VON Nico

November 21, 2021

Wie genau sind Fitness Tracker bei der Schlafanalyse?

Egal ob Fitness Tracker, Fitness Armband, Smartwatch oder auch die Sleep Tracker App- es ist jeden Morgen eine spannende Erwartung, wie das Gerät unsere letzte Nacht bewertet hat. Wie war der Schlafscore? Wieviel Tiefschlaf habe ich bekommen? Ist heute ein guter Tag zum Bäume ausreißen? Im besten Fall liegen die "objektive" Bewertung des Gerätes und unser eigenes Empfinden beim Aufstehen nicht so weit auseinander...

Aber schauen wir uns mal für einen Vergleich konkrete Zahlen für die Genauigkeit aktueller Fitnessuhren für die Schlafanalyse an:

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der verschiedenen Schlafphasen

Da das ganze etwas unübersichtlich ausschaut, gehen wir mal auf die einzelnen Punkte ein:

Welche Fitnessuhr erkennt Tiefschlaf-Phasen am genausten? 

Die Tiefschlafphasen werden am besten von den Fitibit Modellen Charge 5 und Sense zugeordnet. Auch der Oura Ring 2 und das Huawei Band 6 zeigen hier gute Übereinstimmungen:

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking Tiefschlaf

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der Tiefschlafphase

Welche Fitnessuhr erkennt REM-Schlaf-Phasen am genausten? 

Die Erkennung der REM-Schlafphasen ist wahrscheinlich die größte Herausforderung für Fitnessuhren und Smartwatches. Auch hier zeigen die Fitbit Modelle Charge 5 und Sense die beste Übereinstimmung. Alle anderen Modelle schneiden sehr schlecht bei der Erkennung der REM Phasen ab. Die Withings Scanwatch bietet diese Schlafphase in der Auswertung in der getesteten Version erst gar nicht an. 

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking REM Schlaf

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der REM-Schlafphase

Welche Fitnessuhr erkennt Leichtschlaf-Phasen am genausten? 

Die Leichtschlafphasen machen in der Regel mit über 50% den längsten Zeitraum der Nacht aus. Hier liegen die Fitbits, Samsung Galaxy Watch 4, Oura Ring und MI Band 6 auf einem vergleichbar guten Niveau. Lediglich Huawei Band 6 und Withings Scanwatch sind etwas schlechter bei der Zuordnung. 

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking Leichtschlaf

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der Leichtschlafphase

Welche Fitnessuhr erkennt Wach-Phasen am genausten? 

Die Erkennung von Wach-Phasen während der Nacht ist eine gute Voraussetzung für die Identifizierung möglicher Schlaf-Probleme. Hier schneidet der Oura Ring am besten ab, dicht gefolgt von den Fitbit Modellen. Schlecht erkannt wird das nächtliche Aufwachen vom MI Band 6 und Huawei Band 6. 

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking Wachphasen

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der Wachphasen

Welche Fitnessuhr erkennt den Zeitpunkt des Einschlafens und Aufwachens am genausten? 

Für die Bestimmung der Gesamtschlafdauer ist eine korrekte Erkennung des Einschlaf- und Aufwachzeitpunktes notwendig. Hier liegen nicht von allen Modellen konkrete Zahlen vor.
Bei der Fitbit Sense lag die maximale Abweichung eines Einschlaf- und Aufwachzeitpunktes über 11 Nächte bei etwa 15 Minuten. Andere Fitbit Modelle sollten mit vergleichbarem Algorithmus eine ähnliche Genauigkeit erreichen.

Bei der Samsung Galaxy Watch 4 lagen die Abweichungen in der Regel zwischen 5 und 15 Minuten, es gab aber auch eine Nacht, bei der das Aufwachen 45 Minuten zu früh erkannt wurde und eine Nacht, in der nach einem nächtlichen Toilettengang gar keine Schlafphasen mehr aufgezeichnet wurden.

