Eine Smartwatch mit Pulsmessung ist für viele Hobbysportler fixer Bestandteil der Ausrüstung und gesundheitsbewusste Menschen schätzen die permanente Überwachung wichtiger Vitalparameter. Doch wie präzise und zuverlässig sind die Messungen wirklich? Kann man den Uhren vertrauen oder ist Skepsis durchaus angebracht? In diesem Ratgeber findest Du alle Antworten
Wie misst eine Smartwatch den Puls
Eine Smartwatch wendet für die Pulsmessung die sogenannte Photoplethysmographie (PPG) an. LED Lampen, die an der Gehäuserückseite verbaut sind, senden Licht aus, das die Hautoberfläche durchdringt. Das Hämoglobin im Blut absorbiert das Licht je nach Blutvolumen unterschiedlich stark. Ein Fotodetektor misst die daraus schwankende Lichtreflexion. Mittels Algorithmus lassen sich daraus Systole/Diastole ableiten und damit die Herzfrequenz in Schlägen pro Minute errechnen.
Wie genau misst eine Smartwach den Puls?
In den letzten 10 Jahren hat sich die Wissenschaft dieser Frage mehrfach angenommen und dazu eine Reihe interessanter und aufschlussreicher Untersuchungen durchgeführt.
Hier eine kleine Auswahl dazu
- Studie der Cleveland Clinic „Genauigkeit tragbarer Herzfrequenzmesser in der Herzrehabilitation„
- Studie der Duke University „Untersuchung von Ungenauigkeitsquellen bei tragbaren optischen Herzfrequenzsensoren„
- Studie veröffentlicht im American College of Cardiology „Genauigkeit tragbarer Herzfrequenzmesser während des Trainings“
Obwohl verschiedenste Geräte auf sehr unterschiedliche Art und Weise getestet wurden, war das Ergebnis im Wesentlichen immer das Gleiche
| Studie | Design / Stichprobe | Referenz | Zentrale Ergebnisse | Praktische Aussage |
|---|---|---|---|---|
| Etiwy et al. 2019, Accuracy of wearable heart rate monitors in cardiac rehabilitation pmc.ncbi.nlm.nih | Vier Wearables bei Patient:innen mit kardiovaskulären Erkrankungen in der Phase-II/III-Reha pmc.ncbi.nlm.nih | ECG bzw. elektrodengestützter Brustgurt pmc.ncbi.nlm.nih | Die Genauigkeit der optischen Handgelenk-Messung variierte stark; kein getestetes Wearable war so genau wie der Brustgurt. Die Geräte unterschätzten tendenziell die Herzfrequenz und lieferten gelegentlich Ausreißer pmc.ncbi.nlm.nih. | Für Reha und andere Situationen, in denen exakte Werte wichtig sind, ist der Brustgurt die bessere Wahl pmc.ncbi.nlm.nih. |
| Bent et al. 2020, Investigating sources of inaccuracy in wearable optical heart rate sensors | Mehrere Wearables unter verschiedenen Bedingungen, Fokus auf Ursachen von Messfehlern | Vergleich verschiedener Wearables und Aktivitätsbedingungen, nicht primär ein einzelner Brustgurt als Hauptfokus | Keine statistisch signifikanten Unterschiede über Hauttöne hinweg, aber deutliche Unterschiede zwischen Geräten und Aktivitätsarten. Der absolute Fehler war während Aktivität im Mittel etwa 30% höher als in Ruhe | Die Fehlerquelle ist vor allem die Situation: Bewegung und Aktivität verschlechtern die Messung stärker als der Hauttyp |
| ACC 2017, Wrist-worn heart rate monitors less accurate than standard chest strap | Fünf populäre Handgelenk-Tracker bei verschiedenen Belastungen | ECG und Brustgurt | Der Brustgurt war am genauesten. Die Handgelenk-Geräte waren am besten bei niedriger Laufband-Intensität und am schlechtesten bei hoher Belastung, besonders auf dem Crosstrainer. Fehler konnten sowohl nach oben als auch nach unten gehen | Für Alltag und lockeres Training okay, für präzise Trainingssteuerung klar unterlegen gegenüber dem Brustgurt |
Die Messdaten der optische-elektrische Pulsmessung sind im Vergleich zu einem EKG-Gerät oder einem Pulssensor mit Brustgurt wensentlich ungenauer. Im Ruhezustand oder bei wenig intensiven Aktivitäten ist der Messunterschied deutlich geringer als bei hochintensiven Aktivitäten.
