02. September 2025

Die Genauigkeit von Fitnesstrackern im Test: Schritte, Kalorien und Herzfrequenz beim Radfahren

Fitnesstracker sind aus dem Alltag vieler Fitnessbegeisterter nicht mehr wegzudenken. Mit der Messung von Schritten, Herzfrequenz und Kalorienverbrauch versprechen die technischen Helfer einen umfassenden Überblick über die tägliche Aktivität und Gesundheit. Doch wie zuverlässig sind diese Messungen wirklich? Fitnesstracker bieten viele Funktionen, doch nicht alle liefern präzise Werte.

Fitnesstracker liefern Zahlen im Sekundentakt - zu Schritten, Kalorien, Schlaf und Stress. Klingt exakt, ist es aber oft nicht. Hinter den vermeintlich präzisen Werten stecken Schätzformeln, die mehr versprechen, als sie halten können. Wir zeigen, welche Messungen wissenschaftlich umstritten sind und wie ihr besser damit umgeht. Ein Fitnesstracker lässt sich auch beim Sport zuhause optimal einsetzen.

Kalorienverbrauch: Eine oft überschätzte Größe

Fitnesstracker berechnen den Kalorienverbrauch auf Basis von Algorithmen, die Bewegung, Puls und Körperdaten wie Gewicht oder Alter berücksichtigen. Eine Studie der Stanford University zeigt, dass selbst die besten Tracker den Kalorienverbrauch um bis zu 27 Prozent überschätzten - bei manchen Geräten lag die Abweichung sogar bei 93 Prozent.

Tatsächlich sind die Angaben zur Kalorienverbrennung oft extrem ungenau. Eine umfangreiche Studie hat sich die Genauigkeit verschiedener Fitnesstracker im Labor angesehen und sie miteinander verglichen. Die Geräte wurden hinsichtlich ihrer Kalorienverbrauchsdaten bei verschiedenen Aktivitäten getestet. Die Studie zeigte, dass der Kalorienverbrauch beim Laufen und Gehen im Schnitt um 31 % überschätzt wurde. Noch drastischer fiel das Ergebnis beim Radfahren aus: Hier wurden die verbrannten Kalorien im Durchschnitt um 52 % zu hoch berechnet. Das bedeutet, wenn deine Uhr dir nach einer Radtour sagt, dass du 500 Kalorien verbrannt hast, waren es in Wirklichkeit eher 250 Kalorien.

Die Ungenauigkeit von Fitnesstrackern hängt mit der Art und Weise zusammen, wie diese Geräte den Kalorienverbrauch berechnen. Meistens nutzen sie Herzfrequenzdaten, Bewegungssensoren und Algorithmen, um Schätzungen zu erstellen. Allerdings gibt es viele individuelle Faktoren - wie Alter, Geschlecht, Körperzusammensetzung und Fitnessniveau -, die von den Trackern nicht präzise erfasst werden. Dadurch kommt es zu erheblichen Abweichungen.

Ein weiterer Grund für die Abweichungen liegt in der Standardisierung der Algorithmen. Diese basieren oft auf Durchschnittswerten, die für eine große Bandbreite an Menschen gelten sollen, aber nicht genau auf jeden Einzelnen zutreffen.

Wie Fitnesstracker den Kalorienverbrauch berechnen

Die Berechnung des Kalorienverbrauchs funktioniert ein bisschen anders, bedient sich im Grundsatz aber des selben Ansatzes - der Zuhilfenahme von Durchschnittswerten und darauf aufbauender Berechnungen. Während für die Berechnung der zurückgelegten Distanz die Körpergröße (zur Ermittlung der Schrittweite) entscheidend war, kommen bei der Berechnungs des Kalorienverbrauchs die anderen Angaben zur Person (Geschlecht, Alter und Gewicht) noch hinzu. Mit diesen Daten kann der Grundumsatz eines Menschen berechnet werden.

