Maximalpuls berechnen und fürs Training sinnvoll nutzen

Das Themenfeld rund um den Maximalpuls ist genauso breit wie kompliziert und es gibt unzählige Online-Artikel und Beiträge in Fachjournals dazu. Was alle Artikel vereint? Sie liefern keine wirklich einheitliche Antwort. Ich werde im Folgenden einige Fragen für den Trainingsalltag zusammenfassen und einen Überblick zum Thema Maximalpuls geben.

Was ist der Maximalpuls?

Der Maximalpuls gibt an, wie schnell das Herz eines Menschen unter maximaler Belastung schlagen kann. Der Wert wird in Schlägen pro Minute – auf Englisch `beats per minute´ (bpm) – angegeben.

Ausgehend vom Maximalpuls lassen sich unter anderem Aussagen über individuelle Belastungszonen treffen. Damit kann das Training gezielter gesteuert werden. Da der Wert jedoch bei jedem Menschen anders ist, lässt er sich nicht mit anderen vergleichen. Während manche Menschen sich bei einem bestimmten Wert (zum Beispiel 160/min) noch unterhalten können, wäre dieser Wert für andere längst nicht mehr tolerabel. Doch woran liegt das?

Welche Faktoren beeinflussen den Maximalpuls?

Der Maximalpuls wird von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Dazu zählt vor allem das Alter. Durch ganz verschiedene Mechanismen lässt die maximal zu erreichende Herzfrequenz (HF_max) mit zunehmendem Alter nach. Aber auch andere Faktoren^1,2 wie Geschlecht, Trainingszustand, genetische Veranlagung oder Tagesform spielen eine Rolle. So spricht man umgangssprachlich auch von „Hochpulsern“ oder „Niedrigpulsern“ – also von Menschen, die von Natur aus einen hohen oder niedrigen Puls bei Belastung haben. Diese Einflüsse machen den Wert so schwierig zu vergleichen und auch zu berechnen.

Wie berechnet sich der Maximalpuls (Formel)?

Der Maximalpuls nach Alter

Die wohl bekannteste Formel zum Errechnen der maximalen Herzfrequenz (HF_max) ist:

HF_max = 220 – Lebensalter

Doch wie wir oben schon gesehen haben, ist der tatsächliche Wert von vielen Faktoren abhängig, sodass Abweichungen von zehn bis 15 Schlägen pro Minute angegeben werden.² Zudem wird bei dieser Formel der Wert in zunehmendem Alter tendenziell unterschätzt.

Daher gibt es Formeln, die andere Faktoren berücksichtigen und eine etwas genauere Abschätzung ermöglichen³, etwa diese:

HF_max = 207 – (Alter*0,7)

Für einen 30-jährigen Sportler ergeben sich damit bei beiden Formeln leicht unterschiedliche Werte (190 bpm vs. 186 bpm). Dagegen zeigt sich bei einem 60-jährigen Sportler ein höherer errechneter Maximalpuls (160 bpm vs. 165 bpm) – bei insgesamt jedoch sehr geringen Unterschieden.

Der Maximalpuls bei Frauen

Auch das Geschlecht hat einen Einfluss auf den Maximalpuls. Daher geben die Autoren eines Fachartikels in der „Deutschen Zeitschrift für Sportmedizin“ eine spezielle Formel für Frauen an²:

HF_max = 206 – (Alter*0,88)

Fazit zur Berechnung

Wie bereits gesagt, unterliegt der Wert von Mensch zu Mensch großen Streuungen. Daher sind Berechnungen des Maximalpulses lediglich als reine „Faustformel“ anzusehen. Für eine genaue Trainingssteuerung kommt man damit an seine Grenzen. Die Berechnungen dienen somit nur zur groben Orientierung; individuelle Werte lassen sich am besten bei einem Test ermitteln.

Wie ermittelt man den Maximalpuls (Test)?

Vom Arzt durchgeführter Leistungstest

Während die Berechnungswege nur grobe Annäherungen an den Maximalpuls sind, kann man unter standardisierten Bedingungen individuelle Werte ermitteln. In der Praxis führt man dazu meist einen Laufband- oder einen Fahrradergometertest durch.

Dabei wird die Belastung unter ärztlicher Kontrolle und Beachtung möglicher Abbruchkriterien, die zu Gesundheitsschäden führend könnten, sukzessive gesteigert bis die Maximalbelastung erreicht ist. Währenddessen wird der Puls kontinuierlich über ein EKG gemessen. Zusätzlich können hier weitere Parameter wie zum Beispiel Laktat- oder Atemwerte für weitere Beurteilungen herangezogen werden. Dadurch kann zum einen der Maximalpuls individuell exakter bestimmt werden, zum anderen können hinterher genauere Empfehlungen zu entsprechenden Trainingsbereichen getroffen werden.

