Grundlagen Navigation

Grundlagen Navigation

Moderne Navigationssysteme sind weit schneller und weit einfacher zu bedienen als ihre festeingebauten und ungleich teureren Brüder. Im folgenden Artikel zeigen wir, was ein portables Navigationsgerät kann und mit welchen Einschränkungen man rechnen muss.

Wir verzichten absichtlich auf Besprechungen von Festeinbauten ab Werk. Ein in das Auto integriertes Navigationssystem kostet im Regelfall mindestens 2000 Euro, in der automobilen Oberklasse verlangt man auch gerne mal 3500 oder mehr. Die Nachrüstsysteme zum Festeinbau kommen von den etablierten Autoradioherstellern wie beispielsweise Pioneer oder Kenwood und kosten heute obwohl sie mehr leisten fast immer weit weniger als die „Ab-Werk-Navigeräte“.

In der automobilen Oberklasse werden vollintegrierte Navigationssysteme auch weiterhin zur „Grundausstattung“ gehören. Entweder ist das Navisystem sowieso ohne Aufpreise enthalten, man benötigt es parallel für weitergehende Funktionen wie beispielsweise als Multimedia-Steuereinheit oder dem Kunden ist der Aufpreis schlicht egal.

Einfachere Bedienung als Festeinbauten

Fast alle fest eingebauten Navigationsgeräte werden heute über einen einzigen Knopf bedient. Diesen drehen Sie nach links und rechts, drücken oder ziehen ihn. Ein findiger Verkäufer preist das an als „super einfach“ – tatsächlich ist das an Umständlichkeit nicht mehr zu überbieten. Stellen Sie sich vor, Sie dürften Buchstaben am Computer nur mit den Pfeiltasten aussuchen und müssten jeden einzeln mit Return bestätigen – mit einer Tastatur geht das tausendmal einfacher.

Alle portablen Navigationssysteme besitzen einen berührungsempfindlichen Bildschirm. Das heißt, der Bildschirm zeigt das Abbild der möglichen Bedienungsknöpfe und Sie drücken für die entsprechende Eingabe einfach auf das Bildchen des gewünschten Knopfes. Auf einer so simulierten Tastatur geben Sie eine Zieladresse wesentlich schneller ein als mit einem Drück-Zieh-Links-Rechts-Knopf. Die Autohersteller haben überraschend große Vorurteile gegen Touchscreens, die wir nicht nachvollziehen können.

Der Bildschirm ist das zentrale Element eines jeden Navigationsgeräts. Über ihn geben Sie Ziele und alle anderen Parameter ein und über ihn zeigt der eingebaute Computer auch, wie Sie fahren sollen.

Kaufkriterium Nummer 1: Die Bildschirmgröße

Heute erhalten Sie fast nur noch Navis mit 4,3 Zoll (10,9 cm) großem Bildschirm. Mittlerweile können die meisten Hersteller dieses Bildschirmformat während der Navigation auch sinnvoll mit Informationen füllen, was nicht immer der Fall war. Auf jeden Fall erleichtern die breiten Bildschirme aber die Eingabe der Ziele mit größeren Tasten und größeren Eingabezeilen.

Das kleine Format 3,5 Zoll (8,9 cm) findet man heute nur noch bei Einsteigergeräten, die so preiswert wie möglich sein müssen, oder bei Navis, die auch für Fußgänger speziell geeignet sein sollen, wie beispielsweise dem Navigon 2400.

In großen Autos kann es auch absolut sinnvoll sein, ein Navi mit 5,0 Zoll (12,7 cm) großen Bildschirm zu kaufen. In einem Smart ist so ein Gerät aber auf alle Fälle überdimensioniert. Insbesondere ältere Anwender ziehen Navigationsgeräte mit richtig großem Bildschirm vor. Auch in Wohnmobilen, LKW oder anderen „großen“ Fahrzeugen wirkt ein größerer Bildschirm besser. Man sollte sich vor dem Kauf aber Gedanken machen, wo man ein so großes Navi dann montiert. Für LKW gibt es auch einige Navis, die einen noch größeren Bildschirm haben. Diese Geräte sind aber für PKW völlig ungeeignet.



