassbenden. (Foto: Michael Geffert/Gemälde im Besitz des AIfA)

Karl Fried­rich Küst­ner war ei­ner der be­deu­tends­ten be­ob­ach­ten­den As­tro­no­men sei­ner Zeit. Der Bon­ner Wis­sen­schaft­ler leis­te­te so­wohl auf dem Ge­biet der Mes­sun­gen mit dem Me­ri­di­an­kreis als auch in der da­mals neu­en Dis­zi­plin der Stern­spek­tro­sko­pie Her­aus­ra­gen­des. Mit den Pol­hö­hen­schwan­kun­gen der Er­de ent­deck­te er au­ßer­dem ei­nen Ef­fekt, oh­ne des­sen Be­rück­sich­ti­gung die ge­naue Orts­be­stim­mung auf der Er­de heu­te nicht mög­lich wä­re.

 

Ob­wohl Küst­ner kein ge­bür­ti­ger Rhein­län­der war, ver­brach­te er mehr als 40 Jah­re in Bonn. Die Bon­ner Uni­ver­si­tät hat­te ihn im Jah­re 1891 als or­dent­li­chen Pro­fes­sor be­ru­fen und ihm auch die Lei­tung der Bon­ner Stern­war­te über­tra­gen. Küst­ner brach­te die fo­to­gra­fi­sche As­tro­no­mie in Bonn zu ei­nem ers­ten Hö­he­punkt. Un­trenn­bar mit sei­ner Per­son ver­bun­den ist die An­schaf­fung ei­nes gro­ßen Lin­sen­fern­rohrs (Dop­pel­re­frak­tors) in der Al­ten Stern­war­te an der Pop­pels­dor­fer Al­lee. Die­ses Ge­rät war das grö­ß­te op­ti­sche Te­le­skop, das je in Bonn zur Him­mels­be­ob­ach­tung ein­ge­setzt wur­de. Es dien­te den As­tro­no­men der Bon­ner Uni­ver­si­täts­stern­war­te über Küst­ners Tod hin­aus noch et­wa 60 Jah­re lang als wich­ti­ges Be­ob­ach­tungs­in­stru­ment.

Karl Fried­rich Küst­ner wur­de am 22.8.1856 als Sohn des Mau­rer­meis­ters und Ar­chi­tek­ten Edu­ard Küst­ner (1823-1891) und sei­ner Ehe­frau Ama­lie Küst­ner ge­bo­re­ne Nau­mann (1827-1902) in Gör­litz ge­bo­ren. Die Fa­mi­lie war evan­ge­lisch. Schon als Ju­gend­li­cher er­wach­te sein na­tur­wis­sen­schaft­li­ches In­ter­es­se. Zum Stu­di­um der As­tro­no­mie ging er 1875 nach Ber­lin und von dort 1876 nach Straß­burg, wo er bei Au­gust Winne­cke (1835-1897), der auch ei­ni­ge Jah­re un­ter Fried­rich Wil­helm Ar­ge­lan­der in Bonn ge­ar­bei­tet hat­te, die as­tro­no­mi­sche Mess­tech­nik er­lern­te. Bei Ihm schrieb Küst­ner auch sei­ne Pro­mo­ti­on „Be­stim­mun­gen des Mond­durch­mes­sers aus 9 Ple­ja­den­be­de­ckun­gen“, die 1879 in Hal­le ver­öf­fent­licht wur­de. We­gen sei­ner au­ßer­ge­wöhn­li­chen Be­ga­bung im Um­gang mit Mess­ge­rä­ten wur­de Küst­ner 1882 auf die Ve­nus­ex­pe­di­ti­on nach Pun­ta Are­nas in Ar­gen­ti­ni­en mit­ge­nom­men. Im Jahr 1882 nutz­ten As­tro­no­men in ganz Eu­ro­pa den sel­te­nen Vor­bei­zug des Pla­ne­ten Ve­nus vor der Son­ne, um die mitt­le­re Ent­fer­nung Er­de–Son­ne, und da­mit die Di­men­sio­nen un­se­res Pla­ne­ten­sys­tems zu be­stim­men. Vor­aus­set­zung da­für war al­ler­dings die gleich­zei­ti­ge Mes­sung von der Nord- und Süd­halb­ku­gel der Er­de aus.

