Mit der Apple Watch Series 6 bringt der kalifornische Hersteller sein neues Flaggschiff an den Start. Das ist aber im Vergleich zu seinen beiden Vorgängern nur mäßig verbessert worden. Im Vergleich zur Series 5 aus dem letzten Jahr soll die Series 6 eine um rund 20 Prozent gesteigerte Performance bieten. Das Always-On-Display soll doppelt so hell werden können (wobei der Nits-Wert das nicht bestätigt) und Wi-Fi unterstützt jetzt auch das 5-Gigahertz-Band. Das klingt nach nicht viel.

So wundert es nicht, dass das Apple-Marketing größten Wert auf die prominente Darstellung der neuen Fähigkeit legt, den Blutsauerstoffanteil des Trägers über das völlig neu gestaltete Sensor-Array an der Unterseite der Series 6 messen zu können. Aber ist das wirklich ein Knüller oder bloß eine Marketing-Masche?

Zur Beurteilung dieser Frage schauen wir uns zunächst die Blutsauerstoffmessung als solche an, bevor wir uns der konkreten Ausführung an der Apple Watch Series 6 zuwenden.

Die Messung der Sättigung des Blutes mit Sauerstoff  – die sogenannte Pulsoximetrie – gehört im medizinischen Alltag zum Standardrepertoire. Die kleinen Pulsoximetrie-Clips sind selbstverständlicher Bestandteil der medizinischen Ausrüstung. Werden Sanitäter zu einem Notfall gerufen, gehört das Messen der Blutsauerstoffsättigung in allen Fällen, in denen eine Herzbeteiligung der Situation vermutet wird, zu den ersten Maßnahmen, die vorgenommen werden.

Bei einem gesunden Menschen liegen die Werte zwischen 90 und 100 Prozent, manche interpretieren erst Werte zwischen 95 und 100 Prozent als normal. Werden deutlich niedrigere Werte gemessen, gilt das als Indiz dafür, dass eine medizinische Kondition vorliegt, die die Aufnahme von Sauerstoff über die Lunge oder den Transport von Sauerstoff durch den Körper beeinträchtigt.

Infrage kommen Lungenerkrankungen wie Covid-19, aber auch Asthma, die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung COPD und andere Beeinträchtigungen der Atmung. Bei Menschen mit Schlafstörungen können im Schlaf abfallende Sauerstoffwerte ein deutliches Anzeichen für lang anhaltende nächtliche Atemaussetzer, die sogenannte Schlafapnoe, sein. Zudem können niedrige Sauerstoffwerte auf Herzfehler oder koronare Erkrankungen, auch Akutsituationen wie Herzinfarkte, hinweisen. In diesen Fällen würde das Herz den Körper nicht hinreichend schnell mit gesättigtem Blut versorgen können. Die Folge wäre ein zu geringer Sauerstoffanteil im Blut.

Außerhalb des medizinischen Sektors spielt die Pulsoximetrie eine Rolle in der leistungsphysiologischen Beurteilung eines erhöhten Sauerstoffverbrauchs im Profisport. Ebenso sollten Bergsteiger, die schwindelnde Höhen erreichen, ihren Blutsauerstoffspiegel im Auge behalten. Ebenfalls wichtig ist die Pulsoximetrie bei Piloten und Tauchern.

Im Umkehrschluss bedeutet das: Alle gesunden Menschen, die nicht zu einer der genannten Gruppen gehören, haben von der Pulsoximetrie erst einmal keinen Erkenntnisgewinn. Es ist auch nicht erforderlich, prophylaktisch regelmäßig seine Werte zu checken, um eine Erkrankung wie das gefürchtete Covid-19 schnellstmöglich entdecken zu können. Denn der Parameter sagt allein nur dann etwas aus, wenn er extrem niedrig, etwa im Bereich von um die 80 Prozent ist. Selbst dann wird die Pulsoximetrie in der Medizin um andere Diagnostik ergänzt.

