Gadgets für Läufer

Wer nutzt was und wie genau sind die Geräte?

29.07.2017
Von Monika Pobiruchin, Martin Wiesner und Richard Zowalla
Ohne Smartphone mit Lauf-App, Fitness-Tracker oder GPS-Sportuhr geht für viele Hobbyläufer inzwischen nichts mehr. Wie genau diese Gadgets eine zurückgelegte Strecke aufzeichnen und wie vergleichbar die erfassten Daten untereinander sind, wollten Mitarbeiter des Studiengangs Medizinische Informatik an der Hochschule Heilbronn wissen. Dazu haben sie Daten von Teilnehmern beim Trollinger Marathon 2016 gesammelt und ausgewertet.

Der Trend zur Selbstvermessung – oft als Quantified Self bezeichnet – scheint mittlerweile in der breiten Bevölkerung angekommen zu sein. Zieht man die jährliche Umfrage des American College of Sports Medicine zu weltweiten Fitness-Trends zu Rate, trifft dies zumindest auf den sportlich aktiven Bevölkerungsteil zu. Demnach werden „smarte“ Begleiter vor allem beim Sport häufig genutzt. Wearables gelten daher als Fitness-Trend Nummer Eins.

Viele sportlich Aktive nutzen Gadgets zur Leistungsmessung.
Viele sportlich Aktive nutzen Gadgets zur Leistungsmessung.
Foto: Warren Goldswain - shutterstock.com

Die Auswahl von Wearables für sportliche Aktivitäten ist insbesondere für das Laufen außerordentlich groß. Sie reicht von kostengünstigen Schrittzählern, Smartphones mit Lauf-Apps bis hin zu Geräten für den professionellen Einsatz wie Triathlon-Trainingsuhren.

Doch zeigen diese Geräte auch die korrekte Anzahl an zurückgelegten Kilometern an? Das wird gelegentlich bezweifelt, etwa wenn Nutzer sozialen Medien von hohen Abweichungen berichten.

Zu klären war daher, ob die Datenerhebung korrekt durchgeführt wird und der Nutzer sich auf die aufgezeichneten Daten zur Laufstrecke verlassen kann. Und wir wollten wissen, welche Geräte sportlich aktive Menschen überhaupt nutzen. Bei der Vielzahl von Geräten und Herstellern im Markt fällt es schwer, ein klares Bild zu gewinnen, welche Modelle aktuell beliebt bzw. weit verbreitet sind. Damit einher geht zugleich die Frage, wie hoch der Anteil der Läufer ist, die keinerlei Technologie während des Trainings oder im Wettkampf nutzen.

Um diesen Fragen nachzugehen, führten Mitglieder der Hochschule Heilbronn und der Projektgruppe Consumer Health Informatics der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS) während des Heilbronner Trollinger Marathons 2016 eine Befragung unter fast 6.900 Teilnehmern durch. Die ausführliche wissenschaftliche Auswertung wurde im Journal of Medical Internet Research mHealth and uHealth publiziert und kann unter diesem Link kostenlos heruntergeladen werden.

Sensorik in Wearables

Zunächst ist es wichtig, sich einen Überblick über die technischen Möglichkeiten zu verschaffen. Aktuelle Smartphone-Modelle und Wearables besitzen eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren. Dazu gehören u.a.

Diese Sensoren erzeugen kontinuierlich Signale, die anschließend in maschinell verarbeitbare Datenpunkte umgewandelt werden. Häufig werden die erfassten Daten mehrerer Sensoren weiterverwendet. Die Aufbereitung der Rohdaten erfolgt durch Kombination geeigneter Algorithmen - siehe Bild 1.

In Smartphones und Wearables eingebaute Sensoren erfassen verschiedenste Signale, die anschließend von Algorithmen weiterverarbeitet und in Apps dargestellt werden
In Smartphones und Wearables eingebaute Sensoren erfassen verschiedenste Signale, die anschließend von Algorithmen weiterverarbeitet und in Apps dargestellt werden
Foto: Monika Pobiruchin

Das Ergebnis der Berechnungen wird entweder direkt auf dem Display des Gerätes oder in einer (Companion-) App angezeigt. Meistens werden die Datenpunkte in den Kontext der sportlichen Aktivität gesetzt: So wird beispielsweise die per GPS aufgezeichnete Strecke mittels Kartenmaterial ansprechend visualisiert oder die Herzfrequenz mit Hilfe farblicher Balken für aktuelle Belastungsintensität dargestellt. Ebenso ist über die bisher erfassten Daten eine Personalisierung auf den einzelnen Nutzer möglich.

