Kompass und GPS ergänzen sich als Navigationshilfen im Gelände: Während der Kompass Richtung und Orientierung ohne Stromversorgung liefert, bietet das GPS präzise Positionsdaten und Trackaufzeichnung. Der Beitrag erläutert Grundlagen, typische Fehlerquellen und bewährte Vorgehensweisen, um beide Werkzeuge effizient zu kombinieren – von der Routenplanung bis zur Kontrolle im Gelände.
Inhalte
- Rollen von Kompass und GPS
- Kalibrierung und Abgleich
- Kartendatum und Peilung
- Routenplanung mit Wegpunkten
- Fehlerquellen und Korrektur
Rollen von Kompass und GPS
Kompass übernimmt die robuste Grundorientierung: magnetische Peilung, Ausrichten der Papierkarte, Halten eines Azimuts auch ohne Satellitenempfang. GPS liefert die präzise Position, Höhenprofil und Track-Aufzeichnung samt Wegpunkten und Topo-Overlays. Während das analoge Instrument unter Kälte, Nässe und leeren Akkus unverändert zuverlässig bleibt, glänzt das digitale Gerät mit Datenfülle und Fehlerkontrolle. In Kombination entsteht ein System, das strategische Planung (GPS) mit taktischer Navigation (Kompass) verknüpft.
- Stärken Kompass: keine Energieabhängigkeit, unmittelbare Richtungsführung im Gelände, robuste Kontrolle der Missweisung.
- Stärken GPS: genaue Koordinaten, dynamische Routenanpassung, Track-Back-Funktion und Lagebewusstsein bei schlechter Sicht.
| Aufgabe | Bevorzugt | Kurzbegründung |
|---|---|---|
| Peilung durch Nebel | Kompass | Stabile Richtung ohne GPS-Drift |
| Exakte Position im Kar | GPS | Koordinate statt Schätzung |
| Lange Etappen | Kompass | Stromsparende Führung |
| Routen-Revision | GPS | Kartenlayer und Höhenmeter |
| Kontrolle gegen Fehler | Beides | Kreuzcheck reduziert Irrtümer |
Die wirksamste Nutzung entsteht durch gegenseitige Verifikation: GPS liefert Koordinaten und Kursvorschlag, der Kompass setzt diese in eine belastbare Marschrichtung um und gleicht Störeinflüsse aus (Magnetfelder, Schluchteneffekt, Baumkronen). Missweisung wird aktiv berücksichtigt, der digitale Kompass im Gerät regelmäßig kalibriert, und potenzielle Fehlerquellen wie Multipath oder magnetische Ablenkung durch Metall minimiert. So wird aus zwei Werkzeugen eine redundante Navigationskette mit hoher Resilienz.
- Vorbereitung: Missweisung am Zielgebiet prüfen, Kartenmaßstab festlegen, Wegpunkte und Alternativrouten laden.
- Unterwegs: GPS-Kurs mit Kompasspeilung abgleichen, Landmarken bestätigen, bei schlechtem Empfang auf Azimut und Geländemerkmale umstellen.
- Redundanz: Ersatzakku/Powerbank, Papierkarte, Sichtmarken auf der Strecke; regelmäßiger Abgleich von Track, Kompasskurs und Gelände.
Kalibrierung und Abgleich
Ein präzises Zusammenspiel entsteht, wenn der magnetische Kurs des Geräts mit dem GPS-Kurs über Grund in Einklang gebracht wird. Zunächst wird der Magnetometer-Sensor durch sauberes Einmessen stabilisiert (z. B. 8er-Bewegung, fern von Metall), anschließend wird die magnetische Deklination auf den lokalen Wert gesetzt, damit der angezeigte Heading auf den geografischen Norden bezogen ist. Danach folgt der Abgleich mit dem COG des GPS: Bei gleichmäßiger, geradliniger Bewegung oberhalb einer sinnvollen Geschwindigkeitsschwelle zeigen beide Werte idealerweise in die gleiche Richtung. Differenzen werden durch erneutes Einmessen, Entfernen von Störquellen oder Anpassung der Filter- und Glättungsparameter reduziert. Wichtig sind konsistente Karten- und Koordinatensysteme (WGS84, UTM) sowie identische Nordbezüge (magnetisch, geografisch, Gitternord), damit Kursdaten eindeutig interpretierbar bleiben.
| Parameter | Empfehlung | Hinweis |
|---|---|---|
| Deklination | Lokal einstellen | BKG/NOAA-Wert |
| Kompass-Rate | 10-20 Hz | weniger Jitter |
| GPS-Glättung | 3-5 s Fenster | nicht im Stand |
| COG-Vergleich | > 2-3 km/h | gerade Strecke |
| Einmessung | 20-30 s | fern von Metall |
- Störquellen minimieren: Magnetische Hüllen, Lautsprecher, Powerbanks, Fahrzeugkarosserien und Hochspannungsleitungen erzeugen Hard/Soft-Iron-Effekte.
