Wie berechnet man den Grundumsatz und den täglichen Energieverbrauch?

Es gibt mehrere Formeln, mit denen du deinen Grundumsatz und den täglichen Energieverbrauch berechnen kannst. Der Wert des Energieverbrauchs während des Tages kann ein nützliches Datenelement für die Bewertung der Energieaufnahme durch Ernährungs- und Lebensstiländerungen sein. Lerne Vorhersagemuster kennen, die dir sagen, wie viel Energie dein Grundumsatz im Laufe des Tages verbrennt.

Was sind Energieaufnahmen und -ausgaben?

Der menschliche Körper muss Energie in Form von Nahrungsmitteln und Getränken aufnehmen, die er umwandelt und für verschiedene Prozesse verwendet, wie z. B. ^[1]:

• Funktion der Organe im Körper
• Kontraktion der Muskeln
• Aufrechterhaltung der Körpertemperatur
• Wachstum

Jedes Lebensmittel oder Getränk hat seinen eigenen Energiewert, den du sicherlich aus den Nährwerttabellen auf den Lebensmittelverpackungen kennst. Der Wert dieser Energie wird in Kalorien, aber auch in Joule, genauer gesagt in Kilojoule, angegeben. Was diese Zahl aussagt, ist vielen ein Rätsel, deshalb erklären wir lieber den Unterschied zwischen Kalorien und Joule. ^{[1] [2]}

Joule vs. Kalorien

Interessiert es dich, warum beide Einheiten existieren und ihre Werte unterschiedlich sind, obwohl sie die gleichen Daten ausdrücken? In der Vergangenheit wurde die Energie aus der Nahrung nur in Kalorien angegeben, was aber keine kohärente Einheit für thermochemische Energie ist. Die Einheit Joule (j) gehört zum Internationalen Einheitensystem (SI) und du kennst sie vielleicht noch aus einem Physikkurs. Das Joule ist die Energie, die freigesetzt wird, wenn 1 kg in einer Entfernung von 1 Meter mit einer Kraft von 1 Newton bewegt wird. Erinnerst du dich daran? Die Einheit Joule wird zur Berechnung der menschlichen Energie verwendet, also sollten Joule auch zur Berechnung des Energiewerts einer Mahlzeit verwendet werden. Seit mehr als 30 Jahren wird empfohlen, Energie nur in Joule anzugeben, und es fällt Verbrauchern, Wissenschaftlern und ,,Nicht-Wissenschaftlern“ schwer, nach dieser Zeit die alte Einheit zu verlassen. Auf den Verpackungen der Produkte wird der Wert in Kalorien, Joule oder Kilojoule angegeben. Es ist möglich, dass Kalorien im Laufe der Zeit nicht mehr verbraucht werden, aber bis dahin ist es keine schlechte Idee, den Unterschied zwischen ihnen zu kennen. ^[3]

Lebensmittel und Mahlzeiten haben unterschiedliche Energiewerte, die sich nach dem Gehalt an Makronährstoffen richten. Lebensmittel sind unterschiedlich, aber auch die Energieaufnahme ist beim Einzelnen unterschiedlich, denn jeder von uns hat einen anderen Energiebedarf, der durch verschiedene Faktoren bedingt sein kann:

• Genetik
• Geschlecht
• Körpergewicht
• Größe
• Körperliche Aktivität
• Klimatische Bedingungen, in denen wir leben…

Um den Energiegehalt von Lebensmitteln besser zu verstehen, ist es am besten, mit dem Verhältnis zwischen Joule und Kalorien zu beginnen. ^[1]

1 kcal (Kilokalorien) = 1.000 cal (Kalorien)

1 kJ (Kilojoule) = 1.000 Joule

1 MJ (Megajoule) = 1.000 kJ oder 1.000.000 Joule

1 Kilokalorie (kcal) = 4.184 Kilojoule (kJ)

Dies ist der grundlegende Ausgangspunkt. Wenden wir uns nun den Lebensmitteln und ihrem Energiewert zu. Die Nährstoffe werden vom höchsten zum niedrigsten Energiegehalt eingeteilt: ^{[1] [4]}

