Grundlagen Funktion der Navigation mit mobilen Geräten
Stand: 01.03.17

Wie die Navigation abläuft hängt von mehreren Faktoren ab, welche die Lernbereitschaft des Nutzers erfordern! Da die Vorstellungen eines Radfahrers über die Streckenführung gänzlich anders sind als bei einem Autofahrer, muss man hier mehr Kenntnisse erwerben.
Die ideale Konfiguration beinhaltet einen PC mit Planungssoftware, eine Fahrradnavi zur Nutzung und auf beiden Geräten eine identísche, versionsgleiche Karte!

Grundwissen zu Karten
Zur Karte muss man wissen, dass die Garmin CityNavigator und die Standard OSM-Karte keine Höhenangaben enthalten, was bei der Planung nicht unwichtig sein kann. Diese Maps sind reine Strassenkarten.
Erwirbt man die Garmin TOPO Karte, sind recht genaue Höhenangaben bereits bei der Planung ersichtlich. Die deutschen Topos beruhen auf den Karten der Landesvermessungsämter.
Für OSM gibt es spezielle Overlaykarten mit Höhenangaben, welche aber  ungenauer sind als die TOPO-Karten und zudem so manches Fahrradnavi zum Absturz bringen können (OSM-Karten mit integrierter Höhenlinien-Darstellung beim Edge800/810)!
Will man als OSM-Nutzer also an brauchbare Höheninformationen kommen, bleibt nur der Umweg über das Internet. Kartenportale wie GPSIES.COM erstellen aus dort geplanten oder vom Nutzer hoch geladenen Planungen automatisch ein Höhenprofil.
Hierzu ist aber anzumerken, dass diese Höhenprofile in der Regel zu hohe Werte (bis zu 20% zu hoch) anzeigen.
Warum ist das so? Während die TOPO-Karten von Garmin auf Daten der Landesvermessungsämter beruhen, bestehen die Daten von OSM oder den Internetportalen auf Daten von Radar-Oberflächenmessungen. Diese Daten können auf Grund der geringen Radar-Auflösung nicht genau sein. So können zB keine Tunnel oder schmale Einschnitte in Bergen erfasst werden. Dies führt immer zu überhöhten Hm-Angaben.
Ein gutes Beispiel war auf Mallorca der Puig Major. Bei GPSIES ausgewiesen mit 998Hm. Ich hatte mich gefreut endlich mal 1000Hm am Stück fahren zu können. Leider verläuft unter dem Gipfel aber ein Tunnel der in der Topographie keine Rolle spielt.
Beim Thema Höhenmeter (Hm) noch eine kleine Anmerkung zu den Navis mit Barometer. Die Navis zeigen in der Regel nach einer Tour immer weniger Hm an, als in der Planung ausgeworfen wurde. Trotzdem sind diese barometrischen Werte genauer, als die Oberflächen-Radarmessung!
gegenüber der TOPO-Karten kann sich aber immer noch eine Differenz von ca 5%+- ergeben. Damit muss man leben.
Wer nach einer Tour seine barometrischen Ergebnisse durch sein Internetportal bei der Analyse oder Auswertung neu berechnen lässt wird sich über viele zusätzliche Hm freuen, lügt sich aber gewaltig in die eigene Tasche!
Der Barometer des EDGE 1000 ärgert mich nun nicht mehr. Seit der Fw 3.00 zeigt er endlich plausible Hm und Steigungen an. Im Vergleich zur vorigen Version bestätigte sich meine Vermutung mit bis zu 30% zu niedrigen Messungen in leicht welligem Gelände. Die Messung an echten Steigungen war beim Edge1000 schon immer genauer als bei den kleinen Brüdern, auch wenn viele den "verlorenen" Hm nachtrauern.