- Qualität prüfen: HDOP < 1,5, mind. 8 Satelliten, Galileo/GLONASS aktiv; bei Kaltstart ausreichend Zeit bis Stabilisierung einplanen.
- Abgleich-Reihenfolge: Erst Magnetometer einmessen und Deklination setzen, dann COG bei konstanter Fahrt mitteln (10-30 s) und Differenzen beurteilen.
- Filter sinnvoll wählen: Leichte Kalman-/Low-Pass-Glättung gegen Rauschen, aber geringe Latenz für Richtungswechsel behalten.
- Konsistenz sichern: Kartenbezug (z. B. WGS84) und Gitternord definieren; Profile/Einstellungen dokumentieren und sichern.
Regelmäßige Verifikation verhindert Drift: Saisonale Temperaturwechsel, neue Ausrüstung oder geänderte Halterungen können das Magnetfeld am Gerät verändern. Ein kurzer Check auf einer bekannten, geraden Referenzstrecke (Weg, Pier, Landebahnmarkierung) zeigt, ob Heading und COG weiterhin übereinstimmen. Für robuste Datenfusion werden GPS-Qualitätsflags berücksichtigt, stehende Phasen von Kursvergleichen ausgenommen und Kompassdaten im Stillstand höher gewichtet. In Anwendungen mit Navigationsprofilen lassen sich Sensor-Prioritäten, Schwellwerte und Glättungsfenster pro Aktivität (Wandern, Rad, Marine) hinterlegen, um eine stabile, latenzarme Kursanzeige zu erhalten.
Kartendatum und Peilung
Kartendatum und Gitter bestimmen, ob GPS-Positionen deckungsgleich auf einer Papier- oder Offlinekarte liegen. Moderne GNSS-Ausgaben nutzen meist WGS84/ETRS89, während ältere Topokarten in Mitteleuropa oft auf ED50 und nationalen Gittern basieren. Ein falsch gewähltes Datum erzeugt systematische Verschiebungen bis über 200 m. Relevante Angaben finden sich in der Kartenlegende: Datum, Ellipsoid, Positionsformat (z. B. UTM, MGRS oder Gauss‑Krüger). Im Gerät sollten Kartendatum und Positionsformat exakt dem Kartenstand entsprechen; nur dann stimmen Wegpunkte, Rastpunkte oder Rettungspunkte überein.
| Kartenquelle | Übliches Datum/Gitter | Hinweis |
|---|---|---|
| Aktuelle amtliche Online-/Vektorkarten (EU) | ETRS89/WGS84, UTM | Nahezu deckungsgleich |
| Ältere TK 1:25 000 (DE/AT/CH) | ED50, Gauss‑Krüger | 100-200 m Versatz möglich |
| Alpenvereinskarten (alt) | ED50 oder lokal | Legende prüfen |
| Nautische Karten | WGS84, rechtweisend | Missweisung angegeben |
- Legende lesen: Datum, Gitter, Umrechnungsnotizen.
- GPS anpassen: Kartendatum und Positionsformat exakt übernehmen.
- Plausibilitätscheck: Markanter Punkt auf Karte und GPS vergleichen.
Peilung kann sich auf den magnetischen Norden (M), den wahren/geografischen Norden (T) oder den Gitternorden (G) beziehen. Für konsistente Navigation müssen Missweisung (D, östlich positiv) und Gitterkonvergenz (γ, östlich positiv, abhängig von Lage und Gitter) berücksichtigt werden. Viele Empfänger kennen einen Nordbezug („True/Magnetic/Grid”) und können magnetische Missweisung automatisch anpassen. Kartenkompasse erlauben das manuelle Einstellen der Missweisung; bei Gitternavigation kommt zusätzlich die Konvergenz des Kartengitters ins Spiel. Beispielhaft: G = M + D − γ oder M = T − D; dadurch lassen sich Kursangaben aus GPS, Karte und Kompass widerspruchsfrei zusammenführen (z. B. D = +2°, γ = +1°, M = 60° → G ≈ 61°).
