Herzfrequenzmessung beim Fitness-Tracker im Test – die optische Pulsmessung und deren Vorteile und Nachteile

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Eine sehr beliebte und meiner Meinung nach auch eine der wichtigsten Funktionen bei Fitness-Trackern ist die optische Pulsmessung am Handgelenk. Denn viele Träger von Fitness-Armbändern sind am meisten an der Herzfrequenzmessung interessiert. Das kann gesundheitliche Gründe haben oder aus sportlichem Interesse sein.

Moderne Fitness Tracker sind inzwischen sehr gut bei der Pulsmessung im Alltag. Beim Sport leisten sie sich noch Schwächen.

Richtig eingesetzt die optische Pulsmessung am Handgelenk im Alltag und beim Sport relativ genaue Daten zum Puls bzw. der Herzfrequenz geben. Dabei gibt es einige Kritik über die Genauigkeit der Pulsmessung am Handgelenk. Aber es gibt auch viele Nutzer, die davon begeistert sind. Beide Ansichten basieren meist nicht auf Fakten, sondern auf Meinungen und Informationen von Dritten. Deshalb wird bei mir die optische Pulsmessung eines Fitness-Tracker immer in einem standardisierten Verfahren getestet.

Denn oft basiert die Kritik auf Fehlern bei der Nutzung. Denn es liegt nicht immer nur an der Qualität der Sensoren am Armband, sondern oft auch an der falschen Nutzung. Auf was Du dabei achten musst, um wirklich gute Pulsdaten zu bekommen und wie genau dieses Messverfahren ist, das kläre ich in diesem Artikel.

Außerdem zeige ich Dir ganz genau, wie ich bei Fitnesstrackern die Messgenauigkeit der optischen Herzfrequenzmessung teste. Das ganze kannst Du Dir dann in einem Video ansehen.

Warum ist eine Herzfrequenzmessung während des Trainings sinnvoll?

Über die Herzfrequenz kann sehr genau die körperliche Intensität beim Training bestimmt werden. Je nach Trainingsziel ist dabei das Workout in einer bestimmten Pulszone optimal. Viele unerfahrene Sportler trainieren dabei in völlig falschen Pulszonen und erreichen so ihre gewünschten Trainingsziele nicht oder nur mit großer Verzögerung. Deshalb trainieren ambitionierte Hobbysportler und Profis immer nur mit einer genauen Pulsmessung. Denn über die Herzfrequenz kann das sogenannte Pulszonentraining gemacht werden, dass die schnellsten und optimalen Fortschritte garantiert.

Schauen wir uns zuerst einmal die verschiedenen Herzfrequenzzonen und den entsprechenden Trainingseffekt genau an.

TrainingsintensitätPulsbereich
(vom Maximalpuls)
TrainingszoneTrainingsziel
Sehr Leicht50-60 %GesundheitszoneAllgemeine Förderung der Gesundheit
Leicht60-70 %FettverbrennungszoneHier wird der Fettstoffwechsel aktiviert und die Grundlagenausdauer verbessert
Moderat70-80 %Fitnesszone / Aerobes TrainingDie aerobe Fitness wird gesteigert und die Ausdauerleistungsfähigkeit wird verbessert
Intensiv80-90 %anaerobe Zone / anaerobes TrainingTraining für einen maximalen Leistungszuwachs und eine Verbesserung der Laktattoleranz
Maximal90-100 %Die Wettkampfzone oder maximales TrainingVerbesserung der maximalen Leistung

Aus der Tabelle wird unmittelbar klar, dass ein zielorientiertes Training nur sinnvoll bei einer Messung des aktuellen Puls ist. Nur so kann während des Workouts die Intensität sinnvoll gesteuert und angepasst werden.

Damit wird nicht nur das Trainingsziel möglichst schnell erreicht, sondern es wird auch eine Unter- bzw. Überanstrengung vermieden.

Gerade Anfänger tendieren dazu viel zu intensiv anzufangen, um dann ganz schnell das Training abbrechen zu müssen, da sie quasi unmittelbar in der Trainingsintensität intensiv landen. Ein untrainierter Körper kommt schon bei objektiv geringeren Anstrengungen in diesem Bereich. Deshalb ist es gerade für Anfänger besonders wichtig hier einen Blick darauf zu haben. Gerade bei Sportarten wie Laufen, die sehr anspruchsvoll sind, sieht man Anfänger bereits nach wenigen Minuten stehen bleiben, da sie totale Überanstrengung haben und der Puls viel zoch für ihren Trainingsstand ist. Jeder bekennt ja den Begriff des „Überpacens„.

