В 1851 он переехал в Бонн, где изучал астрономию под руководством Аргеландера и в 1853 стал его ассистентом. 9 августа 1854 Шёнфельд был выдвинут на соискание докторской степени, а 8 августа 1857 года приступил к хабилитации в Бонне. В 1859 был назначен профессором и директором обсерватории в Мангейме. В 1875, после смерти Аргеландера, стал профессором и директором обсерватории в Бонне. Вскоре после своего назначения он продолжил работы по плану Аргеландера по составлению звездного каталога Боннское обозрение, для этой цели Шёнфельд использовал 6-дюймовый рефрактор Боннской обсерватории. Шёнфельд внёс некоторые улучшения в методы работы, которая была завершена в марте 1881. Результаты были опубликованы в 1886 под названием Южное Боннское обозрение (нем. S?dliche Bonner Durchmusterung, SBD). SBD включает дополнительно к каталогу Боннское обозрение 489 туманностей и 133 659 звёзд в зоне между 2 и 23 градусами южного склонения.
С момента создания Германского астрономического общества в 1863 был его членом, избирался его секретарём и членом правления (1869). В 1887 был избран членом Прусской академии наук, в 1878 — иностранным членом Королевского астрономического общества. В 1887—1888 был ректором Боннcкого университета. Награждён медалью Джеймса Крейга Уотсона (1889).
В его честь названы астероид № 5926 и кратер на обратной стороне Луны.
В 1860 году он женился на Элен Нёггерат, у них было трое детей — дочери Амалия и Анна и сын Фриц.