Vergleich Smartwatch vs. Brustgurt beim Intervall Training
Ich teste schon seit mehr als 10 Jahren Smartwatches und Sportuhren direkt in meinem Training und überprüfe dabei regelmäßig die Genauigkeit der Pulsmessung.
Dabei stellte ich fest, daß die optische Pulsmessung am Handgelenk im Laufe der letzten Jahre weiterentwickelt und deutlich verbessert wurde, weshalb die Messdaten im Vergleich zu einem Brustgurt wesentlich präziser sind.
Hier beispielhaft die Messergebnisse von 5 Modelle, die ich den letzten Monaten testete im direkten Vergleich zum Brustgurt. (In den jeweiligen Testberichten findest Du auch Diagramme in denen die Messdaten während des gesamten Trainings miteinander verglichen werden. )
| Modell | durchschnittl. HF | maximale HF | zum Testbericht |
|---|---|---|---|
| Amazfit Active 3 | 133 bpm | 156 bpm | Amazfit Active 3 Test |
| Brustgurt Garmin HRM Pro | 134 bpm | 158 bpm | |
| Coros Pace 4 | 139 bpm | 165 bpm | Coros Pace 4 Test |
| Brustgurt Garmin HRM Pro | 140 bpm | 165 bpm | |
| Garmin Venu 4 | 133 bpm | 156 bpm | Garmin Venu 4 Test |
| Brustgurt Polar H10 | 133 bpm | 157 bpm | |
| Suunto Race 2 | 136 bpm | 167 bpm | Suunto Race 2 Test |
| Brustgurt Garmin HRM Pro | 136 bpm | 167 bpm | |
| Huawei Runner 2 | 142 bpm | 169 bpm | Huawei Runner 2 Test |
| Brustgurt Garmin HRM Pro | 144 bpm | 173 bpm |
Die Daten meiner Tests zeigen deutlich, daß die optisch-elektrische Pulsmessung inzwischen auch bei anspruchsvollen Aktivitäten, bei denen die Intensität stark schwankt, in der Lage ist präzise Messungen bereit zu stellen.
Das gilt aber nicht für alle Aktivitäten.
Smartwatches messen den Puls präzise, aber nicht immer
Obwohl die optische Pulsmessung in den letzten Jahren deutlich verbessert wurde, gibt es noch immer eine lange Liste an Sportarten, bei der diese Messmethode völlig ungeignet ist.
Hier meine Empfehlung, wann Du Pulsmessung am Handgelenk verwenden kannst und wann Du besser einen Brustgurt nutzen solltest.
| Mit Pulsmessung am Handgelenk | Mit Brustgurt |
|---|---|
| Laufen | Krafttraining |
| Radfahren | Crosstraining / HIIT/ Zirkeltraining/ Bodyweight |
| Wandern/ Nordic Walking | Kampfsport |
| Bergsteigen | Fussball |
| Indoor – Laufband | Schwimmen |
| Indoor – Radfahren | Tennis/ Padel |
| Crosstrainer/Stepper | |
| Pilates/ Yoga | |
| Langlauf/ Skifahren/ Snowboard | |
| generell alle Ausdauersportarten |
Drei häufige Gründe für eine ungenaue Messung?
Im Laufe des letzten Jahrzehnts wurden einige Ursachen für die fehlende Genauigkeit der optischen Pulsmessung ermittelt.
- Tätowierungen
- dunkle Haut
- starke Behaarung,
- verschmutzte Sensoren
- äußere Temperatureinflüsse
Gemäß meiner Erfahrungen gibt es aber drei wesentliche Ursachen für Fehlmessungen
- schlechter Sitz der Uhr am Handgelenk
- abgewinkelte Handgelenke
- Aktivitäten, bei denen die Arme und Hände stark beansprucht werden
So trägst Du Deine Smartwatch richtig
Ein weiterer Grund für Fehlmessungen ist die Trageweise der Uhr am Handgelenk. Häufig wird die Uhr zu locker oder zu straff getragen, oder sie befindet sich an der falschen Position.
Beachte beim Anlegen der Uhr folgende Empfehlungen
- Idealerweise wird die Smartwatch zwei Finger breit von der Handwurzel entfernt – also knapp über dem Handgelenk – getragen.
