278 km/h im Shinkansen: Was ein GPS-Tacho im Hochgeschwindigkeitszug aufzeichnet

In Aufnahmen, die im Oktober 2024 in einem Shinkansen entstanden sind, zeigte ein auf der Fensterbank stehendes Handy an seinem höchsten sichtbaren Punkt 278 km/h (172,7 mph)278 km/h und hielt durchgehend 276–278 km/h (171,5–172,7 mph)276–278 km/h. Sein Fahrtenprotokoll wies 13,2 km (8,2 Meilen)13,2 km in 2 Minuten 51 Sekunden aus, einen Durchschnitt von 279 km/h (173,4 mph)279 km/h und ein Fahrtmaximum von 283 km/h (175,9 mph)283 km/h.

Der Lauf, wie das Handy ihn gesehen hat

Die Aufnahmen sind nicht von uns. Ein Freund des Teams hat sie im Oktober 2024 auf einer Shinkansen-Fahrt gefilmt, mit unserem GPS-Tacho auf dem eigenen Handy, und den Clip danach weitergegeben. Alles Folgende ist Bild für Bild von dieser Aufnahme abgelesen – niemand hat das als Test angelegt, und wir werden es auch nicht als einen präsentieren.

Der Aufbau, soweit man davon reden kann: keine Halterung, kein Saugnapf an der Scheibe, keine Halteschale. Das Handy steht einfach aufrecht auf der Fensterbank unter dem Fenster, an das Glas gelehnt, mit dem Bordcomputer der App sichtbar unter dem Ziffernblatt. Eine zweite Kamera hat den Bildschirm gefilmt, hier ist also nichts eine Bildschirmaufnahme – es ist die Anzeige, wie ein Fahrgast auf diesem Platz sie tatsächlich gesehen hat.

Bei dieser Geschwindigkeit legt der Zug pro Sekunde 77 Meter (253 Fuß)77 Meter Gleis zurück. Die Masten der Oberleitung kommen und verschwinden innerhalb eines einzigen Videobildes; ein Feld, das das Fenster ausfüllt, liegt hinter dir, bevor du es zu Ende angesehen hast. Die Anzeige ist der einzige Teil der Szene, der still genug bleibt, um lesbar zu sein – vermutlich der Grund, warum das Handy überhaupt dort abgestellt wurde.

Der Bordcomputer zeigte dies, als der Clip gefilmt wurde:

Wichtigste Erkenntnisse

• Der Live-Wert lag über die gesamten 21,6 Sekunden der Aufnahme in einem Band von 2 km/h (1,2 mph)2 km/h und nahm drei Werte an: 276, 277, 278. Bei knapp 280 km/h (174 mph)280 km/h ist das eine Spanne von unter 1 %.
• Das Fahrtenprotokoll prüft sich selbst. 13,2 km (8,2 Meilen)13,2 km in 2:51 ergeben 277,9 km/h (172,7 mph)277,9 km/h – rund 1 % neben den 279 km/h (173,4 mph)279 km/h, die die App als Durchschnitt anzeigte, und praktisch deckungsgleich mit der Zahl auf dem Ziffernblatt.
• Maximum und Ziffernblatt weichen um 5 km/h (3,1 mph)5 km/h voneinander ab, und beide haben recht. Ein Fahrtmaximum ist der höchste Einzelwert der ganzen Fahrt; das Ziffernblatt ist ein einziger Augenblick. Das Video deckt etwa ein Achtel der Fahrt ab.
• Ein Fensterplatz ist keine freie Sicht zum Himmel, und die Anzeige hielt trotzdem. Glas dämpft das Signal, blockiert es aber nicht so, wie eine Tunneldecke es tut.
• Der Durchschnitt ist die ehrliche Zahl. Wie bei einer Doppelfahrt mit dem Boot sagt das Maximum etwas über eine Sekunde aus, der Durchschnitt etwas über die Fahrt.

