Seite 3: Withings Body Cardio: Messung und Genauigkeit

Die Messung der Köperzusammensetzung findet über Elektroden in der Glasplatte der Body Cardio statt, wobei die sogenannte Bioelektrische Impedanzanalyse, kurz BIA, zum Einsatz kommt. Bei dieser Messmethode macht man sich zu Nutze, dass die unterschiedlichen Körperbestandteile (Muskeln, Fett, Wasser) über unterschiedliche elektrische Eigenschaften verfügen.

Bei der BIA handelt es sich um eine sehr weit verbreitete Methode, die schon seit langem bei Körperanalysewaagen eingesetzt wird. Mit einem minimalen elektrischen Strom wird der Widerstand des Körpers gemessen und mit Hilfe statistischer Methoden können daraus Werte für die Fett- und Muskelmasse abgeleitet werden. Die Tatsache, dass ein nicht spürbarer elektrischer Strom durch den Körper geleitet wird, verbietet allerdings den Einsatz dieser Technik bei Personen, die einen Herzschrittmacher oder andere medizinische Geräte verwenden. Ein Warnhinweis befindet sich auch in der Kurzanleitung der Body Cardio, die BIA und Herzfrequenzmessung lassen sich über die App deaktivieren.

Der Messvorgang startet, sobald man sich auf die Waage stellt.

Da es sich bei der BIA nicht um eine direkte Messung handelt, sondern die gesuchten Werte mit Hilfe von statistischen Methoden ermittelt werden, ist es sehr wichtig, beim Anlegen des Nutzerprofils korrekte Angaben zu machen. Diese statistische Mittelung beschränkt letztendlich auch die Genauigkeit der BIA: Personen, deren Körperbau sehr gut dem statistischen Modell entspricht, erhalten entsprechend genauere Werte als Personen, deren Körperbau stark von diesem Modell abweicht. Um die Ergebnisse für besonders sportliche Personen zu verbessern, lässt sich ein „Athleten-Modus“ aktivieren. Withings empfiehlt diesen Modus für Personen, die mehr als acht Stunden pro Woche sportlich aktiv sind und einen Ruhepuls von unter 60 haben.

Bessere Messmethoden als die BIA stehen für den Heimgebrauch kaum zur Verfügung. So gibt es zwar Körperanalysewaagen wie die Omron BF511, die zusätzlich zu den Fußelektroden noch Handelektroden besitzt. Dadurch, dass der Strom nicht nur durch die Beine, sondern auch durch die Arme fließt, ist zwar potentiell eine genauere Messung möglich, doch beträgt die Messunsicherheit beim Körperfett laut Hersteller immer noch bis zu 3,5%.

Was die Genauigkeit der Messungen der Body Cardio angeht, soll sie das Gewicht laut Hersteller mit einer Messunsicherheit von 100g bestimmen. Für Körperfettanteil, Wasseranteil und Muskelanteil soll die additive Messunsicherheit 4% betragen, bei einem Ergebnis von beispielsweise 14% Körperfettanteil liegt der korrekte Wert dann zwischen 10 und 18%.

Auch wenn das Prinzip der BIA immer gleich ist, unterscheiden sich die erfassten Werte von Modell zu Modell. Den Körperfettanteil erfassen alle Körperanalysewaagen entweder prozentual oder absolut, doch kann man den Fettanteil weiter aufteilen, in das sich unter der Haut befindende subkutane Fett und das häufig als schädlicher angesehene viszerale Fett, welches sich um die inneren Organe herum anlagert. Die Body Cardio unterscheidet nicht zwischen subkutanem und viszeralem Fett und gibt nur die gesamte Fettmasse an, auch wird die Verteilung der Fettmasse nicht nach Körperregionen aufgeschlüsselt, wie es z.B. die Körperanalysewaage Tanita BC-601 macht. Diese Waage ist allerdings aufgrund der fehlenden Online-Konnektivität genau wie das bereits genannte Omron-Modell nicht direkt mit den Withings-Waagen zu vergleichen.