- Die Uhr sollte einen stabilen Sitz haben und nicht am Handgelenk herumrutschen. Im Idealfall bewegst sich die Haut unter der Smarwatch etwas mit, wenn Du die Uhr nach oben oder unten verschiebst.
Tipp: Ich habe mit Nylon Armbändern bisher die beste Erfahrungen gemacht. Armbänder aus diesem Material ermöglichen einen stabilen und festen Sitz der Uhr am Handgelenk, ohne daß dabei der Tragekomfort beeinträchtigt wird.
Handgelenke und Arme als Fehlerquelle
Besonders beim Krafttraining werden bei verschiedenen Übungen die Handgelenke abgewinkelt (bspw. Liegestütze) oder die Muskulatur der Arme stark beansprucht ( bspw. Klimmzüge). Beides wirkt sich erfahrungsgemäß auf die Genauigkeit der Pulsmessung aus.
Ähnliches gilt auch für andere Sportarten wie Rudern, Turnen oder diverse Disziplinen aus der Leichtathletik.
Fazit
Die optisch-elektrische Pulsmessung wurde in den letzten Jahren permanent verbessert, weshalb derart ausgestattete Fitness Tracker und Smartwatches inzwischen präzise und zuverlässige Messwerte liefern.
Doch das gilt eben nicht immer. Sowohl persönliche und individuelle Faktoren wie auch äußere Einflüsse können sich auf die Messpräzision auswirken. Ebenso ist es entscheidend, bei welchen sportlichen Aktivitäten, die Pulsmessung am Handgelenk zum Einsatz kommt.
Unabhängig davon müssen wir uns aber auch immer vor Augen halten, daß es sich bei Fitness Trackern oder Smartwatches um keine geeichten medizinischen Geräte handelt und wir daher auch keine absolute Präzision erwarten dürfen/sollten – egal wieviel die Uhr gekostet hat.
Vielmehr stellen uns Wearables mehr oder weniger genaue Messwerte zur Verfügung, die dazu diesen unsere Aktivitätspensum, aktuellen Fitnesslevel und Leistungspotenzial besser einschätzen zu können. Jedoch handelt es sich dabei immer nur eine Orientierung und niemals um ein ärztliches Attest.
FAQ- Häufige Fragen zur Pulsmessung
Smartwatches messen den Puls per Photoplethysmographie (PPG): LED-Lampen auf der Gehäuserückseite senden Licht in die Haut, das Hämoglobin im Blut absorbiert es je nach Blutvolumen unterschiedlich stark. Ein Fotodetektor misst die schwankende Lichtreflexion, ein Algorithmus errechnet daraus die Herzfrequenz in Schlägen pro Minute.
Im Ruhezustand und bei moderaten Ausdaueraktivitäten wie Laufen oder Radfahren liefern moderne Smartwatches präzise Werte, die mit einem Brustgurt vergleichbar sind. Bei hochintensiven oder unregelmäßigen Bewegungen – Krafttraining, HIIT, Kampfsport – steigt die Messabweichung deutlich. Mehrere Studien (u. a. Cleveland Clinic, Duke University) bestätigen: Je höher die Intensität und je stärker die Armbewegung, desto ungenauer die Messung.
Bei allen Sportarten, bei denen die Arme und Hände stark beansprucht werden oder die Handgelenke abgewinkelt sind: Krafttraining, HIIT, Crosstraining, Kampfsport, Fußball und Tennis. Auch beim Schwimmen ist ein Brustgurt die zuverlässigere Wahl. Für Ausdauersportarten wie Laufen, Radfahren oder Wandern reicht die Handgelenkmessung in der Regel aus.
Die häufigsten Ursachen sind ein schlechter Sitz der Uhr am Handgelenk, abgewinkelte Handgelenke während des Trainings und Aktivitäten mit starker Arm- oder Handbeanspruchung. Seltener spielen individuelle Faktoren wie Tätowierungen, sehr dunkle Haut oder stark behaarte Handgelenke eine Rolle. Ein fester Sitz zwei Finger breit über der Handwurzel verbessert die Messgenauigkeit deutlich.
Nein – Smartwatches sind keine geeichten Medizingeräte und ersetzen keine ärztliche Diagnostik. Die Messwerte sind als Orientierung geeignet, um Trainingsintensität und Fitnesslevel einzuschätzen. Für medizinische Fragestellungen – etwa bei Herzrhythmusstörungen oder in der Rehabilitation – ist ein EKG oder zertifiziertes Medizingerät zwingend erforderlich.
