Brauche ich wirklich einen Sonnenfilter?
Ja!

Okularsonnenfilter in Kunststoffassung nach 4 Minuten in einem 114/900 Newton!
Zum Glück nur fotografische Verwendung!

Obiges Bild ist ein wunderbares Beispiel für die Gefahr, die von der Sonnenbeobachtung mit unzureichender Ausrüstung ausgeht. Unfälle bei der Sonnenbeobachtung haben leicht die Erblindung zur Folge. Da seit der Sonnenfinsternis 1999 die Notwendigkeit eines Augenschutzes hinreichend bekannt ist, geht die grösste Unfallgefahr jedoch vom Okularsonnenfilter aus!

Astronomie.de-Forenteilnehmer jenso1982 erlebte diesen geplatzten Filter.
Den Lichtblitz bekam nur die Webcam zu spüren...

Um die auftretenden Energien einmal zu kategorisieren: Ein 114mm Teleskop mit 900mm Brennweite erzielt nahe des Brennpunktes die 20-fache Leistung einer Herdplatte.
Das dieser Wert nicht übertrieben ist zeigt die folgende  Rechnung über die Lichtverstärkung eines gebräuchlichen 114mm Spiegelteleskops im Detail..

Bei recht klarem Wetter strahlt die Sonne mit 1000W/m² auf die Erde. Unser Beispielteleskop soll 114mm Spiegeldurchmesser haben, also 0,0102m² Lichtsammelfläche.
Die Sonne hat etwa 0,5° scheinbaren Durchmesser am Himmel. Bei 900mm Brennweite bildet die Teleskopoptik dann ein Sonnenscheibchen mit 8mm Durchmesser ab.
Dies entspricht einer Fläche von 0,00005026544m² = ca 50mm².
Das gesammelte Licht von 0,0102m² Spiegelfläche wird also auf nur 0,000050m² gebündelt. Die Lichtverstärkung ist: 0,0102m²/0,00005026544m²= 203x
Da die Sonne 1000W/m² leistet, werden nach der Bündelung also 203.000 W/m² erreicht.
Nehmen wir nun als Vergleich eine Herdplatte mit 1000 Watt und 18cm Durchmesser. Sie hat eine Fläche von etwa 0,1m². 1000W/0,1m² ergibt also 10.000W/m². Das ist zwar das zehnfache der Sonneneinstrahlung, die Bündelung durch das Teleskop erzielt aber eine 20x intensivere Strahlung. Selbst wenn durch Lichtverluste am Spiegel und wegen der Fangspiegelabschattung nur 50% des Lichts am Ende des Teleskops ankämen, haben wir immer noch zehn mal mehr Kraft, als eine Herdplatte.
Dies ist die Strahlungsintensität, die ein ins Okular geschraubter Sonnenfilter aushalten muß! Glauben Sie, der Filter eines Kaufhausteleskopes könnte diese Hitze aushalten? Wenn ja - dann legen sie ihn doch auf ihren Herd...

Fakt ist, daß die Okularsonnenfilter einfach platzen oder schmelzen. Ausserdem wird der Fangspiegel eines Spiegelteleskopes ebenfalls ähnlich stark erhitzt und beschädigt. Ein vernünftiger Filter muß wirken, bevor das Licht gebündelt wird - vor der Teleskopöffnung.

Okularsonnenfilter? Wegwerfen!

Würden Sie ihr Auge auf eine Herdplatte halten?
Angenommen, das Sonnenabbild im Auge des Beobachters bedeckt nach Vergrösserung durch das Okular insgesamt eine Netzhautfläche mit 3cm Durchmesser. Dies sind 0,0007m². Hier kommt auch wieder die Fläche des Teleskopspiegels mit 0,0102m² ins Spiel:
0,0102m²/0,0007m² = ca 14,4x. Die Sonneneinstrahlung wird also auf 14.400 Watt/m² verstärkt.
Fazit: Wer durch ein Teleskop ohne Filter die Sonne betrachtet, kann sein Auge genausogut auf eine heisse Herdplatte drücken.

Welche Sonnenfilter sind sinnvoll?

Sinnvoll sind zunächst einmal nur solche Sonnenfilter, die vor der Teleskopöffnung angebracht werden. Üblicherweise wird die Wirksamkeit eines Sonnenfilters mit dem Wert der Neutralen Dichte (ND) angegeben. Für visuelle Beobachtungen empfehlen sich Sonnenfilter mit dem Wert ND 5. Filter mit ND 4 oder ND 3,5 liefern schon ein unangenehm helles Sonnenbild und dienen fotografischen Zwecken zur Verkürzung der Belichtungszeit.

Als Filtermaterial sind Glas oder Folie prinzipiell gleichermassen geeignet. Es gibt reflektierende und schwarze Folie, sowie reflektierende Filter. Die reflektierenden Filter sind metallbedampft. Während die Folie schnell beschädigt werden kann, treten bei billigen Glasfiltern z.B. Keilfehler auf, die ein unscharfes Sonnenbild verursachen. Für beide gilt: vor jeder Verwendung des Filters sollte er in die Sonne gehalten werden und mit blossem Auge auf Beschädigungen der Filterschicht getestet werden.

Zweckentfremde Materialien, das böse Wort “Rettungsfolie” sei genannt, kann ich keinesfalls empfehlen. Im Gegenteil. Besonders im Infrarot- und UV-Bereich sind diese Folien durchlässiger, als man es mit blossem Auge zu sehen glaubt. Bei aller Liebe zum Sparen: Die DM 15,- für einen A4 Bogen guter, mehrfach bedampfter ND 5 Folie machen doch niemanden arm, oder?

Während der Astrofotograf gerne Sonnenfilter mit einem leicht orangenem oder gelblichen Sonnenbild bevorzugt, wird der rein visuelle Beobachter oder Zeichner eher einen neutralen Filter bevorzugen.
Wichtig ist ausserdem, daß der Filter fest sitzt und nicht versehentlich oder durch Wind herunterfallen kann. Ausserdem sollte das Teleskop auch bei kurzen Beobachtungspausen von der Sonne weggedreht werden.

So können Folienfilter aussehen.
Links wurde der Filter zwischen zwei Pappscheiben gelegt, damit die Folie entspannt liegt.
Rechts wurde die Folie zwischen zwei übereinandergeschobenen Pappringen sanft eingespannt.

Ausführliche Messungen zum Verhalten verschiedener Sonnenfilter gibt es bei Peter Höbel: http://www.sonnen-filter.de/