Naturfotografie – Polarlichter fotografieren

Starkes Polarlicht mit den seltenen blauen und lila Anteilen © Claus Dürr
Starkes Polarlicht mit den seltenen blauen und lila Anteilen
© Claus Dürr
Claus Dürr ist seit über 10 Jahren im Bereich der Astrofotografie tätig. Wir sind auf ihn über seine Polarlichter-Fotografien aufmerksam geworden – ein Themengebiet, das wir uns selbst noch nicht erschlossen haben und das für uns atemberaubende Fotografien hervorbringt. Die Vollformatkamera, ausgestattet mit Weitwinkeloptik, erachtet Claus Dürr als prädestiniert für das Festhalten von Polarlichtern. Nachstehend gibt uns Claus Dürr einen Einblick, worauf es ankommt, wenn man Polarlichter fotografisch wirkungsvoll in Szene setzen möchte.

Hauptziel meiner letzten Reise nach Island im März 2015 war es, die Sonnenfinsternis am 20. März zu fotografieren. Eigentlich wären hierfür die Faröer-Inseln die ideale Wahl gewesen, leider waren jedoch schon alle Fähren und Flüge ausgebucht – so blieb die Südküste Islands als zweitbeste Wahl, die sich später – aufgrund der Wetterlage – als Glücksfall herausstellen sollte. Damit sich der Aufwand der Anreise auch wirklich lohnt, wollten wir natürlich auch Polarlichter fotografieren.

Da hat jemand das Licht eingeschaltet…

Sonnenwind-Vorhersage NOAA
Sonnenwind-Vorhersage NOAA
Wieder einmal hatte es am frühen Abend angefangen zu regnen, starke Winde und dichte Wolken machten wenig Hoffnung auf die Sichtung von Polarlichtern. Umso trauriger, da die Sonnenwind-Vorhersage der NOAA (Nationale Ozean- und Atmosphärenverwaltung der USA) und die Polarlichtvorhersage der Uni Fairbanks/Alaska extrem intensive Polarlichter erwarten ließen.

Nachdem der Wetterbericht für die Südküste Islands aber Hoffnung auf Wolkenlücken machte, konnte ich meine Mitreisenden nach einigem Zureden gegen ein Uhr morgens überzeugen, das warme Bett zu verlassen, um gemeinsam Richtung Süden aufzubrechen… Wir sollten mehr als belohnt werden.

Polarlicht Region Nord
Polarlicht Region Nord
„Da hat jemand das Licht angeschaltet“, riefen wir fast zeitgleich. Plötzlich war es hell über uns und die zunächst grün, später rot leuchtenden Lichtvorhänge begannen, über unseren Köpfen lautlos majestätisch zu tanzen. Ein erhabener, mystischer Moment … den wir in den folgenden zehn Tagen an fünf Abenden in unglaublicher Intensität erleben durften – eine unglaubliche Quote, wir hatten echt Glück.

Wann kann man Polarlichter am besten fotografieren

Die Entstehung von Polarlichtern hängt indirekt mit Sonnenflecken zusammen, an denen die Magnetfeldlinien häufig kollabieren und zu einem CME (Coronal Mass Ejections) führen. Daher gibt es auch eine direkte Korrelation zwischen der Häufigkeit von Sonnenflecken und der Häufigkeit von Polarlichtern. Die meisten Sonnenflecken gibt es statistisch während eines Sonnenmaximums, welches alle 11 Jahre auftritt (Sonnenzyklus). Mehrere Jahre um das Sonnenmaximum herum ist also vermehrt mit Polarlichtern zu rechnen, aber natürlich gibt es auch Polarlichter außerhalb dieser „besten Zeit“. Aktuell befinden wir uns im 24. Sonnenzyklus, dessen Maximum eigentlich schon überschritten sein sollte – jedoch ist die Sonne immer noch recht aktiv, d.h. wir dürfen auch noch für die nächsten Monate auf schöne Polarlichter hoffen.