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Kaufkriterium Nummer 2: Das Kartenmaterial

Die erste Frage beim Navikauf muss immer lauten: Wohin will ich damit fahren? Umso kleiner das umfasste Gebiet ist, desto billiger sind die digitalen Landkarten. Die ganz preiswerten Geräte von 70 bis 120 Euro bieten eine digitale DACH-Karte, das Deutschland, Österreich, die Schweiz und Liechtenstein umfasst. Die Bezeichnung DACH stammt aus den Nationalitätszeichen D, A (Austria / Österreich) und CH (Confoederatio Helvetica / Schweiz). Das Fürstentum Liechtenstein wird nicht extra aufgezählt, ist aber immer enthalten.

Ab 150 Euro erhält man ein Navi mit Europa-Karte. Hier machen die Hersteller leider immer mehr Unsinn im Bestreben, sich mit der Zahl der enthaltenen Länder zu übertrumpfen. Noch 2007 verzichteten die meisten Firmen darauf, die Kleinstaaten wie Andorra, Monaco, San Marino oder den Vatikan als eigenständiges Land zu zählen, heute gibt es diese Zurückhaltung nicht mehr. Ein Hersteller zählt sogar schon die Isle of Man, die bisher immer zu Großbritannien gerechnet wurde, als separates Land. Im Artikel „Kartenkunde“ (hier als PDF) haben wir diese Umtriebe aufgezeigt.

Grundsätzlich sind alle Länder außer dem ehemaligen „Ostblock“, Griechenland und der Türkei praktisch zu hundert Prozent erfasst. Aufgrund der historischen Verspätung (sowie einiger seltsame, die digitale Erfassung durch Nicht-Einheimische verhindernde lokale Gesetze) ist der ehemalige Ostblock nicht so gut erfasst wie die DACH-Länder. Polen und Tschechien sind bereits sehr gut erfasst, bei Albanien sind oft nur die Innenstadt der Hauptstadt Tirana sowie die allerwichtigsten Autobahnen erfasst.

Auch wenn ein Hersteller damit wirbt, müssen Sie damit rechnen, dass die Abdeckung im östlichen Europa bei weitem nicht auf mitteleuropäischem Genauigkeitsniveau ist – umso weiter östlich, desto schlimmer wird’s.

Eine Hersteller bieten entsprechend teurer auch Modelle an, die Karten von Europa und Nordamerika (USA und Kanada) enthalten. Andere bieten potentielle Urlaubsländer wie Australien oder Südafrika gegen Aufpreis zum Download an. Andere Hersteller bieten „abgespeckte“ Europakarten an. Da muss man wirklich prüfen, ob man mit dem geringeren Umfang leben kann. Grundsätzlich sollte man aber lieber ein Modell mit einer größeren Karte kaufen, nachträgliche Erweiterungen des Kartenumfangs sind teuer.

Abweichungen und Fehler im Kartenmaterial

Praktisch jedes Navi wird mittlerweile mit dem Prädikat „hausnummerngenaue Navigation“ beworben. Prinzipbedingt gibt es dabei aber je nach Bebauung Abweichungen von 0 bis 100 Metern. Grundsätzlich sind nämlich nicht alle Hausnummer erfasst, sondern nur die Anfangs- und Endnummern in jedem Block von einer Einmündung bis zur nächsten. In einer langen Straße in einer Stadt weiß das Navi also beispielsweise, dass die Nummern 1 bis 131 auf der linken Seite und 2 bis 128 auf der rechten Seite sind. Alle Nummern dazwischen werden nur mehr oder weniger genau geschätzt, denn vom Durchschnitt abweichende Grundstücksgrößen sowie unbebaute Grundstücke ohne Hausnummern machen die genaue Bestimmung der gesuchten Adresse ungenau. Hausnummern mit Ergänzungsbuchstaben („Ismaninger Straße 7a“) oder exotischere Varianten gar wie in Bad Tölz („Lenggrieser Straße 36 1/2“) kennt kein Navigationssystem. Hier orientiert man sich am besten an der ganzen Zahl, die gesuchte Adresse wird sich ja ziemlich nah daneben befinden.