Die Blutsauerstoffsättigung wird in Prozent SpO2 gemessen. Das S steht für Sättigung, das O2 steht für Sauerstoff. Das kleine P weist auf das Messverfahren hin und bedeutet, dass die Sättigung des Blutes mit dem Verfahren der Pulsoximetrie gemessen wurde.

Bei diesem Verfahren handelt es sich – genau genommen – um eine Schätzung. Um den Anteil des Blutsauerstoffs verlässlich zu ermitteln, müsste eine Blutprobe ins Labor gesendet werden. Da es nicht auf allergrößte Genauigkeit ankommt, wird die Pulsoximetrie weithin als hinreichend zuverlässig anerkannt.

Die im medizinischen Bereich im Einsatz befindlichen Pulsoximeter, also die kleinen Clips, die auf die Fingerkuppe geschoben werden, funktionieren wie folgt. Auf der Unterseite des Oximeters, also unter der Fingerkuppe, sitzt eine Leuchtdiode, die Licht durch die Fingerkuppe schickt. Auf der Oberseite des Fingers, also auf dem Nagel, sitzt eine Fotodiode, die misst, wie viel des ausgesendeten Lichts oben wieder ankommt. Dabei ist besonders sauerstoffreiches Blut hellrot, lässt also viel Licht durch, während sauerstoffarmes Blut eher dunkelrot bis blau erscheint und deshalb weniger Licht durchlässt. Anders ausgedrückt – je mehr Sauerstoff im Blut gebunden ist, desto mehr Licht kann die Fotodiode einfangen.

Pulsoximeter gibt es auch als Clip für das Ohrläppchen. Sie funktionieren genauso. Der Vorteil bei der Messung am Ohrläppchen besteht darin, dass keine knöchernen Strukturen den Weg des Lichts beeinträchtigen können.

SpO2-Sensoren in Smartwatches haben ein konstruktionsbedingtes Problem, das sie tendenziell ungenauer als konventionelle Pulsoximeter werden lässt. Smartwatches können nämlich nicht mit Durchleuchtung arbeiten. Deshalb versuchen sie es mit der Reflexionsermittlung, der sogenannten Photoplethysmographie (PPG).

PPG-Sensoren senden rotes und infrarotes Licht in euer Handgelenk. Das wird von den Blutplättchen in den Kapillaren reflektiert. Eine Fotodiode misst danach die Reflexion in ihrem Verhältnis zwischen roten und infraroten Anteilen. Je mehr Rotanteile reflektiert werden, desto sauerstoffreicher ist das Blut, je mehr infrarote Anteile reflektiert werden, desto sauerstoffärmer ist das Blut. Die zusätzliche Kontrollinstanz des infraroten Lichts soll die Messung ähnlich genau wie die eines konventionellen Pulsoximeters werden lassen.

Für eine Smartwatch ist der Prozess überaus energieintensiv, weshalb es kaum Vertreter ihrer Art gibt, die eine dauerhafte oder wenigstens intervallbasierte Messautomatik anbieten. Der Akkuverbrauch bei Intervallmessung würde die Laufzeit einer Smartwatch mindestens halbieren, wenn nicht noch stärker schwächen.

In aller Regel erfolgen die Messungen an einer Smartwatch vor allem deshalb nach manueller Aktivierung der Funktion im Sinne eines Snapshots. Die Watch versucht, eine Einzelmessung zu erhalten und zu interpretieren. Der Pulsoximetrie-Clip misst einfach durchgängig und zeigt dabei typischerweise wechselnde Werte, die den Atemrhythmus des Menschen, bei dem die Messung erfolgt, repräsentieren.

Auch bei der Apple Watch Series 6 ist es so, dass die App auf der Uhr eine Schnappschuss-Schätzung durchführt. Die Series 6 weist euch nach dem Starten der SpO2-App darauf hin, dass ihr euch möglichst setzen und den Arm mit der Uhr entspannt auf dem Tisch ablegen solltet. Das Watchface sollte dabei nach oben zeigen.

Sind diese Bedingungen erfüllt, tappt ihr auf Start. Die Series 6 startet nun einen 15-Sekunden-Timer, an dessen Ende eine Schätzung eures Blutsauerstoffanteils stehen soll. Wie viele Tester inzwischen festgestellt haben und wie wir selbst aus der Erfahrung mit anderen Smartwatches bestätigen können, schlagen die Messungen häufig fehl.