Ansicht der Alten Sternwarte in Bonn in der Poppelsdorfer Allee um 1895. (Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn (AIfA))

 

1882 er­hielt Küst­ner ei­ne Stel­le als Ob­ser­va­tor in Ham­burg und wech­sel­te 1884 nach Ber­lin. Dort ge­lang ihm 1885 bei sei­nen Be­ob­ach­tun­gen ei­ne bahn­bre­chen­de Ent­de­ckung. Mit ei­nem Uni­ver­sal-Durch­gangs­in­stru­ment re­gis­trier­te er klei­ne Än­de­run­gen der La­ge der Erd­ach­se im Erd­kör­per, die so­ge­nann­ten Pol­hö­hen­schwan­kun­gen. 1888 er­schie­nen die Re­sul­ta­te sei­ner Mes­sun­gen in ei­ner Ber­li­ner In­sti­tutspu­bli­ka­ti­on. Küst­ners Ent­de­ckung führ­te kur­ze Zeit spä­ter zu ei­ner sys­te­ma­ti­schen Über­wa­chung der Pol­be­we­gung (Brei­ten­dienst, In­ter­na­tio­nal Po­lar Mo­ti­on Ser­vice, IERS), die bis heu­te an­hält. 

Küst­ners Jah­re in sei­ner Ber­li­ner und Bon­ner Zeit wa­ren aber zu­nächst ein­mal haupt­säch­lich ge­prägt durch Ar­bei­ten mit dem Me­ri­di­an­kreis. Ein sol­ches Ge­rät ist ein fest nach Sü­den aus­ge­rich­te­tes Te­le­skop, das in der Hö­he ver­stell­bar ist. Der Be­ob­ach­ter re­gis­triert im Oku­lar die ge­naue Zeit, wann ein Stern ex­akt in süd­li­cher Rich­tung steht. Küst­ner wid­me­te sich über vie­le Jah­re die­sen Mes­sun­gen, da sie die Grund­la­ge des Stu­di­ums der Be­we­gung von Ster­nen dar­stellt. Um­ge­kehrt war es aber auch mög­lich, ein sol­ches Ge­rät zur ge­nau­en Be­stim­mung der Zeit zu nut­zen. In Ber­lin und in Bonn ver­sah Küst­ner den so­ge­nann­ten Zeit­dienst, bei dem er mit Hil­fe sei­ner Mes­sun­gen öf­fent­li­che Uh­ren kon­trol­lier­te. Fol­ge­rich­tig nahm das Küst­ner in Bonn als ers­tes den Me­ri­di­an­kreis, den noch sein Vor­gän­ger Edu­ard Schön­feld (1828-1891) bei der Fir­ma Rep­sold be­stellt hat­te, in Be­trieb. Mit die­sem Ge­rät set­ze er sei­ne Ber­li­ner Be­ob­ach­tungs­se­ri­en in Bonn fort. Küst­ners Er­fah­rung, sei­ne Aus­dau­er und sein un­er­müd­li­ches Be­mü­hen um ge­nau­es­te Mes­sun­gen gip­fel­ten in zwei Ka­ta­lo­gen von Me­ri­di­an­kreis­da­ten (1897 und 1908), die welt­weit An­er­ken­nung fan­den. Für die­se Ar­bei­ten er­hielt er 1910 die Gold­me­dail­le der Roy­al As­tro­no­mi­cal So­cie­ty Eng­lands und 1916 die gol­de­ne Brad­ley Me­dail­le.