Die genauen Details der Verarbeitungsschritte sind jedoch für viele Modelle unbekannt bzw. werden von den Herstellern der Geräte selten öffentlich gemacht. Deshalb ist es wichtig, zu untersuchen, wie smarte Technologie unter Alltagsbedingungen von sportlichen Menschen genutzt wird, um dann die Genauigkeit derartiger Geräte besser einschätzen zu können. Bisher fanden derartige Studien lediglich unter Laborbedingungen oder nur mit geringen Teilnehmerzahlen statt.

Aufbau der Befragung

Die zweiteilige Befragung der Läuferinnen und Läufer fand am 7. und 8. Mai 2016 im Rahmen des Heilbronner Trollinger Marathons statt. Die Laufstrecke über die Halbmarathon- (21,0975 km) und die volle Marathon-Distanz (42,195 km) wurde nach internationalen Leichtathletik-Regeln vermessen. Im Jahr 2016 betrug die offizielle Anmeldezahl des Events knapp 6.900 Läufer.

Im Fokus der Befragung vor dem Lauf lag die Erfassung demografischer Basisdaten (Altersgruppe, Geschlecht, Wettbewerb, Trainingshäufigkeit) sowie die Frage nach den Geräten, die die Teilnehmer nutzen. Nach dem Lauf erfolgte im Zielbereich der zweite Teil der Studie. Die Läufer und Läuferinnen sollten angeben, welchen Kilometerstand ihr Gerät anzeigte. Dies diente der Untersuchung, ob die Sensoren verschiedener Geräteklassen die Laufdistanzen korrekt aufzeichnen.

Marktüberblick

Der durch die Vorbefragung gewonnene Marktüberblick basiert auf mehr als 1.100 ausgewerteten Fragebögen. Unter allen Nennungen konnten sechs Gerätekategorien identifiziert werden:

(G1) Smartphones mit Apps,beispielsweise Apple iPhone 6, Samsung Galaxy S5 mit Runtastic oder Strava
Alltagsgeräte / Consumer-Produkte

(G2) GPS-Laufuhren, beispielsweise Garmin M400, Polar V800
Spezialgeräte zur Trainingsunterstützung beim Laufen, die am Handgelenk getragen werden

(G3) Pulsmesser, beispielsweise Polar RS400
Spezialgeräte zur Trainingsunterstützung ohne Distanzmessung, Monitoring von Vitalparametern

(G4) Smartwatches, beispielsweise Apple Watch, Samsung Gear S2
Mehrzweck- und Lifestyle-Geräte, etwa für Monitoring von Vitalparametern, die am Handgelenk getragen werden und oftmals mit dem Smartphone gekoppelt sind

(G5) Fitnesstracker /-armbänder, beispielsweise Garmin Loop, Polar Vivofit
Lifestyle-Geräte, die am Handgelenk getragen werden, hauptsächlich zum Monitoring von körperlichen Aktivitäten, zurückgelegter Strecke sowie etwa zur Schlafmessung

(G6) Sonstige Geräte, beispielsweise Stoppuhr, Garmin Approach G10
Alle Geräte, die sich nicht in G1 bis G5 eingruppieren lassen wie analoge Stoppuhren oder MP3-Player sowie GPS-Geräte, die nicht vorrangig für die Trainingsunterstützung beim Laufen gedacht sind (Fahrradcomputer, Navigationsgeräte)

Teilweise war die Kategorisierung nicht einfach. Einige Laufuhr-Modelle - etwa die Garmin Forerunner 235 WHR - können mit dem Smartphone des Trägers verbunden werden und Push-Benachrichtigungen empfangen. Dies sind Funktionalitäten, die auch Smartwatches kennzeichnen. War der primäre Zweck eines Gerätes jedoch der Einsatz beim Sport, wurde es in die Kategorie G2 statt G4 eingruppiert.

Die Auswertung der Vorbefragung ergab, dass knapp ein Viertel (23,95 Prozent) der Befragten keine technischen Begleiter beim Lauftraining oder im Wettbewerb nutzt (Bild 2). Am häufigsten trugen Teilnehmer des Trollinger Marathons GPS-Laufuhren am Handgelenk (44,73 Prozent). Smartphones mit kombinierter App waren mit fast 19 Prozent noch relativ häufig vertreten. Smartwatches und Fitness-Tracker waren mit weniger als 4,5 Prozent hingegen weitaus seltener anzutreffen.