1. Fette – 9 kcal (37 kJ)/g
2. Alkohol* – 7 kcal (29 kJ)/g
3. Protein – 4 kcal (17 kJ)/g
4. Kohlenhydrate – 3,75 kcal (16 kJ)/g

* Alkohol wurde in die Liste aufgenommen, weil sein Konsum die Energieaufnahme erhöht. Er ist jedoch kein Nährstoff, da er sich negativ auf das körperliche Wachstum, die Entwicklung und die Regeneration auswirkt. ^[4]

Die Nahrungsaufnahme sollte ausgewogen sein, um Gewichtszunahme und Fettleibigkeit zu vermeiden. Du kennst sicher die häufig verwendete Aussage, dass Energieaufnahme und -ausgabe gleich sein sollten. Umgerechnet auf eine Mahlzeit sollte der Energiewert zwischen 1 und 1,4 kcal / g bzw. 4,2 und 6,3 kJ / g liegen. Bei einem Energiegehalt von mehr als 2,5 kcal / g besteht die Gefahr der Gewichtszunahme und des Übergewichts. Schwer vorstellbar? Dein Mittagessen besteht aus verschiedenen Lebensmitteln mit unterschiedlichen Nährstoffen und daher auch unterschiedlichen Energiewerten. Ein Mittagessen kann zum Beispiel aus Fleisch, Beilagen und Salat bestehen und 500 g wiegen. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass diese 500 g aus 200 g Fleisch, 150 g Pommes frites und 150 g Salat oder aus 200 g Fleisch, 50 g Pommes frites und 250 g Salat bestehen. Die daraus resultierenden Mahlzeiten haben einen unterschiedlichen Energiewert. Der Körper nutzt die Energie aus der Nahrung für die oben genannten Prozesse. Zur besseren Veranschaulichung kann man sagen, dass 1 kcal die Wärmemenge ist, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 Liter Wasser um 1 °C zu erhöhen. ^{[2] [4]}

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Täglicher Energieverbrauch und seine Bestandteile

Willst du dein Gewicht reduzieren oder zumindest halten und nicht zunehmen? Unabhängig von deinen Zielen möchtest du das gewünschte Verhältnis zwischen Energieaufnahme und -ausgabe erreichen. Genauer gesagt musst du deinen täglichen Energieverbrauch kennen, auf dessen Grundlage du die Energieaufnahme aus der Nahrung oder deine eigene Energieausgabe anpassen kannst.

Der Gesamtenergieverbrauch (TDEE) wird auch als TDEE (Total Daily Energy Expenditure) bezeichnet. Er stellt die Gesamtzahl der Kalorien dar, die du während des Tages verbrennst und wird durch 4 Komponenten bestimmt ^[5]:

1. Grundumsatz (Basal Metabolic Rate)
2. Thermische Wirkung von Lebensmitteln
3. Nicht-trainingsbezogene Aktivität Thermogenese
4. Thermische Wirkung der Aktivität

Mathematisch gesehen entspricht der tägliche Gesamtenergieverbrauch der Summe dieser 4 Komponenten. ^[5]

TDEE = BMR + TEF + NEAT + TEA

Der Grundumsatz produziert Energie für das Funktionieren der grundlegenden Lebensfunktionen wie Atmung und Bluttransport im menschlichen Körper. Er funktioniert auch, wenn man nichts tut und sich abends vor dem Fernseher ausruht. Der Grundumsatz umfasst jedoch nicht die körperliche Aktivität, die wir im Laufe des Tages ausüben, und auch nicht die Verdauung der Nahrung. Der Grundstoffwechsel ist die Kalorienmenge, die der Körper für diese Bedürfnisse verbrennt. ^{[5] [6]}

