Welche Höhenangabe stimmt wirklich?
Warum dieselbe Stelle je nach Quelle verschieden hoch ist, und welcher Wert für welchen Zweck gilt.
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Die kurze Antwort
Keine der Angaben ist falsch, sie messen jeweils etwas anderes. Eine GPS-Höhe bezieht sich auf ein mathematisches Erdmodell, eine Kartenhöhe auf den mittleren Meeresspiegel, in Deutschland liegen diese beiden Bezugsflächen je nach Ort zwischen rund 36 und 53 Metern auseinander, diesen Unterschied nennt man Geoidundulation. Dazu kommt, dass ein Geländemodell über eine Rasterzelle mittelt, auf einem 30-Meter-Raster verschwindet ein kleiner Hügel schlicht. Für die meisten Zwecke ist die Kartenhöhe aus einem Geländemodell der richtige Wert.
Warum zeigen verschiedene Quellen verschiedene Höhen?
Drei Ursachen erklären fast jede Abweichung zwischen zwei Höhenangaben.
| Ursache | Was passiert |
|---|---|
| Bezugssystem | GPS rechnet gegen ein Ellipsoid, Karten gegen den mittleren Meeresspiegel |
| Messverfahren | Satellitenmessung, barometrische Messung und Geländemodell messen unterschiedlich |
| Modellauflösung | ein Raster mittelt über seine Zellengröße |
Die meisten Erklärungen im Netz nennen nur die zweite Ursache, dabei ist die erste in Deutschland die größte.
Was bedeuten NN, NHN und Ellipsoidhöhe?
NN, Normalnull, war das historische deutsche Höhenbezugssystem, mit dem Nullpunkt am Pegel von Amsterdam. NHN, Normalhöhennull, ist das heute maßgebliche System im Deutschen Haupthöhennetz und liegt rechnerisch rund 0,59 Meter höher als NN, für die allermeisten Zwecke ein vernachlässigbarer Unterschied. Die Ellipsoidhöhe dagegen bezieht sich auf ein mathematisches Modell der Erdform, wie es GPS verwendet, und weicht von NHN um rund 36 bis 53 Meter ab, je nach Ort unterschiedlich stark, in Bayern etwa 45 bis 50 Meter.
Wie genau ist eine GPS-Höhe?
Waagerecht ist GPS meist auf wenige Meter genau, senkrecht deutlich schlechter, die Satellitengeometrie ist für die Höhe ungünstiger als für die Position. Deshalb arbeiten viele Uhren und Fahrradcomputer zusätzlich mit einem Luftdrucksensor, der relative Höhenunterschiede gut erfasst, aber vom Wetter abhängt und regelmäßig kalibriert werden muss.
Was ist ein digitales Geländemodell?
Ein digitales Geländemodell beschreibt die reine Geländeoberfläche, ohne Gebäude und Bewuchs, ein digitales Oberflächenmodell dagegen schließt beides ein. Das erklärt, warum ein Wald in manchen Datensätzen deutlich höher erscheint, dort wird die Baumkrone mitgemessen, nicht der Boden darunter. Die Auflösung reicht von 1 Meter bei hochauflösenden Landesmodellen bis rund 30 Meter bei weltweiten Modellen. Mit welchem Modell an welchem Standort gerechnet wird und mit welcher Unsicherheit, steht in der Methodik.
Welche Angabe ist für welchen Zweck die richtige?
| Zweck | Welche Angabe | Warum |
|---|---|---|
| Wanderung, Radtour, Orientierung | Kartenhöhe aus dem Geländemodell | konsistent und unabhängig vom Wetter |
| Höhenmeter einer Strecke | Differenzen aus einem Geländemodell, nicht aus GPS | GPS-Rauschen summiert sich über viele Punkte zu erheblichen Fehlern |
| Barometrischer Höhenmesser am Berg | die kalibrierte Anzeige | reagiert schnell, braucht aber einen bekannten Startwert |
| Bauliche Planung | amtliche Höhenangaben | Kartenwerte reichen dafür nicht aus |
| Drohnenflug | Höhe über Grund, nicht über NHN | zwei unterschiedliche Bezugsgrößen |
| Flächen- und Gefällefragen am Grundstück | amtliche Vermessung | siehe Grundstück ausmessen |
Was wird zu Höhenangaben am häufigsten gefragt?
Warum zeigt meine Uhr eine andere Höhe als die Karte? Meist wegen des unterschiedlichen Bezugssystems, siehe H2-1.
Was ist der Unterschied zwischen NN und NHN? NHN ist das heute maßgebliche deutsche System, NN das historische, siehe H2-2.
Warum sind meine Höhenmeter je nach App verschieden? Unterschiedliche Geländemodelle und unterschiedliche Glättung führen zu unterschiedlichen Werten, mehr dazu bei Höhenprofil erstellen.
Kann ich mich auf die Höhe im Luftbild verlassen? Nur bedingt, ein Oberflächenmodell schließt Gebäude und Bewuchs mit ein, ein Geländemodell nicht, siehe H2-4.