Alle Formeln zur Ermittlung unseres täglichen Kalorienbedarfs stellen lediglich eine – wenn auch sehr gute – Annäherung dar. Mit ihnen lässt sich sehr gut arbeiten, da der Kalorienverbrauch sowohl für den Grundumsatz, als auch für den Gesamtumsatz errechnet werden kann.

Zusammenfassung

Die errechneten Werte geben in erster Linie einen guten Anhaltspunkt über unsere Ernährungsweise, ob wir zu viel oder zu wenig Kalorien aufnehmen. In zweiter Linie erfahren wir anhand des Aktivitätsfaktors (PAL) etwas darüber, wie wenig oder wie viel Kalorien wir für unsere Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL = activity of daily life) verbrauchen.

Das wichtigste ist jedoch – bei allen Formeln und Zahlen – diese lediglich als Hilfe und Mittel zum Zweck anzusehen. Wir dürfen nicht den gesunden Menschenverstand verlieren und uns blind auf diese Formeln verlassen. Denn Zahlen und Formeln sind ohne Seele und Gefühle. Doch der Mensch darf – und muss – auch ab und zu über die Stränge schlagen dürfen.

Grundumsatz (BMR = Basic Metabolic Rate)

Grundumsatz wird diejenige Energiemenge bezeichnet, welche der Körper pro Tag (= 24 Stunden) bei völliger Ruhe, bei indifferenter Raumtemperatur (28 °C) und nüchtern zur Aufrechterhaltung seiner Funktion benötigt.

Der Grundumsatz ist unter anderem von Faktoren wie Geschlecht, Alter, Gewicht, Körpergröße, Muskelmasse, Wärmedämmung durch Kleidung und dem Gesundheitszustand (Fieber), abhängig.

Beispiel Grundumsatz:

Eine Frau / ein Mann, Gewicht 70 kg, Größe 170 cm, Alter 30 Jahre, haben in etwa folgenden Grundumsatz in Watt:

Mann: 6997 kJ/24 h (1671 kcal/24 h) = 6997 kJ/86400 sec = 0,080 kW = 80 W
Frau: 6248 kJ/24 h (1492 kcal/24 h) = 6248kJ/86400 sec = 0,072 kW = 72 W

70–80 % der Energie werden als Wärme abgegeben. Die Heizleistung eines Menschen entspricht etwa der Leistung einer 60 W-Glühbirne oder der einer Kerze. Pro Tag verliert der Körper 1-2 Liter Wasser durch Schwitzen, dies entspricht einer Kühlleistung von etwa 30 W. Der Verbrauch (in Watt) steigt mit erhöhter körperlicher Aktivität an. Dies wird als Leistungsumsatz bezeichnet. Dazu später mehr.

Messung des Grundumsatzes

Schon im 18. Jahrhundert wurde der Grundumsatz durch die sogenannte Kalorimetrie gemessen. Beim Menschen wurde die sogenannte indirekte Kalorimetrie angewendet. Diese berechnet indirekt die frei werdende Energie über den gemessenen Sauerstoffverbrauch eines Organismus. Für den Alltag außerhalb wissenschaftlicher Forschungen ist dies jedoch zu aufwendig und zudem veraltet. Heutzutage wird in Spirometern innerhalb einer Ergospirometrie der O2-Verbrauch und die CO2-Abgabe in der Atemluft gemessen und daraus (relativ aufwendig) der Grundumsatz berechnet.

Berechnung des Grundumsatzes mit einer Formel

Bereits 1918 veröffentlichten J. A. Harris und F. G. Benedict die nach ihnen benannte „Harris-Benedict-Formel“, in die einige Einflussfaktoren wie Gewicht, Größe, Alter und Geschlecht in die Berechnung des Grundumsatzes eingehen. Die Formel stellt in der Ernährungsmedizin noch heute eine allgemein akzeptierte, gute Näherung des gemessenen Grundumsatzes dar:

Für Männer: Grundumsatz [kcal/24 h] = 66,47 + (13,7 × Körpergewicht [kg]) + (5 × Körpergröße [cm]) – (6,8 × Alter [Jahre])
Für Frauen: Grundumsatz [kcal/24 h] = 655,1 + (9,6 × Körpergewicht [kg]) + (1,8 × Körpergröße [cm]) – (4,7 × Alter [Jahre])

Hier fällt der Unterschied des ersten Summanden um fast eine Zehnerpotenz – 66,47 bei Männern, 655,1 bei Frauen – auf. Zu erklären ist dies dadurch, dass der Grundumsatz bei Männern stärker von der Körperstatur und der davon abhängigen Muskelmasse bestimmt wird.