Grundumsatz

Der menschliche Organismus verbrennt zu jeder Zeit Kalorien, auch wenn er ruht. Vor diesem Hintergrund beschreibt der Grundumsatz die Menge an Energie, die ein Mensch bei völliger Ruhe und nüchternem Zustand (d.h. mit leerem Magen) bei einer Temperatur von 28 Grad Celsius zur Aufrechterhaltung der Körperfunktionen verbraucht. Die Angabe erfolgt in Kalorien (oder kcal). Für den Grundumsatz gibt es verschiedene Berechnungsansätze, so dass auch die Ergebnisse ein wenig voneinander abweichen. Obgleich der Grundumsatz, also die Menge benötigter Energie für einen ganzen Tag angegeben wird, lässt sich der Verbrauch pro Stunde einfach durch Division berechnen. Das funktioniert, weil angenommen wird, dass beim Nichtstun der Energieumsatz stets gleich hoch ist.

Metabolisches Äquivalent

In der Regel möchte ein Besitzer eines Fitness Trackers jedoch nicht wissen, wie viel Energie (in Form von Kalorien) er im völligen Ruhezustand verbrennt, sondern die Anzahl der zusätzlich verbrannten Kalorien durch sein Mehr an Aktivität. Nun ist bekannt, dass beim Sport mehr Kalorien verbrannt werden, als beim Spazieren. Um unterschiedliche Aktivitäten in Hinblick auf den Energieverbrauch zu vergleichen, bedient man sich des metabolischen Äquivalents (engl. metabolic equivalent of task; MET). Die in MET angegeben Werte beziehen sich immer auf den Grundumsatz, so dass die Berechnung des Kalorienverbrauchs leicht ermittelbar ist. Ein MET von z.B. 2 gibt an, dass eine Aktivität zweimal mehr Kalorien verbrennt, als im völligen Ruhezustand.

Grundlage für die Berechnung ist der MET der jeweiligen Aktivität:

Aktivität	MET
Ruhezustand	1
Langsames Gehen	3
Fahrradfahren	6
Schneller Dauerlauf	12

MET - Metabolisches Äquivalent (Beispiel)

Beispiel: Ein 35 Jahre alter Mann mit einer Körpergröße von 190 cm und einem Körpergewicht von 90 Kilogramm hat einen Grundumsatz von 2.012 kcal/Tag. Das entspricht einer benötigten Energie von ca. 84 kcal/Stunde. Wenn diese Person nun nicht ruht, sondern langsam geht, erhöht sich der Energieverbrauch:

Gehen: 84 kcal/h * 3,0 = 252 kcal/h

Durch sportliche Aktivität, z.B. schneller Dauerlauf setzt die Person erheblich mehr um:

Dauerlauf: 84 kcal/h * 12,0 = 1008kcal/h

Als besonders schwierig erweist sich die Messung des Kalorienverbrauchs, die sich als die ungenaueste Kategorie herausstellt. Im Durchschnitt erreichen die Tracker nur eine Genauigkeit von 56,6 Prozent, wobei die Apple Watch mit 71,0 Prozent am besten abschneidet. Garmin liegt mit einer Genauigkeit von 48,0 Prozent auch hier zurück. Der Kalorienverbrauch wird von zahlreichen Faktoren wie Schlafqualität und Muskelmasse beeinflusst, was die Messung komplex und anfällig für Ungenauigkeiten macht.

Herzfrequenzmessung: Brauchbare Werte unter Vorbehalt

Bei der Herzfrequenzmessung liefern viele Fitnesstracker durchaus brauchbare Werte - zumindest unter bestimmten Bedingungen. Die meisten Modelle arbeiten mit optischen Sensoren (Photoplethysmographie, PPG), die mithilfe von Lichtreflexion minimale Volumenveränderungen in den Blutgefäßen messen. In Ruhe oder bei gleichmäßiger Aktivität wie Gehen oder Joggen sind die Werte meist im akzeptablen Bereich.

Kritisch wird es bei hoher Belastung, starkem Schwitzen oder Sportarten, bei denen das Handgelenk sich wenig bewegt, etwa beim Radfahren. Beim Radfahren kann die Herzfrequenzmessung von Fitnesstrackern ungenau sein. In einem Vergleich mit medizinischen EKGs zeigten die getesteten Handgelenk-Tracker teils erhebliche Fehlmessungen, insbesondere bei intensiven Trainingseinheiten.