Im Video: Test der Pulsmessung beim Xiaomi Mi Band 4

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Pulsmessung am Handgelenk oder doch besser ein Brustgurt

Eines gleich vorweg: mit einem guten Brustgurt und einer guten Pulsuhr (Sportuhr) wirst Du immer viel bessere Ergebnisse erzielen, als mit jedem verfügbaren Fitness-Tracker. Allerdings ist das nicht ganz billig. Denn eine gute Sportuhr kostet mehrere 100 € und ein guter Brustgurt auch noch mal 50-100 €. Wer nicht gleich ganz so viel investieren möchte, der kann einmal mit einem bezahlbaren Fitness-Tracker einsteigen.

Die Messung am Handgelenk

Aber es gilt auf jeden Fall folgende Regel: die Pulsmessung mit einem Brustgurt ist bei einer guten Ausstattung nahezu 100 % genau. Die Pulsmessung am Handgelenk ist bei guten Sportuhren teilweise ziemlich genau, aber eben nicht 100% exakt. Bei Fitness-Trackern ohnehin nicht. Diese haben ein paar Schwächen, die ich später aufzeigen werde. Denn die Sensoren sind qualitativ nicht ganz so gut und es gibt in der Regel auch nur zwei LED-Lichter.

Der Vorteil von einer Pulsmessung über einen Fitness-Tracker am Handgelenk ist einfach die günstige und bequeme Art die Messung vorzunehmen. So kann ein Fitness-Armband auch den ganzen Tag getragen werden und auch im Alltag der Ruhepuls gemessen werden. Und zwar permanent.

Deshalb tragen viele Personen aus Gesundheitsgründen einen Fitness-Tracker, um permanent den eigenen Puls im Auge zu haben. Denn gerade im Alltag ist die Messung sehr genau, wie Du in meinen Testberichten in den Videos sehen kannst. Hier zeige ich den Vergleich zwischen der Messung mit einem sehr genauen Pulsoximeter und dem entsprechenden Fitness-Tracker.

Die Schwächen der optischen Pulsmessung

Neben den von mir gleich gezeigten Problemen bei der Messgenauigkeit der optischen Pulsmessung am Handgelenk, gibt es auch auf technischer Seite einfach ein paar Nachteile. Denn das Messverfahren ist bis heute nicht ganz exakt. Auch nicht bei teuren Sportuhren. Wer exakte Daten will, der muss immer zu einem genaueren Verfahren greifen. Beim Sport ist das meist ein Brustgurt, kann aber auch ein Ohrclip sein.

So sollte der Fitness-Tracker nicht am Handgelenk sein. Der Abstand zur Haut ist viel zu groß.

Außerdem gibt es noch Faktoren, die die Messgenauigkeit weiter beeinflussen

Dazu gehört:

  1. Der Fitness-Tracker sitzt nicht richtig am Handgelenk (gehe ich gleich drauf ein)
  2. Der Pulssensor ist verschmutzt
  3. Der Benutzer hat eine stärkere Behaarung am Arm im Bereich der Messung
  4. Die Haut ist sehr dunkel an der Messstelle
  5. Die Temperatur beeinflusst ebenfalls die Messung bei der optischen Herzfrequenzmessung
  6. Bei schnellen Armbewegungen sinkt die Messgenauigkeit (gehe ich gleich drauf ein)
  7. Tätowierungen im Bereich der Messung
So ist es besser …

So funktioniert die optische Herzfrequenzmessung am Handgelenk

Die optische Pulsmessung am Handgelenk arbeitet über Pulssensoren am Fitness-Tracker. Hier ist bei den meisten Geräten ein optischer Sensor mit zwei LED-Lampen eingebaut. Die Messung erfolgt durch die Durchleuchtung der Blutgefäße am Handgelenk mit dem LED-Licht. Je nach Blutvolumen, dass hier durch die Blutgefäße fließt, wird das Licht reflektiert oder absorbiert. Bei reflektierenden Licht misst der Sensor die Veränderungen des Blutvolumens und kann nun daraus die Herzschläge pro Minute, also die Herzfrequenz, messen.

Der Sensor bei der Arbeit

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Ist der Nutzer beim Sport und trainiert, dann werden die Blutgefäße erweitert, weil beim intensiven Training das Herz stärker arbeiten muss und mehr Blut vom Herzen in den Körper transportiert. Denn in den Muskelzellen wird mehr Sauerstoff benötigt und Abbaustoffe müssen abtransportiert werden. Über diese Veränderung im Blutvolumen kann die optische Pulsmessung den Puls bestimmen und hat hier auch die größte Schwäche des Verfahrens.

