Hallo

Ich nutze den Tacho mit Höhenmesser schon eine ganze Weile und bin bislang immer davon ausgegangen, dass die Geräte nur absolute Werte relativ ungenau wiedergeben (können). Aber jetzt ist mir aufgefallen, dass auch relative Messungen nicht besser sind.
Auf einer (~50km) Strecke, die ich mehrmals pro Woche fahre, reichen die jeweils gemessenen Höhenmeter von 94 bis 125 (viel mehr gibt das Berliner Umland hier leider nicht her ^^). Also eine Streuung von reichlich 25%.
Sind das Abweichungen, die Messart-bedingt bei allen barometrischen Geräten normal sind? Oder kennt/habt ihr Geräte die genauer sind?
(Das die absoluten Werte 'Wetterabhängig' sind ist mir klar)

Gruß
Horst

ich habe den VDO MC 2.0 WR (der übrigens auch gerne mal bei Dauerregen ausfällt..)

Hallo Horst,

die besseren Geräte sind temperaturkompensiert.

Grüße
Andreas

Vielleicht hat ja die hohe prozentuale Abweichung was mit den geringen Absolutzahlen zu tun ?
Ich hatte den MC 1.0, und bei meiner Hausrunde mit ca 400 HM waren selten mehr als 5%-10% Unterschied
LG
Christian

Und du meinst, obwohl die Abweichung kaum was mit Temperaturschwankungen zu tun haben kann, sind die kompensierten Geräte besser?

Das es an den kleinen Werten liegt... vielleicht..
Naja - man kann die Uhr ganz gut zum Eier kochen nutzen, ansonsten ists wohl mehr Zahlenspielerei als richtiges messen.

Ich nehme an Du meinst kumulierte Höhenwerte, also die Summe aller Änderungen unterwegs, wenn Du "relative" Höhenwerte schreibst. Das wäre dann hauptsächlich ein Problem im Flachland. Manche Modelle addieren jede Änderung im 1m-Bereich, was dann zu stark erhöhten Werten führen kann.
Das ist z.B. der Fall, wenn der Höhenmesser auf einer horizontalen Strecke mehrfach zwischen zwei Werten hin- und herspringt, weil der Luftdruck gerade im Bereich der kritischen Grenze zwischen den beiden Werten liegt. Da kann man dann leicht einige Höhenmeter sammeln, die aber gar nicht da sind. Bei anderen Bedingungen springt die Anzeige dann wieder nicht, weil der Druck nicht im Bereich der Grenze zwischen zwei Anzeigewerten liegt: dann hast Du auf dem selben Teilstück null Höhenmeter.
Fazit: Im Flachland taugen die kumulierten Angaben in der Regel nicht.

Grüße

zaher

Also ich meine, dass mein Tacho da konstantere Werte liefert.

Eine partielle Erklärung könnten allerdings schon Wetteränderungen sein. Laut Wikipedia ist mal eine Änderungen von 100hPa innerhalb von 23h (bei einem Taifun) beobachtet worden, das wären 4hPa pro Stunde. Über den Tag schwankt der Luftdruck auch um bis zu 1hPa (welche aber von den wetterbedingten Änderungen deutlich überlagert werden). Ein hPa entspricht etwa einer Höhenänderung von 8m. Letztlich sollte der dadurch bedingte Fehler darüber abschätzbar sein, wie viel sich Anfangs- und Endhöhe (so der Ort identisch ist) voneinander unterscheiden.

Eine mögliche Zweite Erklärung liegt wieder darin, dass die Luftdruckmessung einem statistischen Rauschen unterliegt. Je nach Algorithmus der Messung wird dieses Rauschen bei der Höhenmeterberechung mit "integriert" (was man eigentlich nicht möchte, denn dieses träte auch auf, wenn man exakt auf gleicher Höhe fahren würde) und es liegt eben in der Natur einer stochastischen Störung, dass diese mal stärker, mal geringer ausfällt.

Das haben wir auf dem Wintertreffen 2012 in Plötzky gut beobachten können. Es herrschte ein böiger Wind. Die meisten Tachos haben auf der nahezu flachen Strecke viel zu viele Höhenmeter angezeigt. Vermutlich haben sie die Luftdruckschwankungen aufgrund der Windböen für Steigungen gehalten. Die meisten Navis hingegen haben sehr wenige Höhenmeter angezeigt, die haben die Luftdruckschwankungen korrekt interpretiert.

