Sportuhren: Krafttraining bringt Pulssensoren an ihre Grenzen
Apple hat eine umfangreiche Studie zur Genauigkeit der Herzfrequenzmessung aktueller Wearables veröffentlicht (PDF(öffnet im neuen Fenster)). Eigentlich soll sie belegen, dass die Apple Watch Series 12 genauer arbeitet als Konkurrenzprodukte.
Für Sportler sind weniger die von Apple herausgestellten Vorteile der eigenen Uhr interessant als die Ergebnisse zu Messproblemen, die grundsätzlich alle Wearables mit optischen Pulssensoren betreffen können.
Die meisten Wearables bestimmen den Puls per Photoplethysmographie (PPG). LEDs beleuchten die Haut, Sensoren registrieren Veränderungen des Blutvolumens. Bewegung, schlechter Hautkontakt oder Veränderungen der Durchblutung können das Signal stören. Gleichmäßige Bewegungen sind deshalb meist einfacher zu erfassen als schnelle oder unregelmäßige.
Genau solche schwierigen Bedingungen hat die Studie untersucht. Neben Outdoor-Laufen und Laufbandintervallen wurden Radfahren, hochintensives Intervalltraining (HIIT) und Krafttraining getestet.
Je nach Sportart entstehen unterschiedliche Fehlerquellen: Beim Laufen kann sich der Sensor an der Schrittfrequenz statt am tatsächlichen Puls orientieren, was als Cadence Lock bezeichnet wird – und tatsächlich häufig vorkommt. Bei HIIT ändern sich Bewegungen und Herzfrequenz sehr schnell.
Beim Krafttraining und Radfahren nennt Apple vor allem den belasteten Griff als Herausforderung. Stark angespannte Unterarmmuskeln und Bewegungen des Handgelenks können die optische Messung erschweren.
Studie mit fast 1.500 Teilnehmern
Besonders relevant ist das bei Übungen mit hoher Griffkraft wie schwerem Kreuzheben, Rudern oder Klimmzügen. Auch unregelmäßige Bewegungen wie beim Boxen oder Tennis gelten generell als schwierig für optische Pulssensoren.
An Apples Untersuchung nahmen 1.460 Personen teil, von denen 1.254 auswertbare Vergleichsdaten lieferten. Getestet wurden neben der Apple Watch Series 12 die Garmin Forerunner 970, Google Pixel Watch 4, Huawei Watch 5, Samsung Galaxy Watch 8, Whoop 5 und der Oura Ring 5.
Letzterer kam beim Krafttraining nicht zum Einsatz, weil Oura selbst davon abrät, den Ring beim Heben von Gewichten zu tragen. Als Referenz verwendete Apple den Polar H10. Der Brustgurt erfasst die elektrische Aktivität des Herzens und ist nicht auf eine optische Messung am Handgelenk angewiesen.
Die Ergebnisse sind mit Vorsicht zu betrachten: Die Studie wurde von Apple konzipiert und durchgeführt und ist keine unabhängige wissenschaftliche Untersuchung. Aufgrund der großen Teilnehmerzahl und der dokumentierten Methodik sind die Daten zu grundsätzlichen Problemen optischer Pulsmessung dennoch interessant.
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