GPS-Gerätefunktionen 2 ~ Update im Jahr 2014

Was können GPS-Handgeräte eigentlich? Darüber hatte ich bereits 2006 einen Artikel geschrieben, der damals interessiert aufgenommen wurde. Inzwischen hat sich die Technik weiterentwickelt - höchste Zeit das Thema im Jahr 2014 neu zu beleuchten.

Empfangseigenschaften

EGNOS

In gespannter Erwartung befand sich die GPS-Gemeinde im Jahr 2006 auf EGNOS, dem europäischen Pendant zum amerikanischen WAAS-System. Beides sind satellitengestützte Korrektursysteme, die den GPS-Empfang genauer machen sollen. Das tun sie auch, trotzdem hielt sich die Begeisterung in Grenzen, als das europäische EGNOS 2006 seinen Testbetrieb aufnahm und 2009 produktiv in Betrieb ging. Erkennbar ist EGNOS-Empfang an einem eingeblendetem "D" für "differential" in der Satellitenansicht des GPS-Gerätes. Warum hat EGNOS speziell für Wanderer nun nicht allzu viel gebracht? Die Antwort ist simpel. In guten Empfangslagen verbessert EGNOS die Positionsgenauigkeit von etwa 4m auf 2m, bei schlechten Empfangsbedingungen ist EGNOS meistens jedoch gar nicht zu empfangen. Da, wo ein Wanderer sich also besseren Empfang wünschen würde, in Schluchten und Abschattungssituationen, bringt EGNOS überhaupt nichts und in freien Lagen genügt die GPS-Genauigkeit bereits alleine. Viele GPS-Wanderer sind dazu übergegangen, EGNOS auf ihren Geräten zu deaktivieren um Akkukapazität zu sparen. Lediglich, wer jede verfügbare Genauigkeitsverbesserung benötigt, zum Beispiel um die Tracks zu veröffentlichen oder um Open-Street-Map zu verbessern, nutzt weiterhin EGNOS. Mehr über WAAS/EGNOS gibt es in einem sehr guten Artikel bei kowoma.de.

Empfindlichere GPS-Chips

War EGNOS für GPS-Wanderer eher enttäuschend, so ist um 2006/2007 eine neue Generation GPS-Empfängerchips auf den Markt gekommen, die die Empfangsleistung von GPS-Geräten deutlich spürbar verbessert haben. Prominentes Beispiel ist der SiRF Star III Prozessor der Firma CSR, den Garmin erstmalig im GpsMap 60CSx verbaut hat. Den Unterschied zur bisherigen Technologie kann man recht gut in nachstehendem Kartenfenster sehen.

Zum Anzeigen Ihrer eigenen GPX-Dateien probieren Sie den GPS Track Viewer

Hier werden zwei parallellaufende Trackaufzeichnungen dargestellt. Rot, der Track eines Garmin Geko, also alter Technologie und gelb, der eines moderneren GpsMap 60Cx. Beim Heranzoomen erkennt man, dass auf Almwiesen, im Gipfelbereich oder auf dem kurzen Straßenabschnitt im Norden kaum ein Qualitätsunterschied feststellbar ist. Im Wald oder auf Passagen mit schlechtem Empfang, wie zum Beispiel im Wassertal, schafft es die gelbe Linie des moderneren Geräts immer noch nah am Weg zu bleiben, während der rote Track nicht mehr brauchbar ist.

Galileo & Glonass

Mit Galileo war 2006 die Erwartung noch groß, dass es bald ein eigenes europäisches Satellitennavigationssystem geben würde. 2008, so die damaligen politischen Versprechungen, sollte es bereits online sein, jetzt in 2014 ist das System über die Testphase aber immer noch nicht hinausgekommen.

Seit 2011 fliegt aber bereits das russische GLONASS-Satellitennavigationssystem und erste GPS-Geräte sind in der Lage, zusätzlich zum amerikanischen GPS auch GLONASS-Signale verarbeiten zu können. Eine höhere Positionsgenauigkeit ist für Wanderer aber weder von GLONASS noch von Galileo zu erwarten. Die Hoffnung besteht darin, dass bei mehr Satelliten am Himmel, auch bei schwierigen Geländesituationen ausreichend Satelliten empfangbar sein werden für eine Positionsbestimmung.