Die größte Schwäche des Messverfahrens

Denn bei intensiven Trainingseinheiten, wo von einer durchschnittlichen Belastung auf eine hochintensive Belastung gewechselt wird, kommt es hier zu deutlich wahrnehmbaren Verzögerungen. Das konnte ich in meinen Testberichten ebenfalls immer beobachten.

Ein Beispiel: beim Intervalltraining wird öfters zwischen verschiedenen Pulsbereichen gewechselt, um den gewünschten Trainingseffekt zu verstärken. Eine gute Pulsmessung mit Brustgurt erkennt den schnellen Anstieg und Abfall sofort. Ein optisches Pulsmessverfahren am Handgelenk nicht. Hier kommt es zu einer Verzögerung und daher kommt die häufige Kritik an diesem Messsystem. Allerdings ist diese Verzögerung bei meinen Tests zwischen 30 Sekunden bis 1 Minute gewesen. Dann stimmt der Puls wieder und man hat dazwischen eben keine genauen Daten.

Hier sieht man die deutliche Verzögerung nach einer intensiven Belastung

Bei ambitionierten Sportlern nicht geeignet

Ist man natürlich ein ambitionierter, semiprofessioneller Sportler oder sogar ein Profisportler, dann ist das Messverfahren nicht geeignet. Allerdings frage ich mich schon öfters warum jemand der in der Woche dreimal 45 Minuten joggen geht unbedingt sekundengenaue Pulsdaten braucht. Ich denke hier kommt der „Nerd“ bei den Freizeitsportlern durch, die ohnehin meist nicht richtig und konsequent trainieren. Aber das ist nur meine Meinung.

Für mich persönlich reichen diese Messverfahren absolut aus. Trainiert man über mehrere Minuten auf einer höheren Intensität, dann zeigt der Fitness-Tracker wieder die genaueren Daten an und ist hier auch wieder zu ziemlich akkurat, wie ich bei eigenen Tests feststellen konnte. Allerdings variiert das natürlich stark von Modell zu Modell. Deshalb teste ich das immer bei jedem Fitness-Tracker wieder im gleichen Verfahren.

Hinweis von Alex: Falls Du einen günstigen und trotzdem ziemlich genauen Fitness-Tracker sucht, dann schaut Euch unbedingt das Mi Band 4 von Xiaomi an. Das konnte mich durchaus überzeugen und kostet jetzt gerade gerade mal um die 30 €. Und ganz offen gesagt: auch wenn ihr 80 € bezahlt bekommt ihr keine genaueren Daten. Hier müsste wirklich zu einer teuren Sportuhr greifen mit Brustgurt.

Meine Tipps für optimale Messgenauigkeit bei der Messung am Handgelenk

Noch mal deutlich gesagt: Ihr werdet mit einer Pulsmessung am Handgelenk keine 100 % akkuraten Daten bekommen. Gerade bei Intensitätsspitzen und bei Übergängen von verschiedenen Intensitätsbereichen im Training gibt es eine deutliche Verzögerung und eben dann Ungenauigkeiten. Allerdings spielt das bei vielen Nutzern von Fitness-Armbändern sowieso keine Rolle, da sie die Armbänder komplett falsch tragen und sich dann wundern, warum die Daten überhaupt nicht stimmen oder gar nicht erst erhoben werden.

Worauf Du achten musst für eine möglichst genaue Messung:

Die Trageposition am Handgelenk

Wer seinen Fitness-Tracker möglichst lose am Handgelenk herumbaumeln lässt, der bekommt überhaupt keine Pulsdaten oder zumindest nur irgendwelche Fantasiedaten. Denn um den Puls über den Blutfluss messen zu können, muss der Sensor natürlich möglichst auf der Haut aufliegen und dort relativ gut fixiert sein. Nur dann kann über das Licht die Veränderung im Blutfluss genau erfasst werden.

Die optimale Trageposition am Handgelenk mit ca 2 Finger breit vom Knochen weg.

Die optimale Position für das Armband sehr ihr auf dem folgenden Foto. Es sollte nicht ganz unten am Handgelenk getragen werden, wie es die meisten machen, sondern ein Stück weiter oben. Als Faustregel gilt hier ca. zwei Finger breit über Deinem Handgelenkknochen. Dann bekommst Du deutlich bessere Pulsdaten.