Maximalpuls im Selbsttest ermitteln

Nun hat nicht jeder die Möglichkeit, sich einer sportmedizinischen Untersuchung zu unterziehen, um Maximalpuls und Trainingsbereiche festlegen zu können. Im Internet und in Fachzeitschriften werden unzählige Methoden beschrieben, wie Du den Maximalpuls selbstständig im Training ermitteln kannst. Bei den meisten Methoden geht es um eine langsame Steigerung der Belastung bis an das absolute Leistungsmaximum.

Achtung: Solche Tests dürfen nur von gesunden Sportlern in Eigenregie durchgeführt werden. Bei unerkannten Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems drohen sonst große Risiken. Im Zweifel bitte vorher ärztlich durchchecken lassen oder den Leistungstest von einem Arzt durchführen lassen!

Die unter Läufern sehr bekannte Fachzeitschrift Runner’s World schlägt beispielsweise einen Stufentest⁴ vor. Dabei läufst Du nach einem lockeren Aufwärmen je drei Minuten langsam, drei Minuten zügig und drei Minuten am absoluten Anschlag – jeweils mit zwei Minuten Trabpause dazwischen. Währenddessen misst Du kontinuierlich den Puls. Der höchste gemessene Wert entspricht dann am Ende dem Maximalpuls. Es gibt aber auch unzählige vergleichbare Varianten, die alle nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren.

Wichtig:

• Belaste Dich tatsächlich bis an das absolute Maximum, da Du sonst keinen genauen Wert bestimmen kannst.
• Der HFmax kann sich mit dem Training verändern. Dies bedeutet, dass Du den Test regelmäßig (zum Beispiel alle paar Monate oder nach einem längeren Trainingsblock) wiederholen solltest, um einen gültigen HFmax zu ermitteln und korrekte Trainingszonen berechnen zu können.

Wie leitet man daraus den optimalen Trainingspuls ab?

Die maximale Herzfrequenz ist nur ein Parameter, der für die Trainingssteuerung wichtig ist. Prinzipiell können die Trainingsbereiche an der maximalen Herzfrequenz abgeleitet werden. Dies ist in der Praxis sehr einfach umzusetzen, denn man benötigt eigentlich nur einen Pulsmesser, der in den meisten modernen GPS-Uhren integriert ist. Dabei werden verschiedenen Trainingsbereichen unterschiedliche Herzfrequenzbereiche zugeordnet – je nach Quelle unterscheiden sich diese jedoch etwas bezüglich der HF_max sowie auch bzgl. der entsprechenden Beschreibung.

Die folgende Tabelle dient lediglich als Übersicht – basierend auf den eigenen Erfahrungen des Autors und einer Mischung offizieller Tabellen.

Daneben gibt es noch weitere unterschiedliche Modelle, um die Trainingsbereiche einzuteilen. Eine bekannte Formel (nach Karvonen ⁵) lautet:

Trainingspuls = (HF_max – Ruhepuls) x Faktor + Ruhepuls

Dabei hilft der Faktor (siehe auch Tabelle oben), die jeweilige Belastungszone zu ermitteln. Vergleicht man nun die etablierten HF_max-Werte aus der Tabelle mit den Werten nach Karvonen, so kommen recht ähnliche Werte heraus. Ich habe dies exemplarisch für einen normalen Dauerlauf (GA1) durchgerechnet

• Maximalpuls (190/min) und Ruhepuls (60/min) werden angenommen.
• Nach der Tabelle ergibt sich ein Trainingspuls von 133 – 152/min (=70-80% des HF_max)
• Nach Karvonnen ergibt sich ein Trainingspuls von 151 – 164/min

Zusätzlich gibt es noch eine andere bekannte Methode, die Trainingszonen bzw. die sogenannte funktionelle Schwelle zu berechnen. Gerade im Radfahren und Triathlon ist das Konzept verbreitet und versteckt sich unter dem Sammelbegriff der FTP (Functional Threshold Power).

• Mehr erfahren: FTP und FTHR: So misst Du Deinen Leistungsstand auf dem Rad

Ist häufiges Trainieren mit Maximalpuls gesundheitsschädlich?