Das Geschwindigkeitsprofil: ein 2-km/h-Band über drei Minuten

Das Interessante an dieser Aufnahme ist, wie langweilig sie ist. Über 21,6 Sekunden nahm die Zahl genau drei Werte an – 276, 277, 278 – und sonst keinen. Sie sackte nie ab, sprang nie, fiel nie aus.

Diese Gleichmäßigkeit ist die Messung, die funktioniert. GPS leitet die Geschwindigkeit aus der Doppler-Verschiebung des Satelliten-Trägersignals ab, statt zwei Positionen voneinander abzuziehen, deshalb sammelt der Wert das Wandern nicht an, das Positions-Fixes zeigen – die Mechanik dahinter steht in wie GPS-Tachos funktionieren. Deshalb verschlechtert hohe Geschwindigkeit an sich den Wert auch nicht: Ein Empfänger ist bei 280 km/h etwa so genau wie bei 100, solange er den Himmel sieht.

Der stärkere Beleg ist gar nicht das Ziffernblatt, sondern die Rechnung, die in den beiden Feldern darunter steckt. Strecke geteilt durch Dauer ergibt eine Durchschnittsgeschwindigkeit, die die App nie anzeigt, berechnet aus zwei unabhängigen Zählern. Abgelesen zu drei verschiedenen Zeitpunkten der Aufnahme:

Drei Werte, die keine 1,2 km/h (0,7 mph)1,2 km/h auseinanderliegen, alle wenige km/h neben den 279 km/h (173,4 mph)279 km/h, die die App selbst als Durchschnitt ausweist, und genau auf dem Live-Ziffernblatt. Die verbleibende Lücke entspricht in etwa dem, was die Rundung der Anzeige zulässt – die Strecke wird auf 0,1 km (0,06 Meilen)0,1 km genau angezeigt, was bei dieser Geschwindigkeit für sich genommen schon ein Quantum von 1,3 Sekunden ist.

Die Höhe ist die schwächere Achse, und das sieht man. Über dieselben 21,6 Sekunden wanderte sie zwischen 113 und 117 m (371 und 384 Fuß)113 und 117 m. Ein Teil davon ist echter Untergrund, der unter einem Zug ansteigt und abfällt, der während des Clips 1,6 km (1 Meile)1,6 km zurückgelegt hat, und ein Teil davon ist schlicht die senkrechte Komponente eines GPS-Fixes, die verrauschter ist als die waagerechte. So oder so ist es eine nützliche Erinnerung daran, dass „GPS ist genau“ eine Aussage über eine bestimmte Größe ist und nicht über jede Zahl auf dem Bildschirm.

Ein Feld verdient einen zweiten Blick: STILLSTAND zeigte 00:00:00. Über 2 Minuten 51 Sekunden hat das Protokoll keinen einzigen Moment unterhalb seiner Bewegungsschwelle erfasst.

Warum die Höchstgeschwindigkeit 283 anzeigt, wenn das Video 278 zeigt

Zwei Zahlen auf demselben Bildschirm, 5 km/h (3,1 mph)5 km/h auseinander, und die ehrliche Antwort ist die unspektakulärste: Sie beschreiben verschiedene Zeitspannen.

Das Video ist eine Stichprobe der Fahrt, nicht die Fahrt. Der Clip läuft 21,6 Sekunden. Als er gefilmt wurde, lief die Fahrt bereits 2 Minuten 47 Sekunden, und sie ging danach weiter. Die Kamera hat etwa ein Achtel des Laufs gesehen. Die 283 km/h (175,9 mph)283 km/h fielen in die anderen sieben Achtel – höchstwahrscheinlich auf einem Streckenabschnitt, auf dem dem Zug etwas mehr erlaubt war als hier. Mehr muss man dazu nicht erklären, und jede Erklärung, die das überspringt, greift zu weit.