Foto des Bonner Meridiankreises der Firma Repsold, der von Küstner verwendet wurde. (Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn (AIfA))

 

In der Zeit, in der Küst­ner nach Bonn be­ru­fen wur­de, voll­zog sich in der As­tro­no­mie ein ent­schei­den­der Wan­del. Zum ei­nen be­gann die fo­to­gra­fi­sche Plat­te die vi­su­el­len Be­ob­ach­tun­gen am Fern­rohr ab­zu­lö­sen. Au­ßer­dem ent­stand durch die Ent­wick­lung der Spek­tro­sko­pie ei­ne neue Tech­nik, mit der man an­fing, die phy­si­ka­li­schen Ei­gen­schaf­ten von Ster­nen zu er­mit­teln. Die As­tro­no­mie ent­wi­ckel­te sich zur As­tro­phy­sik. Küst­ner hat die­sem neu­en Ge­biet bei sei­ner Ar­beit in Bonn Rech­nung ge­tra­gen. Er setz­te sich en­er­gisch da­für ein, ein neu­es Fern­rohr zu be­schaf­fen, das fo­to­gra­fi­sche Ar­bei­ten er­mög­lich­te. Sei­ne Be­mü­hun­gen, für die auch die Ab­leh­nung ei­nes Ru­fes an die Ham­bur­ger Uni­ver­si­tät för­der­lich war, führ­ten 1899 zur In­stal­la­ti­on ei­nes gro­ßen Lin­s­en­te­le­skops in der Stern­war­te an der Pop­pels­dor­fer Al­lee. Die­ser Dop­pel­re­frak­tor be­stand aus ei­nem Te­le­skop für vi­su­el­le Be­ob­ach­tun­gen mit ei­ner Lin­se von 36 Zen­ti­me­ter Durch­mes­ser und ei­nem fo­to­gra­fi­schen Rohr, des­sen Öff­nung ei­nen Durch­mes­ser von 30 Zen­ti­me­ter hat­te. Die Brenn­wei­te - und da­mit die Bau­län­ge der Fern­roh­re - be­trug bei bei­den Roh­ren et­wa fünf Me­ter. Da das Te­le­skop zu groß für ei­nen der Tür­me der Al­ten Stern­war­te an der Pop­pels­dor­fer Al­lee war, bau­te man für das In­stru­ment ei­ne ei­ge­ne Kup­pel im Gar­ten der Stern­war­te. Auch wenn die­ses Fern­rohr im Ver­gleich zu an­de­ren Te­le­sko­pen in Ber­lin, Mün­chen oder Ham­burg deut­lich klei­ner war, dien­ten Be­ob­ach­tun­gen mit die­sem Fern­rohr über fast 100 Jah­re lang den Bon­ner As­tro­no­men für un­ge­wöhn­lich vie­le wis­sen­schaft­li­che Pu­bli­ka­tio­nen. Die gro­ße Zahl der Ver­öf­fent­li­chun­gen nach 1980 lag vor al­lem an der Qua­li­tät der Küst­ner­schen Auf­nah­men, die in die­ser Zeit neu aus­ge­wer­tet wur­den.

Foto des von Küstner benutzten Doppelrefraktors an seinem neuen Standort bei Daun/Schalkenmehren in der Eifel um 2006. (Foto: M. Geffert)

 

Mit Auf­nah­men vom Mond ver­such­te Küst­ner als ers­tes, die Ab­bil­dungs­ei­gen­schaf­ten des neu­en Te­le­skops zu er­mit­teln. Sei­ne Un­ter­su­chun­gen, für die er von 1900 bis 1904 et­wa 200 Auf­nah­men des Mon­des her­stell­te, führ­ten ihn zu der Er­kennt­nis, dass das Te­le­skop gu­te Ab­bil­dungs­ei­gen­schaf­ten hat­te, aber die Luf­t­un­ru­he in Bonn das as­tro­no­mi­sche Ar­bei­ten be­ein­träch­tig­te. In die­ser Zeit ent­stan­den auch knapp 100 Be­lich­tun­gen ei­nes ex­plo­die­ren­den Sterns im Stern­bild Per­seus (GK Per­s­ei). Al­ler­dings hat Küst­ner die Er­geb­nis­se die­ser Aus­wer­tung trotz der in­ten­si­ven Ar­beit an die­sem Ma­te­ri­al nur am Rand ei­nes Jah­res­be­richts er­wähnt, da ihm die Qua­li­tät nicht aus­rei­chend er­schien.