Kartenbesonderheiten
In den Navis kann man Einstellungen vornehmen, welche das Routing beeinflussen: Strassenart, Strassenbeschaffenheit, nach kürzerer Strecke oder schnellerer Zeit bis zum Ziel.
Da vieles seinen Ursprung in den USA hat, sollte man wissen, dass in den Karten unter Umständen Autobahnen und unsere Bundesstrassen gleich bewertet werden. Das bedeutet, stelle ich vermeintlich sinnvoll mein Navi auf Autobahnen vermeiden ein, kann ich auch keine Bundesstrassen mehr befahren. Es gibt aber inzwischen einige OSM-Karten, wie zB die von mir bevorzugte
Speichenkarte, wo die Autobahnen zwar angezeigt werden, sie aber von der Streckenführung für Fahrradfahrer automatisch ausgeschlossen sind und wichtig, welche mit Klick auf eine Strasse/Weg hilfreiche Infos über die Strassenbeschaffenheit liefert.
Welche Karte man nun verwendet hängt wirklich vom Einsatzzweck ab.
Die optimale Karte für Rennradfahrer ist für mich nach wie vor die zu kaufende CityNavigator von Garmin. Als Ergänzung dazu eine TOPO und man hat wirklich optimale Planungs- und Navigationsbedingungen.
Warum ich die CN noch der OSM vorziehe ist ganz einfach: Sie ist beim Autorouting über lange Distanzen zuverlässiger als die OSM-Karten, auch wenn OSM immer besser wird und eine CN sicherlich irgendwann überflüssig sein lässt. Der grosse Vorteil von OSM-Karten ist, dass jeder in diesem Kartenwerk seinen Anteil beisteuern kann. Der grosse Nachteil ist, das jeder in diesem Kartenwerk etwas kaputt machen kann. So kommt es leider immer wieder durch laienhafte Nutzer zu Verschlimmbesserungen.
Die Garmin TOPO ist für MTBler sehr gut geeignet, für Rennradler allerdings nicht. Das Routingverhalten der TOPO ist aktuell immer noch unerfreulich schlecht und abenteuerlich. Die aktuellste Version der Garmin Topo ist was die Anzahl an Wegen und Pfaden angeht sogar regelrecht kastriert worden. Um das fehlerhafte Routing zu verbessern, hat Garmin sehr viele Details geopfert und kann daher mit einer OSM nicht mehr konkurieren.
Bei den OSM-Karten gibt es die unterschiedlichsten Ausprägungen. Für die Garmingeräte als am besten geeignet finde ich die bereits erwähnte Speichenkarte. Sie ist für die Darstellung in dem kleinen Display der Navis optimiert und auch durch eine bessere Darstellung der kleinen, befahrbaren Strassen sehr gut für Rennradler geeignet!
Wer gerne auf Mallorca fährt, dem sei auch die Speichenkarte empfohlen. Die Karte ist immer recht aktuiell, was mir nicht gefällt ist die zu breite Darstellung der Strassen; Geschmackssache.
Allgemein kann ich nur empfehlen sich mit dem Kartographieren bei OSM auseinander zu setzen und wie ich die OSM Karte laufend zu ergänzen. Von dieser Mitarbeit lebt das Projekt. Die Entwicklung von OSM in den letzten 5 Jahren ist phänomenal. Sie ist das detaillierteste Kartenwerk, das man sich vorstellen kann!