Kartenupdates

Wenn ein Kreisverkehr oder ein Sonderziel in der näheren Umgebung nicht im Kartenmaterial verzeichnet ist oder eine Hausnummer aufgrund der oben geschilderten Gründe falsch „gefunden“ wird, sollte das kein Grund zum Ärgern sein. Prinzipiell bedeutet der Kartenstand „4. Quartal 2009“ nicht, dass auch alle Straßen verzeichnet sind, die es im 4. Quartal 2009 gab. Die Angabe bedeutet nur, dass im 4. Quartal 2009 die Straßendaten von Navteq oder Tele Atlas an den Hersteller des Navis übergeben wurden.

Tele Atlas fährt mit seinen Erfassungsfahrzeugen (meist in Wohnmobil-Form, weil die Fahrer auch darin schlafen müssen) nur die wichtigsten Straßen tatsächlich ab. Der Rest wird aus normalem Kartenmaterial der Vermessungsämter und anderer Stellen digitalisiert. Außerdem profitiert Tele Atlas aus seiner engen Verbindung zum Navihersteller TomTom: Ein Navi ist nämlich immer auch ein fahrendes Karten-Prüf-Gerät. Wenn ein TomTom-Navi beispielsweise 100 Meter neben der normalen Straße fährt, wird das ein Jäger, Förster oder Landwirt sein. Wenn viele TomTom-Navis das tun, wird eine neue Straße, im besten Fall eine Ortsumgehung dahinter stecken. Tele Atlas bekommt diese Rückmeldungen über TomTom, denn alle Navis dieses Herstellers protokollieren solche Ereignisse und melden sie bei der Verbindung mit einem Internet-PC in anonymer Form an den Navi-Hersteller und damit an den Kartenlieferanten. Ebenfalls eine TomTom-Erfindung ist Mapshare: Damit können die Anwender selbst kleine Korrekturen am Kartenmaterial vornehmen und diese dann mit allen anderen TomTom-Besitzern teilen. Logischerweise wandern solche Korrekturen auch in die Originaldaten von Tele Atlas.

Navteq hat diese enge Verbindung zu den Naviherstellern nicht. Bei diesem Hersteller werden alle Straßen von Navteq-Mitarbeitern in entsprechend ausgerüsteten Fahrzeugen abgefahren und vermessen – Autobahnen und wichtige Verbindungsstraßen zweimal pro Jahr, kleine Anliegerstraßen alle paar Jahre.

Gegen „alte“ Karten schützen kann man sich praktisch nicht. Die meisten Hersteller aktualisieren auch während der Produktionszeit eines Modells die digitale Landkarte, es kann aber natürlich trotzdem passieren, dass man ein Gerät mit nicht mehr ganz aktueller Karte erhält. Dagegen gibt es von den meisten großen Herstellern eine Aktualitätsgarantie: Diese besagt, dass man eine begrenzte Zeit nach der ersten Inbetriebnahme (30 bis 60 Tage, abhängig vom Fabrikat) die beim Kauf aktuellste Landkarte kostenlos per Internet herunterladen und auf das Navi installieren darf. Diese Frist ist absichtlich etwas eng gesetzt, um zu verhindern, dass ein Anwender nach einem oder zwei Jahren die aktuellste Karte kostenlos bezieht. Dafür müssen die Kunden nämlich bezahlen. Ein einmaliges Kartenupdate kostet je nach Umfang zwischen 50 und 90 Euro, verpflichtet man sich zu einem Kartenabonnement, liegen die Kosten nur gering darüber. Dafür erhält man dann zwei Jahre oder im besten Fall sogar lebenslang immer aktuellstes Kartenmaterial.




Navigon

Kaufkriterium Nummer 3: Die Routenberechnung

Bei allen tragbaren Navigationsgeräten ist das digitale Kartenmaterial in einem sogenannten Flash-Speicher untergebracht. Dieser ist entweder fest eingebaut oder es wird ein kleiner Speicherchip im SD-Standard verwendet, den man vielleicht von einer digitalen Fotokamera kennt. Nur Flash-Speicher bieten sehr schnelle Zugriffe auf „weit auseinander liegende“ Datenbereiche, sind aber trotzdem sicher gegen Stromausfall und mechanisch halbwegs robust.