Spek­tro­sko­pie und fo­to­gra­fi­sche Tech­nik er­mög­lich­ten den As­tro­no­men sei­ner­zeit di­rekt, die ra­dia­le Ge­schwin­dig­keits­kom­po­nen­te ei­nes Sterns zu be­stim­men. Küst­ner sah in die­ser Me­tho­de ein ge­eig­ne­tes Ar­beits­feld, um durch ge­naue Mes­sun­gen Ma­te­ri­al für weit­rei­chen­de Un­ter­su­chun­gen, zum Bei­spiel der Struk­tur der Milch­stra­ße zu er­hal­ten.  Be­zeich­nend für sei­ne Ein­stel­lung war aber, dass er zu­nächst ein­mal sel­ber die­se neue Me­tho­de tes­ten woll­te. So ent­stand die Idee, mit Hil­fe der Spek­tro­sko­pie ei­ne ge­nau be­kann­te Grö­ße der As­tro­no­mie zu be­stim­men. Die Be­stim­mung der mitt­le­ren Ent­fer­nung zwi­schen Son­ne und Er­de, die so­ge­nann­te As­tro­no­mi­sche Ein­heit, er­schien Küst­ner da­für ge­eig­net. Da die as­tro­no­mi­sche Ein­heit ge­wis­ser­ma­ßen als „Zoll­sto­ck“ für al­le Ent­fer­nun­gen vom Pla­ne­ten­sys­tem zu den ent­fern­ten Ster­nen wich­tig war, galt der Mes­sung die­ser wich­ti­gen Grö­ße das be­son­de­re In­ter­es­se der As­tro­no­men zu Be­ginn des 20. Jahr­hun­derts. Zu den be­kann­ten Me­tho­den füg­te Küst­ner 1905 mit der Ver­mes­sung der Spek­tren des Sterns Ark­tur ei­ne neue Me­tho­de hin­zu. Erst nach­dem er ei­ne be­frie­di­gen­de Über­ein­stim­mung fest­ge­stellt hat­te, wand­te er die neue Tech­nik der Spek­tro­sko­pie auf die Be­stim­mung der ra­dia­len Ge­schwin­dig­kei­ten von Ster­nen an. Sei­ne Mes­sun­gen gip­fel­ten in zwei Ka­ta­lo­gen in den Jah­ren 1908 und 1914. Die Prä­zi­si­on der Küst­ner­schen Mes­sun­gen galt mehr als 50 Jah­re spä­ter im­mer noch als her­aus­ra­gend. Die Me­tho­de der Be­stim­mung der as­tro­no­mi­schen Ein­heit nach Küst­ner wird heu­te ge­le­gent­lich als Ver­such im Phy­sik- oder As­tro­no­mie-Un­ter­richt in Schu­len ver­wen­det.

Der Kugelsternhaufen Messier 15. Aufnahme von K.F. Küstner mit dem Bonner Refraktor. (Gescannt und bearbeitet von M. Geffert)

 