Aufpassen muss man auch bei der Muskelmasse, denn je nach Gerät verbergen sich auch hinter diesem Begriff verschiedene Bedeutungen. Bei Omron-Waagen ist die Muskelmasse die Skelettmuskelmasse, was den Anteil der Muskeln umfasst, die sich durch Krafttraining stärken lassen. Bei Withings umfasst die Muskelmasse auch noch den Anteil der inneren Organe, sodass der Wert deutlich höher ausfällt. Zusammen mit der Knochenmasse (BMC) ergibt sich damit die fettfreie Masse, beide Werte werden von der Body Cardio ebenfalls ermittelt.

Was der Body Cardio fehlt, ist eine Schätzung des Wertes für den Ruhemetabolismus, also den Energieverbrauch des Körpers im Ruhezustand, abzüglich jeglicher körperlicher Aktivität - auch Grundumsatz genannt. Obwohl man diesen Wert auch leicht selbst abschätzen kann, wäre eine automatische Berechnung ein nettes Feature.

In der folgenden Tabelle vergleichen wir die Messergebnisse der Körperzusammensetzung am gleichen Tag beispielhaft mit denen eines DXA- bzw. DEXA-Scans, der aufgrund einer hohen Genauigkeit als Goldstandard bei der Bestimmung der Körperzusammensetzung gilt. Die Körperbestandteile werden dabei direkt und ohne statistische Methoden ermittelt, sodass der individuelle Körperbau nur das Ergebnis, nicht aber die Genauigkeit beeinflusst.

Verschiedene Messmethoden im Vergleich
MessungFettmasseMuskeln + BMCGesamt
DEXA-Scan 10,913 kg (14,2 %) 66,154 kg 77,067 kg
Withings Body Cardio 11,31 kg (14,36 %) 67,43 kg 78,74 kg
Omron BF511 12,55 kg (15,9 %) - 78,90 kg

Bei der Fettmasse liegt die absolute Abweichung der Withings Body Cardio bei 0,16% und damit ziemlich gut am realen Wert. Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine Einzelaufnahme einer einzigen Person (nämlich des Redakteurs) und ist damit statistisch nicht repräsentativ. Daher sollte man die größere Abweichung der Omron-Waage, die aufgrund des zusätzlichen Handteils potenziell genauer als die Withings-Waage misst, auch nicht überinterpretieren.

Die Pulswellengeschwindigkeit wird durch minimale Gewichtsverlagerungen und elektrische Impulse ermittelt. (Quelle: Withings)

Während die BIA ein Standardfeature ist, ist die Withings Body Cardio die erste Waage, die die sogenannte Pulswellengeschwindigkeit misst. Diese soll ein Indikator für den allgemeinen Zustand des Herz-Kreislauf-Systems sein und bei der Früherkennung von Erkrankungen desselben dienen. Um die Pulswellengeschwindigkeit zu bestimmen, erfasst die Body Cardio zuerst den Pumpvorgang des Herzens und bestimmt dann, wann die ausgestoßene Druckwelle die Füße erreicht. Während der Pumpvorgang durch geringfügige Schwankungen bei der Gewichtsverteilung erkannt werden kann, wird die Druckwelle im Fuß durch elektrische Impulse erfasst. Aus der Zeitdifferenz der beiden Ereignisse sowie der Körpergröße errechnet die Waage schließlich die gesuchte Geschwindigkeit.

Vergleich einer medizinischen Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der Messung durch die Withings Body Cardio. (Quelle: Withings)

Selbstverständlich stellt sich auch hier die Frage nach der Genauigkeit der Messung. Der Hersteller Withings hat hierzu eine Studie mit 111 Testpersonen durchführen lassen, die die Ergebnisse der Body Cardio Waage mit denen einer medizinischen Messung vergleicht. Insgesamt soll es eine „gute Korrelation“ der beiden Werte geben, insbesondere für niedrige Werte der Pulswellengeschwindigkeit scheint dies auch gut zuzutreffen, wie die vorherige Grafik zeigt.

Eine genaue Messung durch einen Arzt kann die Waage selbstverständlich nicht ersetzen, wie bei der Körperzusammensetzung ist der Wert für die Pulswellengeschwindigkeit hauptsächlich als Richtwert zu verstehen und erlaubt keine medizinische Diagnose!