Wandern

Höhenmessung mit GPS oder Barometer

8. Dezember 2017

Bergfreunde Luftdruck-Rechner

Bergfreunde Luftdruck-Rechner

Viele von uns kennen es: man wandert den ganzen Tag in den Bergen oder fährt anstrengende Trails mit dem Mountainbike und am Ende weiß man ziemlich genau, wie viele Kilometer man gefahren bzw. gewandert ist, aber nicht wie viele Höhenmeter man überwunden hat. In den letzten Jahren haben die Hersteller von Outdoor-Hardware reagiert und entsprechende Höhenmesser in Uhren, Fahrradcomputer und GPS-Geräte eingebaut, welche in der Regel gleichzeitig die bewältigten Höhenmeter im Auf- und Abstieg zusammenzählen.

Dabei gibt es zwei grundlegende Arten der Höhenmessung. Die barometrische und die GPS-gestützte Höhenmessung. Wir nehmen beide Methoden unter die Lupe und verraten euch die jeweiligen Vor- und Nachteile!

Barometrische Höhenmessung

Barometrischer Höhenmesser

Barometrischer Höhenmesser

Die Grundlage dieser Methode ist der Luftdruck. Dieser wird mit Hilfe eines Barometers bestimmt, um daraus die Höhe zu ermitteln. Der Luftdruck sinkt dabei im Normalfall mit zunehmender Höhe – wie stark, lässt sich mit unserem Rechner für höhenabhängige Bedingungen ermitteln.

Ein Vorteil dieser Art der Messung ist ihre Genauigkeit bei stabiler Wetterlage und gleichbleibender Temperatur. Unter solchen Bedingungen ist der Fehler der Messung kleiner, als im Vergleich zu einer Messung per GPS. Der Nachteil dieser Methode hingegen ist, dass man einen Bezugspunkt braucht, also einen Punkt mit bekannter Höhe über Normalnull, an dem man den Luftdruck misst. Für diese im Vorfeld notwendige Kalibrierung eignen sich Berghütten ebenso wie Pässe, bei denen die tatsächliche Höhe aus dem vorliegenden Kartenmaterial bekannt ist. Wenn man sein Barometer an solchen Stellen gelegentlich nachjustiert, sind die Angaben bis auf wenige Meter genau.

GPS-basierte Höhenmessung

Das Garmin Montana 610 mit barometrischem Höhenmesser

Das Garmin Montana 610 mit barometrischem Höhenmesser

Wie der Name schon sagt, funktioniert diese Methode über das amerikanische Global Positioning System (GPS). Anhand der Signale verschiedener Satelliten in den Umlaufbahnen der Erden wird so die genaue Position des Gerätes bestimmt. Um jedoch eine Angabe über die aktuelle Höhe zu erhalten, benötigt der Empfänger dazu das Signal von mindestens 4 Satelliten. Die Genauigkeit dieser geodätischen Triangulation der eigenen Position hängt zudem maßgeblich von der Qualität des Signals ab. Stehen viele Satelliten zur Verfügung, so erhält man ein gutes Signal, da sich der Empfänger die besten, also stärksten Signale raussuchen kann. Empfängt man jedoch lediglich genau vier Satelliten, so kann es sein, dass die Angaben über Position und Höhe sehr stark von den tatsächlichen Werten abweichen.

Das liegt daran, dass sich das GPS-Signal physikalisch ähnlich wie Licht verhält. Wolken schwächen das Signal ab, tiefe Schluchten können den Empfänger sogar komplett isolieren. Auch ein dichter Wald kann das Signal schwächen. Ebenso kann das Signal an Wänden reflektiert werden. Derartige Einflüsse stören das Ergebnis der Positions- und Höhenbestimmung mitunter so stark, dass unterschiedliche Laufzeiten vom Signalgeber zum Empfänger entstehen. Unter Umständen führt dies zu tatsächlichen Positionsabweichungen von bis zu 100 Metern.

Welche Geräte sind nun besser?

Das kommt unserer Meinung nach ganz auf ihren Einsatzzweck an. Wir wollen einige Anforderungsprofile vorstellen und die dazu passende Methode vorschlagen:

Du willst wissen wie viele Höhenmeter du während einer Tageswanderung oder einem Ausflug mit dem Mountainbike überwindest:

Hier empfiehlt sich ganz klar die barometrische Methode. Dein Gerät misst in definierten Zeitintervallen den Luftdruck und bestimmt dadurch Höhenunterschiede und summiert diese. Bei halbwegs konstantem Wetter ist der Luftdruck eine verlässliche Quelle für Höhenberechnungen und absolut geeignet um die Höhenmeter zu summieren. Die tatsächliche Höhe ist bei solchen Touren in der Regel nicht das wichtigste, deswegen muss das Gerät auch nicht unbedingt am Anfang der Tour kalibriert werden.