Die thermische Wirkung von Lebensmitteln sind die Kalorien, die der Körper bei der Verarbeitung der Nahrung verbrennt. Der Körper braucht auch Energie, um Nahrung aufzuspalten und zu verarbeiten. Makronährstoffe haben eine unterschiedliche thermische Wirkung – Proteine (20-35 %), Kohlenhydrate (5-15 %) und Fette (0-5 %). Was bedeuten diese Prozentsätze? Stelle dir zum Beispiel 100 Kalorien der aufgeführten Nährstoffe vor. Bei der Verdauung von 100 Kalorien Protein werden 20-35 Kalorien verbrannt, bei Fetten und Kohlenhydraten ist es natürlich weniger. Wenn du deiner Ernährung proteinreiche Zutaten hinzufügst, erhöht sich die thermische Wirkung von Lebensmitteln und die Anzahl der Kalorien, die der Körper während der Verdauung verbraucht. ^[7]

Die Thermogenese bei nicht sportlichen Aktivitäten ist ein Teil der Kalorien, die man im Laufe des Tages durch verschiedene andere Aktivitäten als Sport, Schlaf und Essen verbrennt. Zu dieser Kategorie gehören normale Spaziergänge am Tag, das Gassi gehen mit dem Hund oder auch das Einkaufen. Diese Komponente kann je nach Person sehr unterschiedlich sein, da Arbeiter einen viel höheren Wert haben als Leute mit einer sitzenden Tätigkeit. Die nichtphysikalische Thermogenese kann eine wichtige Rolle bei der Gewichtskontrolle spielen. Der Mechanismus, der diese Art der Thermogenese steuert, ist den Wissenschaftlern jedoch noch nicht bekannt. Denk daran, dass auch Bügeln, Treppensteigen oder normale tägliche Aktivitäten den Stoffwechsel beeinflussen. ^{[5] [8]}

Der thermische Effekt der Aktivität ist das genaue Gegenteil der Thermogenese ohne Training. Er ist ein Teil der Kalorien, die der Körper während des Trainings verbrennt. Dazu gehören alle Arten von Training, wie Krafttraining, Cardiotraining oder CrossFit. ^[5]

Methoden zur Berechnung des Energieverbrauchs

Es gibt verschiedene Formeln, die zur Berechnung des Energieverbrauchs verwendet werden können. Dazu gehören die Harris-Benedict- oder die Mifflin-St. Jeor-Formel zur Berechnung des Grundumsatzes, deren Ergebnisse man mit dem Katch-McArdle-Multiplikator verwenden kann.

Harris-Benedict-Formel

Die Harris-Benedict-Formel ist eine der bekanntesten Methoden zur Berechnung des Basalenergieverbrauchs. Die Harris-Benedict-Formel wurde 1919 auf der Grundlage einer Studie von James Arthur Harris und Francis Gano Benedict entwickelt. Sie wurden entwickelt, um Standards für den Basalenergieverbrauch festzulegen und diese mit dem Energieverbrauch von Leuten zu vergleichen, die an verschiedenen Krankheiten wie Diabetes leiden. Die Formeln sind eine der gebräuchlichsten Methoden und wurden bis 1990 verwendet, als eine neue Formel von Mifflin St. Jeor veröffentlicht wurde. Die Harris-Benedict-Formeln sind mehr als 100 Jahre alt und ihre Daten wurden 1984 geändert, um die Genauigkeit zu verbessern. Es ist jedoch sehr erfreulich, dass die Geschwindigkeit des Grundstoffwechsels bereits zu Beginn des letzten Jahrhunderts untersucht wurde. ^{[9] [10]}