Laut Aussage einiger erfahrener Forumsmitglieder (deren Namen mir entfallen sind) passiet das bei Wind häufiger, bei Windstille hingegen nicht.

Gruß
Thoralf

Würde ich so nicht stehen lassen wollen - das hängt eben von einer guten Programmierung des Tachos ab. Aber in der Tat muss man da abwägen zwischen:
- Rauschen mit addieren (was du oben beschriebst)
- oder Rauschen sehr stark wegglätten, dabei aber in Kauf nehmen, dass man auch die ein oder andere reale Steigung (Deich rauf/runter, etc.) nicht berücksichtigt.
Beides gleichzeitig zu haben (absolute Robustheit gegenüber stochastischen Effekten und sehr hohe Genauigkeite der Höhenmetermessung) ist nicht wirklich möglich.

Trotzdem triffst du mit deinem Fazit einen richtigen Punkt: Im Flachland ist es ziemlich egal, ob die Runde nun 90hm oder 120hm hatte - sie war im wesentlichen flach.
Ob ein Pass 900hm oder 1200hm hoch ist, ist im Gebirge schon wesentlich entscheidender und wird wohl auch von den meisten Geräten entsprechend genauer detektiert.

Um die 100 Höhenmeter bei 50 km Strecke ist jedenfalls quasi eben. Da können auch Luftdruckschwankungen über die Zeit eine Rolle spielen. Aber tröste Dich, die Höhenmeter-Aufsummierung mittels Geräten, die dafür nur GPS-Daten benutzen, ist keine wirkliche Alternative, die ist noch deutlich ungenauer.

Ich glaube an der Stelle meinte er schon die Messung bezüglich eines genormten Ausgangsniveaus, d.h. unten am Berg wird Höhe X gemessen, oben Höhe Y. Misst du den nächsten Tag Höhe X und Y, dann können sich diese deutlich unterscheiden, die Differenz X-Y sollte aber nahezu identisch sein. Allerdings beziehen sich die Angaben danach (9?hm vs 12?hm) dann schon auf die "Höhenmetermessung", also die Summation aller Änderungen.

Wenn ich das Ausgangsposting lese, dann habe ich eher den starken Eindruck, dass die kumulierten Höhenmeter einer Tour gemeint sind (fette Markierung von mir):



Gruß
Uli

Letztlich ist diese Unterscheidung zweitrangig denn die "kummulierten Höhenmeter" sind letztlich ja auch nur eine Summation der "relativen Änderungen" zu vorhergehenden Zeitpunkten. In beide geht der Fehler der absoluten Höhenmessung (welcher in erster Linie durch den sich täglich ändernden Luftdruck bedingt ist) nicht ein. Dieses Wissen habe ich beim Fadenersteller unterstellt/aus dem Beitrag herausgelesen.

Ich sehe keinen Unterschied zwischen den Aussagen!?
An einem Tag messe ich zwischen X und Y kummulierte 94hm, an einem anderen sind es 125hm. Ist das präziser?

Danke für eure Erklärungen. Ich gehe dann mal davon aus, dass ich die gemessenen 30000hm aus dem letzten Urlaub (mit kleinem Flachlandanteil) nicht mit +/-25% angeben muß

Hallo Horst,
ich habe mal eine mehrfache Messung der selben Streckung gemacht - allerdings am selben Tag. Da gab es nur minimale Abweichungen. Genau genommen habe ich aber einen anderen Aspekt untersuchen wollen - und zwar, welcher Tacho die akkumlierten Höhenmeter besser berechnet. Das ist in der Tat das größere Problem als die Streuung des selben Gerätes zu verschiedenen Zeitpunkten. Leider habe ich keine Messungen an verschiedenen Tagen gemacht. Da ich aber auch sonst einen Überblick über meine Höhendaten habe: Sofern ich den selben Tacho verwende, ist die Streuung bei identischen Strecken über die Jahre hinweg nicht signifikant. Es kann zwar in Einzelfällen mal größere Abweichungen geben, im Mittel erreicht sie aber weniger als 10 %. Das kleine "Wettrennen" von Sigma und Ciclomaster findest du hier.

