Energieverbrauch beim Radfahren berechnen: Formeln und Einflussfaktoren

Eine immer wieder diskutierte Frage ist, wie viel Kalorien man als Radsportler im Training, Trainingslager, Wettkampf oder an einem Ruhetag zu sich nehmen soll. Grundsätzlich kann man den Energiebedarf unter Belastung anhand von zwei Ausgangswerten bestimmen: Die etwas genauere, aber auch komplexere Methode ist, den Energiebedarf anhand der getretenen Leistung zu berechnen. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Herzfrequenz als Einflussgröße heranzuziehen.

Einflussfaktoren auf den Energiebedarf

Der Energiebedarf hängt von einigen Faktoren wie Größe, Gewicht, Muskelmasse etc. ab, denn logischerweise verbraucht nicht jeder Mensch die gleiche Energie. Um herauszufinden, wie viel Kalorien du beim Training benötigst, musst du als erstes deinen Energiegrundumsatz bestimmen.

Optimalerweise und im Profibereich wird der Grundumsatz mit einer sogenannten Spirometrie, einem Messverfahren, bestimmt. Man kann den Grundumsatz aber zusätzlich mit einigen Faustformeln berechnen und sich so dem Realwert annähern.

Der Grundumsatz ist eine wichtige Größe, denn er beschreibt zunächst den Energiebedarf in Ruhe, also ohne zusätzliche Belastung. Wie viel Energie du zusätzlich benötigst, hängt sehr stark von der Trainingsbelastung ab.

Bei Sportlern und trainierten Personen kann man grundsätzlich von etwas mehr Muskelmasse als bei normalen Personen ausgehen und noch einmal 10%-15% dazu addieren.

Berechnung des Kalorienbedarfs anhand der Herzfrequenz

Diese Formel wird in der Praxis gerne herangezogen, um den Kalorienbedarf bei Hobbysportlern zu berechnen. Aber Achtung: Bei gut austrainierten Ausdauersportlern/Radsportlern ist die durchschnittliche Arbeitsrate deutlich größer, als die Grundlage dieser Faustformel.

Beispiel: Der Athlet mit 80 kg hat ein 3-stündiges Training mit einem Durchschnittspuls von 130 absolviert. Er rechnet: 130x2 und addiert einmal 130 dazu. Dazu kommen als erfahrener Radsportler nochmal 200 kcal dazu.

Bei hohen Intensitäten (z.B. Intervalltraining oder Wettkämpfen) bis in den anaeroben Bereich steigt der Energiebedarf deutlich. Ab einem Puls von ca. Nehme deinen Durchschnittspuls mal 3 und addiere noch einmal den Pulswert dazu.

Beispiel: Unser Beispielathlet mit 80 kg ist im Rennen eine Stunde mit einem Durchschnittspuls von 165 gefahren (90% Maxpuls). Er rechnet: 165x3 und addiert einmal 165 dazu.

Je nach Intensität des Trainingslagers bzw. wie hoch dein Durchschnittspuls an den einzelnen Tagen ist, kannst du die obige Formel für die jeweiligen Tage anwenden. Wir gehen hier davon aus, dass du kein Gewicht verlieren willst. Für optimale Trainingserfolge kann es ratsam sein, im leichten Kalorienüberschuss zu sein, sofern dies möglich ist.

Theoretisch stimmt das, praktisch ist es aber sinnvoll, am Ruhetag zur Förderung der Regeneration mehr Kalorien als den Grundumsatz zu dir zu nehmen. Eine Faustformel lautet plus 500. Unser Beispielathlet würde also am Ruhetag 2700 kcal zu sich nehmen.

E-Bike fahren und Kalorienverbrauch

Fahrradfahren generell und E-Bike-Fahren im Speziellen tut unserer Gesundheit gut. Dies steht nicht mehr infrage. In die Liste dieser Vorteile reiht sich ebenso der gesamte Komplex rund um den Gewichtsverlust, eine verbesserte allgemeine Fitness und gezieltes sportliches Training ein. Das Pedalieren auf dem E-Bike erfordert reichlich Energie. Diese stellt unser Körper bereits ab der ersten Pedalumdrehung bereit.

Ob beim E-Bike-Fahren überhaupt Kalorien verbraucht werden, steht heutzutage außer Frage. Dennoch handelt es sich beim E-Biken in erster Linie um Fahrradfahren. Insgesamt ergibt sich so ein recht komplexes Gesamtbild.