Die richtige Fixierung am Handgelenk

Neben der Trageposition ist auch der Halt wichtig für die Messung. So sollte der Fitness-Tracker nicht zu fest, noch zu locker auf der Haut liegen. Wenn ihr in viel zu fest auf die Haut presst, dann wird die Blutzirkulation behindert. Dadurch stimmt auch die Messung nicht. Trägt man das Armband zu locker, dann dringt das LED-Licht nicht tief genug ein, um den Blutfluss mit hoher Messgenauigkeit erfassen zu können. Ebenfalls problematisch ist dann die Erfassung des reflektierenden Lichts über den Sensor, weil der Abstand zur Haut zu groß ist.
Das Armband sollte also durchaus auf der Haut anliegen, aber nicht sich sehr eng an fühlen.

So sollte der Pulssensor am Handgelenk anliegen
Mein Tipp: im Alltag kann man das etwas lockerer tragen, gerade wenn man keine permanente Pulsmessung aktiviert hat. Im Training sollte man das Armband etwas anziehen, damit der Hautkontakt ständig gegeben ist.

Die Rolle der Bewegungsintensität beim Sport

Bei intensiven Bewegungen der Arme verliert der Sensor häufiger den Kontakt zur Haut und damit zur Messung. Denn Fitness-Tracker werden in Hinblick auf Ausdauersportarten hergestellt. Hier trifft man meistens auf eine relativ gleichmäßige Bewegung, wie man das beispielsweise beim Joggen oder Walken hat. Aber auch hier gilt natürlich: wer wie wild mit den Armen um sich schmeißt, was man ja teilweise beobachten kann, der bekommt hier keine genauen Daten.

Übrigens sind gute Sportuhren für diese starken Bewegungen ausgelegt. Beispielsweise beim Schwimmen oder bei intensivem Kraftsport. Diese sind in der Lage trotzdem das reflektierende Licht wieder zu erfassen und auszuwerten.

Prüfe den Sensor auf Verschmutzungen vor dem Training

Vor dem Training sollte man kurz den Sensor auf der Unterseite des Armbands ansehen und von Schmutz befreien, falls welcher dort sein sollte. Denn sowohl auf den LED-Lampen, als auch auf dem Sensor ist es wichtig eine saubere Oberfläche zu haben für perfekte Messergebnisse. Das gleiche gilt übrigens wenn der Sensor nass ist. Das ist übrigens auch ein Grund wieso Fitness-Tracker beim Schwimmen den Puls in aller Regel nicht messen können, da im Wasser die Zusammenarbeit zwischen Licht und Reflexionen auf den Sensor nicht funktioniert.

Der Pulssensor und die LEDs sollten sauber sein.

Mein Fazit zur optischen Herzfrequenzmessung

Bei meinen Tests kann ich immer wieder feststellen, dass die Pulsmessung am Handgelenk inzwischen ziemlich gute Daten liefert. Sie sind ein brauchbarer Messwert, um für die meisten Personen ein sinnvolles Training zu ermöglichen.

Im Alltag liefern sie – je nach Modell – sehr genaue Daten mit denen gesundheitsbewusste Nutzer ausreichend versorgt sind. Bei bewegungsintensiven Sportarten, mit einer ständigen Veränderung der Intensität, wird es allerdings schwierig für die optischen Pulssensoren und sie liefern in den Übergangsphasen von hohem zu niedrigem oder niedrigem zu hohen Puls unbrauchbare Werte. Die Anpassung dauert einige Sekunden. In der Regel 30-60 Sekunden, meiner Erfahrung nach.

Sportler die in Pulszonen trainieren und auf genaue Herzfrequenzmessungen vertrauen müssen, sollten definitiv zu einer guten Sportuhr mit Brustgurt greifen (hier auf mindestens 4 LEDs achten). Allerdings gibt es tatsächlich auch Pulsuhren die mit bis zu 6 Dioden ausgestattet und sehr hochwertigen Sensoren am Handgelenk haben. Damit liefern sie sehr gute und präzise Pulsmessungen. Trotzdem würde ich zu einem Brustgurt raten.

Hallo, ich bin Alex und schreibe hier auf meinem kleinen Blog. Wenn ich nicht gerade beim Laufen einen Fitness-Tracker im Test habe, dann findest Du mich vielleicht im Fitness-Studio mit meinen Freunden beim Training. Schon lange faszinieren mich die Möglichkeiten der Fitness-Armbänder, Smartwatches und Sportuhren zur Selbstoptimierung im Alltag und Verbesserung der Trainingseinheiten beim Sport. mehr über mich hier

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