Kurzer Ausflug in die Welt der OSM-Karten
Der grosse Vorteil dieser Karten liegt in der Masse der Kartographen (jeder kann mitmachen), welche ihr Insiderwissen über ihre Region einfliessen lassen. Dazu sind gerade zu den Strassen und auch Radwegen oder Trails detaillierte Angaben über Breite, Oberflächenart und -beschaffenheit, etc möglich. Dazu erfolgt auch eine Klassifizierung jeder Strasse.
Diese Angaben ermöglichen es jetzt einem Kartenersteller allen Wegen und Strassen ganz spezielle Prioritäten für das Routing vorzugeben. Während also eine Karte für das MTB sogar Trails als bevorzugte Route haben kann, sind es bei Radkarten befestigte und auch unbefestigte (Rad-)Wege, welche bevorzugt werden. In diesen Karten, dazu gehört u.a. auch die Kowoma oder Speichenkarte sind die Autobahnen verzeichnet, können aber nicht geroutet werden, sie sind berechnungstechnisch ausgeblendet.
Nutzt man jetzt eine derart spezialisierte Karte, sollte man auf der Anbieterseite sehr aufmerksam nachlesen, wie sich Routingeinstellungen im Navi auf diese spezielle Karte auswirken!
Meine Aussage für Routingeinstellungen bei der CityNavigator auf "kürzere Strecke" gilt demnach z.B. nicht für die Speichenkarte. Hier ist es genau umgekehrt, da Nebenstrassen eine höhere Priorität besitzen als Hauptstrassen und Autobahnen gar nicht berücksichtigt werden.
Wenn jemand eine neue Karte ausprobiert, sollte er daher auf jeden Fall mal in bekannter Umgebung eine Strecke über 40-50 Km nur mit einem Start- und Zielpunkt vorgeben um zu testen, ob das Routing den eigenen Erwartungen entspricht. Wenn nicht hilft es im Navi die Routingeinstellungen zu ändern oder gar eine andere Karte zu verwenden!

Streckenführung im Navi
Wie das Navi routet hängt zudem von dem Format ab, welches das Navi zum Streckenberechnen erhält. Hier kann ich dem Nutzer nur dringenst anraten sich mit den beiden Arten TRACK und ROUTE intensiv auseinander zu setzen.
Dazu noch kurz eine Anmerkung zu der Namensgebung von Tourplanungen bei Garmin-Geräten. Der Dateiname, wie er vom PC verwendet wird, ist für Garmingeräte nicht relevant und wird im Navigationsgerät auch nicht angezeigt!
In den Garmin findet nur der Name Verwendung, der in z.B. Basecamp unter "Eigenschaften" zu dem Track/Route angezeigt wird.
Hier sollte man einen möglichst kurzen, aussagekräftigen Namen verwenden, denn im Edge ist der Platz für die Anzeige im Gegensatz zum PC stark begrenzt.
   
TRACKS
bezeichnet man gerne als Krümelspur. Ähnlich einer Schnitzeljagd werden die Wegpunkte in sehr enger Folge aneinander gereiht. Das Navi hangelt sich nun wie im unten beschriebenen Luftlinienrouting von Punkt zu Punkt und leitet den Fahrer zum Ziel.
Vorteil: man bräuchte dafür noch nicht mal eine Strassenkarte (Edge500/510, ROX10 oder Navi2Coach funktionieren auf diese Art). Liegt eine Karte unter den Punkten, sieht man auf der Strasse aber genau die Streckenführung. Fehlt eine Strasse in der Karte wäre das bei Tracks egal. Die Edge ab 800 erkennen bei einer darunter liegenden Karte aber Kreuzungen und geben dann sogar Abbiegehinweise.
Nachteil: Verlässt man die vorgegebene Streckenführung, kann keine Neuberechnung oder Rückführung auf die alte Strecke erfolgen. Man erhält nur eine Warnmeldung: Strecke verlassen.
Nutzt man zur Planung eine Karte mit Höhenmeterprofilen werden diese Angaben in den Garmin mit FIT, GPX und TCX Dateiformaten übertragen, auch wenn man im Navi keine Karte mit Höhenlinien installiert hat!
Was heisst das für ein Navi, welches nur über eine Karte ohne HM-Profile verfügt?
Geplant wird mit einer Karte am PC oder einem der Planungsportale wie Gpsies mit Hm-Angaben.
• Export als Route (FIT,GPX): Im Navi liegt nur die Streckenführung vor, keine Hm
• Export als Track (FIT,GPX,TCX): Im Navi liegt die Streckenführung incl. Hm für die geplante Strecke vor. Weiche ich hier von der Streckenführung ab sehe ich auch keine der vorgeplanten Hm mehr.

