Höhenmesser: Wie hoch bin ich?
Egal ob Wanderer, Biker oder Skitourengeher: Die Höhe interessiert alle. Der eine möchte wissen, wie weit es noch bis zum Gipfel ist, der andere zeichnet das Profil der zurückgelegten Höhenmeter/pro Stunde auf und analysiert es zu Trainingszwecken. Wir stellen euch zwei verschiedene Formen der Höhenmessung und ihre Unterschiede vor.
1. Barometrische Höhenmesser
Die meisten Bergsteiger haben heute eine Armbanduhr mit integriertem Höhenmesser. Diese zeigt die aktuelle Höhe in Metern an. Früher gab es nur analoge Barometer, die mechanisch ausgeführt wurden, heute messen kleine digitale Sensoren den aktuellen Luftdruck und rechnen ihn in eine Höhenangabe um.
Moderne Höhenmesseruhren sind „temperaturkompensiert“, das heißt: Sie zeigen dieselbe Höhe unabhängig von der Temperatur an. Somit kann die Uhr sowohl am „warmen“ Handgelenk getragen als auch am „kalten“ Rucksackträger montiert werden.
Die meisten Uhren rechnen den absoluten Umgebungs-Luftdruck auch anhand der Standard-Druckverteilung unserer Atmosphäre in den „reduzierten Luftdruck“ um. Das ist jener Luftdruck, der bei den aktuellen Wetterbedingungen auf Meeresniveau herrschen würde. Der mittlere Luftdruck beträgt dort 1013,25 Hektopascal (hPa). Zeigt meine Uhr nun einen höheren Lufdruck an, befinde ich mich in einem Hochdruckgebiet. Verglichen wird also immer anhand des reduzierten Luftdrucks.
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Tipp:
Weil die Höhenangabe unserer Uhr vom Luftdruck abhängig ist, kann es zur falschen Anzeige der Höhenlage kommen – sofern der Höhenmesser nicht regelmäßig geeicht, also nachjustiert wird. Zumindest am Ausgangspunkt muss die aktuelle Höhe am Höhenmesser somit richtig eingestellt werden. Diese lässt sich zumeist leicht aus einer Karte oder Ausschilderungen vor Ort herauslesen.
Der Luftdruck
Der Luftdruck ist nichts anderes als das Gewicht der Luftsäule auf einer bestimmten Fläche. Auf 0 m Höhe, also Meeresniveau, beträgt er laut Standard-Druckverteilung der Atmosphäre 1013,25 hPa.
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Befinden wir uns in – beziehungsweise unter – einem extremen Hochdruckgebiet messen wir cirka 1050 hPa, bei einer extremen Tiefdrucklage rund 950 hPa.
Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe exponentiell ab und beträgt:
auf 3.000 m etwa zwei Drittel des Drucks auf Meeresniveau,
auf 5.500 m etwa die Hälfte des Drucks auf Meeresniveau,
auf 8.500 m nur noch etwa ein Drittel des Drucks auf Meeresniveau.
Mit dem Luftdruck sinkt auch der Sauerstoff-Partialdruck und genau das „spüren“ die meisten von uns ab etwa 3.000 m: Die Luft wird „dünner“ und der Körper reagiert mit schnellerer und tieferer Atmung, um das geringere Sauerstoffangebot (den Sauerstoffpartialdruck) zu kompensieren.
Bei kalter Luft kann der Luftdruck mit zunehmender Höhe rascher sinken als bei warmer Luft, sodass die stationär angezeigte Höhe dann steigt. Daher kommt der Spruch: „Im Winter sind die Berge höher.“
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2. GPS-Höhenmessung
GPS-Geräte zeigen Position und Höhe an. Beides wird von Satelliten-Signalen empfangen und errechnet. Somit ist die GPS-Höhenangabe unabhängig vom Luftdruck – und damit vom Wettergeschehen.
Allerdings ist die Höhenangabe nicht so genau wie die GPS-Standortbestimmung. Während die Position heute meistens auf unter 10 m genau ermittelt werden kann, wird die Höhe mit einem modernen GPS-Gerät bei Empfang von mindesten vier guten Satellitensignalen zwischen +/- 20-30 Metern schwanken.
Barometrische Höhenmessung vs. GPS-Höhenmessung
1. Die barometrische Höhenmessung:
ist wetterabhängig
benötigt immer eine Referenzhöhe zur Eichung
ist präziser in der Höhenmeter-Aufzeichnung
2. Die GPS-Höhenmessung:
ist zwar wetterunabhängig, dafür aber auf freie Sicht zu (mindestens vier) Satelliten angewiesen
zeigt die absolute Höhe gut an, unterliegt dabei aber zeitlichen Schwankungen
ist aufgrund der Schwankungen unpräziser bei der Höhenmeter-Aufzeichnung
Fazit
Die barometrische Höhenmessung ist genauer und funktioniert optimal, sofern der Höhenmesser kalibriert und der Luftdruck konstant ist. Ohne Kalibrierung sowie bei Luftdruck-Schwankungen gewinnt die GPS-Höhenmessung.
Tipp
Idealerweise nutzt man beide Formen der Messung in Kombination miteinander, vergleicht deren Ergebnisse und kompensiert so bestehende Schwächen.
Übrigens: Moderne GPS-Geräte verfügen auch über barometrische Höhenmesser (und immer mehr barometrische Höhenmesser auch über GPS-Höhenmessung).
