VO2max: So steigerst du deine maximale Sauerstoffaufnahme

Wer sich mit der eigenen Ausdauer beschäftigt, stößt früher oder später auf die VO₂max. Zunehmend hört man den Begriff aber auch im Zusammenhang mit Longevity – nicht zuletzt durch Peter Attia. Kein Wunder: Eine hohe VO₂max wird in Studien mit einer besseren Gesundheit und einer geringeren Sterblichkeit in Verbindung gebracht. Doch was steckt wirklich hinter dem Wert – und wie kannst du deine VO₂max verbessern?

Was ist die VO2max?

Die VO₂max gilt als einer der wichtigsten Gradmesser für deine aerobe Leistungsfähigkeit. Sie beschreibt die maximale Sauerstoffmenge, die dein Körper während intensiver körperlicher Belastung aufnehmen, transportieren und verwerten kann. Genauer gesagt handelt es sich um den Spitzenwert des Sauerstoffverbrauchs pro Minute, meist bezogen auf dein Körpergewicht. Sie wird in Milliliter Sauerstoff pro Minute (ml O2/min) angegeben.

Warum ist Sauerstoff so wichtig?

Sauerstoff spielt eine entscheidende Rolle bei der Energiegewinnung. Bei körperlicher Aktivität wird die benötigte Energie für die Muskulatur durch die biologische Verbrennung von Sauerstoff bereitgestellt. Je mehr Sauerstoff dein Körper aufnehmen und verwerten kann, desto leistungsfähiger bist du.

Welche Bedeutung hat die VO₂max?

Eine hohe VO₂max gilt als Zeichen für eine gute Ausdauerleistungsfähigkeit. Sie spiegelt aber nur die obere Grenze der Ausdauerleistung wider - und wird daher oft auch als das Bruttokriterium der Ausdauerleistung bezeichnet.

Gleichzeitig heißt ein hoher VO₂max-Wert nicht zwingend, dass ein Athlet in einer Sportart besser ist. Vielmehr spielen auch andere Faktoren wie Technik oder das Mindset eine wichtige Rolle. Lass dich also nicht entmutigen, wenn dein Wert noch nicht im vermeintlich "guten" Bereich ist. 

Beeinflusst wird die VO₂max nicht nur vom Training und deinem Lebensstil, sondern auch von deiner Genetik. Manch einer hat von Natur aus einen höheren Wert als andere - und damit womöglich auch einen sportlichen Vorteil. So erreichen Männer aufgrund physiologischer Unterschiede meist höhere VO₂max-Werte als Frauen.

Wie wird die VO2 max berechnet?

Die VO₂max ist ein komplexer Wert, der durch eine Kombination aus direkter Messung und mathematischer Berechnung ermittelt wird.

Direkte Messung im Labor (Spiroergometrie)

Die präziseste Methode zur Bestimmung der VO₂max ist die Spiroergometrie, ein Test, der meist unter ärztlicher Aufsicht durchgeführt wird. Dabei werden folgende Parameter erfasst:

• Sauerstoffaufnahme (VO₂): Die Menge an Sauerstoff, die dein Körper pro Minute aus der eingeatmeten Luft aufnimmt.
• Kohlendioxidabgabe (VCO₂): Die Menge an Kohlendioxid, die du pro Minute ausatmest.
• Atemvolumen und Atemfrequenz: Diese Werte helfen dabei, den Gasaustausch in den Lungen zu analysieren.

Während eines Belastungstests auf einem Laufband oder Ergometer steigert sich die Intensität kontinuierlich, bis du deine maximale Belastungsgrenze erreichst. Die VO₂max wird genau an dem Punkt gemessen, an dem die Sauerstoffaufnahme trotz steigender Belastung nicht weiter ansteigt.

Berechnung der VO₂max

Die VO₂max wird anhand der sogenannten Fick-Gleichung berechnet:

VO2max = HMV x AVO2D

Das Herz-Minuten-Volumen (HMV) gibt an, wie viel Blut pro Minute durch deinen Kreislauf gepumpt wird. Es wird anhand deiner Herzfrequenz pro Minute und dem Schlagvolumen berechnet - also der Menge an Blut, die pro Herzschlag befördert wird.