Die Harris-Benedict-Formeln berücksichtigen Körpergewicht, Größe, Alter und Geschlecht. Dank dieser Formeln kann man leicht die Rate des Grundumsatzes pro Tag berechnen und herausfinden, wie viele Kalorien man pro Tag benötigt, um sein Gewicht zu halten. Anhand der BMR-Werte kannst du dann deinen täglichen Gesamtenergieverbrauch berechnen. ^{[10] [11]}

BMR (für Männer) = 66,47 + (13,75 x Gewicht in kg) + (5,003 x Größe in cm) – (6,755 x Alter in Jahren)

BMR (für Frauen) = 655,1 + (9,563 x Gewicht in kg) + (1,85 x Größe in cm) – (4,676 x Alter in Jahren)

Wenn du also eine 30-jährige Frau bist, 165 cm groß und 55 kg schwer, sieht die Formel etwa so aus:

BMR = 655,1 + (9,563 x 55) + (1,85 x 165) – (4,676 x 30)

655,1 + 525,954 + 305,25 – 140,28 = 1346,024 kcal

Der Grundumsatz beträgt also 1346.024 Kalorien pro Tag. So viele Kalorien verbrennt dein Körper pro Tag aufgrund des Grundumsatzes. Die Mindestanzahl an Kalorien, die der Körper pro Tag für ein gesundes Funktionieren benötigt, beträgt 1346 Kalorien. Versuche, deinen Grundumsatz zu berechnen. ^[5]

Das Ergebnis der Harris-Benedict-Formeln ergibt den BMR-Wert, den man mit dem Katch-McArdle-Multiplikator multiplizieren kann, um den täglichen Gesamtenergieverbrauch zu berechnen. Für die Neuberechnung unseres täglichen Energieverbrauchs stellen wir die Standard-Katch-McArdle-Multiplikatoren und eine modifizierte Version von Michael Matthews vor. ^{[5] [12]}

1,2 = Bewegungsmangel (minimale oder keine Bewegung)

1,375 = leicht aktiv (leichte Bewegung / Sport 1-3 Tage / Woche)

1,55 = mäßige Aktivität (mäßige Bewegung / Sport, 3-5 Tage / Woche)

1,725 = hohe Aktivität (6-7 Tage pro Woche intensive Bewegung oder Training)

Einige Quellen definieren auch einen Multiplikator mit einem Wert von 1,9, aber einer anderen Definition von Aktivität.

1,9 = extrem hohe Aktivität (schweres Training, schwere körperliche Arbeit, zweimal tägliches Training) ^[5]

1,9 = zusätzliche Aktivität (6-7 Tage pro Woche intensive körperliche Betätigung oder Training und körperliche Arbeit). ^[12]

Berechne deinen ganztägigen Energieverbrauch, indem du den Multiplikator mit dem Grundumsatz multiplizierst.

TDEE = BMR x Katch-McArdle-Multiplikator

TDEE = 1346,024 x 1,375 (zum Beispiel, wenn du eine Frau bist, die zweimal pro Woche trainiert)

TDEE = 1850,783 Kalorien

Michael Matthews erwähnt jedoch auch modifizierte Multiplikatoren. Der Autor stützt sich nicht auf Forschung, sondern auf die Praxis mit Tausenden von Leuten. Laut ihm kann die Menge der verbrannten Energie überschätzt werden. Wenn Standardmultiplikatoren verwendet werden, kann das Kaloriendefizit zu gering sein und die Aufnahme zu hoch ausfallen. Die Folge ist ein geringer Fettabbau während der Körperformung und ein übermäßiges Fettzuwachs in der Volumenphase. Modifizierte Matthews-Multiplikatoren bieten eine bessere Ausgangsbasis. Ihre Anwendung ist die gleiche wie bei den Standardmultiplikatoren. ^[12]

1,15 = sitzender Typ (wenig oder keine Bewegung)

1,2 bis 1,35 = leichte Aktivität (1-3 Stunden Bewegung oder Training pro Woche)

1,4 bis 1,55 = moderate Aktivität (4-6 Stunden Bewegung oder Training pro Woche)

1,6 bis 1,75 = hohe Aktivität (7-9 Stunden Bewegung oder Training pro Woche)

1,8 bis 1,95 = besonders hohe Aktivität (10 oder mehr Stunden Bewegung oder Training pro Woche)

Die Verwendung von Standardmultiplikatoren oder modifizierten Multiplikatoren zur Berechnung des Energieverbrauchs bleibt jedem selbst überlassen.