Solar Cycle Prediction, Quelle Wikipedia
Solar Cycle Prediction, Quelle Wikipedia
Neben dem Sonnenzyklus spielt auch die Jahreszeit eine Rolle. Jedoch nur deswegen, weil der Winter die längsten, dunkelsten Nächte bietet. Je länger die Nächte dauern, desto wahrscheinlicher ist es, Polarlichter zu sichten. Ende September sind die Nächte auf der Nordhalbkugel schon wieder so lang, dass sich eine Polarlichtreise lohnt, Anfang April wird es dann langsam wieder zu schnell hell – die Polarlichtsaison neigt sich ihrem Ende entgegen. Auf der Südhalbkugel sind die Zeiten genau spiegelbildlich zu sehen, während wir im Sommer schwitzen, sind in Australien, Patagonien und der Antarktis die Nächte lang und polarlicht-trächtig.

Da die Nächte auch idealerweise dunkel sein sollten, ist die Vollmondphase eher zu meiden, da hier schwache Polarlichter oftmals „übersehen“ werden. Der Mond überstrahlt dann den zarten grünen Schein. Schwaches Mondlicht – außerhalb der Vollmondzeit – kann aber durchaus die Landschaft attraktiv ausleuchten und zu schönen Lichtstimmungen auf den Fotos führen.

Wo kann man Polarlichter am besten fotografieren

Die generelle Faustregel auf der Nordhalbkugel lautet hier ganz einfach: Je weiter nördlich desto besser. Klassische Polarlicht-Destinationen von Mitteleuropa aus sind Island (u.a. auch wg. der kurzen und günstigen Direktflüge nach Reykjavik), der Norden Norwegens, Schwedens und Finnlands – auch hier gibt es regelmäßige und günstige Verbindungen, jedoch meist mit mindestens einmaligem Umsteigen verbunden – was die Reisezeit verlängert. Wer weiter reisen möchte, dem sei Alaska und Kanada empfohlen.

Stärkere Polarlichter können aber auch schön von Schottland und von mittleren Breiten in Skandinavien aus bis nach Norddeutschland beobachtet werden. Die besonders starken Polarlichter vom 18. März 2015 konnten sogar von Fotofreunden in München festhalten werden – hierbei können jedoch nur die roten Polarlichter aufgenommen werden, die in der höheren Atmosphäre entstehen – die grünen und damit niedrigeren Polarlichter verstecken sich wegen der Erdkrümmung hinter dem Horizont.

Unabhängig von der geographischen Breite sollte man sich einen möglichst dunklen Standort suchen. Die Lichtverschmutzung der Großstädte und Ballungszentren stört deutlich bei der Aufnahme und der visuellen Beobachtung der Polarlichter. Eine interaktive Karte zum Thema Lichtverschmutzung in Europa finden Sie hier.

Welches Fotoequipment ist notwendig

Die Anforderung an die fotografische Ausrüstung sind prinzipiell gering: Eine Kamera und ein Stativ reichen. Auch eine „Hosentaschenknipse“ kann mit gewissen Abstrichen ausreichen. Die ideale Kameraausrüstung gestaltet sich wie folgt:

  • eine APS-C bzw. besser eine Vollformat-Kamera, mit möglichst gutem High-ISO-Rauschverhalten
  • lichtstarkes Weitwinkelobjektiv im Bereich 8 – 35mm, bis f4 – gerne deutlich weniger
  • stabiles Stativ
  • Fernauslöser
  • Powerpack mit Dummyakku
  • Wärmepads / Objektivheizung

Farmhaus Nähe Svartifoss Island © Claus Dürr
Farmhaus Nähe Svartifoss Island
© Claus Dürr
Warum würde man eine Vollformatkamera einer APS-C Kamera vorziehen? Bei gleicher Auflösung sind die Sensorpixel bei Vollformat größer und damit lichtempfindlicher und gleichzeitig weniger anfällig für High-ISO-Rauschen.