HMV = HF x SV

AVO2D steht für die arterio-venöse Sauerstoff-Differenz. Der Hintergrund: Sauerstoffreiches Blut wird durch die Arterien zur Arbeitsmuskulatur transportiert und dort in den Muskelzellen verstoffwechselt. Das anschließend sauerstoffarme Blut wird dann durch die Venen wieder zurück transportiert.

Die AVO2D zeigt also an, wie gut dein Körper in der Lage ist, Sauerstoff im Blut zu binden, zu transportieren und zu verwerten.

Das bedeutet also: Je höher deine Herzfrequenz, dein Schlagvolumen und deine arterio-venöse Sauerstoff-Differenz, desto höher ist auch deine VO2max. Diese Maximalwerte werden also unter Ausbelastung erreicht.

Alternative Methoden zur Schätzung der VO₂max

Für Personen, die keinen Zugang zu einem Labor haben, gibt es verschiedene Tests zur Schätzung der VO₂max:

• Cooper-Test (12-Minuten-Lauf): Die gelaufene Distanz wird in eine Formel eingesetzt, um die VO₂max zu schätzen.
• Astrand-Rhyming-Test: Hierbei wird die Herzfrequenz während eines submaximalen Belastungstests auf einem Ergometer gemessen.

Eine neuere Entwicklung ist die seismokardiografische Messung der VO₂max. Dabei wird ein kleiner Sensor auf der Brust platziert, der feinste Bewegungen des Herz-Kreislauf-Systems erfasst. Auf Basis dieser Signale kann die VO₂max ohne körperliche Belastung geschätzt werden. Erste Studien zeigen eine hohe Übereinstimmung mit den Ergebnissen einer Spiroergometrie. Für die klinische Standarddiagnostik gilt jedoch weiterhin die Spiroergometrie als Goldstandard.

Absolute und relative VO2max - wo liegt der Unterschied?

Die VO₂max kann auf zwei Arten angegeben werden: absolut und relativ.Da größere oder schwerere Personen häufig eine höhere absolute VO₂max erreichen, wird für Vergleiche meist die relative VO₂max verwendet. Sie berücksichtigt zusätzlich das Körpergewicht und macht Personen unterschiedlicher Statur besser vergleichbar. Sportler werden so innerhalb ihrer Disziplin besser vergleichbar.

Übrigens: Auch deine Smartwatch zeigt in der Regel die relative VO₂max an.

Absolute VO₂max

Die absolute VO₂max gibt die gesamte Menge an Sauerstoff an, die dein Körper während maximaler Belastung pro Minute aufnehmen kann. Sie wird in Litern pro Minute (L/min) angegeben.

Beispiel:
Eine Person mit einer absoluten VO₂max von 4,0 L/min kann pro Minute 4 Liter Sauerstoff aufnehmen und verwerten.

Relative VO₂max

Die relative VO₂max bezieht die Körpermasse in die Berechnung ein und wird in Millilitern Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute (ml/kg/min) angegeben. Sie zeigt, wie effizient dein Körper Sauerstoff in Relation zu deinem Gewicht nutzen kann.

Formel:

Relative VO₂max = Absolute VO₂max (in ml/min) : Körpergewicht (in kg)

Beispiel:
Eine Person mit einer absoluten VO₂max von 4.000 ml/min und einem Körpergewicht von 70 kg hätte eine relative VO₂max von 57.1 ml/kg/min.

Die VO2max messen: Wie zuverlässig sind Smartwatch und Pulsuhr?

Die meisten modernen Pulsuhren und Fitness-Tracker bieten die Möglichkeit, die VO₂max zu schätzen. Dafür nutzen sie Algorithmen, die Daten wie Herzfrequenz, Bewegung und teilweise auch den Sauerstoffgehalt im Blut (über optische Sensoren) analysieren. 