Der Hersteller, dessen Geräte die meisten Teilnehmer nutzten, war Garmin (204 Nennungen), gefolgt von Polar (200 Nennungen) und Apple (92 Nennungen). Das Modell, das am häufigsten verwendet wurde, war die Polar M400 (60 Nennungen). Insgesamt war die Palette an eingesetzten Geräten und Apps jedoch sehr breit: Es fanden sich 36 verschiedene Gerätehersteller und 156 unterschiedliche Modelle in den Fragebögen.

Verteilung der eingesetzten Geräte auf die verschiedenen Geräteklassen
Verteilung der eingesetzten Geräte auf die verschiedenen Geräteklassen
Foto: Monika Pobiruchin

Die Verteilung der Apps, die zusammen mit Smartphones eingesetzt werden, zeigte eine starke Fokussierung auf die in der Grundversion kostenlose Running-App Runtastic / Runtastic Pro (130 Nennungen – 70 Prozent). Mit großem Abstand folgten Runkeeper, Nike+ Running und Endomondo - siehe Tabelle 1.

Tabelle 1: Genannte Laufapps in der Vorbefragung (basierend auf 898 Fragebögen)
Tabelle 1: Genannte Laufapps in der Vorbefragung (basierend auf 898 Fragebögen)
Foto: Monika Pobiruchin

Während der Zielbereichsbefragung haben wir 43 Distanzangaben für den Marathon und 214 Angaben für die Halbmarathon-Strecke erfasst. Die Werte der aufgezeichneten Strecken finden sich gemittelt in Tabelle 2.

Erfasste Distanzen der Teilnehmer am Trollinger Marathon. Da die Gerätekategorien G3 und G6 nicht über die technische Ausstattung verfügen, Streckenlängen aufzuzeichnen, sind sie hier nicht vertreten
Erfasste Distanzen der Teilnehmer am Trollinger Marathon. Da die Gerätekategorien G3 und G6 nicht über die technische Ausstattung verfügen, Streckenlängen aufzuzeichnen, sind sie hier nicht vertreten
Foto: Monika Pobiruchin

Detaillierte Auswertungen haben wir anschließend nur für die Halbmarathon-Strecke (21,0975 km) vorgenommen, da hier die meisten Datenpunkte vorlagen. Die mittlere durchschnittliche Abweichung lag für Smartphones bei 0,35 km, für GPS-Laufuhren bei 0,12 km. Bild 3 teugt die jeweiligen kleinsten und größten gemessenen Werte je Gerätekategorie für die Halbmarathon-Strecke. Die Abweichung der gemessenen Werte war bei den GPS-Laufuhren niedriger als bei Smartphones mit App.

Kleinster und größter gemessener Wert je Gerätekategorie. Hinweis: In Kategorie G4 und G5 lagen nur zwei bzw. drei Werte vor
Kleinster und größter gemessener Wert je Gerätekategorie. Hinweis: In Kategorie G4 und G5 lagen nur zwei bzw. drei Werte vor
Foto: Monika Pobiruchin

Diskussion und Ausblick

Die Trolli-Studie 2016 zeigt, dass Smartwatches oder Fitness-Armbänder die Läufer-Community in Süddeutschland noch nicht so stark durchdrungen haben wie es Trendstudien oder auch Berichte in den Medien häufig suggerieren. Stattdessen setzt die Mehrzahl der sportlich Aktiven auf Smartphones mit App oder auf spezialisierte Laufuhren.

Smartphones und Spezialgeräte unterscheiden sich auf der Halbmarathon-Strecke in puncto aufgezeichnete Strecke nur geringfügig voneinander. Zur Verbreiterung der Datenbasis wäre es interessant, die Befragung auch während anderer regionaler oder internationaler Lauf-Events durchzuführen, um etwaige Unterschiede aufdecken zu können.

Die Trolli-Studie wurde 2017 erneut durchgeführt. Der Fokus der zugehörigen Befragung lag auf den Beweggründen, warum Läuferinnen und Läufer smarte Technologie nutzen bzw. nicht nutzen sowie auf Aspekten des Datenschutzes („Mit wem möchte ich Daten teilen?“) und der Datenqualität („Für wie verlässlich halte ich die angezeigten Werte?“).

Die Ergebnisse der 2017er Studie liegen bisher nicht in veröffentlichter Form vor. (PC-Welt)

 

Olaf Barheine

Geräte, die nur ungenaue Messwerte liefern, können für gesundheitlich vorbelastete Menschen, die etwa auf Blutdruck und Herz achten müssen, richtig gefährlich werden. Die Warnhinweise scheinen mir nicht ausreichend.

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