Bei den lichtstarken Objektiven gibt es natürlich sehr gute Zoomobjektive der bekannten Hersteller, z.B. im Bereich 16-35mm bei f2.8 oder f4. Besonders empfehlenswert sind aber auch als „Speziallinsen“ Festbrennweiten im Bereich 14-35mm bei teilweise f1.4 oder Fisheyelinsen. Die Brennweite hängt weniger von speziellen Notwendigkeiten als vielmehr vom persönlichen Geschmack bezüglich Komposition oder gewünschten Effekten ab.

Generell gilt, eine besonders lichtstarke Linse kann durchaus das Manko einer „schwächeren“ beziehungsweise rauschanfälligeren Kamera beziehungsweise ebenso umgekehrt eine besonders gute Kameras ein schwächeres Objektiv ausgleichen – es muss also nicht immer gleich von allem das Beste sein, ein guter Kompromiss ist allemal ein guter Start in der Polarlichtfotografie. Die Aussage bezieht sich natürlich nur auf das Erreichen einer möglichst kurzen Belichtungszeit, die zu einem gut belichten Ergebnis führt, bei gleichzeitigem Erhalt der schönen Strukturen der Polarlichter.

Das Stativ spielt eine zentrale Rolle, denn oft nimmt man Polarlichter unter eher schwierigen Bedingungen auf: starker Seitenwind, instabile Eis- und Schneeunterlage sind keine Seltenheit. Daher muss das Stativ stabil sein, einen Ballasthaken zur weiteren Stabilisierung besitzen – idealweise nimmt man noch Eisspikes beziehungsweise Schneepads mit, um diese im Bedarfsfall an den Stativbeinen zu befestigen und damit einen stabilen Stand zu erreichen.

Möchte man Timelapse-Sequenzen erstellen, benötigt man einen programmierbaren Fernauslöser (egal, ob kabelgebunden oder eine Funklösung), ansonsten tut es auch ein normaler Fernauslöser.

Und nicht vergessen, wenn es draußen kalt ist, machen die Akkus der Kameras schneller schlapp – also entweder mehrere geladene Akkus zum Wechseln mitbringen oder einen Powerpack mit Dummy-Akku anschließen, der hält dann die ganze Nacht.

Um das Zutauen beziehungsweise Zufrieren des Objektivs zu verhindern, kann man entweder handelsübliche Handwärme-Pads auf der Objektivunterseite befestigen oder eine professionelle Objektivheizung verwenden, welche aber entsprechende Ansprüche an die Stromversorgung stellt. Für mich reichen seit Jahren die Wärmepads, da günstig und wenig Gewicht im Gepäck – so oft braucht man diese dann nämlich meisten doch nicht.

Welche Einstellungen sind an der Kamera zu beachten

Bevor wir auf die Einstellung der Kamera eingehen, noch ein paar Tipps bezüglich der Einstellungen am Objektiv:

  • Bildstabilisatoren (VC/IS etc) ausschalten, wenn ein Stativ im Einsatz ist
  • Autofokus aus, wir fokussieren manuell auf einen Stern oder eine andere entfernte Lichtquelle
  • von der Offenblende aus möglichst 1-2 Blendenstufen abblenden

Südküste Island nur Minuten nach Sonnenuntergang © Claus Dürr
Südküste Island nur Minuten nach Sonnenuntergang
© Claus Dürr
Die klassische Frage nach den Einstellungen der Kamera lässt sich ohne konkrete Situation und konkretes Equipment nur abstrahiert beantworten. Sinnvollerweise machen wir alle Einstellungen selbst, die Kamera tut sich nachts besonders schwer zu ahnen, welches Bildergebnis wir wohl erzielen wollen – also den Kameramodus auf „M“ stellen. Zudem schalte ich persönlich den Dunkelbildabzug aus, sprich deaktiviere die kamerainterne Rauschreduzierung für High-ISO und Langzeitbelichtung. Denn ansonsten müsste man nach jedem Bild recht lange warten, bis das Darkframe in gleicher Länge wie die Originalaufnahme aufgenommen wurde. Die Rauschreduzierung von Lightroom und ähnlichen Produkten ist mittlerweile so gut, dass hier keine Nachteile entstehen – beim Reduzieren des Rauschens mit diesen Werkzeugen. Einzige Ausnahme: Die Kamera hat schon zu viele Hot/Coldpixel, hier ist die interne Rauschunterdrückung zu empfehlen. RAW ist das zu bevorzugende Bildformat.