- Umrechnung: T = G + γ; T = M + D; daraus G = M + D − γ.
- Geräteeinstellung: Nordbezug wählen (True/Magnetic/Grid), Missweisung auto/manuell, Gitteranzeige aktivieren.
- Kompasspraxis: Missweisung am Spiegelkompass einstellen; bei Gitternavigation Konvergenz laut Kartenrand berücksichtigen.
Routenplanung mit Wegpunkten
Wegpunkte strukturieren die Route in handhabbare Abschnitte und verknüpfen kartengestützte Kompass-Peilungen mit der Präzision von GPS-Koordinaten. Sinnvoll gesetzt, markieren sie Geländeformen mit hohem Wiedererkennungswert (Sattel, Bach, Gratkante) und definieren eindeutige Entscheidungsstellen. Eine konsistente Benennung (z. B. WP-01_Sattel) sowie hinterlegte Attribute wie Peilung, Distanz und Höhenänderung ermöglichen Redundanz: Fällt das GPS zeitweise aus, führt der Kompass entlang der vorbereiteten Kurslinien; umgekehrt bestätigt das GPS Ankunft und Abweichungstoleranzen. Für jede Etappe empfiehlt sich eine einfache Fehlerbudget-Logik (Peilungsfehler, Schrittzählung, Geländeeinfluss) und die Dokumentation der magnetischen Deklination für alle notierten Kurse.
- Auswahlkriterien: klare Landmarke, sichere Ansteuerung, Sicht- oder Tastbezug bei schlechter Sicht
- Daten je Wegpunkt: Koordinate, Peilung magnetisch, Distanz, Höhenbezug, Alternativkurs
- Toleranzen: Distanz ±5-10%, Richtung ±3-5°, Höhenlage ±10-20 m abhängig vom Relief
- Redundanz: Handrail-Elemente (Bachlauf, Rücken), Fanglinien (Weg, Hangkante), Ausstiege
| Wegpunkt | Funktion | Kompass-Bezug | GPS-Prüfung |
|---|---|---|---|
| WP-01 Start | Nullpunkt | Peilung 245° m bis WP-02 | Fix; Höhe referenzieren |
| WP-02 Sattel | Routenknie | Neuer Kurs 190° m | 1,8 km ±100 m |
| WP-03 Bach | Wasser/Handrail | Fanglinie vor WP-04 | Höhe ±15 m |
| WP-04 Notausstieg | Abbruch | Rückkurs 020° m | Abweichungsalarm 60 m |
Im Ablauf entsteht eine Etappenlogik: Von Wegpunkt zu Wegpunkt wird der Kurs mit dem Kompass geführt, während das GPS Distanz, Drift und Ankunft bestätigt. Entscheidungsstellen erhalten klare Regeln (weiter, warten, aussteigen) und visuelle sowie akustische Alarme. Terrainmerkmale dienen als Handläufe, Fanglinien begrenzen Fehler, und Ausstiege bleiben stets erreichbar. Track-Aufzeichnung und Wegpunkt-Notizen sichern Nachvollziehbarkeit; Abweichungen werden in Relation zum zuvor definierten Fehlerbudget bewertet, nicht nur zur Tracklinie.
- Mikro-Checks an jedem Wegpunkt: Kurs aktualisieren, Deklination prüfen, Distanz rest setzen
- Driftkontrolle: Kompasspeilung vs. GPS-Kurs; Abweichung >5° korrigieren
- Sichtwechsel: bei Nebel auf Handläufe/Fanglinien umstellen, GPS-Alarm enger setzen
- Dokumentation: Zeit, Höhe, Wetter, Entscheidung; Alternativkurs vermerken
Fehlerquellen und Korrektur
Typische Abweichungen entstehen durch eine Mischung aus Magnetik, Elektronik und Einstellungen. Besonders kritisch sind Missweisung (Deklination), lokale magnetische Störungen sowie Kippfehler bei nicht nivelliertem Kompass. GPS-seitig verfälschen Multipath in Felswänden oder Städten, dichter Wald, niedrige Geschwindigkeit (unstete Kursanzeige) und kalte Starts die Positions- und Kursqualität. Hinzu kommen uneinheitliche Koordinatenformate oder falsches Kartenbezugssystem (z. B. WGS84 vs. ETRS89) sowie ein Magnetisch/Geografisch-Nord-Mismatch zwischen App und Kompass.