Ein Maximum ist ein einzelner Messwert, und ein einzelner Messwert liegt über einem gehaltenen Wert. Selbst auf vollkommen gleichmäßiger Strecke atmet der Wert um ein bis zwei km/h – genau das kannst du in der Schleife oben beobachten. Ein Maximum-Feld behält den höchsten dieser Atemzüge, über die ganze Fahrt, für immer. Es ist die eine Größe in einem Bordcomputer, die mit jeder weiteren Minute Aufzeichnung monoton unrepräsentativer wird. Eine Fahrt über zehn Minuten hat zehnmal so viele Gelegenheiten, einen günstigen Messwert zu erwischen, wie eine Fahrt über eine Minute, und das Maximum bildet das ab, selbst wenn sich der Zug nie anders verhalten hat.

Das ist dieselbe Falle wie eine Höchstgeschwindigkeit für ein Boot, die aus einem einzigen Surf eine Welle hinunter stammt – genau deshalb baut unsere Methode für den Bootsgeschwindigkeitstest auf dem Mittel aus zwei Läufen auf statt auf dem Ablesen eines Spitzenwerts. Der Spitzenwert ist eine Tatsache über einen Moment. Der Durchschnitt ist eine Tatsache über die Fahrt.

Die Ausreißerfilterung erklärt die Lücke, die es nicht gibt, nicht die, die es gibt. Eine gut gebaute Geschwindigkeits-App verwirft physikalisch unmögliche Sprünge, bevor sie das Maximum-Feld erreichen – ein Zug kann nicht in einer Zehntelsekunde 40 km/h (25 mph)40 km/h zulegen, ein Messwert, der das behauptet, ist also ein Mehrwege-Artefakt und kein Rekord. Aber 283 km/h (175,9 mph)283 km/h bei einem Zug, der ohnehin schon 277 hält, sind völlig plausibel, also lässt ein Filter sie korrekterweise durch. Die Filterung ist der Grund, warum das Maximum 283 lautet und keine absurde Zahl; sie ist nicht der Grund, warum 283 über 278 liegt.

Welche Zahl ist also „die Geschwindigkeit des Zuges“? Der Durchschnitt von 279 km/h (173,4 mph)279 km/h, gestützt auf 13,2 km (8,2 Meilen)13,2 km in 2:51 aus zwei getrennten Zählern. Die 283 sind ein echter Wert eines echten Moments, in dem die Kamera nicht lief. Die 278 sind der schnellste Augenblick, den dir irgendjemand auf Video vorlegen kann, und deshalb steht diese Zahl im Titel. Alle drei stimmen; nur eine davon beschreibt die Fahrt. Die vollständige Behandlung der Frage, wo diese Werte tragen und wo nicht, steht in wie genau ein GPS-Tacho bei hohen Geschwindigkeiten ist.

Passt das dahin, wo ein Shinkansen hingehört?

Als Plausibilitätsprüfung, nicht als Identifikation: Veröffentlichte Betriebsgeschwindigkeiten setzen die schnellsten japanischen Verbindungen bei 320 km/h (199 mph)320 km/h auf der Tohoku-Linie und rund 300 km/h (186 mph)300 km/h auf der Sanyo-Linie an, während die Tokaido-Linie auf gerader Strecke bis 285 km/h (177 mph)285 km/h fährt und in Kurven 275 km/h (171 mph)275 km/h. Gehaltene 276–278 mit einer Spitze von 283 liegen innerhalb dieses Rahmens – bequem unterhalb der schnellsten Linien und direkt an der Obergrenze der langsamsten.

Welche Linie es war und welcher Zug, können wir dir nicht sagen. Diese Information kam nicht mit dem Clip und wird auch nicht nachträglich rekonstruiert – Landschaft ist kein Beweis, und eine plausible Vermutung, als Bildunterschrift gedruckt, wird zur zitierten Tatsache eines anderen. Die Geschwindigkeiten sind das, was die Aufnahme hergibt; die Strecke nicht.