Mit der Withings Scanwatch lagen die Abweichungen in der Regel auch unterhalb von 15 Minuten, es gab aber auch zwei Nächte, wo das Aufwachen cirka 30 Minuten zu früh bzw. zu spät erkannt wurde und 2 Nächte, wo das Einschlafen erst sehr spät zugeordnet wurde.


Wie lässt sich nun eine Gesamtbewertung der Genauigkeit des Schlaf-Trackings für die genannten Fitnessuhren vornehmen? Dafür bietet sich eine Wichtung der Genauigkeiten für die einzelnen Schlafphasen an, bei der die "wichtigsten" Schlafphasen, nämlich Tiefschlaf und REM Schlaf am höchsten gewichtet werden:

Welcher ist der beste Fitness Tracker für das Sleep Tracking - also das Erkennen Deiner Schlafphasen?

Beim Blick auf das Gesamtbild erkennt man, dass Fitbit von allen Fitness Trackern offensichtlich den besten Algorithmus für die Schlafphasenerkennung verwendet:

Genauigkeit Fitnesstracker Schlafanalye Sleep Tracking Gesamt

Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Zuordnung der verschiedenen Schlafphasen

Sowohl die Fitbit Charge 5 als auch die Fitbit Sense schneiden sogar noch besser ab als der Oura Ring (2. Version), dessen Hauptanwendung ja eigentlich das Sleep Tracking ist. Ähnlich gute Werte zeigten in vorherigen Tests über einen längeren Zeitraum auch schon die älteren Fitbit Modelle Charge 4 und Inspire 2. 

Fitbit macht einen guten Job in der korrekten Zuordnung der Tiefschlafphasen und der REM-Schlafphasen, aus denen sich am besten Deine nächtlichen Schlafphasenzyklen ableiten lassen. Auf einem vergleichbar guten Niveau lagen in vergangenen Tests nur das Whoop Strap und der Withings Sleep Analyzer.

Gehen wir im Folgenden nochmal auf die Stärken und Schwächen der einzelnen Hersteller und Modelle beim Schlaf Tracking ein:

Wie genau ist Fitbit beim Schlaftracking? 

Mit über 80% bei der gewichteten korrekten Schlafphasenerkennung schneidet die Fitbit Charge 5* am besten von allen getesteten Fitness Trackern ab. Die Stärken liegen bei der richtigen Zuordnung der Tiefschlafphasen und einer akzeptablen Genauigkeit bei den REM Schlafphasen, die wesentlich für die Chronologie unserer Schlafzyklen sind. 

Andere Fitbit Modelle, wie Charge 4, Fitbit Sense, Fitbit Inspire 2 und Fitbit Luxe haben in vorhergehenden Tests ebenso gut abgeschnitten, da Sensorik und Algorithmus vergleichbar sind.

Wie genau ist die Samsung Galaxy Watch 4 beim Schlaftracking? 

Die Galaxy Watch 4* hat Schwächen bei der korrekten Zuordnung des Tiefschlafes und der REM Phasen. Hier liegt sie bei unter 50% Genauigkeit. Lediglich beim Leichtschlaf und den Wachphasen liegt sie über dem Durchschnitt.

Wie genau ist das MI Band 6 beim Schlaftracking? 

Das Xiaomi MI Band 6* erreicht nur schwache Werte bei der Schlafphasenerkennung. Lediglich die Leichtschlafphasen werden überdurchschnittlich gut erkannt. REM- und TIefschlaferkennung sind unterdurchschnittlich.

Wie genau ist das Huawei Band 6 beim Schlaftracking? 

Insgesamt ist die Genauigkeit des Huawei Band 6* bei der Schlafphasenerkennung nur ungenügend. Lediglich die Tiefschlafphasen konnten überdurchschnittlich gut erkannt werden. Viel mehr als die Gesamtschlafdauer sollte man also von diesem Fitness Tracker nicht erwarten.

Wie genau ist die Withings Scanwatch beim Schlaftracking? 