Das Trainieren mit Maximalpuls ist nicht zu empfehlen und sollte, wenn überhaupt, nur recht selten angestrebt werden. Aus verschiedenen Gründen ist ein Training am Maximalpuls nicht zielführend oder sogar gesundheitsschädlich:

1. Es ist aus einem trainingsmethodischen Ansatz nicht sinnvoll, denn das Training sollte immer ausgewogen und je nach Ziel (Wettkampfstrecke, Fitness, …) unterschiedlich zusammengesetzt sein. Im Ausdauerbereich wird vorwiegend im GA1-Bereich trainiert, je nach Wettkampfstrecke dann auch zunehmend im GA2-Bereich sowie im Wettkampfausdauerbereich.
2. Ein zu häufiges Trainineren am Maximalpuls führt lediglich zum Übertraining und nicht zu einer dauerhaften, stabilen Verbesserung.
3. Ein solches unausgewogenes Training führt gerade bei untrainierten Sportlern zu einem erhöhten Risiko für das Herz.
4. Auch ist das Risiko (zumindest beim Laufen) für den Bewegungsapparat nicht zu unterschätzen. Bei Training im Wettkampfausdauerbereich kommt es zu einer starken Belastung der Gelenke, Sehnen und Muskulatur – das Risiko von Verletzungen sowie Überlastungsreaktionen steigt deutlich.

• Lesetipp: Training für den ersten Ultramarathon – so läuft’s!

Gilt für unterschiedliche Sportarten ein unterschiedlicher Maximalpuls?

Diese Frage ist schwierig zu beantworten. Prinzipiell ist der Maximalpuls eine feste Größe. Für einen Menschen ist er definiert als der maximale Puls, der möglich ist. Jedoch erreicht ein Mensch diesen Wert bei bestimmten Sportarten vielleicht gar nicht.

Ermittelt man den Maximalpuls bei verschiedenen Sportarten (Laufen, Radfahren, Langlaufen, Rudern, …), so weicht der jeweilige Wert ab. Der Grund dafür findet sich unter anderem in der unterschiedlichen Masse der beanspruchten Muskulatur.² Je mehr Muskulatur beansprucht wird, desto größer ist der Maximalpuls. Arbeitet bei einer Sportart im Extremfall nur eine Muskelgruppe, so ermüdet diese bevor das Herz-Kreislauf-System an seine Grenze kommt. Für wissenschaftliche Berechnungen wird daher auch ein Sportartenfaktor verwendet, um dies zu berücksichtigen¹.

Fazit: Was ist für mich der richtige Weg?

Viele Wege führen nach Rom – oder in diesem Fall zum Maximalpuls. Es gibt unterschiedliche Formeln, Tests und Methoden, um den Maximalpuls und die daraus resultierenden Trainingsbereiche zu ermitteln. Die Grundprinzipien sind oft sehr ähnlich und die Unterschiede meist nicht groß.

Für den Einstieg und eine grobe Orientierung für den Breitensport reichen sie allemal. Wer sich auf leistungsorientiertem Wettkampfniveau befindet oder sich mit Orientierungswerten nicht zufriedengeben möchte, der wird um eine sportmedizinische Leistungsdiagnostik nicht herumkommen. Gleiches gilt für Sportler mit Risikofaktoren oder absolute Einsteiger – hier ist zum Schutz der Gesundheit ein Arztbesuch sinnvoll, damit einem gesunden und risikofreien Training nichts im Wege steht.

• Lesetipp: Einstieg ins Radtraining: Die eigene Leistung analysieren, verstehen und steigern

Anmerkung

Die obigen Empfehlungen treffen nur für gesunde Sportler zu. Sollten Vorerkrankungen, vor allem des Herz-Kreislauf-Systems, bekannt sein, empfehle ich dringend eine ärztliche Beratung. Hierbei können mögliche Risikofaktoren bewertet und individuell passende Trainingsbereiche gezielt ermittelt werden. In der Regel werden – wenn nötig – zusätzlich Untersuchungen in die Wege geleitet (z.B. Herzultraschall oder Labortests). So können gefährliche Risiken vorab abgeklärt werden.

Quellen:

¹ Hottenrott et al.: Geschlechtsspezifische Formel für optimale Trainingsherzfrequenzen,  Schweizerische Zeitschrift für «Sportmedizin und Sporttraumatologie» 60 (3), 102-105, 2012

² Such et al.: Die maximale Herzfrequenz, Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Jahrgang 61, Nr. 12 (2010)

³ Roecker et al.: Heart rate prescriptions from performance and anthropometrical characters. Med Sci Sports Exerc 34 (2002) 881 – 887.

⁴ https://www.runnersworld.de/training/die-maximale-herzfrequenz-ermitteln.62470.htm

⁵  Karvonen et al.: The effects of training heart rate: a longitudinal study. In: Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae 35, 1957, S. 307-315.

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