Da mit steigendem Körpergewicht der Grundumsatz pro Kilogramm Körpergewicht abnimmt, sollte ab einem Body-Mass-Index von 30 kg/m² in den oben genannten Formeln das angepasste Körpergewicht eingesetzt werden, das sich wie folgt berechnet:

Angepasstes Körpergewicht [kg] = Idealgewicht [kg] + ((Körpergewicht [kg] – Idealgewicht [kg]) × 0,25)

Das Idealgewicht (nach Broca) errechnet sich hier aus Körpergröße in Zentimetern – 100. Bis auf die Berechnung des angepassten Körpergewichts spielt das Idealgewicht heutzutage praktisch keine Rolle mehr. Zur Beurteilung von Übergewicht und Adipositas wird heute der international standardisierte und anerkannte Body-Mass-Index (BMI) genutzt, welcher allerdings auch schon immer mehr in das Kreuzfeuer der Kritik gerät.

Andere Faustformeln

Stark vereinfacht, und für die heutige Zeit nicht mehr alltagstauglich, ist die Näherungsannahme, dass der Mensch pro Kilogramm Körpergewicht unter den heutigen Bedingungen 25 kcal verbraucht. Daraus leitet sich folgende vereinfachte Formel ab:

Grundumsatz [kcal/ 24 h] = 25 × Körpergewicht [kg]

In zahlreichen Publikationen und von vielen Fachautoren wird jedoch eine etwas andere Faustformel verwendet und zudem die Berechnung noch nach dem Geschlecht unterschieden. Bedingt ist das dadurch, dass (durchschnittlich betrachtet) Männer i.d.R. etwas größer sind und mehr Muskelmasse haben als Frauen (sowohl absolut als auch relativ zum Körpergewicht), bzw. weil Männer i.d.R. statistisch prozentual auch etwas weniger Körperfett haben.

Nach dieser Faustformel berechnet sich der tägliche Grundumsatz wie folgt:

Für Männer: Grundumsatz = [Körpergewicht in kg] x 24 x 1,0
Für Frauen: Grundumsatz = [Körpergewicht in kg] x 24 x 0,9

Durch den Multiplikator 0,9 bei Frauen wird der berechnete Wert um 10 % gemindert. Die Angabe 24 wird verwendet, da der Tag 24 Stunden hat.
Beide Faustformeln sind zu ungenau, da weder die Körpergröße, noch das Alter berücksichtigt wird. Aus diesem Grund sind sie auch als Grundlage für die Leistungsdiagnostik und Ernährungsberatung völlig ungeeignet!

Leistungsumsatz (auch Arbeitsumsatz oder Gesamtenergieumsatz)

Der tatsächliche Energiebedarf errechnet sich aus der Summe von Grund- und Leistungsumsatz. Er lässt sich abschätzen, indem man den errechneten Grundumsatz (GU) mit einem sogenannten Aktivitätsfaktor, auch PAL (Physical Activity Level) genannt, multipliziert.

GU * 1,2

Ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise: z. B. alte und gebrechliche Menschen

GU * 1,3 – 1,5

Ausschließlich sitzende Lebensweise ohne nennenswert anstrengende Freizeitaktivitäten: Feinmechaniker, Büroangestellte

GU * 1,6 – 1,7

Überwiegend sitzende Tätigkeit: Kraftfahrer, Laborant/in

GU * 1,8 – 1,9

Überwiegend gehende oder stehende Tätigkeit: Verkäufer, Hausfrau, Handwerker

GU * 2,0 – 2,4

Körperlich anstrengende berufliche Arbeit: Bauarbeiter, Landwirte

Bei sportlicher Betätigung oder anstrengenden Freizeitbetätigungen werden zusätzlich 0,3 PAL-Einheiten pro Tag hinzuaddiert.