Outdoor-Equipment zum Thema Orientierung: GPS-Systeme, Kompasse und Karten

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Outdoor-Equipment zum Thema Orientierung: GPS-Systeme, Kompasse und Karten

Für alle Outdoorfreunde, die sich auf eine längere Zeit in der Natur einstellen, sind Instrumente zur Bestimmung des eigenen Standortes sowie zur Orientierung und Navigation unerlässlich. Schon seit alters her ist der Kompass und die Karte für diesen Zweck genutzt worden. Seit geraumer Zeit wird allerdings auch die moderne Satellitennavigation zur Orientierung genutzt. Welche Instrumente Sie auch immer in diesem Bereich abseits der großen Straßen verwenden wollen, eines haben alle gemeinsam. Karten, Kompasse und GPS-Geräte müssen den witterungsbedingten Anforderungen gerecht werden. Robuste und geschützte Hardware ist also ein Muss.

Dieser Ratgeber wird sich im Folgenden mit diesen Navigationsinstrumenten beschäftigen. Dabei geht es in einem ersten großen Teil um die Orientierung per GPS. Der Ratgeber erklärt die Grundlagen und Grundprinzipien und erläutert verschiedene Navigationsstrategien und -geräte. In einem zweiten Teil soll das klassische Equipment zur Orientierung und Navigation unter freiem Himmel skizziert werden.

Moderne Orientierung dank GPS

GPS, das Global Positioning System, ist mittlerweile aus dem Outdoorbereich nicht mehr wegzudenken. Einige Bereiche des Outdoorsports wären ohne GPS-Empfänger geradezu nicht denkbar. Geocaching beispielsweise ist eine Art elektronische Schnitzeljagd. Verstecke („Geocaches") werden dabei mithilfe geografischer Koordinaten im Internet veröffentlicht. Mittels GPS-Empfängern werden diese dann gesucht.

Die Funktionsweise von GPS-Navigation – GPS in der Praxis

War GPS ursprünglich zur Verwendung im Militär für die Positionsbestimmung gedacht, ist es seit vielen Jahren auch im zivilen Bereich im Einsatz. GPS basiert dabei auf einer Reihe von Satelliten, die mithilfe von Radiosignalen ihre aktuellen Positionen sowie die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Durch die verschiedenen Signallaufzeiten können GPS-Empfänger dann ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen. Theoretisch sind hierfür mindestens drei Satelliten erforderlich. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, das mindestens vier Satelliten genutzt werden müssen, damit die genaue Zeit im GPS-Empfänger bestimmt werden kann.

Kontakt mit mindestens 4 Satelliten

Damit dieser immer mit mindestens vier Satelliten in Kontakt steht, werden 24 Satelliten genutzt, die die Erde in einer Höhe von insgesamt 20.200 Kilometern umkreisen. Jeweils mindestens vier Satelliten müssen sich auf jeweils einer der sechs Bahnebenen bewegen, die um die Erde herumführen. Bei sehr guten Empfangsbedingungen schwankt die Genauigkeit der Positionsbestimmung zwischen 5 und 20 Metern. Viele der heutigen GPS-Empfänger können hingegen Korrektursignale empfangen, die die Genauigkeit noch etwas erhöhen kann. Diese liegt dann sogar zwischen einem und drei Meter.

Solche optimalen Empfangsbedingungen werden jedoch oft nicht erreicht. Die GPS-Funkwellen der Satelliten breiten sich im fast optischen Bereich aus. Das bedeutet, dass entsprechende GPS-Empfänger einen unverstellten „Sichtkontakt" zu den Satelliten besitzen sollten. Die Positionsberechnung kann damit durch starke Dämpfungen, durch Reflexionen und dem Empfang von zu wenigen Satelliten beeinträchtigt werden. In eng bebauten Stadtgebieten oder in Tälern ist der Sichtkontakt zum Himmel eingeschränkt. Hier treten ebenfalls Reflexionen auf. Im Wald etwa kommen Dämpfungseffekte (beispielsweise aufgrund eines dichten Blätterdaches) hinzu.