Weiß ich nicht. Ich habe dich von Anfang an verstanden.

Ich hab das Anliegen eigentlich auch verstanden, sorry, wenn ich da für Verwirrung gesorgt habe.

OT: Ich hab die Verwirrung mal als Anlass genommen altes Experimentalphysikwissen aufzufrischen: Misst man die Höhe über den Luftdruck (ohne den wetterbedingen Luftdruck zu kennen), so begeht man einen großen systematischen Fehler. Dieser hat ein Vorzeichen und verschwindet, wenn man Differenzen zwischen verschiedenen Messewerten bildet (um diesen Effekt ging es oben). Der verbleibende Fehler (von Differenzen von Messwerten) wird aber nicht relativer Fehler genannt (das wäre eine prozentuale (und keine absolute) Abweichung vom Realwert sondern sollte irgendwie anders benannt werden.
Die Ermittelung der "Höhenmeter"/"kummulierten Höhendifferenzen"/etc. ist rein fehleranalytisch allerdings noch deutlich schwieriger zu behandeln, da eben eine einfache Addition der Differenzen der Höhenmesswerte nicht verwendet werden kann (man würde sonst den oben "verbliebener Fehler" genannten Fehler, für den ich keinen besseren Namen weiß, aufsummieren was nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis zu hohen Abweichungen von den realen Werten führt), sondern in der Praxis ausgefeiltere Algorithmen zum Einsatz kommen. Aber egal wie ausgefeilt diese Algorithmen auch sind, in ihnen sollte der unvermeidbare systematische Fehler bei der absoluten Höhenmeterberechung keine Rolle spielen. Insoweit ist memys Erstaunen über die beobachteten Abweichungen zunächst schon berechtigt.



So kann man das kurz zusammenfassen

Eben. Daher schrieb ich ja:

Nicht nur die. Wenn sich wetterbedingt der Luftdruck während deiner Fahrt ändert ergibt das auch mehr oder weniger Höhenmeter.

Ich fürchte um das wirklich in den Griff zu bekommen müsste man die unterwegs gemessenen Luftdruckwerte protokollieren und dasselbe ortsfest. Dann könnte man die wetterbedingten Änderungen einigermaßen rausrechnen.

Ach ja, eine richtige Fehlerechnung, wie in der Messtechnik üblich, wäre auch noch nützlich. Damit man weiß wie sicher/unsicher das gemessene/berechnete Ergebnis wirklich ist. Da vertut man sich als Laie schnell bezüglich der Größenordnung.

Abends kommst Du auf 400 m Höhe an, morgens startest Du auf 500 m - ohne das Rad bewegt zu haben. Diese barometrische Höhenmessung ist was für Witzbolde.

Der Fehler ist im Flachland normal in dieser Höhe. Wenn Du in hügeligem Gelände unterwegs bist dann wird die Genauigkeit der Höhenmeterberechnung seeehr viel genauer- dann ist auch die Abweichung zwischen verschiedenen Geräten sehr viel geringer.

Flachlandstrecken eigen sich daher hervorragend um den Berechnungsalgorithmus eines Höhenmessers zu überprüfen und eventuell weiter zu verbessern (wenn man sowas selber programmiert).

Barometrische Höhenmesser sollten eigentlich immer temperaturkompensiert sein- ich kenne gar keine anderen Sensoren, daher ist sicherlich immer an diesen Tachos eine Temperaturanzeige dran (ist ein "Abfallprodukt" desselben Sensorchips)?

Viele Grüße von
Jens.

Genau um diesen Effekt ging es oben ja. Allerdings sind für den Luftdruck relativ schnelle, starke Luftdruckschwankungen eher unüblich. Eine Wetterlage mit vielen Böen mag da der merklichste Ausnahmefall sein.


Ja, das ginge, ist aber völlig realitätsfern, da du viel zu viele Messstationen benötigen würdest. Wenn du bedenkst, welch kleine lokale Ausdehnung Böen haben, dann wird deutlich wie engmaschig die Luftdrucksmessstationen stehen müssten.


Das Problem ist hierbei den Fehler gut genug zu charakterisieren. Dieser hängt wie mehrfach angeklungen von der Wetterlage und von untergeordneter Bedeutung auch noch von solchen Dingen wie der Tageszeit ab (Wikipedia).