Helle Polarlichter benötigen natürlich generell kürzere Belichtungszeiten, als eher schwache Polarlichter. Zudem gibt es noch „langsame“ und „schnelle“ Polarlichter, will heißen Polarlichter können teilweise fast statisch, manchmal aber auch recht schnell in ihrer tänzelnden Bewegung sein. Möchte man bei einem schnellen Polarlicht die feinen Strukturen und Zeichnungen innerhalb des Lichtvorhangs auf dem Foto einfangen, dürften Belichtungszeiten um die 10 Sekunden relevant sein, wenn möglich aber auch kürzer. Hat man eine lichtempfindliche, nur wenig abgeblendete Linse und eine Kamera mit gutem High-ISO-Verhalten, so kann man durchaus auf ISO 3.200 bis 6.400 gehen und dafür die Belichtungszeit auch um 5 Sekunden halten zugunsten der Strukturen des Polarlichts.

Bei einem nahezu statischen Polarlicht kann man die ISO-Zahl deutlich geringer halten, das Objektiv auch etwas mehr abblenden (um schönere, punktförmige Sterne zu erhalten). Die Belichtungszeit kann hier durchaus auch mal 30-45 Sekunden betragen, ohne ein „Verschmieren“ des Polarlichts zu befürchten und gleichzeitig noch punktförmige Sterne zu erhalten.

Zusammengefasst: Bei „schnellen“ Polarlichtern lieber die ISO-Zahl hochfahren und die Blende möglichst weit aufmachen, um bei Belichtungszeiten um die 10 Sekunden zu landen. Bei langsameren und schwachen Polarlichtern sind Belichtungszeiten um die 30 Sekunden ok, hier lieber ISO runter und etwas mehr abblenden – für bessere Bildergebnisse (weniger Rauschen und Verzeichnung).

Ist man sich noch unsicher, dann öfters mal die Einstellungen (ISO, Blende, Belichtungszeit) variieren und im Histogramm des Live-Views verifizieren, ob möglicherweise schon helle Bereiche der Aufnahme „ausbrennen“.

Ein Tipp zum Schluss: Vergessen Sie nicht vor lauter Optimierung der Kameraeinstellung die Bildkomposition. Fotos mit Polarlichtern wirken erst dann wirklich toll, wenn Sie entsprechend die Landschaft und Umgebung aktiv in die Komposition einbinden. Hier eignen sich besonders zum Beispiel schroffe, steile Berge (wie auf den Lofoten), alte Kirchen, Leuchttürme und Bauernhäuser (viele z.B. auf Island) oder einfach nur schöne einzelne Baum als Solitäre im Vordergrund der Aufnahme.

Hiermit haben Sie schon das wichtigste Handwerkszeug und können loslegen, denn nichts geht über selbst erleben und eigene Erfahrungen sammeln – der hohe Norden ruft, die Saison fängt bald an.