- Missweisung: Falsche Korrektur zwischen magnetischem und geografischem Nord.
- Interferenzen: Metall am Rucksack, Uhren, Lautsprecher, Drohnenfernbedienungen.
- Kippfehler: Nicht kompensierte Neigung verfälscht Peilungen.
- Multipath/Abschirmung: Reflexionen in Schluchten, dichte Baumkronen.
- Tempoeffekt: GPS-Kurs springt unterhalb Gehtempo.
- Format/Datum: Verwechslung von DMS/Dezimal oder falsches Kartendatum.
- Firmware/Almanach: Veraltete GNSS-Daten erhöhen Anlauf- und Fehlerzeiten.
Robuste Korrekturen kombinieren saubere Einstellungen mit prozessualen Checks: Missweisung aktuell halten, Kompass regelmäßig kalibrieren, metallische Störquellen auf Abstand, Kompass eben führen, Koordinatenformat und Kartendatum vereinheitlichen, SBAS/Mehrfrequenz nutzen und bei niedrigem Tempo auf Kompass-Peilung statt GPS-Kurs setzen. Zusätzlich helfen Wegpunkt-Mittelung, Vergleich von Peilung vs. Kurs über Grund, sowie ein kurzer Richtungs-Reset (einige Meter geradeaus gehen) zur Stabilisierung. Kartentaktik wie Handrail-Navigation, Rückpeilung und markante Gelände-Azimute liefern unabhängige Plausibilitäten.
| Fehler | Korrektur |
|---|---|
| Falsche Missweisung | Lokale Deklination einstellen; magnetisch/geografisch angleichen |
| Metall stört Kompass | 1-2 m Abstand; Peilung wiederholen; Störquelle identifizieren |
| GPS-Multipath | Freies Sichtfeld suchen; Mehrband-GNSS/SBAS aktivieren |
| Falsches Kartendatum | WGS84/UTM oder lokales Datum konsistent konfigurieren |
| Kurs springt bei Langsamkeit | Kompass nutzen; kurz beschleunigen; Richtung mitteln |
| Kippfehler | Kompass nivellieren; Tilt-kompensiertes Modell nutzen |
Warum Kompass und GPS kombinieren?
Die Kombination verbindet Redundanz und Präzision: Der Kompass liefert eine zuverlässige Richtung ohne Satellitenempfang, das GPS genaue Position und Geschwindigkeit. Zusammen erleichtern beide Kurskontrolle, Korrekturen und Fehlertoleranz im Gelände.
Wie wird eine Route mit Kompass und GPS geplant?
Zuerst topografische Karte und Koordinatensystem wählen, Missweisung am Kompass einstellen. Im GPS Wegpunkte und Zwischenziele anlegen, dann Peilungen mit dem Kompass aufnehmen und mit Kurslinie, Entfernungen und Höhenprofil des GPS abgleichen.
Wie wird die Missweisung korrekt berücksichtigt?
Die magnetische Deklination variiert regional und zeitlich. Auf Karte oder im GPS den lokalen Wert nachschlagen und am Kompass einstellen. Je nach Vorzeichen wird addiert oder subtrahiert; regelmäßige Aktualisierung verhindert Kursfehler.
Wie unterstützen sich Peilung und GPS-Navigation unterwegs?
GPS liefert Position, Kurslinie und Distanz zum Ziel; die Kompasspeilung stabilisiert die Richtung, besonders bei schlechtem Empfang, Wind oder Abweichungen durch Gelände. Regelmäßiger Abgleich beider Anzeigen reduziert Drift und Umwege.
Was tun bei Ausfall oder Fehlern der Geräte?
Bei GPS-Ausfall helfen Kompass, Papierkarte und Landmarken. Batterien sparen durch Flugmodus, Displaydimmung und Ausschalten unnötiger Sensoren. Nach Fehlern Wegpunkt neu bestimmen, Position mit Peilkreuz und Schrittzählung plausibilisieren.