Häufig wird die Frage gestellt, ob die Messung der Herzfrequenz beim Sport eine genauere Berechnung des Kalorienverbrauchs zulässt. Zunächst gibt es diesen Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und Kalorienverbrauch tatsächlich, denn bei hoher Anstrengung benötigt der Körper mehr Energie. Die beim Energiestoffwechsel benötigte Stoffen müssen den Zellen vermehrt zugeführt werden; das Herz schlägt schneller. Um den Kalorienverbrauch genau zu bestimmen muss jedoch das Verhältnis Zwischen Herzfrequenz und Kalorienumsatz bekannt sein. Die genaue Bestimmung funktioniert jedoch nur bei aufwendigen sportmedizinischen Untersuchungen.

Die Apple Watch erwies sich mit einer beeindruckenden Genauigkeit von 86,3 Prozent als führend, dahinter folgt Fitbit mit 73,5 Prozent, während Garmin mit nur 67,7 Prozent das Schlusslicht bildete. Interessanterweise zeigen die Ergebnisse, dass die Genauigkeit je nach Hauttyp variiert, wobei dunklere Hauttypen zu ungenaueren Messwerten führen können - ein Aspekt, der die Hersteller zur Optimierung anregen sollte.

Schrittzählung: Alltagstauglich, aber mit Einschränkungen

Fitnesstracker erfassen Schritte mithilfe von Beschleunigungssensoren, die typische Bewegungsmuster beim Gehen erkennen sollen. Für den groben Überblick im Alltag reicht das oft aus - etwa um Bewegungstendenzen zu erkennen oder sich zu mehr Aktivität motivieren zu lassen. Besonders bei langsamen oder unregelmäßigen Bewegungen - etwa beim Schlendern, beim Tragen von Einkaufstaschen oder bei Handbewegungen am Schreibtisch - kann es zu Auslassungen oder Fehlzählungen kommen.

In verschiedenen Studien zeigt sich ein klares Bild: Auf dem Laufband schlagen sich viele Tracker noch ganz ordentlich - aber im Alltag wird es oft ungenau. Schon bei langsamem Gehen oder wenn der Arm sich kaum mitbewegt, kommen manche Geräte spürbar aus dem Takt. Hinzu kommt: Wo der Tracker sitzt, macht einen Unterschied, wie Scientific Reports berichtet.

Auch bei der Erfassung der Schrittzahl zeigen sich Unterschiede zwischen den Geräten. Hier liegt Garmin mit einer Genauigkeit von 82,5 Prozent an der Spitze, dicht gefolgt von der Apple Watch mit 81,0 Prozent. Polar hingegen enttäuscht mit einer Genauigkeit von nur 53,2 Prozent. Ein häufiges Problem bei der Schrittzählung ist, dass Armbewegungen im Sitzen fälschlicherweise als Schritte registriert werden, was die Messergebnisse verfälscht.

Wie Fitnesstracker Schritte zählen

Im Artikel zur Funktionsweise von Fitness Trackern und den unterschiedlichen Sensoren wurde bereits beschrieben, dass Fitness Tracker in erster Linie Bewegungen in ihren einzelnen Bestandteilen, z.B. Beschleunigung und Rotation erfassen. Aus den Messwerten werden dann Rückschlüsse auf die Form der Bewegung gezogen. Als Grundlage für die folgenden Beschreibungen wird angenommen, dass jeder Fitness Tracker in der Lage ist, eine Bewegung als Schritt zu erkennen. Die Anzahl der Schritte ist somit Basis für die weiteren Berechnungen.

Berechnung der zurückgelegten Distanz

Wenn ein Fitness Tracker das erste Mal in Betrieb genommen oder eingerichtet wird, dann werden z.B. über eine Smartphone App Daten zur Person abgefragt. Das sind in den allermeisten Fällen Angaben zu:

Geschlecht
Geburtsdatum / Alter
Größe
Gewicht

Mit Hilfe dieser Daten (hier spielt vor allem die Körpergröße eine Rolle) kann in Datenbanken nachgeschlagen werden, welche Schrittweite bei solchen Körpermaßen Mittelwert ist. Die Werte werden z.B. bei Reihenuntersuchung erhoben und unter Anwendung statistischer Regeln bereinigt.