Wie schätzt die Smartwatch deine VO2max?

Die Schätzung der VO₂max basiert auf mehreren Faktoren, darunter:

• Herzfrequenz: Während einer Trainingseinheit wird die Herzfrequenz in Relation zur Belastungsintensität gesetzt. Ein niedriger Puls bei hoher Belastung deutet auf eine hohe VO₂max hin.
• Ruhepuls: Ein niedriger Ruhepuls kann ein Hinweis auf eine gute kardiorespiratorische Fitness sein und wird von einigen Algorithmen zusätzlich berücksichtigt.
• Bewegungsdaten: Geschwindigkeit und zurückgelegte Distanz, z. B. bei einem Lauf, werden zur Einschätzung der Fitness herangezogen.

Einige Geräte berücksichtigen auch persönliche Daten wie Alter, Geschlecht und Gewicht, um die VO₂max genauer zu schätzen.

Wie genau ist die Vo2max-Messung? 

Die Genauigkeit der VO₂max-Werte von Smartwatches und Pulsuhren kann stark variieren und ist unter anderem von folgenden Faktoren abhängig:

• Qualität des Sensors: Hochwertige Geräte liefern in der Regel präzisere Schätzwerte als einfache Fitness-Tracker.
• Individuelles Fitnesslevel: Bei regelmäßig trainierten Personen fallen die Schätzwerte häufig genauer aus als bei Untrainierten.
• Messbedingungen: Optimale Bedingungen, wie gleichmäßiges Tempo und stabile Herzfrequenz, verbessern die Genauigkeit.

Einschränkungen:

• Schätzungen sind nicht individuell validiert: Algorithmen basieren auf Durchschnittswerten und berücksichtigen keine physiologischen Besonderheiten.
• Ungenauigkeiten bei submaximaler Belastung: Die Geräte haben nicht selten Schwierigkeiten, präzise Werte zu liefern, wenn du während des Trainings nicht an deine Belastungsgrenze gehst.

Für einen genauen Wert solltest du also im Zweifelsfall immer auf die Spiroergometrie oder neuerdings auf den Seismograph für die Brust zurückgreifen.

Welcher VO2max Wert ist gut?

Die VO₂max ist ein wichtiger Indikator für deine Ausdauerfähigkeit. Doch was ist überhaupt ein guter Wert? Die Antwort hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie deinem Alter, Geschlecht und Trainingsniveau. Allgemein gilt: Je höher die VO₂max, desto besser ist dein Körper in der Lage, Sauerstoff während körperlicher Belastung zu nutzen.

VO₂max-Normwerte nach Fitnesslevel

Die folgenden Richtwerte gelten für gesunde Erwachsene und dienen zur groben Orientierung:

Freizeitsportler trainieren regelmäßig, jedoch meist mit moderater Intensität.

Ambitionierte Sportler absolvieren ein strukturiertes Training, häufig mehrmals pro Woche, und nehmen teilweise auch an Wettkämpfen teil.

Profisportler erreichen durch intensives und langfristiges Training die höchsten VO₂max-Werte. Je nach Sportart können die Werte deutlich variieren, insbesondere in Ausdauersportarten wie Laufen, Radfahren oder Skilanglauf.

Welche VO₂max gilt als „gut“?

Ob ein VO₂max-Wert als gut gilt, hängt immer vom Alter, Geschlecht und Trainingsniveau ab. Deshalb gibt es keinen einzelnen Grenzwert, der für alle Menschen gleichermaßen gilt.

Als Orientierung gilt: Liegt deine VO₂max über dem Durchschnitt deiner Alters- und Geschlechtsgruppe, spricht das in der Regel für eine überdurchschnittliche aerobe Fitness.

Deine VO₂max ist ein wertvoller Indikator für deine Ausdauerfähigkeit, sollte aber immer im Gesamtkontext betrachtet werden. Faktoren wie Trainingszustand, Sportart und Genetik beeinflussen den Wert ebenfalls. Unabhängig vom Ausgangswert lässt sich die VO₂max durch gezieltes Ausdauertraining bei vielen Menschen verbessern.