Die eignet sich auch aus meiner Sicht nur für die Ermittlung der Höhenmeter und als Nebeneffekt der aktuellen Steigung. Die Höhenmetermessung ist aber sehr viel genauer als die Ermittlung mit GPS.

Die Änderung der Starthöhe gegenüber der Endhöhe vom Vorabend nutze ich nur als Zusatzwert zur Wettervorhersage (=Luftdruckänderung!).

Viele Grüße von
Jens.

Nein, Du weißt dann dass der Luftdruck über Nacht gefallen ist. Ist mitunter eine interessante Information. Dass man barometrische Höhenmesser prinzipbedingt bei Luftdruckänderungen nachstellen muss sollte doch allgemein bekannt sein.

Grüße

zaher

Worauf Schorsch berechtigt hinweist ist allerdings, dass diese Luftdrucksänderung Abend-Morgen genauso auch während des nächsten Radeltag stattfinden kann und sich entsprechend bei entsprechender Radelzeit bei den "Höhenmetern" niederschlägt - das sollte man zur Interpretation wissen. Allerdings sind da Unterschiede von 100hm sehr untypisch und treten nur bei krassen Wetterumschwüngen auf, für "Witzbolde" sind die Werte deshalb lange noch nicht.

wenn man ein wenig Wissen darüber hat und damit umgehen kann, ist das nichts für Witzbolde, sondern eine durchaus brauchbare Methode. Die Höhenmessung via GPS mag im Flachland seine Vorteile haben, hat aber im Gebirge seine ausgeprägten Tücken. Man muss halt die physikalischen und technischen Grenzen kennen, dann sollte man als Reiseradler mit beiden Methoden brauchbare Ergebnisse bekommen (und damit umgehen) können.

Die Aufsummierung von Höhenwerten einer Strecke ist noch einmal ein eigenes Thema; hier liegt die Problematik in der Größe der gemessenen und aufaddierten Einheiten. Je kleiner diese Einheiten sind, umso größer werden tendenziell die Fehler bzw. Abweichungen.

Hans

Ist es nicht so, daß zB in den Sigmas und den VDOs redundante Systeme verbaut sind, die gerade das verhindern sollen? Anders kann ich mir die extrem unterschiedlichen Höhenmeterangaben zu meinem älteren Ciclo nicht erklären. (Wobei ich gefühlsmäßig letzteren eher im Recht wähne.... )

Was meinst du mit "redundanten Systemen"? Dem systematischen Fehler durch Luftdruckschwankungen kann kein Fahrradcomputer entgehen. Dies geht nur mit regelmäßiger Eichung/Nivellierung der realen Höhe, welche z.B. über GPS möglich wäre. Die Unterschiede zwischen deinen Tachos resultieren wohl aus verschiedenen Algorithmen der Höhenmeterberechnung, ich glaube aber nicht, dass sich die zugrundeliegenden Chips zur Luftdruckmessung wesentlich unterscheiden.

Ich hatte Andeutungen bei Sigma (der BC 2209 hat angeblich eine "Sonderfunktion", die das ständige Kalibrieren "nahezu unnötig" mache) so interpretiert, daß das Gerät evtl zwei Sensoren hat, einen, der normal den Luftdruck mißt, einen zweiten, der den ersten "kontrolliert", kA, wie genau. Aber vielleicht ist das auch Unsinn.

Bei Cateye sollte das durch umschaltbare Betriebsarten ausgeglichen werden. Im Tachometermodus sollten Druckänderungen ignoriert werden, wenn der Tacho mangels Achsimpulsen in Ruhestellung war. In der Praxis hat es allerdings nie funktioniert.

Hallo Andreas,

Du kannst ganz sicher davon ausgehen, daß immer je Gerät nur ein Sensor verbaut ist- die Dinger sind relativ teuer, für so einen kleinen Tacho recht gross und benötigen auchnoch Strom.

Aber die Auswertung der Messdaten kann extrem unterschiedlich erfolgen.

