Radfahren mit GPS-Satellitennavigation - eine Einführung
Nie mehr vom Weg abkommen
Welcher Radfahrer kennt nicht die Situation: Eine Kreuzung naht und damit zwangsläufig die Frage, ob man schon abbiegen oder noch weiter geradeaus fahren muss?
Ein klärender Blick in die Karte ist angeraten. Aber, an welcher Kreuzung ist man denn eigentlich genau? Nach längerem und eher nervigem Kartenstudium ist die Richtung endlich klar. Es kann weitergehen. Der gesuchte Weg ist gefunden, aber sowohl wertvolle Zeit als auch Freude am Radfahren verloren gegangen.
Mit einem GPS-Gerät am Lenker gehören solche Situationen der Vergangenheit an. Kein Wunder also, dass das Global Positioning System (GPS) bei Radfahrern - und auch bei Wanderern - stark im Kommen ist und immer häufiger das klassische Orientierungsmittel Karte ergänzt oder sogar ersetzt.
24 Satelliten umkreisen die Erde
Das Global Positioning System ermöglicht seinen Nutzern weltweit, den genauen Standort zu bestimmen. Darüber hinaus kann man mit einem GPS-Empfänger Touren aufzeichnen und dieser aufgezeichneten Strecke anschließend nachfahren. Das ist wesentlich einfacher und bequemer als Karten zu lesen.
Möglich machen dies 24 bis 28 Satelliten, die in sechs festgelegten Umlaufbahnen (4 Satelliten pro Bahn) zweimal täglich um die Erde kreisen - in rund 20.000 Kilometern Höhe und mit einer Geschwindigkeit von mehr als 11.000 Stundenkilometern. Dabei ist deren exakte Position bei den Kontrollstationen auf der Erde bekannt und kann bei Bedarf korrigiert werden.
Das Gewicht eines einzelnen Satelliten beträgt 850 kg und seine Länge 5,20 m. Die sechs Umlaufbahnen sind so angeordnet, dass sich an jedem Punkt der Erde stets mindestens vier dieser künstlichen Himmelskörper gleichzeitig über dem Horizont befinden. Sie senden fortlaufend ihre Positionsdaten und exakte Zeitangaben zur Erde. Werden von mindestens drei Satelliten die Signale empfangen, kann ein GPS-Empfänger aus der zeitlichen Lauflänge des Signals die jeweilige Entfernung zum Satelliten und somit die eigene Position berechnen. Je mehr Satelliten empfangen werden - bei modernen Geräten sind das bis zu zwölf - und je empfindlicher der im Gerät befindliche Empfangschip, desto genauer wird die Positionsbestimmung.
GPS - eine Entwicklung des US-Militärs
Seit Mai 2000 ist die künstliche Verfälschung komplett abgeschaltet. Seither funktioniert das GPS im Allgemeinen auf fünf bis fünfzehn Meter genau. Um nicht dauerhaft vom US-Militär abhängig zu sein, sind die Europäer dabei, ein eigenes System, "Galileo", aufzubauen. Es wird in ein paar Jahren einsatzfähig sein.
Outdoor-Einsteigergeräte ab etwa 100 Euro
Mittlerweile ist eine große Auswahl fahrrad- und wandertauglicher GPS-Handgeräte (sog. "Outdoor-Geräte") auf dem Markt. Sie sind in etwa so groß wie ein Mobiltelefon und wiegen (mit Batterien) rund 150 Gramm. Die Preisspanne bewegt sich zwischen etwa 100 Euro für ein einfaches Modell und rund 450 Euro für Geräte mit barometrischem Höhenmesser und elektronischem Magnetkompass. Die einfachen verfügen über ein Graustufendisplay, die meisten Geräte besitzen jedoch mittlerweile einen Farbbildschirm.
Selbst die einfachen Outdoor-Empfänger zeigen die aktuelle Position, den Kurs, die Peilung zum Zielpunkt, die Entfernung zum Ziel, die zurückgelegte Wegstrecke sowie meistens auch die aktuelle, die Maximal- und die Durchschnittsgeschwindigkeit oder sogar die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten für jeden beliebigen Punkt der Erde. Darüber hinaus lassen sich auf dem Display aufgezeichnete Kurse ("Tracks"), Routen und Wegpunkte darstellen.