Bei einem brauchbaren Navigationssystem sollte die Berechnung einer Fahrtstrecke über 500 Kilometer (München – Koblenz) über eine Strecke von etwa 500 Kilometer nach 20 bis 30 Sekunden erledigt sein. Kurze Strecken muss ein aktuelles Gerät binnen weniger Sekunden berechnen. In unseren Tests messen wir die Berechnung vorgegebener Musterrouten mit 15, 30, 100, 500, 1200 und schließlich 2400 Kilometern Länge. Die 15-km-Strecke führt in die Münchner Innenstadt, die Berechnung kann deswegen länger dauern als die doppelt so lange Strecke von München nach Erding. Die 100-km-Strecke führt zur Hälfte über Autobahn und zu Hälfte über Landstraßen, alle weiteren Strecken sind reine Autobahnrouten.

Zum guten Ton gehören heute auch die Routenberechnung für Radfahrer, Fußgänger und für ökologisch orientierte Autofahrer. Vor zwei Jahren bestand der Fußgängermodus nur darin, Autobahnen und Schnellstraßen zu sperren, und den Fußgänger auch verkehrt herum durch Einbahnstraßen zu leiten. Seit damals hat sich aber einiges getan, wofür in erster Linie das Kartenmaterial verantwortlich ist: Jedes Navi kennt heute auch Wege durch Stadtparks, die für motorisierte Verkehrsteilnehmer absolut tabu sind. Aber auch Radfahrer werden intelligenter geleitet: Die dürfen auch mal einen Fußgängerweg benutzen, werden aber in erster Linie auf normalen Straßen zum Ziel geschickt. Die heutigen Navis sind aber noch weit davon entfernt, überregionale Fahrradwege wie beispielsweise den Main-Radweg zu kennen.

Kürzeste Zeit oder kürzeste Strecke?

Regelmäßig beschweren sich frischgebackene Navi-Besitzer, dass die berechneten Wege über kleinste Straßen führen. Meist ist dafür ein ganz simples Missverständnis schuld: Jedes Navigationssystem bietet unter anderem die Routenoptionen „kürzeste Strecke“ und „schnellste Strecke“. Der kürzeste Weg hat leider meistens nichts mit kürzester Zeit zu tun! Leider hat sich in den deutschen Sprachgebrauch die Ungenauigkeit eingeschlichen, dass man mit dem „kürzesten Weg zum Ziel“ tatsächlich den schnellsten Weg meint, also den, der am wenigsten Zeit beansprucht. Navis und Navi-Hersteller nehmen diese Adjektive „kürzeste“ und „schnellste“ aber ganz genau: Der kürzeste Weg kann durch Reihenhaussiedlungen führen, durch engste Wohngebiete oder über Bergeshöhen – denn die Einstellung „kürzeste Strecke“ berechnet tatsächlich den kürzesten Weg, egal wie lange diese Fahrt auch dauern wird. Weil viele Tausend Straßen berücksichtigt werden müssen, ist die Berechnung der kürzesten Route meist sehr langwierig.

Als Autofahrer will man meist so wenig Zeit wie möglich im Auto verbringen. Dafür muss man die „schnellste Strecke“ wählen, nur dann kalkuliert das Navigationsgerät den Weg von A nach B, der die wenigste Zeit benötigt. Die Berechnung des schnellsten Weges erfolgt anhand der voraussichtlichen Fahrzeit auf den möglichen Streckenabschnitten.

Bis vor kurzem haben die Kartenhersteller alle Straßen mit Standardgeschwindigkeiten hinterlegt. Eine Autobahn wurde also mit 130 km/h in die Routenberechnung einbezogen und eine Landstraße mit 80 oder 100. Jeder Autofahrer weiß, dass das nicht stimmen kann, denn der Berufsverkehr kann die tatsächlich erreichbaren Geschwindigkeiten extrem reduzieren, vor oder nach den Wochenenden sogar mit überregionaler Wirkung. Oben haben wir bereits geschildert, wie Kartenfehler oder neue Straßen von den Kartenherstellern erfasst werden. Auf die gleiche Art und Weise erfassen sie auch abweichende Geschwindigkeitsprofile für jeden einzelnen Straßenabschnitt, so dass schnell wesentlich realistischere und brauchbarere Routen herauskommen. Damit weiß Ihr Navi, dass man in den Morgenstunden die Straße A meiden und der Straße B den Vorzug geben, die mittags aber langsamer als A ist. Navis werden mit diesen variablen Geschwindigkeitsprofilen intelligent, denn sie erhalten das Wissen, das auch Einheimische haben.