Was GPS in einem Shinkansen-Tunnel macht

Dieser Clip entstand auf offener Strecke – flaches Ackerland, niedrige bewaldete Hügel, offener Himmel über dem Kamm. Das ist der leichte Fall, und es lohnt sich, ausdrücklich zu sagen, dass es der leichte Fall ist, denn auf einer japanischen Hochgeschwindigkeitsstrecke ist er nicht die ganze Fahrt. Rund die Hälfte der Sanyo-Linie verläuft im Tunnel, und Gebirgsabschnitte anderswo sind ähnlich.

Das passiert, wenn das Tageslicht verschwindet:

Das Signal hört auf, nicht die App. Eine Tunneldecke ist das eine Hindernis, um das GPS nicht herumarbeiten kann. Beton und Fels dämpfen das Satellitensignal nicht so, wie Glas es tut; sie beenden es. Es gibt keinen Fix zu berechnen, also auch keine frische Geschwindigkeit zu melden – das ist derselbe Versagensfall wie in einem Straßentunnel und der einzige auf dieser Liste, der vollständig ist statt nur graduell.

Was du siehst, hängt davon ab, was die App mit nichts anfängt. Die meisten Apps tun eines von zwei Dingen: die zuletzt bekannte Geschwindigkeit auf dem Bildschirm halten oder kurz auf eine Koppelnavigation aus den Beschleunigungssensoren und dem Gyroskop des Handys ausweichen. Koppelnavigation taugt für ein paar Sekunden und driftet dann, weil eine Trägheitsschätzung ihren eigenen Fehler mit aufintegriert. In einem Zug driftet sie ungewöhnlich elegant – ein Zug auf Schienen ändert Geschwindigkeit und Richtung nicht schnell, „nimm an, er macht weiter, was er gerade gemacht hat“ ist in einem Shinkansen also eine bessere Schätzung als im Straßenverkehr. Unsere zeigt irgendwann 0: ohne neue Fixes fällt die Anzeige auf null und bleibt dort, bis der Himmel zurückkommt – die Anzeige sagt „keine Messung“, nicht „der Zug steht“.

Der erneute Empfang ist schnell, und genau das wird meistens falsch verstanden. Bei der Ausfahrt aus einem Tunnel weiß ein Handy, das durchgehend getrackt hat, ungefähr schon, wo es ist, wie spät es ist und welche Satelliten über ihm stehen sollten. Es rastet neu ein, statt kalt zu starten, deshalb steht der Wert meist innerhalb weniger Sekunden wieder da statt der halben Minute, die ein erster Fix aus dem Nichts brauchen kann. Was es nicht tut: den Tunnel nachträglich auffüllen. Strecke, die blind zurückgelegt wurde, ist Strecke, die das Fahrtenprotokoll nie gezählt hat – ein langer Tunnel macht die Gesamtstrecke der Fahrt also zu kurz, nicht falsch, ein Unterschied, den man auseinanderhalten sollte, wenn man die Strecke einer App mit einem Fahrplan vergleicht.

Für diese konkrete Fahrt legt die Rechnung nahe, dass nichts Wesentliches verloren gegangen ist: 13,2 km (8,2 Meilen)13,2 km über 2:51 geben den Live-Wert auf etwa 1 % genau wieder, was ein erheblicher nicht protokollierter Abschnitt nach unten gezogen hätte.

Praktische Folge für eine Zugfahrt: Starte die Fahrt, bevor du die Daten brauchst, lass sie durch die Tunnel hindurch laufen, statt zu stoppen und neu zu starten, und lies den Durchschnitt statt der Strecke, wenn die Route tunnelreich ist. Und beachte: Nichts davon braucht ein Signal auf deinem Handy – die GPS-Geschwindigkeit wird aus Satelliten berechnet, sie funktioniert also ganz ohne Datenverbindung, was im Ausland mehr zählt als zu Hause.

Woher diese Zahlen stammen

Herkunft. Die Aufnahmen wurden im Oktober 2024 von einem Freund des Teams gemacht, in einem Shinkansen, auf dessen eigenem Handy, mit unserer App GPS Speedometer, eingestellt auf km/h. Wir haben sie danach bekommen. Wir haben sie nicht in Auftrag gegeben, nicht vorgegeben und nicht begleitet.