Als Stromquelle dienen entweder herkömmliche Batterien oder aufladbare Akkus (am besten Hochleistungsakkus), die auf Dauer aus Kostengründen gegenüber Batterien im Vorteil sind. Ein Satz Batterien oder Akkus reicht - je nach Gerät - für etwa 10 bis 20 Stunden Betriebszeit.
Ein Hinweis zu Pocket-PCs und PNAs
Pocket-PCs (oder "Palms"), die auch über eine Anwendung zur Straßennavigation verfügen, benötigen für "Outdoor-Navigation" eine zusätzliche Software, zum Beispiel "Pathaway von Touratech oder "MagicMaps 2Go".
Mobile Navigationsgeräte, die mittlerweile in großer Zahl angeboten werden (sog. PNAs oder "PNDs"), könnnen für die Outdoor-Navigation bauartbedingt nicht genutzt werden. Eine Ausnahme bilden die Geräte Falk E30, E60, N100, N150, N220L, N240L, F3, F5, F8, die Geräte der M-Serie sowie die Navigon-Geräte 2100 und 2110. Letztere bieten zusammen mit der Software "MagicMaps Scout" (siehe Link unten) zusätzlich zur Kfz-Navigation eine brauchbare Outdoor-Navigationslösung in einem Gerät.
Orientierung auch bei dichtem Nebel
Das GPS-System ist unabhängig von Licht- und Sichtverhältnissen (z. B. dichter Nebel, Missweisung usw.). Es funktioniert somit auch noch dort, wo andere Orientierungsverfahren versagen. Durch die weite Entfernung der Satelliten sind die mit einer Leistung von etwa 50 Watt ausgesendeten Signale allerdings relativ schwach, so dass ein direkter "Sichtkontakt" vom Empfänger notwendig ist.
Ein freier, wolkenloser Himmel ist ideal. Je beengter der sichtbare Himmelsausschnitt ist, beispielsweise in engen Tälern oder Städten mit hoher Bebauung, desto weniger Satelliten können empfangen werden. Auch dichte Wälder, insbesondere wenn das Laub nass ist, können den Empfang verschlechtern. Gerade beim Radfahren erweisen sich die Empfangsstörungen aber als recht selten und nur von kurzer Dauer, da sich die Satellitenpositionen kontinuierlich verändern. Viele Geräte besitzen mittlerweile GPS-Empfangschips, die sich durch eine deutlich bessere Empfangsleistung auszeichnen als noch vor zwei bis drei Jahren.
Das GPS-Gerät wird mittels einer praktischen Halterung am Lenker befestigt, so dass man das Display beim Fahren stets gut sichtbar vor Augen hat. Ganz einfach ist die Nutzung eines GPS-Empfängers, wenn man nur einer zuvor eingespeicherten Route oder Kursaufzeichnung folgen will: Sie erscheint entweder als Linie, der man mit einem dreiecksförmigen Positionssymbol folgen muss, oder in Form eines Richtungspfeils mit Abbiegeanzeigen.
Gerade an kritischen Punkten, an denen die Orientierung mittels Karte gewöhnlich Probleme bereitet, oder wenn Schilder fehlen, zeigen sich die Vorteile von GPS besonders deutlich. Falls man dennoch einmal falsch fährt: Ein Abweichen von der programmierten Route wird nach wenigen Metern erkannt.
Touren mit Karten für den PC
Mittlerweile gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Karten für die Darstellung und Tourenplanung am PC.
Hier sind zum einen die CD/DVD-Serie der "TOP 50" (Topografische Karte 1:50.000) zu nennen, die von den Landesvermessungsämtern herausgegeben wird. Jede DVD/CD kostet knapp unter 50 Euro.
Interessant sind die auf der amtlichen topografischen Karte 1:25.000 basierenden "TourExplorer" (früher: "interaktiven Kartenwerke") der Firma MagicMaps (Link siehe unten). Diese Kartenwerke sind regionsbezogen für ganz Deutschland (Preis: 49,90 Euro) und einige andere Länder erhältlich. Im Maßstab 1:50.000 kostet der "TourExplorer" für ganz Deutschland 99,50 Euro.