Hersteller

Neben dem Marktführer Garmin gab es 2006 eigentlich nur zwei namhafte Hersteller: Lowrance und Magellan. Inzwischen hat sich auf dem Markt für portable GPS-Empfänger einiges getan. Zusätzlich bieten Falk, CompeGPS, Medion, Arival, Holux und Navibe, um nur einige Namen zu nennen, GPS-Wander- und Fahrradgeräte an. Dazu gibt es bereits einige GPS-Geräte im Armbanduhrenformat, die sich hauptsächlich als Trainingscomputer verstehen und oft auch die Herzfrequenz erfassen und speichern.

Display

Farbdisplay oder nicht, das ist heute gar keine Frage mehr, außer vielleicht bei GPS-Trainingsuhren, gibt es keine Monochromdisplays mehr. Die Frage ist eher, will ich ein Touchdisplay oder lieber die klassische Bedienung über Tasten. Hier zeichnet sich vielleicht ein leichter Trend in Richtung der berührungssensitiven Anzeigen ab, aber zum Beispiel mit dem neuen GpsMap 64 bringt Garmin auch wieder ein Gerät mit Tasten auf den Markt. Was die Displaygröße angeht, hat sich die Bandbreite der verfügbaren Geräte stark erweitert. Angefangen bei GPS-Empfängern im Armbanduhrenformat bis zu richtigen "Ziegelsteinen" mit 4 Zoll Anzeigen wie dem Garmin Montana.

Barometer / Kompass

Beides braucht man nicht unbedingt, es erhöht aber den Komfort und viele Geräte sind bereits per Standard mit einem barometrischen Höhenmesser und einem elektronischen Kompass ausgerüstet. Beide müssen zwar regelmäßig kalibriert werden, aber dann hat man den Vorteil, auch im Stillstand am Gerät die Himmelsrichtung ablesen zu können, was bei Geräten ohne Kompass nur in Bewegung möglich ist. Dabei lassen sich die GPS-Geräte so einstellen, dass ab einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit (z.B. 2km/h) die Richtung aus der Differenz aufeinanderfolgender GPS-Positionen errechnet wird und nur im Stillstand auf den ungenaueren Kompass umgeschaltet wird.

Ein barometrischer (also vom Luftdruck abhängiger) Höhenmesser bietet den Vorteil, dass das Höhenprofil wesentlich glatter ausfällt. GPS-Geräte, die die Höhe nur aus den Satellitensignalen errechnen, haben in der Höhenkurve oft unschöne Ausreißer nach unten und oben, was zu unrealistischen Auf- und Abstiegssummen führt. Wer also die Absicht hat, seine Tracks mit Höhenprofilen im Internet zu veröffentlichen - zum Beispiel mit der TrackViewer-API - der sollte besser ein Gerät mit eingebautem Höhenmesser verwenden und am Start der Wanderung den Höhenmesser kalibrieren.

Datenaustausch

USB

Nachdem es keine PCs mehr gibt, die noch serielle Schnittstellen haben, verwenden auch alle neueren Geräte generell USB. Neben der einfacheren Handhabung hat die USB-Schnittstelle den Vorteil, dass (zumindest bei Garmin) der interne Gerätespeicher und die Speichererweiterung (Mikro SD-Karte) am PC als Laufwerke gemapt werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, mit spezieller Software (Garmin Mapsource oder G7toWin) auf das Gerät zugreifen zu müssen. Tracks, Routen und Kartendateien können einfach direkt auf die gemappten Laufwerke geschoben werden.

ANT+

ANT+ ist eine proprietäre Funkschnittstelle, die Garmin in seine Geräte einbaut. Damit sollen sich drahtlos Daten zwischen Garmingeräten untereinander und Andriod Smartphones, sowie Trittfrequenzsensoren und Pulsmessern austauschen lassen. Schön, hab ich aber selber noch nie benutzt.

GPX-Format

Wenns um Datenformate ging, dann hat früher jeder sein eigenes Süppchen gekocht, RTE, WPT, GRM, TRK, G7T, LOC, KLM und was es da nicht alles gab. Gut, dass diese Zeiten nun endgültig vorbei sind. Mit GPX hat die Firma TopoGrafix ein einheitliches XML-basierendes Dateiformat geschaffen, das Wegpunkte, Routen und Tracks enthalten kann und sich inzwischen zum allgemein anerkannten Standard entwickelt hat. Garmingeräte zum Beispiel lesen und schreiben direkt GPX-Dateien und alle Downloads auf GpsWandern.de erfolgen jetzt nur noch als GPX.