Die Hardware: GPS-Empfänger

Heutige GPS-Empfänger können einen Schätzwert für die Genauigkeit der Positionsbestimmung anzeigen. Bei einigen Modellen werden sogar Warntöne ausgegeben, wenn der Empfang schlecht ist oder die Genauigkeitsangabe nicht richtig arbeitet. Im Vorfeld des GPS-Empfängerkaufs sollten Sie sich die Frage stellen, welchen Typ Sie bevorzugen. Hierbei gibt es zwei unterschiedliche Empfängerarten:

Egal, für welche Variante Sie sich entscheiden, grundsätzlich gilt erst einmal: Ein langlebiger Akku sowie ein robustes, wasser- und schmutzgeschütztes Gehäuse sind sehr wichtig. Geht man nach diesen Kriterien, fallen die meisten Smartphones schon einmal heraus. Dennoch haben Sie durchaus Vorteile. Das betrifft insbesondere ihre Multifunktionalität. Mit einem GPS-fähigen Smartphone besitzt man ein einziges Gerät, mit allen erdenklichen Orientierungs- und Kommunikationsfunktionen. Internet, Kalender, Terminplaner, Wörterbücher, Rechner, Wettervorhersage, Foto- und Filmapparat, Taschenlampe, Kompass, Straßennavi und Karten gehören bei Smartphones zum Standard.

Die geringe Akkulaufzeit ist jedoch der wesentliche Nachteil. Weiterhin ist die Displaybeschaffenheit bei manchen Modellen nicht ausreichend, um bei starkem Sonnenlicht alles in erkennbarem Grad wiederzugeben. Auch die zumeist fehlende Robustheit der Phones muss ihnen negativ ausgelegt werden, spezielle Outdoorphones einmal ausgenommen.

Wissenswertes über die Funktionen von GPS-Empfängern

Ein klassischer Outdoor-GPS-Empfänger hingegen ist nur auf eine einzige Funktion hin ausgelegt. Hier kann man eigentlich nicht viel falsch machen. Solche Empfänger sind robust gebaut und wetterfest. Alle wichtigen Grundfunktionen für die Outdoor-Navigation sind vorhanden. Für die Straßennavigation sind sie hingegen weniger geeignet. Zumeist besitzen sie keine Sprachausgabe und haben nur eine begrenzte Displaygröße.

Die Grundfunktionen eines klassischen GPS-Empfängers sind:

  • die Navigation nach definierten Wegpunkten, nach Routen und Tracks. Dabei sind diese frei editier- und angleichbar.
  • Navigation mithilfe von Karten.
  • Navigation mithilfe eines Kompass.
  • Sowohl das Koordinatensystem als auch das Kartendatum sind einstellbar.
  • eine Computerschnittstelle, meistens USB.
  • Einige Modelle bieten zusätzlich einen barometrischen Höhenmesser.

Mittels der Kartenseite des GPS-Empfängers werden die selbst erstellten Wegpunkte und Routen auf einer zweidimensionalen Karte angezeigt. Bei Karten unterscheidet man zwischen „Basemaps" und „Kartendarstellung". Bei einer Basemap handelt es sich um eine vorinstallierte Karte auf dem Gerät. Wird in der Produktbeschreibung des Herstellers jedoch „Kartendarstellung" als Eigenschaft angegeben, ist das Gerät in der Lage, digitale Karten nachzuladen und zu installieren.

GPS-Empfänger für den Einsteigerbereich sind zumeist mit einem passiven und kontrastreichen S/W- bzw. Graustufendisplay ausgestattet. GPS-Empfänger mit „Kartendarstellung" verfügen zumeist über die deutlich energieintensiveren, aktiven Farbdisplays. Diese lassen sich jedoch bei direktem Lichteinfall oftmals nur schwer lesen. Auch Touchscreendisplays haben ähnliche Schwierigkeiten, trotz der Möglichkeit, die Hintergrundbeleuchtung manuell wie automatisch anzugleichen.

Welche Art der Bedienung können Sie wählen?

Die Bedienung des Empfängers sollte man sich ebenso gut durch den Kopf gehen lassen. Es gibt Geräte mit Tasten, mit Wippschaltern oder eben mit Touchscreendisplays. Beachtet werden sollte bei Touchscreens in jedem Fall: Die Bedienung mit angezogenen Handschuhen ist nur schwer möglich. In dieser Hinsicht sollten Schalter und Knöpfe auch groß genug sein.

Größe und Gewicht des Empfängers spielen ebenfalls keine geringe Rolle. Große und schwere, dabei aber sehr leistungsfähige Geräte bleiben eher zu Hause. Kleine und miniaturisierte Exemplare machen oft Abstriche beim Funktionsumfang und bei der Bedienbarkeit. Ein Kompromiss aus beidem ist optimal.