So ein Sensor enthält einen eigenen kleinen Prozessor welcher die Messwerterfassung und die Kommunikation mit dem Prozessor des Gerätes (z.B. Tacho) übernimmt. Man fragt also den Sensor nach aktuellem Druck oder Temperatur. Dabei kann man einen Mittelwert aus x Messungen übermitteln lassen (z.B. Abfrage alle 3s mit einem Mittelwert aus 2 Messungen oder aus 30 Messungen).

Je öfter ich nachfrage und je mehr Messungen zur Mittelwertbildung nötig sind umso mehr Strom wird verbraucht-> der erste Konflikt bei knappen Stromresourcen.
Die Temperatur ist dabei für den Sensor intern zwingend erforderlich- ohne das Wissen über seine eigene Temperatur in seiner Druckdose kann er den Luftdruck nicht ermitteln.

Wenn man jetzt z.B. jede Sekunde einen Mittelwert aus 30 Druckmessungen erfragt dann schwankt dieses Ergebnis ohne reale Druckänderung um einen Betrag welcher etwa 0.5m Höhenänderung entspricht.

Das bedeutet, daß dieser Höhenwert noch nicht direkt zum Rechnen verwendet werden sollte (sonst würde ja alle 2s etwa 1hm dazugeschummelt werden!).

Deshalb wird der erhaltene Messwert z.B. erstmal mit dem letzten Messwert gemittelt- oder mit dem Mittelwert aus den letzten beiden Messungen, oder..... hier kommen die nächsten möglichen Unterschiede hinzu.

Dann sollen ja (vor allem wegen der eigenen Messungenauigkeit!) so ganz kleine Wellen im Boden nicht mitgezählt werden. Bei VDO musst Du mindestens 3m Höhenänderung am Stück haben damit die Höhenmeteraufaddierung beginnt (dann aber mit korrekten 3m!). Bei Ciclo schienen mir eher 5-10m nötig zu sein. Damit werden alle Bodenwellen unter der Auslösehöhe nicht mitgezählt- ein weiterer wesentlicher Unterschied in der Berechnung einzelner Geräte.

All diese Unterschiede wirken sich hauptsächlich im Flachland aus, wenn eben Hügel unter 3hm oder unter 10hm im Fahrprofil enthalten sind.

Viele Grüße von
Jens.

Danke, das fand ich jetzt sehr erhellend!

Ja, so erlebe ich das auch. Ergänzend noch: Ändert sich das Wetter schlagartig, bedeutet das bei mir auch oft einen Unterbruch der Etappe (Gewitter, Regenfront usw.). Fährt man nach Wetterberuhigung wieder weiter, hat sich zwar der Luftdruck vielleicht stark geändert, dabei wurde das Rad aber nicht bewegt, also auch nicht gemessen. Danach geht es wieder bei geringen Luftdruckschankungen weiter. Hartgesottene Allwetterradler haben da leider mehr Messproblem als die Sonnenscheinkönige.

veloträumer,
Sonnenscheinprinz

Nen Denkfehler der rasch passiert, ist, es braucht sich das Wetter gar nicht mal deutlich zu ändern, es genügt wenn man auf der Tour die Isobarengrenzen durchfährt. Erschwerend kommt meist noch hinzu, dass sich diese Isobaren ja auch während der Tour weiter über das Land bewegen und der Faktor Zeit auch wichtig ist.
Und, je enger die Isobaren beisammen liegen, um so windiger ist es. Etwaiger Wind kann also auch ein Indikator für erhöhte Ungenauigkeit sein.

Insgesamt ergeben sich eine Reihe von Faktoren, die mit den einfachen Mitteln, die dem gewöhnlichen Reisenden zur Verfügung stehen, nur sehr schwer beizukommen sein dürfte.

Nee, das stimmt so m.E. nicht. Dass ein einfacher Tacho das nicht bringt, mag sein.

Wie ich aber weiter oben schon schrieb, kann ein leistungsfähiges Outdoornavi sehr wohl Luftdruckschwankungen erkennen und rausrechnen. Ich hatte diesbezüglich mit meinem Garmin Dakota 20 noch keine Probleme.