Garmin bietet mit "Deutschland Digital" topografische Karten des Bundesgebiets in den Maßstäben 1:50.000 und 1:25.000 zum Preis von 99,00 Euro bzw. 149,00 Euro an (Link siehe unten).
Von Touratech gibt es ebenfalls eine 1:25.000er Karte von Deutschland. Sie kostet 99,00 Euro, läuft aber nur mit dem Programm Touratech QV (Link siehe unten).
Von zahleichen Urlaubs- und Wanderregionen bietet der Kompass-Verlag GPS-taugliche "Digital-Maps" an (Link siehe unten).
Will man digitale topografische Karten nicht nur am heimischen PC, sondern auch in den GPS-Geräten nutzen, gibt es kaum einen Weg an den von den Geräteherstellern herausgegeben Karten vorbei.
Garmin bietet zum Beispiel "Topo Deutschland" (und Topos von anderen Ländern) an, Magellan nennt sein entsprechendes Werk "MapSend Topo Deutschland". Diese Vektorkarten können sowohl am PC genutzt als auch in Ausschnitten auf die jeweiligen GPS-Geräte des Herstellers übertragen werden.
Auf der digitalen Karte am PC-Bildschirm lassen sich die aufgezeichneten "Tracks" ganz einfach nachbearbeiten. Vor allem aber können Radtouren geplant werden, indem man Wegpunkte setzt und den Tourenverlauf als Linie ("Track") auf die Bildschirmkarte einzeichnet. Diese werden dann auf den GPS-Empfänger überspielt. Man fährt dann zum ersten Mal eine Tour, ohne Zweifel am Routenverlauf zu haben.
Das "Kartendatum"
Immer, wenn es um das Zusammenspiel von GPS-Empfänger und Karte geht, ist es wichtig, dass bei beiden dieselben Koordinatensysteme und das sog. "Kartendatum" zu Grunde liegen. Diese können im GPS-Gerät und auch auf den genannten digitalen Kartenwerken ausgewählt werden. Auf amtlichen Papierkarten sind diese Angaben normalerweise aufgedruckt. Dieses muss dann auch im GPS-Gerät gewählt werden.
Das Kartendatum ("Map Datum") hat nichts mit dem Zeitpunkt der Erstellung der Landkarte zu tun, sondern mit der Gestalt der Erdkugel. Sie ist an den Polen abgeplattet, hat also eher die Form eines Ellipsoids als einer Kugel. Um einen Ausschnitt daraus möglichst getreu auf einer Karte darzustellen, werden örtlliche Parameter berücksichtigt. So entstand eine Vielzahl länderspezifischer Ellipsoide, von denen jedes einen bestimmten Namen hat - das sog. "Kartendatum".
In Deutschland ist bzw. war das "Gauss-Krüger-Koordinatensystem" in Verbindung mit dem "Potsdam-Datum" weit verbreitet, dessen Nutzung allerdings auch auf Deutschland beschränkt ist. Weltweit nutzbar und daher seit dem Jahr 2000 auf allen deutschen amtlichen topografischen Karten als blaue Gitterlinien aufgedruckt ist das sog. "UTM-Koordinatensystem" in Verbindung mit dem WGS84-Kartendatum ("World Geodetic System 1984", in Europa auch als "ERTS89" bezeichnet), was dem GPS-Nutzer die Standortbestimmung wesentlich erleichtert.
Fazit
Wer gerne und regelmäßig Rad fährt und dabei nicht nur auf altbekannten Wegen unterwegs ist, sondern es auch reizvoll findet, neue Strecken auszuprobieren, kann die Möglichkeiten, die das GPS bietet, umfassend ausschöpfen und seine Freude am Radfahren noch gewaltig steigern.
Allerdings setzt dies eine Investition in Hard- und Software in Höhe von 150 bis 650 Euro sowie eine gewisse Einarbeitungszeit voraus. Aber auch wer sich ein GPS-Gerät lediglich leiht, um in unbekanntem Gebiet ganz entspannt eine vorher aufgezeichnete Tour nachzufahren, wird den Komfort, den er dadurch gegenüber der Orientierung mittels Karte gewinnt, zweifellos genießen.
Downloads:
- Literatur und Internet-Links für weitere Infos zu GPS (PDF-Datei, 72,73 KB)
- Ausführliche Linkliste zum Thema GPS (PDF-Datei, 103,78 KB)