Es gibt auch Navigationssysteme, die mehr als eine Route berechnen. Aktuelle Navigongeräte beispielsweise berechnen bis zu drei gleichwertige Wege zum Ziel, während Becker-Navis die schnellste, die kürzeste und noch zwei andere Routenmodelle anbieten.

Ausschluss

Manche Lenkerinnen und Lenker würden gerne die schnellste Strecke fahren, aber auf Autobahnen verzichten. Andere wollen auf Fähren und wieder andere auf Auto-Mautstrecken verzichten. Auch diese Aspekte können die meisten Navigationssysteme berücksichtigen. Insbesondere die Behandlung von Auto-Mautstrecken variiert aber: So werden die vignettenpflichtigen Autobahnen in Österreich und der Schweiz von einigen Systemen als Mautstrecke gesehen und von anderen nicht.
Wenn Ihr Navi Sie bei der Einstellung „schnellste Route“ noch über einen Feldweg führt, liegt das an Fehlern im Kartenmaterial. In den Anfängen der digitalen Straßenerfassung benutzten die Kartenhersteller Navteq und Tele Atlas als Grundlage normale Straßenkarten. In diesen waren Feld- und Forstwege genauso eingezeichnet wie kleine, aber befestigte Verbindungsstraßen. Wenn Sie bei der Navigation auf einen solchen Feldweg kommen, wissen Sie genau, dass der Kartenhersteller noch nie hier war. Deswegen ist dieser Feldweg noch als „normale Straße“ vermerkt, was je nach Straßenzustand mehr oder weniger falsch ist. Mittlerweile sind diese Fehler weniger häufig als noch vor ein paar Jahren, können aber noch passieren.

Kaufkriterium Nummer 4: TMC, TMC Pro oder HD Traffic

Bei den meisten Navis gehört ein Empfänger für Verkehrsmeldungen zur Serienausstattung. Damit kann das Navigationssystem mehr oder weniger automatisch Staus und andere Hindernisse bemerken und umfahren. Die Betreiber der Verkehrsinformationsdienste TMC (öffentlich-rechtlich) und TMC Pro (bzw. neuerdings Navteq Traffic, privat betrieben) übertragen unhörbar im normalen UKW-Signal die Positionen und Arten aller möglichen Verkehrshindernisse. Dazu ist ein mehr oder weniger kleiner UKW-Empfänger erforderlich, der die Signale aus dem Musiksignal fischt und sie ans Navi überträgt. Dieser Empfänger benötigt fast immer eine Antenne: Meist ist das eine zwischen 70 und 150 cm lange Wurfantenne, die auf dem Armaturenbrett des Autos natürlich mehr oder weniger deplaziert wirkt.

Das Problem von TMC und Navteq Traffic ist ein grundsätzliches: Eine lokale Umfahrungsmöglichkeit ist meist genauso dicht wie die zu vermeidende Autobahn oder Bundesstraße. Deswegen helfen diese Verkehrsnachrichten nur, wenn man das Hindernis großräumig umfahren kann.

Grundsätzlich ist TMC abgesehen von der nötigen Hardware, die mit dem Navi mitgekauft wird, kostenlos. Navteq Traffic kostet etwas, aber die anfallenden Lizenzkosten sind im Gerätekaufpreis bereits enthalten. Man braucht also keine Angst haben, dass man nachträglich für die Nutzung zur Kasse gebeten wird.

Einen ganz anderen Weg geht HD-Traffic von TomTom. Das ist ein aktiver Verkehrsinformationsdienst, der auch Rückmeldungen der fahrenden Navis berücksichtigt. Jedes mit HD-Traffic ausgestattete Navi meldet – natürlich anonym – alle paar Minuten an den Verkehrsrechner von TomTom, wo und wie schnell es zuletzt gefahren ist. Daraus kann TomTom nahezu perfekt Staus und geringere Verkehrsbehinderungen ableiten, die dann an alle anderen Anwender gemeldet werden. Dieses System bedingt einen sendefähigen Rückkanal, so dass HD-Traffic nur in Geräten funktionieren kann, die mit einem GPRS-Datenübertragungsmodul ausgestattet sind. Die ständigen Datenübertragungen sind nicht umsonst, werden aber mit einer monatlichen Gebühr direkt an den Navihersteller abgedeckt. Beim Kauf sind die ersten drei oder sechs Monate immer enthalten. Seit kurzer Zeit bieten auch andere Hersteller als TomTom Verkehrsinformationsdienste über Live-Verbindungen wie GPRS an, die entsprechenden Tests laufen noch.