Polarlichter und was sie mit Neonröhren gemeinsam haben

Spät in der Saison Mitte April, Polarlicht auf den Lofoten gegen 1 Uhr nachts © Claus Dürr
Spät in der Saison Mitte April, Polarlicht auf den Lofoten gegen 1 Uhr nachts
© Claus Dürr
Das Prinzip der Neonröhre, welche wir alle als Leuchtmitteln in Haushalt und Büro kennen, ist dem des Polarlichts sehr ähnlich. In der Leuchtstoffröhre werden Edelgase (u.a. Neon, Helium, Argon, etc.) durch Elektronen zum Leuchten angeregt. Die freien Elektronen treffen mit hoher Geschwindigkeit auf ein Gasatom, dabei wird ein Elektron des Atoms auf ein höheres Energieniveau gehoben, fällt aber sofort wieder auf das alte, niedrigere Energieniveau zurück und gibt dabei die „freiwerdende“ Energie in Form von Licht wieder ab. Ähnlich entstehen Polarlichter, die auch manchmal umgangssprachlich Nordlichter genannt werden. Korrekt heißen Polarlichter auch Aurora Borealis für Polarlichter auf der Nordhalbkugel und Aurora Australis auf der Südhalbkugel.

Wie entstehen Polarlichter

Polarlichter entstehen also durch zum Leuchten angeregte Gasatome in der Erdatmosphäre. Wie dargestellt, benötigt man Energie, um die Gasatome zum Leuchten zu bringen. Diese Energie wird durch die Sonne geliefert. Regelmäßig ereignen sich auf der Sonnenoberfläche koronale Massenauswürfe (coronal mass ejections – CMEs). Hierbei brechen Magnetfeldlinien – meist um einen Sonnenfleck herum – zusammen, wobei Plasma ins Weltall geschleudert wird. Dieses Plasma besteht hauptsächlich aus Protonen und Elektronen. Wurde beim Auswurf das Plasma Richtung Erde geschleudert, dauert es in der Regel zwischen 1-3 Tagen, bis es in Form des – dann stärker als normalen – Sonnenwindes bei uns ankommt und durch das Erdmagnetfeld Richtung der magnetischen Pole geführt wird. Trifft dann der Sonnenwind mit den oberen Schichten der Atmosphäre zusammen, so entsteht Polarlicht – die „große Neonröhr der Natur“ wird eingeschaltet.

Die unterschiedlichen Farben der Polarlichtern hängen mit der unterschiedlich hohen Energie des Sonnenwindes und den damit unterschiedlich angeregten Gasatomen zusammen. Die wichtigsten Farben sind:

Gelb/Grün Sauerstoff in niedrigen Höhen, häufig
Rot Sauerstoff in hohen Höhen, seltener
Blau/Lila Stickstoff, selten

Polarlicht-Watch-Liste

Sollten Sie jetzt auf den Geschmack gekommen sein, können Sie sich z.B. bei Claus Dürr auf dessen Polarlicht-Watch-Liste setzen lassen. Über die Mailingliste werden Sie dann regelmäßig im Vorfeld lohnenswerter Polarlichter über Beobachtungsmöglichkeiten informiert. Einfach eine E-Mail an claus@skylight-reisen.de mit dem Stichwort „Polarlicht-Watch“.

Über den Autor

Claus Dürr ist seit über 10 Jahren u.a. Bereich Astrofotografie tätig und aktives Mitglied in der Sternwarte „Wind“ bei München und der Internationalen Amateursternwarte IAS in Namibia. Seit mehreren Jahren bietet er Polarlichtreisen für kleine Gruppen nach Island, Skandinavien und Kanada an.

Fotografieren in der Praxis 10 / 2015

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3 Kommentare

Super viele hilfreiche Infos, die uns bei unserer Jagd sehr geholfen haben! Lg Svenja von www.thelifeofsvea.com

von Svenja
03. Oktober 2016, 13:39:29 Uhr

Vielen Dank !!! Das hat mir bei meiner ersten Aurora-Jagd sehr geholfen !

von Norbert M.
03. April 2016, 21:57:45 Uhr

Hallo liebe LeserInnen, hoffe Euch hat der Artikel gefallen - anbei ein paar neue Bilder von unserem Besuch auf den Lofoten vor wenigen Wochen: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=970956946260068&set=a.970956486260114.1073741904.100000373162223&type=3&permPage=1 LG Claus

von Claus Duerr
08. Oktober 2015, 10:40:26 Uhr

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