Um 1910 wur­den in Ame­ri­ka neue Te­le­sko­pe ge­baut. Küst­ner er­kann­te, dass er mit sei­nen Mes­sun­gen auf Dau­er ge­gen­über die­sen grö­ße­ren Ge­rä­ten nicht kon­kur­renz­fä­hig war. Nach der Voll­endung sei­nes zwei­ten Ka­ta­logs mit Ra­di­al­ge­schwin­dig­kei­ten be­gann er im Al­ter von fast 60 Jah­ren mit der Neu­aus­rich­tung sei­ner Ar­beit am Bon­ner Re­frak­tor. Nun nutz­te er das Te­le­skop für Di­rekt­auf­nah­men zur Be­stim­mung der Po­si­tio­nen der Ster­ne. Sein Plan war, dass zu­künf­tig As­tro­no­men die­se Ko­or­di­na­ten nut­zen soll­ten, um tan­gen­tia­le Be­we­gun­gen von Ster­nen zu er­mit­teln. Ge­ra­de auch bei die­sen Auf­nah­men leg­te Küst­ner höchs­te Maß­stä­be an sich selbst. Da der Re­frak­tor ein klei­nes Öff­nungs­ver­hält­nis hat­te, muss­te ein Be­ob­ach­ter ei­ne Auf­nah­me lan­ge be­lich­ten. Küst­ner schaff­te es, durch Aus­schal­tung stö­ren­der Ef­fek­te, Fo­to­plat­ten über meh­re­re Stun­den zu be­lich­ten. Die Qua­li­tät sei­ner Auf­nah­men, die er je­weils wie ein Künst­ler si­gnier­te, mach­te sie  über Jahr­zehn­te zu wich­ti­gen For­schungs­ob­jek­ten. Wie durch ein Wun­der blie­ben die­se Plat­ten im Zwei­ten Welt­krieg un­ver­sehrt. 1967 ver­leg­ten die Bon­ner As­tro­no­men we­gen der Licht­ver­schmut­zung in Bonn das Te­le­skop nach Schal­ken­meh­ren/Daun in die Vul­kan­ei­fel. Küst­ners Auf­nah­men wur­den hier mit dem glei­chen Te­le­skop wie­der­holt, um Be­we­gun­gen von Ster­nen zu er­mit­teln. Die fo­to­gra­fi­schen Plat­ten bil­de­ten über vie­le Jah­re die Grund­la­ge für Ar­beits­grup­pen der As­tro­no­mie und Geo­dä­sie bis En­de des 20. Jahr­hun­derts. Auch we­gen der be­deu­ten­den Ent­de­ckung der Pol­hö­hen­schwan­kun­gen, steht Küst­ner in be­son­de­rem Ma­ße für die Ver­bin­dung von As­tro­no­mie und Geo­dä­sie, die in der heu­ti­gen Zeit durch die VLBI-Tech­nik ei­ne neue Blü­te er­fuhr. 

Karl Fried­rich Küst­ner war ver­hei­ra­tet mit El­se Küst­ner (ge­stor­ben 1924), Toch­ter des Bild­hau­ers Carl Bör­ner (1828-1905) aus Ham­burg. Die Fa­mi­lie wohn­te in der Al­ten Stern­war­te in der Pop­pels­dor­fer Al­lee 46 in Bonn. El­se Küst­ner war Ma­le­rin und be­kam auf dem Ge­län­de der Al­ten Stern­war­te ein Ate­lier. Sie be­tei­lig­te sich in Bonn an Aus­stel­lun­gen, zum Bei­spiel in der Vil­la Ober­nier. Die Fa­mi­lie hat­te ei­nen Sohn, der im Ers­ten Welt­krieg fiel, und zwei Töch­ter.

Ansicht der Inneneinrichtung der Alten Sternwarte in Bonn um 1895. (Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn (AIfA))

 

1910 wur­de Küst­ner so­wohl zum Mit­glied der Deut­schen Aka­de­mie der Na­tur­for­scher Leo­pol­di­na als auch zum kor­re­spon­die­ren­den Mit­glied der Kö­nig­lich-Preu­ßi­schen Aka­de­mie der Wis­sen­schaf­ten ge­wählt. Im Aka­de­mi­schen Jahr 1911/1912 war Küst­ner Rek­tor der Uni­ver­si­tät Bonn. 1913 wur­de er Mit­glied der Na­tio­nal Aca­de­my of Sci­en­ces, 1917 kor­re­spon­die­ren­des Mit­glied der Aka­de­mie der Wis­sen­schaf­ten zu Göt­tin­gen. Nach sei­ner Eme­ri­tie­rung im Jahr 1925 ver­brach­te Küst­ner sei­nen Le­bens­abend in Meh­lem (heu­te Stadt Bonn), wo er am 15.10.1936 starb.