Abwertungsgrund: Abstürze

Grundsätzlich steckt in jedem Navigationsgerät ein kleiner Computer. Und wie bei normalen Computerprogrammen kann es in Extremfällen passieren, dass das Navigationsprogramm abstürzt. Wir sind aber der Meinung, dass so etwas nicht passieren darf – und tatsächlich gibt es ja genug Geräte, die jahrelang ohne Reset funktionieren. Diese Fehler führen deshalb bei uns immer zu einer Abwertung.

Falsch wäre es, die Leistungsfähigkeit eines Navis am eingebauten Prozessor festzumachen. Regelmäßig werden wir gefragt, wie schnell der Prozessor im Navi ABC sei. Dabei ist diese Information belanglos. Denn wenn man Unterschiede in der Geschwindigkeit merkt, dann ist dafür die jeweilige Navigationssoftware weit mehr verantwortlich als der eingebaute Prozessor: Eine langsame Software und ein schneller Prozessor sind nicht besser als eine schnelle Software und ein langsamerer Prozessor. Merkbare Geschwindigkeitsdifferenzen gibt es beim Tempo der Berechnung einer Fahrtroute, wie schnell sich das Navi bedienen lässt und in der Grafikausgabe während der Fahrt.

Innereien

Woher weiß das kleine Navigationsgerät nun überhaupt, wo Sie sind? Diese Information berechnet es aus den Signalen der GPS-Satelliten. Diese dienten ursprünglich rein militärischen Zwecken, sind aber mittlerweile für die Nutzung durch die Allgemeinheit freigegeben.

In jedem Navi ist ein hochempfindlicher Empfänger für die Signale der GPS-Satelliten eingebaut. Ihr Empfang und ihre Nutzung sind kostenlos, vom Kauf des Navigationsgeräts mal abgesehen. Ein Navi arbeitet bezogen auf GPS immer als reiner Empfänger. Weder senden die Navis irgendwelche Informationen an die Satelliten zurück noch können die Satelliten die einzelnen GPS-Empfänger in den Navis orten oder gar verfolgen oder beobachten.

Normalerweise befestigt man den Navigationsrechner mit Hilfe der Autohalterung und des daran angebrachten Saugnapfes an der Frontscheibe. Dann müssen Sie nur noch das ebenfalls mitgelieferte Ladekabel mit einem Ende in den Zigarettenanzünder und mit dem anderen in die Strombuchse des Navisystems stecken.

Beim ersten Einschalten des Navis dauert es etwas, bis das Gerät seine Position gefunden hat. Diese Zeit können Sie auf ein Minimum verkürzen, wenn Sie das Navi beziehungsweise Ihr Auto während dieser Erfassung nicht bewegen. Die Wartezeit von mehreren Minuten wird nur dann wieder fällig, wenn das Navisystem für einige Tage ausgeschaltet war oder Sie mit dem ausgeschalteten Navisystem im Gepäck eine Flugreise gemacht haben – Sie können es ja auch in einem Leihwagen am Urlaubsort nutzen, entsprechendes Kartenmaterial vorausgesetzt.

Abschalten muss man ein tragbares Navigationsgerät theoretisch eigentlich nie, und am besten funktioniert es, wenn es dauernd durchlaufen kann. Aufgrund der extrem zunehmenden Navi-Diebstähle sollten Sie das Gerät aber ausschalten und mitnehmen, wenn Gefahr besteht, dass das Fahrzeug aufgebrochen werden kann. Beachten Sie bitte auch, dass es eine im Winter schwächelnde Batterie sehr übel nehmen kann, wenn Sie einen – wenn auch kleinen – Verbraucher ständig laufen lassen.

Weiterführende Informationen finden Sie im Bereich „Grundlagen und Wissenswertes“, speziellere Informationen zu einzelnen Themen finden Sie im Lexikon.