Einflussfaktoren beim E-Biken

All die zuvor genannten Faktoren gelten natürlich auch im Zusammenhang mit dem E-Bike. Schließlich begeben wir uns beim E-Biken nicht plötzlich in eine komplett andere Welt.

• Durch seine Unterstützung sorgt der Motor dafür, dass uns das Radfahren auf einem E-Bike weniger Energie kostet als auf einem herkömmlichen Fahrrad.
• Ein höheres Drehmoment zaubert euch ein Lächeln ins Gesicht, wenn ihr merkt, dass bereits geringere Trittfrequenzen und weniger Kraftaufwand genügen, um euer E-Bike kräftig beschleunigen zu lassen.
• Den größten Einfluss auf den Kalorienverbrauch beim Fahren mit dem E-Bike hat sicher der jeweilige Fahrmodus.
• Während der Motor den Energieverbrauch beim E-Biken senkt, lässt ihn das höhere Gewicht des E-Bikes im Vergleich zu einem Fahrrad ohne E-Antrieb wiederum ansteigen.

Sowohl beim Fahren mit einem herkömmlichen Fahrrad als auch mit einem E-Bike beeinflussen eine Vielzahl an Faktoren den Kalorienverbrauch. Daher fällt das Ermitteln eines exakten Wertes ausgesprochen schwer. Wer sich tiefergehend mit der Materie beschäftigt, wird bei einer Recherche im Internet relativ schnell groben Richtwerten begegnen.

Viele Quellen sprechen übereinstimmend von einer Marke von ungefähr 300 Kilokalorien, die im Laufe einer Stunde zusammenkommen. Erneut bezieht sich der Wert auf eine erwachsene Person. Canyon bemerkt, dass dabei stets auch das Körpergewicht der Fahrenden betrachtet werden müsse. So erreiche ein Mensch mit einem Körpergewicht von 90 Kilogramm diesen Wert deutlich leichter als eine leichtere Person.

Die MET-Formel zur Berechnung des Kalorienverbrauchs

Die Sportwissenschaft liefert auch etwas komplexere Formeln, die sich mit ein paar Erklärungen dennoch gut erschließen lassen.

Formel: Kalorienverbrauch = Dauer in Minuten x MET-Wert x 3,5 x Körpergewicht in kg / 200

Der MET-Wert drückt aus, wie viel Energie der Körper eines 40-jährigen Mannes mit einem Körpergewicht von 70 Kilogramm bei einer bestimmten körperlichen Tätigkeit aufwenden muss. Er gibt keine konkreten Mengen an, sondern eher einen Grad der Anstrengung in Form von Zahlen. Die MET-Skala beginnt bei 1 und ist nach oben hin offen. Als Ausgangswert dient das Sitzen.

E-Bike-Hersteller Himiway geht von einem um 20 Prozent niedrigeren MET-Wert aus. Beim Blick in wissenschaftliche Studien zeigen sich stärker variierende Angaben für das Metabolische Äquivalent. Werte für ein Fahren mit dem E-Bike bei moderater Intensität liegen zwischen 3,7 und 8,5.

Welche Unterschiede ergeben sich für den Kalorienverbrauch beim E-Biken, wenn man diese Einteilung den Berechnungen zugrunde legt? Das lässt sich an einer Beispielrechnung kurz demonstrieren. Dafür lassen wir eine männliche Person, die 95 Kilogramm wiegt, für 45 Minuten Radfahren - jedoch unter drei verschiedenen Voraussetzungen.

• Im Fall 1 tut er dies mit einem E-Bike bei einer hohen Unterstützung und einem MET von 2,2.
• Im Fall 2 sitzt er erneut auf einem E-Bike, wählt diesmal jedoch eine niedrige Unterstützung und wird mit einem MET von 4,0 veranschlagt.

Beispielrechnung:

• Kalorienverbrauch Fall 1: ca. 74 kcal
• Kalorienverbrauch Fall 2: ca. 133 kcal
• Kalorienverbrauch Fall 3: ca. 221 kcal

In den Ergebnissen steckt natürlich ein beträchtliches Maß an Ungenauigkeit, da wir etliche Faktoren ausblenden, die in der Praxis den Kalorienverbrauch wesentlich mitbestimmen würden. Dazu zählen unter anderem das Alter, die Größe, das E-Bike-System, die klimatischen Bedingungen sowie die Beschaffenheit des Untergrundes. Immerhin vermitteln die Werte aber ein Gefühl dafür, wie nah oder fern - je nach Interpretation - zum Beispiel das E-Biken und das Fahren mit einem herkömmlichen Fahrrad einander sind.