Mifflin-St. Jeor-Formel

Die als Mifflin-St. Jeor bekannte Formel wird ebenso wie die Harris-Benedict-Formel zur Berechnung des Energieverbrauchs verwendet. Sie wurde erstmals 1990 in einer Studie der beiden Männer veröffentlicht. Damals wurde sie als die aktuellere Version der Harris-Benedict-Formel angesehen, die auch besser zum modernen Lebensstil gepasst hat. Der Wertunterschied zwischen den neuen und den älteren Modellen beträgt etwa 5 %, wobei die Mifflin-St. Jeor-Formel genauer ist. Zum Vergleich präsentieren wir eine Formel für Männer und Frauen, aber auch ein Beispiel: ^[10]:

BMR (für Männer) = (10 x Gewicht in kg) + (6,25 x Größe in cm) – (5 x Alter in Jahren) + 5

BMR (für Frauen) = (10 x Gewicht in kg) + (6,25 x Größe in cm) – (5 x Alter in Jahren) – 161

Wie bei der Harris-Benedict-Formel lässt sich der TDEE mit Hilfe der Mifflin-St. Jeor-Formel unter Verwendung von Katch-McArdle-Multiplikatoren neu berechnen.

Möchtest du deinen täglichen Energieverbrauch nach der Mifflin-St. Jeor-Formel berechnen, aber nicht mühsam mit einem Taschenrechner ausrechnen? Nutze unseren Online-BMR-Rechner.

In einer Studie aus dem Jahr 2005 wurde die Literatur untersucht, um die Genauigkeit der Vorhersagemuster zu überprüfen. Es wurde festgestellt, dass die folgenden Formeln in der klinischen Praxis am häufigsten verwendet werden ^[13]:

• Harris-Benedict
• Mifflin-St Jeor
• Owen
• Weltgesundheitsorganisation/Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation/Universität der Vereinten Nationen [WHO/FAO/UNU]

Von den genannten Formeln war Mifflin-St. Jeor die genaueste und hatte den geringsten Fehlerbereich. Mifflin-St. Jeor hatte bei mehr nicht adipösen und adipösen Personen einen Ruheumsatz im Bereich von 10 % des gemessenen Wertes vorhergesagt als andere Formeln. ^[13]

Wie du vielleicht bemerkt hast, gibt es neben Harris-Benedict und Mifflin-St Jeor noch andere Formeln zur Berechnung des Energieverbrauchs. Dazu gehören z. B. Katch-McArdle, Katch-McArdle (Hybrid), Cunningham oder eine überarbeitete Version von Harris-Benedict aus dem Jahr 1984. Im Internet findet man Rechner, die dies für einen übernehmen und bei denen man nur seine persönlichen Parameter eingeben muss. Die Ergebnisse der oben genannten Studie aus dem Jahr 2005 zeigen jedoch, dass es sich dabei nur um Vorhersagemuster handelt. Folglich können einige von ihnen vom tatsächlichen Wert abweichen. ^[14]

Die sich daraus ergebenden Werte können als Anhaltspunkte dienen, aber es ist schwer zu sagen, ob sie zu 100 % für dich geeignet sind. Wir glauben, dass du einige der Formeln ausprobieren wirst und dass sie dir helfen werden, deine Fitnessziele zu erreichen und die Figur deiner Träume zu bekommen. Möchtest du, dass deine Freunde mehr über diese grundlegenden Stoffwechselformeln erfahren? Dann kannst du diesen Artikel gerne teilen.

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