Det skjedde etter to sene defensive blundere av Brann. Ramazan Karimov satte det avgjørende målet på overtid og sendte Astana videre.
Dermed må bergenserne fortsatt vente på sin første deltakelse i en av europacupene siden 2007/08-sesongen.
Rødtrøyene hadde med seg 2-0-ledelse fra hjemmekampen i forrige uke, men gikk offensivt til verks i Almaty. Etter ni og ti minutter ble det gode sjanser for Bård Finne og Joachim Soltvedt, men Josip Condric i Astana-målet gjorde jobben sin.
De gjorde også Mathias Dyngeland da han ble testet flere ganger utover i omgangen. En åpen kamp og flere sjanser til tross, sto det 0-0 til pause.
Den høye og raske Astana-spissen Geoffrey Chinedu hadde sett farlig ut, og han skapte skikkelig spenning i oppgjøret da han headet inn 1-0-målet etter 58 minutter.
Max Ebong fikk en kjempesjanse til å utligne dobbeltkampen etter vel 70 minutter, men han skjøt like utenfor. Brann levde farlig i annen omgang og kunne med litt uflaks ligget under med flere mål.
Jan Vorogovskij var også nær scoring, men det var Chinedu som skulle øke ledelsen etter 80 minutter. Dyngeland dummet seg ut med en dårlig utboksing i egen femmeter, og den nigerianske spissen kunne sette inn 2-0.
Seks minutter senere fikk Brann-innbytter Aune Heggebø bra klem på et skudd fra skrått hold, men Condric var med på notene igjen og slo til corner.
Kampen gikk mot ekstraomganger, men så bommet Brann i bakre rekker. Karimov kom brått alene med Dyngeland og scoret sikkert til 3-0 og avansement.
Les også: Mesterligadrømmen brast for sjanseløse Glimt: – Ikke der vi håpet