2015 über­gab das Ar­ge­lan­der-In­sti­tut für As­tro­no­mie der Uni­ver­si­tät Bonn Karl Fried­rich Küst­ners Nach­lass der Uni­ver­si­täts- und Lan­des­bi­blio­thek Bonn.  

Werke (Auswahl)

Neue Me­tho­de zur Be­stim­mung der Ab­erra­ti­ons-Con­stan­te nebst Un­ter­su­chun­gen über die Ver­än­der­lich­keit der Pol­hö­he. Be­ob­ach­tungs-Er­geb­nis­se der kö­nig­li­chen Stern­war­te zu Ber­lin 3 (1888), S. 1-59.
Ei­ne spek­tro­gra­phi­sche Be­stim­mung der Son­nen­par­al­la­xe, in: As­tro­no­mi­sche Nach­rich­ten 169 (1905), S. 241-264.
Ka­ta­log von 10663 Ster­nen zwi­schen 0 [Grad] und 51 [Grad] nörd­li­cher De­kli­na­ti­on für das Equi­nok­ti­um 1900 nach den Be­ob­ach­tun­gen am Rep­sold­schen Me­ri­di­an­krei­se der Kö­nig­li­chen Stern­war­te zu Bonn in den Jah­ren 1894 bis 1903, in: Bon­ner Ver­öf­fent­li­chun­gen 10 (1908), S. 1-333.
Ra­di­al Ve­lo­ci­ties of 99 stars of the se­cond and third spec­tral clas­ses ob­ser­ved at Bonn, in: As­tro­phy­si­cal Jour­nal 27 (1908), S. 301-324.
Ra­di­al­ge­schwin­dig­kei­ten von 227 Ster­nen des Spek­tral­ty­pus F bis M be­ob­ach­tet 1908 bis 1913 am Bon­ner 30 cm-Re­frak­tor, in: As­tro­no­mi­sche Nach­rich­ten 198 (1914), S. 409-448.

Literatur

Bro­sche, Pe­ter, Küst­ner's Ob­ser­va­tions of 1884-85: the Turning Point in the Em­pi­ri­cal Es­ta­blish­ment of Po­lar Mo­ti­on, Po­lar Mo­ti­on: His­to­ri­cal and Sci­en­ti­fiv Pro­blems ASP Con­fe­rence Se­ries 208 (2000), S. 101-107. 
Geffert, Mi­cha­el, Die Ge­schich­te des Fa­ches As­tro­no­mie an der Uni­ver­si­tät Bonn, in: Be­cker, Tho­mas/Ro­sin, Phi­lip (Hg.), Die Na­tur- und Le­bens­wis­sen­schaf­ten. Ge­schich­te der Uni­ver­si­tät Bonn, Band 4, Göt­tin­gen 2018, S. 308-313.
Hop­mann, Jo­sef, Küst­ner, Fried­rich, in: Neue Deut­sche Bio­gra­phie 13 (1982), S. 240. [On­line]
Hop­mann, Jo­sef, Karl Fried­rich Küst­ner (Ne­kro­log), in: Vier­tel­jahrs­schrift der As­tro­no­mi­schen Ge­sell­schaft 71 (1937), S. 21-34.
Schmidt, Hans, As­tro­no­men der Rhei­ni­schen Fried­rich-Wil­helms-Uni­ver­si­tät. Ihr Le­ben, Bonn 1990, S. 87-107.

Der Doppelsternhaufen im Sternbild Perseus. Aufnahme von K.F. Küstner mit dem Bonner Refraktor. (Gescannt und bearbeitet von M. Geffert)

 
Zitationshinweis

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Geffert, Michael, Karl Friedrich Küstner, in: Internetportal Rheinische Geschichte, abgerufen unter: http://rheinische-geschichte.lvr.de/Persoenlichkeiten/karl-friedrich-kuestner/DE-2086/lido/6040a7fc06ed75.56196024 (abgerufen am 16.04.2021)