Wenn die mittlere Schrittweite für eine Person dieser Körpergröße ermittelt wurde, dann kann man aus der Anzahl der Schritte und der mittleren Schrittweite die zurückgelegte Distanz berechnen.

Strecke zu kurz oder zu lang?

An dieser Stelle wird auch offensichtlich, warum dieser Ansatz in nur wenigen Fällen realitätsnahe Ergebnisse liefert: Menschen sind grundverschieden und auch wenn sie die gleiche Körpergröße besitzen, weicht die Länge ihrer Beine und damit meist auch die Schrittweite voneinander ab. Andersherum können auch Menschen mit gleicher Beinlänge eine unterschiedliche Schrittweite aufwiesen. Bei manchen Nutzern liefert der Tracker also eine (in Bezug auf die real zurückgelegte) zu lange, bei anderen eine zu kurze Strecke, je nachdem ob der Nutzer über oder unter dem Mittelmaß liegt.

Es gibt Fitness Tracker der Mittel- und Oberklasse, die das Kalibrieren (d.h. das Einmessen) der Schrittweite erlauben. Dazu wird der Nutzer aufgefordert, eine bestimmte Strecke (z.B. eine 400-Meter-Bahn) abzulaufen und das Ende der Strecke dem Tracker kenntlich zu machen (z.B. per Knopfdruck). Aus der dann fixen Distanz und der gemessenen Anzahl an Schritten kann der Fitness Tracker die Schrittweite für diese Person genau festlegen.

Warum kommt es dennoch zu Abweichungen?

Beobachten man Menschen im Alltag einmal ein bisschen genauer, dann stellen man fest, dass diese sich nicht mit gleichmäßigen Schritten fortbewegen. Sie weichen Radfahrern aus, biegen um die Ecke oder lassen sich kurzfristig vom Schaufenster in den Bann ziehen. Alle diese „außerplanmäßigen“ Bewegungen führen zwar zu einem Schritt, aber nicht mit der durchschnittlichen Schrittweite.

Weitere Messungen: Sauerstoffsättigung und Herzfrequenzvariabilität

Viele aktuelle Fitnesstracker bieten inzwischen auch die Messung der Sauerstoffsättigung im Blut (SpO2) oder der Herzfrequenzvariabilität (HFV) an. Klingt medizinisch - ist aber oft wenig belastbar. SpO2 wird ebenfalls über optische Sensoren gemessen - das Verfahren ist störanfällig, etwa bei Bewegung, Tattoos, dunkler Haut oder kalten Fingern. Die Werte können grob stimmen, liefern aber keinesfalls die Präzision eines medizinischen Pulsoxymeters.

Die HFV hingegen ist ein sensibler Marker für Stresslevel, Regeneration und das vegetative Nervensystem - theoretisch. Doch nur Geräte mit hoher Abtastrate (wie Brustgurte oder klinische EKGs) liefern wirklich aussagekräftige Werte.

Gesundheits-Scores: Vorsicht vor falschen Schlüssen

Nicht immer ist die eigentliche Messung das Problem - oft liegt die Schwäche in der Auswertung. Viele Tracker-Apps liefern Gesundheits-Scores wie "Schlafqualität: 76 Punkte" oder "Stresslevel: mittel". Das kann trügen. Wer sich blind auf solche Zahlen verlässt, fühlt sich womöglich sicher - oder unnötig beunruhigt.

Fazit: Fitnesstracker als Motivation, nicht als Diagnose

Fitnesstracker können motivieren, strukturieren und viele nützliche Einblicke liefern - doch sie sind keine medizinischen Messgeräte. Nutzt sie als Orientierung, nicht als Diagnosetool. Hört auf euren Körper, reflektiert eure Gewohnheiten und betrachtet die Zahlen im Kontext.

Wichtiger als die genaue Zahl ist jedoch die Art der Aktivität: Nur Bewegung, die sich nachhaltig in den Alltag integrieren lässt, bringt langfristig Erfolge und unterstützt dich effektiv beim Abnehmen.