Die Scanwatch Schlafphasenerkennung basierte zu diesem Zeitpunkt nur auf der Herzfrequenz und erkannter Bewegung. Es werden daher auch nur Tief-, Leichtschlaf- und Wachphasen unterschieden. REM-Phasen werden gar nicht zugeordnet. Die Withings Scanwatch* ist hier nur überdurchschnittlich bei der Erkennung der Leichtschlafphasen.

Die Stärken der Withings Scanwatch liegen bei den zusätzlichen Sensoren zum Aufzeichnen eines EKG, der Sauerstoffsättigung (SpO2) und der Herzfrequenz auch während der Nacht. Des Weiteren werden nächtliche Atemstörungen, die auf eine mögliche Schlaf Apnoe hindeuten angezeigt.

Hintergrund und Einschränkungen der gezeigten Zahlen zur Genauigkeit von Fitnessuhren bei der Schlafanalyse

Die meisten der gezeigten Genauigkeiten gehen auf Einzelperson-Tests zurück, die auf diesem Kanal zu finden sind. Zur Beurteilung der Genauigkeit wurde der Nachtschlaf parallel mit der Fitnessuhr und einem portablen EEG Gerät - Hypnodyne Z-max aufgezeichnet. Dieses Gerät erfasst die Gehirnwellen (brainwaves) und Muskelbewegungen im Gesicht.  Bestimmte Muster/ Frequenzen der brainwaves und der Muskelaktivierung lassen anschließend eine zeitliche Zurodnung der Schlafphasen zu. Die Genauigkeiten der Fitness Tracker lassen sich dann über die Übereinstimmung der zugeordneten Schlaf-Phase in festen Zeitintervallen bestimmen. Die Prozentzahl gibt die relative Anzahl der korrekt zugeordneten Zeitintervalle an. Für die Prozentzahl bei der Gesamtbewertung wurde die Tiefschlafphase mit 40%, die REM-Schlafphase mit 30%, die Wachphasen mit 20% und die Leichtschlafphase mit 10% gewichtet.

Die gezeigten Zahlen sind erstmal nur für den Tester repräsentativ. Darüber hinaus liegen den Werten unterschiedliche Anzahlen von Nächten zugrunde, was eventuelle "Lerneffekte" des Algorithmus beim Tragen über einen längeren Zeitraum unberücksichtig lässt. Des Weiteren beziehen sich die Zahlen nur auf den technischen Stand (Hardware und Firmware des Systems) zum getesteten Zeitpunkt. Verbesserungen zum heutigen Stand können nicht abgebildet werden. Alle Daten zu den getesteten Modellen sind unten zu finden.  

Neben dem korrekten Anlegen der Uhr (Position, nicht-dominanter Arm, Festigkeit des Armbandes) können auch die besonderen Eigenschaften des Trägers Einflüsse auf die gemessene Genauigkeit haben. Und so wird man aus den Messergebnissen einer Einzelperson niemals Verallgemeinerungen für jeden Anwender treffen können. Es wird immer Anwender geben, bei denen das System besser funktioniert und welche bei denen es schlechter funktioniert. Das lässt sich nur über einen persönlichen Test und ggf. Vergleich zu einem Referenzsystem herausfinden.

Fazit: Wer Wert auf ein genaues Schlaf Tracking legt, ist aktuell wahrscheinlich am besten bei den Fitness Trackern von Fitbit aufgehoben. Wer den Verdacht hat möglicherweise ernsthaftere Schlafprobleme zu haben, wie z.B. Schlaf Apnoe, sollte sich die Withings Scanwatch in der aktuellen Version anschauen, die während der Nacht weitere Parameter (Sauerstoffsättigung, Herzfrequenz) überwachen kann. Spannend bleibt auch, welche Verbesserungen der neue Oura Ring 3 bei der Auswertung des nächtlichen Schlafes mit sich bringt.

In diesen Artikeln findest Du Übersichten zu Fitnessuhren, mit denen Du auch die Sauerstoffsättigung und den Blutdruck messen kannst.

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