Gruß
Thoralf

Das Thema wird in Rennfahrerkreisen immer mal wieder diskutiert. Folgendes Beispiel bei einem Radrennen über 183 Kilometer und 1273 Höhen Metern zeigten die Verschiedenen Tachos fast alle das gleiche an egal welches Model oder Hersteller plus minus 10 Meter vielleicht. Die Firma Polar ist unübertroffen der genauste Hersteller, das sind einfach Erfahrungswerte. Dieselbe Radstrecke zu einem anderen Zeitpunkt gefahren bringt ein anders Ergebnis zu Tage. Das beweist eindeutig das es sehr Wetter abhängig ist. Die Werte schwanken dann um bis zu 100 Höhen Metern im Vergleich zum Renntag. Des weiteren ist zu beachten das der Drucksensor ein Verschleißteil im Tacho ist, durch eindringenden Dreck wird die Membrane beschädigt und die Messung mit der Zeit ungenau. Dies bestätigen auch die Hersteller. Eine Firma hat deshalb sogar ein Service um dies auszutauchen oder zu reparieren.
vg

wer gern unterwegs seine Neigungen zu meteorologischem Gehirnjogging auslebt, mag das gerne tun. Zusätzlichen Lustgewinn brächte es vielleicht auch, die Durchschnittsgeschwindigkeit selber per Rechenschieber zu berechnen, indem man die gefahrene Strecke durch die an der Armbanduhr abgelesene Zeit teilt.

Ich persönlich - ich mag da etwas eigen sein - neige allerdings mehr zu knappen und schnellen Informationen. Und wenn ein Gerät dazu nicht in der Lage ist, sollte der Hersteller wie beispielsweise VDO fairerweise drauf hinweisen. Mein Auto-Billignavi hat mit der korrekten Höhenanzeige jedenfalls keine Probleme.

Da bin ich aber neugierig, wie dein Auto-Billig-(oder Teuer-) Navi die Höhenmeter einer Fahrt berechnet.
Leider ist es so: die Physik hat ihre Grenzen; da brauche ich mich noch gar nicht mit schwierigen technischen Spezifikationen auseinander setzen. Das gilt sowohl für die barometrische wie die satellitengesützte Höhenmessung.

Hans

Hans' Statement bleibt nicht viel hinzuzufügen - sowohl die Höhenmessung per Luftdruck als auch jene per GPS unterliegt gewissen Einschränkungen (auch wenn dein Navi was anzeigt, wenn du in einer tiefen Schlucht fährst oder wenn gerade alle GPS-Satelliten von dir aus gesehen in einer Reihe stehen, dann kannst du die Güte der Höhenmessung mit dem Navi genauso vergessen.). Das ist übrigens bei jedem Messgerät so. Ein Thermometer misst meist auch nicht auf 0,1°K genau, selbst wenn es dies per Anzeige vorzugaukeln versucht. Und auch dem elektrischen Messschieber nehme ich den 1/100sten mm Messgenauigkeit nicht wirklich ab. Dein Tacho muss zur Durchschnittsberechnung die Fahrzeit berechnen - dies ist auch mit einem Fehler verbunden, da der Sensor nicht erfassen kann, ob das Rad schon steht, oder sich nur ganz langsam dreht (und daher keine Signale vom Magneten kommen. Sind diese Geräte deswegen gleich nutzlos? Nein!
Richtig ist, dass bei einem guten Messgerät eigentlich eine Aussage zur Messgenauigkeit dazugehört - nur hatten wir weiter oben schon, dass die Messgenauigkeit bei der Höhenmeterberechnung eben von der Wetterlage abhängt - die Frage ist daher schon, was man da angeben möchte? Den Worst-Case? Damit wäre auch nicht so viel geholfen, da die Messgenauigkeit eben bei einer stabilen (und daher eher typischen) Wetterlage deutlich höher ist.

Kappe und schnelle Infos gibts in der Zeitung mit den 4 Buchstaben, nur leider bleibt bei der Verknappung auch gern die halbe Wahrheit auf der Strecke. Interessant, dass dieser Verlust dir bei der barometrischen Höhenmessung auffällt, bei der GPS-gestützten nicht.

Keine Ahnung, wie das bei VDO ist, aber im Allgemeinen wird bei barometrischen Höhenmessern darauf hingewiesen, dass die Messwerte prinzipbedingt gewissen Schwankungen unterliegen und keine absolute Wahrheit darstellen. Vielleicht solltest Du Dir nochmal die Anleitung zu Deinem Gerät durchlesen?

Grüße

zaher