Wichtig: die Frage des Akkus im GPS-Gerät

Neben Größe und Gewicht spielen der Akku und dessen Leistungskraft eine entscheidende Rolle. Lithiumakkus besitzen eine sehr hohe Energiedichte und liefern eine ausreichende Leistung. Doch Achtung: Sind sie über mehrere Tage in der Natur unterwegs, ist eine Möglichkeit zum Wiederaufladen oft nicht gegeben. Halten Sie daher nach Geräten Ausschau, die neben einem Akku auch die Möglichkeit normaler Batteriespeisung besitzen. Einer der bekanntesten Hersteller ist Garmin.

Kartenwerke für den Outdoor-Bereich

Kommen wir nun zu den klassischen Hilfsmitteln der Orientierung im Outdoorbereich. Hier ist zunächst die Karte zu nennen. Wie in sehr vielen Bereichen ist die digitale Revolution dabei, die „analoge" bzw. papierene Karte zurückzudrängen.

Doch auch hier lassen sich bestimmte Eigenschaften ins Feld führen, die die Papierkarte ihrem virtuellen Pendant voraushat. Das betrifft zum Beispiel die Versorgung mit Strom. Ist der Akku leer, nützt auch die detaillierteste, digitale Karte nichts mehr. Karten aus Papier sind in vielen Fällen auch praktischer. Muss man sich bei digitalen Karten unter Umständen erst noch mit dem betreffenden Schnittstellengerät auseinandersetzen, ist die Papierkarte sofort und schnell zur Hand. Letztendlich ist die Papierkarte auch um einiges langlebiger, nur aufgrund ihres Materials.

Von Nachteil ist jedoch zumeist, dass normale Karten für den Outdoorbereich nicht in der Weise aktualisierbar sind, wie es bei digitalen Karten der Fall ist. Die Bestimmung der eigenen Position ist zwar in Kombination mit einem Kompass möglich, jedoch weniger schnell als per GPS. Hierzu legt man den Kompass auf die Karte und dreht diese soweit, bis die Kompassnadel nach Norden zeigt. Um die Position zu bestimmen, müssen markante Punkte in der Landschaft ausfindig gemacht werden. Man vergleicht die Blickrichtung mit der Karte. Aus dem Schnittpunkt der Sichtlinien ist ersichtlich, wo man steht.

Für den Outdoorbereich werden eine ganze Reihe verschiedener Kartenwerke angeboten. Diese unterscheiden sich besonders durch den jeweiligen Anwendungszweck bzw. die jeweilige „Outdoor-Sportart". Hier sind beispielsweise Karten für das Boot, für Radfahren oder Wanderkarten auf dem Markt. Diese Karten sind dabei mit Informationen versehen, die für die jeweilige Fortbewegungsart bzw. für die Navigation wichtig sind.

Praktisch und verlässlich: der Kompass

Ein weiteres klassisches Hilfsmittel, was zur Orientierung und Navigation genutzt werden kann, ist der Kompass. Wie bereits kurz beschrieben, ist er zusammen mit einer Karte ein ideales Werkzeug, um die ungefähren eigenen Standort zu bestimmen. Wichtig hierbei ist nur die Auflösung der Karte selbst. In vielen elektronischen Geräten wie auch Smartphones sind Kompasse als Software vorhanden, die die verschiedenen Sensoren des Gerätes nutzen.

Der „normale" Magnetkompass als einzelnes Gerät ist jedoch nach wie vor im Einsatz. Von ihm existiert ein breites Angebot am Markt. Seine Grundkonfiguration besteht aus einem drehbaren Zeiger, der aus einem magnetischen Material gefertigt ist. Das Gehäuse des Kompasses ermöglicht es dem Zeiger indes, sich möglichst reibungsarm darin zu bewegen. Häufig werden für die Nadel Edelsteine wie Rubin oder Saphir verwendet.

Im Gehäuse selbst ist in aller Regel eine Winkelskala angebracht. Der Zeiger richtet sich nach dem Erdmagnetfeld aus. Dessen Feldlinien verlaufen in den meisten Fällen in einer Nord-Südrichtung. Abweichungen können dabei relativ genau gemessen werden. Diese können dann auch in manchen topografischen Karten überprüft werden.

Kompasse gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Kleine, taschenuhrähnliche Kompasse sind schon für ein paar Euro zu haben. Für die richtige Anwendung im Outdoorbereich sollten Sie jedoch auf etwas robustere Modelle zurückgreifen. Das obere Ende der Preisskala liegt im dreistelligen Bereich. Kaufen Sie aber nicht die Katze im Sack. Testen Sie den favorisierten Kompass im Vorfeld selbst aus.

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