Du machst tagelange Touren mit großen Höhenunterschieden (tausend Meter und mehr) und willst wissen, auf welcher Höhe du dich aktuell bewegst:

Für solche Unternehmungen würden wir dir eher zu einem GPS-basierten Gerät raten. Diese bestimmen die Höhe zwar teilweise mit einem Fehler von 20-25 Metern, allerdings wird deine Position stetig neu berechnet und der Fehler so in den meisten Fällen austariert. Bei einer barometrischen Messung kann es sein, dass das Gerät nach dem ersten Tag um 20 Meter falsch kalibriert ist, dann ist jede nachfolgende Messung auch um 20 Meter falsch kalibriert. Wenn man keine bekannte Position hat, in der man das Gerät neu kalibrieren kann, passiert es schnell, dass sich der Fehler fortsetzt und sich sogar noch vergrößert. Dann ist diese Messung schnell ungenauer als das GPS.

Du begibst dich auf Abenteuer, bei denen das Wetter und die Temperatur eine wesentliche Rolle spielen:

Wie bereits erklärt, haben Wetter und Temperatur großen Einfluss auf den Luftdruck. Schwankt dieser aufgrund der natürlichen Einflüsse, ist es empfehlenswert, sich auf das GPS zu verlassen. Andererseits haben manche Geräte eine Unwetterwarnung integriert: wenn der Luftdruck rapide fällt, hat das meist zur Folge, dass ein Tiefdruckgebiet im Anmarsch ist, welches häufig schlechtes Wetter mit sich führt. Einige Geräte warnen davor. Und auch darüber hinaus bietet ein Barometer für den versierten Berggänger eine zuverlässige Aussage über die zu erwartende Entwicklung der Witterung.

Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass barometrische Höhenmessung immer dann interessant ist, wenn man den Höhenverlauf einer Tour wissen will. Die Schwankungen sind einfach kleiner und die Genauigkeit ist besser. Um präzise Angaben zu ermitteln sollte man die Geräte aber möglichst vor jeder Tour kalibrieren. Bei langen Touren empfiehlt es sich, das Gerät zwischendurch mit Höhenangaben auf Hütten bzw. in den Karten abzugleichen.

Interessiert man sich hingegen eher für absolute Höhen, ist GPS die bessere Wahl. Solche Geräte müssen zudem nicht kalibriert werden, können jedoch gerade in sehr abgelegenen, isolierten (Berg-)Regionen kalkulierbare Messfehler produzieren. Abhilfe schaffen hier häufig Geräte mit kombiniertem GPS/GLONASS-Empfang. Das russische Pendant zu den amerikanischen Navigationssatelliten, der genau genommen NAVSTAR heißt, hilft, vor allem in eurasischen und asiatischen Regionen, gelegentliche Lücken im Satellitennetz auszugleichen.

Andere GPS-Geräte wiederum kombinieren die Vorteile der verschiedenen Methoden, indem sie barometrisch die Höhe messen, diese aber immer wieder mit den Daten aus dem GPS abgleichen.

Kommentare zu diesem Artikel

  1. Christoph Reimann sagte am 6. Januar 2017 um 18:47 Uhr

    Lies mal… Interessant

  2. Jörg Bäumer sagte am 29. Januar 2017 um 18:24 Uhr

    Hallo Bergfreunde,
    Ihr beschreibt wunderbar den Unterschied zwischen einem barometrischem und einem GPS gesteuerten Höhenmesser.
    Dann bietet Ihr das Garmin Montana 610 Dtl. V7 PRO Outdoor-Navigationsgerät als GPS Höhenmesser an. Warum!
    Das Navi von Garmin ist allerdings barometrisch gesteuert. Da frage ich mich doch, was das soll?
    MfG
    Jörg Bäumer

  3. Jörn sagte am 30. Januar 2017 um 10:19 Uhr

    Hallo Jörg,

    ich nehme mal an, dein Kommentar bezieht sich auf das Bild im Beitrag. Ich habe die Unterschrift entsprechend angepasst. Natürlich haben die 610er-Modelle eine barometrischen Höhenmesser. Da hat wohl der berühmt berüchtigte Fehlerteufel zugeschlagen.

    Viele Grüße, Jörn

  4. Klaus sagte am 22. Juli 2017 um 21:40 Uhr

    Sehr schön beschrieben, aber:

    Genau genommen heisst das „amerikanische GPS“ NAVSTAR und das russische GLONASS ist auch ein GPS. Genaus wie das europäische GALILEO…. D.h. GPS ist eigentlich nur ein Oberbegriff für die Systeme.

    Das „Satelitennetz“ ist weltumspannend und hat keine Lücken. In keinem System sind die Satelliten geostationär und nur auf bestimmte Kontinente ausgerichtet oder optimiert. D.h. NAVSTAR, GLONASS und GALILEO funktionieren auf allen Kontinenten gleich gut oder schlecht.

  5. Giuseppe sagte am 25. September 2017 um 01:44 Uhr

    Hallo Freunde !

    wie genau misst der Thommen Classic ? Ich stehe irgendwie auf altbewährtes Material !

    Lieb Grüße aus Turin,
    Giuseppe

  6. Jörn sagte am 26. September 2017 um 14:01 Uhr

    Hi Giuseppe,

    beim Thommen handelt es sich um ein Dosenbarometer. Die prinzipielle Funktionsweise wird bei Wikipedia eigentlich ganz gut erklärt: https://de.wikipedia.org/wiki/Barometer#Dosenbarometer. Ich hoffe, das hilft dir weiter!

    Liebe Grüße,

    Jörn

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