Welche Faktoren beeinflussen die VO2max?

Die VO₂max hängt von verschiedenen physiologischen Faktoren ab. Jeder dieser Faktoren spielt eine entscheidende Rolle, um den Sauerstoff effizient von der Außenwelt zu den arbeitenden Muskeln zu transportieren und dort in Energie umzuwandeln.

Kapillarisierung

Kapillaren sind die kleinsten Blutgefäße im Körper, die Sauerstoff und Nährstoffe direkt an die Muskelzellen abgeben.

Eine hohe Kapillarisierung bedeutet, dass die Muskeln besonders gut durchblutet werden. Je mehr Kapillaren vorhanden sind, desto effizienter kann Sauerstoff aus dem Blut in die Muskeln übergehen. Das verbessert die Sauerstoffversorgung während der Belastung und erhöht die Ausdauerleistung.

Anzahl der Mitochondrien

Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ der Zellen. Hier wird Sauerstoff genutzt, um Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) zu produzieren. Je mehr Mitochondrien eine Muskelzelle hat, desto effizienter kann sie Sauerstoff in Energie umwandeln. Das bedeutet, dass deine Muskeln länger arbeiten können, ohne zu ermüden.

Unser Tipp: So kannst du deine Mitochondrien stärken.

Herzminutenvolumen

Das Herzminutenvolumen gibt an, wie viel Blut das Herz pro Minute durch den Körper pumpt. Es ist das Produkt aus der Herzfrequenz (Schläge pro Minute) und dem Schlagvolumen (Blutmenge pro Schlag).

Ein hohes Herzminutenvolumen bedeutet, dass mehr Sauerstoff pro Minute zu den Muskeln transportiert wird. Dadurch können die Muskeln auch bei hoher Belastung ausreichend versorgt werden.

Hämoglobingehalt

Hämoglobin ist ein Protein in den roten Blutkörperchen, das Sauerstoff von der Lunge zu den Muskeln transportiert. Ein höherer Hämoglobingehalt erhöht die Sauerstofftransportkapazität des Blutes. Dadurch kann die Muskulatur während der Belastung besser mit Sauerstoff versorgt werden, was zu einer höheren VO₂max beitragen kann

Lungenfunktion

Die Lungenfunktion bildet die Grundlage für die Sauerstoffaufnahme. Sie stellt sicher, dass ausreichend Sauerstoff ins Blut gelangt. Faktoren wie die Vitalkapazität (maximales Luftvolumen, das die Lunge aufnehmen kann) und die Diffusionskapazität (Effizienz des Gasaustauschs in den Lungenbläschen) beeinflussen die Sauerstoffaufnahme.

VO2max und Longevity: Welchen Zusammenhang gibt es?

Die VO₂max spielt nicht nur für deine sportliche Leistungsfähigkeit eine wichtige Rolle – sie wird auch zunehmend im Zusammenhang mit einer gesunden Lebenserwartung diskutiert. Studien zeigen, dass bereits eine höhere VO₂max mit einer geringeren Gesamtmortalität in Zusammenhang steht.

Genauer gesagt besteht zwischen der kardiorespiratorischen Fitness und der Langzeitmortalität ein umgekehrter Zusammenhang, ohne dass in den bisherigen Studien eine klare Obergrenze beobachtet wurde. Das bedeutet: Menschen mit einer sehr hohen aeroben Fitness wiesen auch die höchste Überlebensrate auf.

Dieser Zusammenhang zeigte sich unabhängig von Alter, Geschlecht oder Herkunft. Darüber hinaus wird eine hohe kardiorespiratorische Fitness in Studien mit einem geringeren Risiko für koronare Herzerkrankungen, Bluthochdruck, Typ-2-Diabetes, Schlaganfall und einigen Krebsarten in Verbindung gebracht.

VO2max verbessern: Die effektivsten Trainingsmethoden

Die Verbesserung deiner aeroben Leistungsfähigkeit ist sehr individuell. Deshalb gibt es auch nicht "den einen" Weg zu einer höheren VO₂max.