Jede Zahl in diesem Beitrag ist von der Bildschirmanzeige der App in diesen Aufnahmen abgelesen. Es gibt keine separate Datendatei, keinen exportierten GPX-Track und keine Telemetrie hinter diesen Zahlen – nur den Bordcomputer, wie er gefilmt wurde, Bild für Bild abgeschrieben. Wo sich ein Wert während des Clips bewegt, haben wir die Spanne angegeben, statt uns das schmeichelhafte Ende herauszusuchen.

Was in der Aufnahme steckt. 21,6 Sekunden, Hochformat, 30 Bilder pro Sekunde, gefilmt mit einer zweiten Kamera, die auf den Bildschirm des Handys gerichtet war. Die Fahrt lief bereits 2 Minuten 47 Sekunden, als die Aufnahme begann. Die Schleife oben ist ein acht Sekunden langer Ausschnitt daraus. Nichts wurde beschleunigt, verlangsamt oder zusammenmontiert.

Wie das Handy positioniert war. Aufrecht auf der Fensterbank des Wagens stehend, nach hinten an das Glas gelehnt, ohne Halterung. Kein Saugnapf, keine externe Antenne, kein Gimbal.

Was nicht bekannt ist und auch später nicht ergänzt wird. Die Linie, die Strecke, der Zugtyp und das Handymodell. Nichts davon kam mit dem Clip. Uns sind vier Leerstellen lieber als vier Vermutungen, die uns später als Tatsachen zitiert werden.

Die App ist nicht die aktuelle Version. Oktober 2024 liegt vor den heute ausgelieferten Versionen, der Bildschirm in den Aufnahmen zeigt also einen früheren Stand desselben Bordcomputers. Die hier zitierten Felder – Geschwindigkeit, Durchschnitt, Höchstgeschwindigkeit, Strecke, Höhe, Dauer, Stillstand – sind die, die er damals anzeigte. Nichts in diesem Beitrag ist als Aussage darüber zu lesen, was die heutige Version anders macht.

Was nicht kontrolliert wurde. Kein Referenzinstrument. Keine Zeitmessung an der Strecke, keine Geschwindigkeitsanzeige des Wagens im Bild, kein zweites GPS-Gerät. Die einzige verfügbare Gegenprobe ist die eigene Strecke und Dauer der App gegen ihre eigene Geschwindigkeit – ein echter Konsistenztest, aber kein unabhängiger. Veröffentlichte Streckengeschwindigkeiten sind hier der einzige Vergleich von außen, und sie können nur sagen, dass der Wert plausibel ist.

Weitere ehrliche Einschränkungen. Eine Fahrt, ein Handy, ein Clip, der etwa ein Achtel der protokollierten Fahrt abdeckt. Die Geschwindigkeit war durchgehend gleichmäßig, das sagt also nichts darüber aus, wie sich der Wert beim Anfahren aus einem Bahnhof oder beim Bremsen in einen hinein verhält. Das Handy war hinter Zugglas statt unter freiem Himmel. Und das Höhenschwanken von 113–117 m (371–384 Fuß)113–117 m ist eine dauerhafte Erinnerung daran, dass die senkrechte Zahl weniger Vertrauen verdient als die waagerechte.

Häufig gestellte Fragen

Funktioniert ein GPS-Tacho im Zug?

Ja, und ein Zug ist einer der besseren Orte dafür. Der Wert kommt von Satelliten und nicht von irgendetwas, das am Fahrzeug hängt, er braucht also keine Verbindung zum Zug und keine Datenverbindung auf deinem Handy – nur Sicht zum Himmel. Ein Fensterplatz reicht: In dieser Aufnahme hielt ein an das Wagenglas gelehntes Handy stabil 276–278 km/h und protokollierte 13,2 km in 2 Minuten 51 Sekunden. Die Ausnahme sind Tunnel, in denen das Signal vollständig aussetzt, bis du wieder herauskommst.

