Mit dem GPS am Fitness Tracker oder Smartwatch wird die Trainingsstrecke aufgezeichnet, aber auch Geschwindigkeit und Tempo berechnet. Wie das GPS funktioniert, wie Du die Messgenauigkeit verbessern kannst und was Du noch zum Thema wissen solltest, erfährst Du in diesem Beitrag.
Das GPS wird von vielen Nutzern sehr geschätzt. Neben der Streckenmessung ist es auch möglich absolvierte Höhenmeter aufzuzeichnen und Premium Sportuhren wie die Garmin Fenix 6 bieten auch umfangreiche Navigationsfunktionen an.
Interessanterweise ist es nicht korrekt von GPS zu sprechen, wenn man die Funktion zur Streckenmessung und Standortbestimmung an Fitness Tracker und Smartwwatches meint. Tatsächlich ist das GPS nur eines von mehreren Satellitennavigationssystemen, die bei Wearables zum Einsatz kommen.
- GPS ( Global Positoning System) Dabei handelt es sich um eine Navigationssystem, das bereits in 1970er Jahren vom US-Verteidigungsministerium entwickelt wurde und seit Mai 2000 auch für zivile Nutzer verwendbar ist.
- GLONASS oder GNSS (Global Navigation Satellite System) ist wiederum ein Navigationssystem, das durch das Verteidiungsministerium der Russischen Föderation betrieben wird und ebenfalls für zivile Zwecke einsetzbar ist.
- GALILEO ist das europäische Satellitennavigationssystemen
- BEIDOU ist die asiatische Version des Navigationssystems, das erst 2012 geschaffen wurde aber schon im Laufe dieses Jahres (2020) soll der Ausbau zur weltweiten Nutzung abgeschlossen sein.
Diese vier Satellitennavigationssysteme kommen abhängig vom den technischen Voraussetzungen und vom Standort an dem das Wearable genutzt wird zum Einsatz. Hier im deutschsprachigen Raum wird die Kombination GPS/GLONASS am häufigsten verwendet.
Der Einfachheit halber und weil wir es im Sprachgebrauch auch so gewöhnt sind, werde ich im Laufe dieses Beitrages aber weiterhin die Bezeichnung GPS verwenden.
Wie funktioniert das GPS?
Alleine das GPS-Navigationssystem besteht aus 24 Satelliten, die permanent unsere Erde umkreisen. Damit ein GPS Empfangsgerät, in unserem Fall ein Fitness Tracker, eine Sportuhr oder eine Smartwatch, überhaupt die eigene Position ermitteln kann, muss Kontakt zu mindestens vier verschiedenen Satelliten bestehen.
Die Satelliten senden Ihre Position und die Zeit an das Empfangsgerät, das anhand dieser Daten und der Dauer, die das Signal vom Satelliten zum Gerät benötigte, die eigene Position ermittelt. Die eigene Geschwindigkeit wird wiederum aus der Zeit berechnet, die für die Strecke zwischen zwei GPS-Koordinaten verstrichen ist.
GPS - integriert oder verbunden?
Bei Fitness Tracker und Smartwatches werden zwei Möglichkeiten der GPS-Nutzung angeboten. Einerseits gibt es Geräte mit integrierten GPS, andererseits werden auch Wearables angeboten, die zur Streckenmessung das verbundene Smartphone nutzen. Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile
Das integrierte GPS ist natürlich sehr bequem und komfortabel, weil man beim Training außer dem Fitness Tracker kein weiteres Gerät benötigt. Jedoch wird bei der Streckenmessung viel Energie verbraucht, weshalb sich bereits eine Stunde Laufen mit GPS je nach Modell deutlich auf die Akkulaufzeit auswirken kann.
Im Vergleich dazu ist die Variante, bei der das GPS am Smartphone genutzt wird, wesentlich stromsparender, jedoch muss man neben der Smartwatch auch das Handy beim Training mit dabei haben, was von vielen Nutzern als lästig empfunden wird.
Tatsächlich ist es so, daß die meisten Sportuhren und Smartwatches inzwischen über ein integriertes GPS verfügen. Nur bei besonders kompakt gebauten Fitness Trackern und schlanken Fitness Armbändern muss aus Platzgründen auf das GPS verzichtet werden.
Wie genau ist das GPS?
Tatsächlich lässt sich diese Frage gar nicht so einfach beantworten, da die Standortbestimmung von vielen Faktoren abhängig ist. Äußere Einflüsse und Gegebenheiten wie starke Bewölkung, atmosphärische Störungen, hohe Gebäude und dichte Wälder können die Standortermittlung deutlich beeinträchtigen. Auch die Trageweise des Fitness Trackers beeinträchtigt die Messgenauigkeit. Durch die Unterbringung zumeist in der Lünette der Uhr, ist die GPS Antenne selten ideal zum Satelliten ausgerichtet. Außerdem kommt es durch den Nutzer selbst zu einer sogenannten Abschattung des Signals, was die Messung ebenfalls beeinflusst.