Elektronische Karten

War es 2006 durchaus noch eine berechtigte Frage, ob man sich ein Gerät mit Kartenanzeige leisten wollte, so stellt sich diese Frage heute gar nicht mehr, denn auf dem Kartensektor hat sich viel getan. Abgesehen davon, dass es keine GPS-Geräte ohne Kartendarstellung mehr gibt (Tracklogger mal ausgenommen), so befriedigt Garmin mit der Topo-Serie, den ladbaren Kompass- und Alpenvereinskarten endlich auch die Bedürfnisse von Wanderern. Darüber hinaus bietet Garmin mit Custom Maps die Möglichkeit gescannte Rasterkarten zu georeferenzieren und aufs GPS-Gerät zu laden.

Einen richtigen Schub nach vorne hat das Kartenthema aber durch die rasante Entwicklung des Open-Street-Map-Projekts (OSM) bekommen. OSM ist quasi das Wikipedia für Karten, ein freies Mitmachprojekt, bei dem jeder seinen Beitrag zur Vervollständigung und Aktualisierung eines weltweiten Kartenwerks leisten kann. OSM-Karten sind frei und kostenlos und dank einiger findiger Programmierer inzwischen auch im proprietären Garmin-Format erhältlich. Einfach die gewünschte Karte als IMG-Datei downloaden und auf die externe Speicherkarte ins Verzeichnis /Garmin/ des GPS-Geräts kopieren - fertig. Eine gute Anlaufstelle für eine Übersicht der verfügbaren OSM-Garmin-Karten gibt es im OSM-Wiki. Zur Qualität der Open-Street-Map-Karten ist anzumerken, dass es in 2014 vielleicht noch kleinere Probleme beim automatischen Kfz-Routing in Garmingeräten gibt, aber sonst braucht OSM heute keinen Vergleich mit anderen Kartenwerken zu scheuen, selbst Wanderwege sind reichlich vorhanden. Und sollte tatsächlich mal ein Weg fehlen, kann er online anhand eines hochgeladenen Tracks selbst von jedermann ergänzt werden - wozu ich Sie gerne einladen möchte.

Anmerkung: GpsWandern.de nutzt im Routenplaner und im TrackViewer selbst die Open-Street-Map Karten. Im Gegenzug werden von mir die Trackaufzeichnungen die bei meinen eigenen Wanderungen reichlich anfallen, dem OSM-Projekt zur Verfügung gestellt. Und gelegentlich trag ich auch mal ein paar fehlende Wanderwege in OSM nach. So profitieren beide, OSM und GpsWandern.de.

Software

Im Jahr 2006 gab es neben der herstellereigenen Software zum GPS-Gerät also zum Beispiel Vantage Point bei Magellan oder Mapsource bei Garmin, hauptsächlich drei unabhängige, wenn auch kostenpflichtige Softwarepakete: Fugawi, Ozi Explorer und TTQV. Während es um die ersten beiden in den letzten Jahren recht ruhig geworden ist, liefert TTQV, früher und heute auch wieder als Quo Vadis bezeichnet, inzwischen die Version 7 aus. Primärer Zweck dieser drei Softwarepakete war es, den Austausch von Wegpunkten, Tracks und Routen zwischen GPS-Gerät und PC zu bewerkstelligen. Daneben beherrschen sie Trackverwaltung, Routenplanung und Kartendarstellung auf dem PC. Da dank USB der Datenaustausch mit dem GPS-Gerät heute auch ohne spezielle Software möglich ist, braucht man meiner Meinung nach keine teure Zusatzsoftware mehr am PC. Sogar Mapsource und dessen Nachfolger Basecamp sind entbehrlich, solange man keine Garminkarten kauft. OSM-Karten, Wegpunkte, Tracks und Routen können direkt auf das GPS-Gerät übertragen werden und für Routenplanung und die Anzeige von Tracks in Karten gibt Online-Applikationen im Internet, zum Beispiel GORP und den GPS TrackViewer auf GpsWandern.de.

Wer eine freie und kostenlose Software sucht, die unter Windows, OS X und Linux läuft, der möge einen Blick auf QLandkarte GT werfen.

Geocaching

Eine neue Disziplin für GPS-Handgeräte, die sich in den letzten Jahren zum Massensport entwickelt hat, ist das Geocaching. Darunter versteht man die Suche von kleinen Schätzen, die in der Natur versteckt sind und zu deren Auffinden ein GPS-Gerät benötigt wird. Prinzipiell ist jedes GPS-Gerät zum Geocachen geeignet, neuere Geräte bieten aber die Option des paperless geocaching, also einer Möglichkeit, sich die Cachedaten vorab auf das GPS-Gerät zu laden und alle Schritte bis zum Auffinden des Schatzes ohne Papier direkt am Gerät machen zu können.