Warum passt die Höchstgeschwindigkeit meiner Tacho-App nicht zu dem, was ich auf dem Bildschirm sehe?

Weil sie verschiedene Zeitspannen messen. Das Ziffernblatt zeigt einen Augenblick; das Höchstgeschwindigkeits-Feld behält den höchsten Einzelwert der gesamten Fahrt und gibt ihn nie wieder her. Bei dieser Fahrt zeigte das Ziffernblatt 277 km/h, während das Fahrtmaximum bei 283 km/h stand, aufgezeichnet zu einem früheren Zeitpunkt einer Fahrt, von der die Kamera nur ein Achtel eingefangen hat. Ein Maximum wandert außerdem nach oben, je länger du aufzeichnest, weil eine längere Fahrt dem Empfänger schlicht mehr Gelegenheiten gibt, einen günstigen Messwert zu erwischen. Wenn du eine Zahl willst, die die Fahrt beschreibt und nicht einen Moment, lies den Durchschnitt.

Funktioniert ein GPS-Tacho im Tunnel weiter?

Nicht, solange du darin bist. Eine Tunneldecke blockiert das Satellitensignal vollständig, es gibt also keine Position und keine Geschwindigkeit zu berechnen – die App hält entweder die zuletzt gesehene Geschwindigkeit oder schätzt kurz aus den Bewegungssensoren des Handys, was ein paar Sekunden lang brauchbar bleibt und dann driftet. Der erneute Empfang bei der Ausfahrt geht schnell, meist ein paar Sekunden, weil der Empfänger neu einrastet statt kalt zu starten. Der bleibende Effekt betrifft die Strecke: Unterirdisch zurückgelegte Kilometer werden nie zur Gesamtstrecke addiert, auf einer tunnelreichen Route fällt die protokollierte Strecke also zu kurz aus.

Quellen & weiterführende Links

• Tokaido-Shinkansen – Geschwindigkeitserhöhung auf 285 km/h (Railway Gazette) – die oben zitierten 285 km/h auf gerader Strecke und 275 km/h in Kurven.
• Tokaido-Shinkansen (Wikipedia) und San’yō-Shinkansen (Wikipedia) – Streckengeschwindigkeiten und die rund 50 % der Sanyo-Strecke, die im Tunnel verlaufen.
• GPS Standard Positioning Service Performance (gps.gov) – die offizielle zivile Genauigkeitsspezifikation hinter den Geschwindigkeitsaussagen.
• Wie genau ist ein GPS-Tacho bei hohen Geschwindigkeiten? – warum der Fehler flach bleibt, wenn die Geschwindigkeit steigt, und welche Versagensfälle tatsächlich zählen.
• So misst du die echte Geschwindigkeit deines Boots mit GPS – dieselbe Messdisziplin auf dem Wasser und das Argument für Durchschnitte statt Spitzenwerte.

Fazit

Ein Handy, das auf einer Fensterbank steht, ohne Halterung und ohne Verbindung zum Zug, hat die Geschwindigkeit eines Hochgeschwindigkeitszuges auf etwa 1 % genau zu dem gemeldet, was seine eigenen Strecken- und Dauerzähler nahelegen. Die Zahl zu bekommen, war nicht schwer. Sie ehrlich zu lesen, war die Arbeit: drei echte Werte auf einem Bildschirm, die einen Augenblick, eine Spitze und eine Fahrt beschreiben, und keiner davon ist gegen einen anderen austauschbar.

Dieselben drei Zahlen kannst du auf allem beobachten, was sich bewegt. Wenn du eine Live-GPS-Geschwindigkeit sehen willst, ohne etwas zu installieren, läuft der Online-Tacho in deinem Browser. Wenn du den Bordcomputer willst – Maximum, Durchschnitt, Strecke, Höhe und Dauer pro Fahrt protokolliert, in km/h, mph oder Knoten –, dann ist das die App.

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