ROUTEN
bestehen im Gegensatz zu Tracks aus nur wenigen Wegpunkten (waypoints) und sind von ihrer Funktionalität eher mit Autonavis vergleichbar: Ich bin bei Punkt A, berechne mir bitte eine Route zu Punkt B.
Vorteil: Diese Funktion ist praktisch und schnell. An allen Kreuzungen erhält man Abbiegehinweise. Verfährt man sich oder verlässt die Strecke kann das Gerät die neue Route zum Ziel selbstständig berechnen, man muss sich um nichts kümmern.
Nachteil: Routen führen einen Radfahrer unter Umständen über Strassen, die er gar nicht fahren möchte. Das kann man in der Planung am PC nur so verhindern, dass man Wegpunkte der Navigation mittig auf die Strassenabschnitte setzt, die man befahren möchte. Damit zwingt man das Gerät bei Berechnung der Route auf die gewünschten Strassen. Würde man die Wegpunkte auf Kreuzungen setzen, hätte das Gerät wieder die volle Freiheit sich andere Strassen dort hin auszusuchen.
Wichtig beim Routen ist die folgende Einstellung sowohl in der Garmin Planungssoftware BASECAMP als auch im Navi: Routing einstellen auf kürzeste Strecke, Autobahnen vermeiden und je nach Bedarf unbefestigte Strassen vermeiden.
Man sollte auch darauf achten, dass die Karte im PC identisch mit der Karte im Navi ist, denn kommt es hier zu fehlenden Strassenabschnitten kann die Route nicht wie vorgesehen berechnet werden. Das Ergebnis kann wirklich extrem von der Planung abweichen!
Ich persönlich nutze in der Regel das Routing, dem Anfänger empfehle ich aber bei der Streckenplanung eher auf Tracks zu setzen und sich erst mal mit dem Routing langsam vertraut zu machen.

Luftlinienrouting
Als weitere Navigationshilfe verfügen alle Geräte über die sogenannte Luftliniennavigation. Dabei wird der Start- und Zielpunkt nur mit einer geraden Linie verbunden, unabhängig von einer evtl. darunter liegenden Wegeführung.
Für alle Geräte gilt (noch!), dass keine Mischformen zwischen Routen und Tracks bei der Streckenführung möglich sind. Tracks und Luftlinienrouting geht allerdings, denn hier handelt es sich um das gleiche Arbeitsprinzip.