Unter optimalsten Bedingungen kann die eigene Position jedoch mit einer Abweichung von 1 - 3 Meter ermittelt werden. Unter normalen Verhältnissen muss jedoch mit einer Abweichung von 5 - 10 Meter gerechnet werden. Während eine Abweichung von bis zu 10 Meter bei der Navigation bzw. Routenführung nur eine geringe Rolle spielt, kann sich diese bei der Vermessung einer Strecke deutlich bemerkbar machen.
Daher muss an dieser Stelle klar gesagt werden, daß es aktuell und auch in nächster Zukunft keinen Fitness Tracker oder Smartwatch gibt, die eine Strecke absolut präzise vermessen.
Wie schon in einigen meiner Testberichte dargelegt, liegt für mich eine Abweichung von bis zu 3% der Gesamtstrecke in einem aktzeptablen Toleranzbereich, da sich Fehlmessungen in dieser Größenordnung auf andere Leistungswerte wie Geschwindigkeit oder Tempo nur geringfügig auswirken.
Der Großteil der aktuell am Markt angebotenen Modelle bewegt sich in diesem Rahmen und liefern damit absolut brauchbare Werte.
Wie kann die GPS-Messung verbessert werden?
Sollte es tatsächlich zu deutlichen Fehlmessungen kommen, gibt es ein paar Maßnahmen um die Messergebnisse zu verbessern.
- Vor jedem Training solltest Du den Fitness Tracker unbedingt synchronisieren. Dabei werden unter Anderem auch die GPS Daten aktualisiert. Das gilt besonders für das sogenannte A-GPS ( Assisted GPS). Dabei handelt es sich um "Zusatz"- GPS, das erweiterte Standortdaten über das Mobilfunknetz erhält, und damit eine schnellere und stabilere Signalverbindung ermöglicht. Da die Daten des A-GPS nur eine begrenze Gültigkeit haben, ist es wichtig, diese regelmäßig auf den neuesten Stand zu bringen.
- Erst wenn Du im Freien bist, solltest Du das GPS starten. Achte dabei darauf, daß bei vielen Modellen alleine durch die Auswahl eines bestimmten Sportprofils ( Gehen, Laufen, Walking , Wandern, Radfahren etc) das GPS automatisch aktiviert wird. Befindest Du Dich zu diesem Zeitpunkt noch in Deiner Wohnung oder im Haus und gehst danach erst ins Freie, wird die Signalsuche sehr lange dauern oder überhaupt nicht klappen.
- Starte Dein Training erst, wenn das GPS Signal wirklich aktiv und stabil ist. Sehr oft wird der Fehler gemacht, daß man bereits losläuft, obwohl das Signal noch gesucht wird. Da Du in Bewegung bist, wird die Herstellung einer Verbindung noch erschwert und außerdem fehlen Dir gleich zu Beginn etliche Meter Deiner Trainingsstrecke. Üblicherweise wird das GPS Signal am Display mit einem blauen Pfeil in einem blauen Kreis dargestellt. Wechselt die Symbolfarbe auf Grün, dann ist das GPS wirklich aktiv.
- In den Einstellungen zum GPS wird oft die Möglichkeit angeboten mehrere Navigationssysteme (siehe oben) zu verwendet. Wenn vorhanden, dann wähle die Konfiguration GPS + GLONASS oder GPS + GALILEO. Die Kombination beider Systeme sollte die Messgenauigkeit deutlich verbessern.
- Überprüfe auch den verwendeten Energiemodus. Viele moderne Sportuhren und Smartwatches bieten inzwischen verschiedene Energiemodi an um die Akkulaufzeit zu verlängern. Bei manchen dieser Modi wird der Standort mittels GPS nur noch in deutlich längeren Intervallen und damit seltener ermittelt, was eine ungenaue Streckenmessung zur Folge hat.
- Eine weitere sehr effektive Maßnahme ist die nachträgliche Analyse der Streckenmessung. Aus eigener Erfahrung weiß ich, daß es oft nur ein oder zwei Stellen an der gesamten Trainingsstrecke sind, an denen es zu einer deutlichen Fehlmessung oder sogar zum kompletten Ausfall des GPS Signals kommt. Die Ursachen dafür konnte ich nie klären, jedoch habe ich meine Strecke einfach abgeändert und mögliche Fehlerquellen damit neutralisiert.
Über die Portale von Garmin, Polar oder Fitbit lassen sich Trainingsstrecken bequem analysieren und selbst über die Apps der Hersteller sind Fehlmessung relativ leicht zu erkennen.
Fitness Tracker und Smartwatches mit GPS sind eine feine Sache. Trainingsstrecken werden inklusive An- und Abstiege automatisch aufgezeichnet und mit Geschwindigkeit, Tempo und Höhenmeter erhält man interessante Leistungsdaten zum eigenen Training. Auch wenn die Steckenmessung nicht absolut präzise ist, ist sie bei den meisten Modellen genau genug, um mit den gelieferten Daten auch etwas anfangen zu können.
Und selbst wenn es zu deutlichen Fehlmessungen kommt, gibt es noch immer genug Möglichkeiten und Maßnahmen um die Messgenauigkeit zu verbessern.