Kurze Intervalle

Was ist das?
Kurze Intervalle bestehen aus hochintensiven Belastungsphasen von 15–60 Sekunden, gefolgt von aktiven Erholungsphasen.

Beispiel:

• 8 x 30 Sekunden Sprint (nahe maximale Intensität)
• 90 Sekunden lockeres Joggen oder Gehen

Warum ist das effektiv?
Kurze Intervalle fordern dein Herz-Kreislauf-System besonders stark. Dadurch können sich unter anderem das Herzminutenvolumen sowie die Fähigkeit der Muskulatur verbessern, Sauerstoff aufzunehmen und zu nutzen.

Lange Intervalle

Was ist das?
Lange Intervalle dauern 3–8 Minuten bei 80–90 % der maximalen Herzfrequenz, gefolgt von längeren Erholungsphasen.

Beispiel:

• 4 x 5 Minuten bei hoher Intensität
• 3 Minuten lockeres Joggen oder Gehen dazwischen

Warum ist das effektiv?
Lange Intervalle können sowohl die aerobe als auch die anaerobe Leistungsfähigkeit verbessern. Gleichzeitig lernt dein Körper, Sauerstoff effizienter zu nutzen und das bei hoher Belastung entstehende Laktat besser zu verwerten.

Bergsprints

Was ist das?
Bergsprints sind kurze, hochintensive Sprints (20–40 Sekunden) bergauf, gefolgt von lockeren Bergabjoggen oder Gehen als Erholung.

Beispiel:

• 6 x 30 Sekunden Sprint bergauf
• 2–3 Minuten lockeres Gehen bergab

Warum ist das effektiv?
Die Steigung fordert sowohl die Beinmuskulatur als auch das Herz-Kreislauf-System besonders stark. Dadurch können sich unter anderem das Schlagvolumen des Herzens und die Sauerstoffversorgung der Muskulatur verbessern

HIT Training

Was ist das?
HIT kombiniert kurze, sehr intensive Belastungsphasen (85–100 % der maximalen Herzfrequenz) mit kurzen Erholungsphasen. Diese Einheiten sind ähnlich wie Intervalltrainings, jedoch meist kürzer und intensiver.

Beispiel:

• 10 x 1 Minute bei maximaler Intensität
• 1 Minute aktive Erholung dazwischen

Warum ist das effektiv?
HIT kann die maximale Sauerstoffaufnahme verbessern und die Fähigkeit deines Körpers fördern, Sauerstoff effizient zu nutzen. Gleichzeitig kann sich auch die Laktattoleranz verbessern.

Langsame, lange Einheiten (Zone 1 & 2)

Was ist das?
Langsame, lange Einheiten bestehen aus Trainingseinheiten mit moderater Intensität über einen längeren Zeitraum (60–120 Minuten bei 60–70 % der maximalen Herzfrequenz).

Beispiel:

• 90 Minuten Joggen oder Radfahren im lockeren Tempo

Warum ist das effektiv?
Diese Einheiten verbessern die Grundlagenausdauer und fördern den Fettstoffwechsel. Zudem können sie die Kapillarisierung der Muskulatur sowie die Bildung neuer Mitochondrien unterstützen.

VO₂max verbessern: Das Wichtigste auf einen Blick

Die VO₂max ist weit mehr als nur eine Kennzahl für Ausdauersportler. Sie gibt Aufschluss über deine aerobe Leistungsfähigkeit und wird in Studien mit einer guten kardiorespiratorischen Fitness und einer gesunden Lebenserwartung in Verbindung gebracht. Die gute Nachricht: Deine VO₂max lässt sich durch gezieltes Ausdauertraining häufig verbessern – unabhängig davon, ob du gerade erst mit dem Training beginnst oder bereits ambitioniert Sport treibst. Entscheidend ist nicht der perfekte Wert, sondern kontinuierliches Training und langfristige Fortschritte.