Nur etwa eine aus drei Messungen bringt ein Ergebnis. Die hohe Fehlerquote ist dem Verfahren immanent. Hier schlägt sich der konstruktive Nachteil der Reflexionsmessung nieder. Dabei bietet das neu gestaltete Sensor-Array der Apple Watch Series 6 keinen Vorteil gegenüber der Sensorik, über die etwa eine Huawei Watch GT 2e für ein rundes Drittel des Preises einer Series 6 verfügt.

Fairerweise muss gesagt werden, dass die der Series 6 preislich ähnliche Samsung Galaxy Watch 3 in dieser Disziplin ebenso unzuverlässig arbeitet. Selbst eine Garmin Forerunner 945, die mit rund 600 Euro preislich noch oberhalb der Series 6 liegt, schlägt sich nicht besser. Hier dauert die Messung sogar noch länger, wird dadurch aber nicht zuverlässiger.

Gelingt die Messung der Series 6, dann liegt sie in etwa auf dem Niveau der Messung mit einem Pulsoximetrie-Clip, den ihr allerdings bereits ab 25 Euro bei Amazon bestellen könnt. Abweichungen von ein bis zwei Prozent zwischen Series 6 und Fingerclip haben diverse Tester weltweit gemessen. Das ist im Rahmen der Toleranz und diagnostisch sicherlich unbeachtlich. Wir dürfen also konstatieren, dass die Apple Watch Series 6 einen recht zuverlässigen SpO2-Wert liefert, wenn sie einen liefert.

Dennoch sind Personen mit bekannten medizinischen Konditionen mit einem dedizierten Pulsoximeter für ganz kleines Geld deutlich besser bedient als mit der Apple Watch Series 6. Denn die arbeiten mit der zuverlässigeren Methode der Durchleuchtung und messen nach Aktivierung dauerhaft, bis ihr sie wieder abschaltet. Das erlaubt eine bessere Beurteilung der Sättigungswerte als es der einmalige Schnappschuss einer Smartwatch kann.

Neben der manuellen Messung führt die Apple Watch Series 6 in nicht näher spezifizierten Intervallen automatische SpO2-Messungen durch. Das soll vor allem im Schlaf, aber auch in sonstigen Ruhe-Phasen erfolgen. Damit arbeitet die Series 6 entfernt ähnlich wie etwa Garmins Forerunner 945. Die 945 misst dabei aber einen Block von rund vier Stunden pro Nacht tatsächlich kontinuierlich, um aus den so ermittelten Werten Schlüsse ziehen zu können. Die Apple Watch misst auch im automatischen Modus nur Schnappschüsse, deren valide Interpretierbarkeit mindestens unklar ist. Klar ist hingegen, warum Apple das tut. Der Akku ist schuld. Bei der Garmin führt die Aktivierung der Automatik etwa zu einer Halbierung der Laufzeit der Uhr. Das kann sich Apple naheliegenderweise nicht erlauben.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass keiner der Smartwatch-Hersteller – mit Ausnahme von Withings – behauptet, dass der SpO2-Sensor eine medizinische Genauigkeit hätte. Vielmehr verweisen die Hersteller unisono auf den „Wellness-Charakter“ ihrer Sensorik.

Für eure Kaufentscheidung bedeutet das: Das SpO2-Feature sollte nicht den Grund für den Erwerb der Series 6 darstellen. Wollt ihr unbedingt einen Pulsoximeter, was an sich schon eine eher unnötige Anschaffung darstellt, wenn ihr gesund seid, kauft euch einen Fingerclip für wenige Euro auf Amazon oder bei einem anderen Händler eurer Wahl. Und statt der Apple Watch Series 6 kauft ihr euch dann die Apple Watch SE und spart in der Kombination mit dem Pulsoximeter immer noch rund 100 Euro. Die Apple Watch Series 6 kauft ihr nur dann, wenn ihr sie unbedingt wollt ;)

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