Wie verarbeitet nun Garmin Route und Track intern?
Wenn ein Garmingerät einen Track erhält und eine Karte darunter liegt ist die Firmware(Fw) so "intelligent", dass sie die sehr eng beieinander liegenden Punkte eines Tracks nicht im Luftlinierouting verbindet sondern an die darunter liegende, vektorisierte Karte/Strasse anpasst. Schön zu erkennen, wenn mal eine Strasse fehlt.
Bei Routen besteht die Streckenführung aus nur wenigen Navigationspunkten und das Navi berechnet die Route anhand der darunter liegenden Karte/Strasse und schmiegt die Route unter Beachtung von zB Einbahnstrassenregelungen etc. an die Strasse an. Bei dieser Berechnung erstellt die Fw des Navis eine grosse Menge an Zwischenzielen, an denen sich dann die Streckenführung entlang hangelt. Diese Zwischenziele sind aber nicht fix. Kommt es zu einer Streckenabweichung und daraus folgernd einer Streckenneuberechnung verwirft das Navi diese Hilfspunkte, nimmt den nächsten, vom Nutzer bei der Planung gesetzten Wegpunkt und errechnet eine neue Streckenführung, wieder mit neuen Zwischenzielen.
Schaut man sich mit einem Editor in einem FIT-File die durch den Edge erzeugte Route und den Track mal genauer an scheinen sie identisch zu sein. Der Unterschied liegt darin, dass die vielen Navigationspunkte des Tracks unabänderlich sind. Das Navi hat keine Möglichkeit von dieser engen Punktfolge abzuweichen, ergo gibt es auch keine Streckenneuberechnung bei Abweichung. Die vielen Zwischenziele in der Route dagegen sind vom Navi erzeugt worden und können auch wieder vom Navi verworfen werden. Nur die vom Nutzer fest gesetzten, wenigen Wegpunkte sind unabänderlich.
Was man wissen sollte: Die zu verschiedenen Zwecken entwickelten, mobilen Garmingeräte gehen unterschiedlich mit den importierten Routen um! Bei Tracks gibt es keine mir bekannten Unterschiede. Die Edge-Serie berechnet bei Aktivierung einer Route die komplette Strecke neu, auf Basis der installierten Karte. Durch diese Neuberechnung kann die Streckenführung im Edge auf einmal gänzlich anders aussehen als bei der Planung am PC. Dafür gibt es mehrere Gründe:
• Der Berechnungsalgorythmus im Edge ist ein anderer als der in Basecamp
• Die Einstellungen zum Routen wurden durch den Nutzer nicht vereinheitlicht (kürzere Strecke, unbefestigte Strassen meiden etc.)
• Die Planungskarte und Navi-Karte sind unterschiedlich
Alle anderen Garmingeräte übernehmen die vorgeplanten Routen 1:1. Warum Garmin bisher die Edge an dieses Verhalten nicht angepasst hat ist immer noch ein Rätsel. Positiv ist es nicht.

Dateiformate
Es gibt unterschiedlichste Dateiformate für GPS Geräte. Man muss wissen, dass das Dateiformat absolut nichts über seinen Inhalt aussagt. Für Garmin-Nutzer sind FIT und GPX wichtig. Beide Dateitypen sind sogenannte Datencontainer und können sowohl Routen als auch Tracks beinhalten. Häufig genutzt wird zum Streckenimport noch TCX, ein Format welches scheinbar langsam an Bedeutung verliert.
Das Programm Basecamp von Garmin verarbeitet diese Formate. Findet man seine Datei beim Importversuch in Basecamp nicht (z.B. FIT-Dateien aus dem Navi), dann den umgekehrten Weg wählen: Dateiexplorer starten > Klick mit rechter Maustaste auf die gewünschte Datei > "Öffnen mit" auswählen > Basecamp zuweisen, fertig.

Tipp zur Anwendung
Wenn ich in vollkommen unbekanntem Gebiet unterwegs bin, exportiere ich meine Planung als zB Dateiname.fit als Route und die gleiche Planung nochmals als TDateiname.fit als Track. Beide Dateien importiere ich in den Edge.
Als nächstes rufe ich den Track im Edge auf, weise ihm die Eigenschaft "dauerhaft anzeigen" mit einer auffälligen Farbe zu. Nun sehe ich auf der Karte im GPS dauerhaft meine Streckenplanung. Jetzt könnte man schon der Tracklinie nachfahren, erhält aber keine Abbiegehinweise oder Warnungen falls man die Strecke verlässt. (Wäre aber nützlich für KOM-/Segmente Jäger, da bei der Nutzung von Segmenten keine Navigation möglich ist!). Die Abbiegehinweise während meiner Tour erhalte ich aber über die dann aktivierte Route.
Komme ich jetzt in eine Situation, in der ich von der Route abweichen muss, berechnet das Navi eine neue Streckenführung. Trotzdem sehe ich jetzt immer noch die dauerhaft angezeigte Urplanung (Track) und kann immer noch selber entscheiden, wie ich entgegen/unter Berücksichtigung der Neuberechnung der Route auf meine gewünschte Streckenführung zurück kommen kann.

Danke für's Lesen!
Meine Fahrradwelt auf KetteRechts.de