Straßennavigation

Nochmal eine Exkursion zurück ins Jahr 2006. Damals kannte man eigentlich nur drei Arten der Navigation:

• Die automatische Wegfindung nach Eingabe einer Zieladresse. Das war die Domäne der festeingebauten Kfz-Navigationsgeräte.
• Die direkte Luftliniennavigation zu einem Zielpunkt - eher was für die Seefahrt.
• Und etwas komfortabler die Navigation entlang einer vorher am PC erstellten Route, bzw. eines geladenen Tracks. Das war und ist die klassische Wanderdisziplin.

Bereits mit dem Garmin Quest begann diese Trennung zwischen portabler und Kfz-gestützter Navigation aufzuweichen. Das Quest war eines der ersten Geräte, das im Fahrzeug in eine Halterung gesteckt und mit einem Ansagelautsprecher verbunden werden konnte und dank eines eingebauten Akkus ebenso als portables GPS-Gerät zum Wandern geeignet war. Die folgenden Generationen der GPS-Handgeräte beherrschen durchwegs alle drei Navigationsarten. Mit geeigneten Karten ist sogar eine automatische Wegfindung auf Wanderpfaden möglich, wenngleich das in gefährlichem Gelände nicht unbedingt empfohlen werden kann. Umgekehrt beherrschen GPS-Handgeräte auch die Fahrzeugnavigation. Dazu lässt sich zumeist ein Profil von Wandern auf Auto umstellen. Solange sich aber kein Lautsprecher für Sprachansagen anschließen lässt - wie das zum Beispiel beim Garmin Montana möglich ist - sollte die Gerätebedienung während der Fahrt besser der Beifahrer übernehmen.

Smartphones

War das satellitenunterstützte Wandern bisher ausschließlich mit dedizierten GPS-Geräten möglich, so erobern nun zunehmend Navigations-Apps für Smartphones den Markt. Für Smartphones mit eingebautem GPS-Empfänger - und den haben inzwischen alle neueren Geräte - sind Navigations-Apps, wie zum Beispiel Locus, OruxMaps oder Komoot durchaus eine Alternative, vor allem, da diese Apps zum Teil kostenlos sind. Allerdings wird unterwegs für das Routing und das Nachladen von Kartensegmenten durchgehender Internetempfang benötigt.

Fazit und Ausblick

In 8 Jahren hat sich technisch auf dem GPS-Sektor viel getan, die Geräte sind leistungsfähiger geworden und bei vergleichbarem Preis besser ausgestattet. Mussten wir früher genau planen, welche Kartenkacheln wir in den kleinen Speicher eines GPS-Geräts hineinbringen, so schaufeln wir heute ganze Länder auf den SD-Chip. Sogar eingebaute Kameras gibt es mittlerweile - ob man das wirklich braucht? Mehr Anbieter und mehr Modelle haben die Geräteauswahl am Markt stark ansteigen lassen, machen aber die Kaufentscheidung entsprechen schwieriger. Dieser Artikel will keine Empfehlung für das eine oder andere Gerät aussprechen, er soll lediglich die Funktionen aufzeigen, die moderne GPS-Wandergeräte bieten, und dabei helfen, diese für die eigene Kaufentscheidung zu bewerten. Eine gute Anlaufstelle für weitere und tiefergehende Fragen zu GPS-Geräten ist das Outdoor GPS Forum von Naviboard.de.

Was ist in Zukunft zu erwarten, abgesehen davon, dass die Geräte immer leistungsfähiger werden? Naheliegend erscheinen die folgenden drei Prognosen:

• Künftige Navigationsgeräte werden nicht nur das amerikanische GPS-System empfangen und auswerten, sondern zusätzlich GLONASS und sobald verfügbar auch Galilei. Dadurch werden auch in schwierigen Empfangslagen mehr Satelliten zur Verfügung stehen und Wandern mit GPS wird verlässlicher werden.
• Bei einfachen Anforderungen (Netz vorhanden, keine Wasserdichtigkeit erforderlich) werden Smartphone-Apps eine ernstzunehmende Konkurrenz zu klassischen GPS Handgeräten. Gelegenheitswanderer werden sich kaum mehr ein extra GPS-Gerät zulegen, wenn bereits ein Smartphone vorhanden ist.
• Das freie Kartensystem Open-Street-Map wird durch die Mitarbeit vieler Freiwilliger immer vollständiger und aktueller, so, dass keine teuren Karten fürs GPS mehr gekauft werden müssen.

Stand: März 2014