Tabelle: Kalorienverbrauch beim E-Biken unter verschiedenen Bedingungen (Beispiel)

Der E-Bike-Hersteller Tenways hat für verschiedene Konstellationen drei Tabellen mit Beispielwerten berechnet.

Beeinflussung des Kalorienverbrauchs beim E-Biken

Wer wissen möchte, wie stark der eigene Kalorienverbrauch genau in verschiedenen Szenarien schwankt, kann gern einen Selbstversuch starten. Dazu braucht ihr lediglich eine selbst gewählte Strecke, ein E-Bike und eine Möglichkeit, euren Kalorienverbrauch beim Fahren zu ermitteln.

Seid ihr startklar, fahrt ihr die Strecke jeweils mit der geringsten, mittleren und höchsten Motorunterstützung einmal ab. Versucht, für jeden Durchgang so viele Parameter wie möglich konstant zu halten. Am Ende zählen nicht unbedingt die absoluten Kalorien, die ihr ermittelt habt. Vielmehr kommt es auf die Relation der Werte zueinander an. Sie gibt euch einen guten Anhaltspunkt für spätere Fahrten.

Kalorienverbrauch und Stoffwechsel

Die Motivation, mit der wir auf das E-Bike steigen, mag recht unterschiedlich klingen. Unserem Körper ist der Grund völlig egal. In ihm laufen ungeachtet unserer Ziele stets dieselben Vorgänge ab. Die Energie, die das Fahren mit dem E-Bike erfordert, bezieht er primär aus zwei Quellen: aus Kohlenhydraten und aus Fetten. Den Energiewert beider geben wir in Kilokalorien (kcal) an.

Auch ein Entweder-oder kennt unser Körper nicht. Ab dem ersten zurückgelegten Meter verbrauchen wir Kalorien, sprich Fette und Kohlenhydrate. Beide Energiequellen werden parallel angezapft und nicht etwa voneinander getrennt oder nacheinander.

Aerobe vs. Anaerobe Stoffwechsel

Beim aeroben Stoffwechsel wandelt unser Körper Stoffe in Energie um, während genügend Luft dafür bereitsteht. Fahrt ihr auf dem E-Bike und könnt euch entspannt dabei mit jemandem unterhalten, arbeitet euer Körper gerade aerob. Die Energie stammt dabei zu maximal 50 Prozent aus körpereigenen Fetten. An sich also perfekte Voraussetzungen für die Fettverbrennung und das Abnehmen.

Geht uns beim E-Bike-Fahren die Puste aus, sprich wird die Luft knapp, wechselt unser Körper vom vorwiegend aeroben auf den vorwiegend anaeroben Stoffwechsel. Unter dem Mangel an Sauerstoff bauen wir vorrangig Kohlenhydrate ab. Als Nebenprodukt entsteht dabei Milchsäure, dessen Salz, das die meisten von euch sicher als Laktat kennen, in unsere Muskeln gelangt.

Die Begriffe aerob und anaerob beschreiben nicht nur unseren Stoffwechsel, sondern kennzeichnen gleichzeitig entsprechende Zonen unserer körperlichen Belastung. Mit ein wenig Erfahrung kann man sich mit einem E-Bike ganz gezielt in beiden Zonen bewegen. An der Stelle hilft der Motor, um die Belastung wunderbar zu dosieren.

Während des E-Bikens in der anaeroben Zone werden dagegen vermehrt Muskeln gestärkt und aufgebaut. Hier verlängert sich die Phase des Kalorienverbrauchs bis hinein in den Ruhezustand.

Weitere Tipps zur Steigerung des Kalorienverbrauchs

• Geschwindigkeit: Durch ein Erhöhen der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit steigt der Energiebedarf schnell an, sobald ihr den Motor des E-Bikes bei gleicher oder niedrigerer Unterstützungsstufe nutzt.
• Off-Modus: Habt ihr es gerade eh nicht eilig oder bremst euch das Verkehrsgeschehen aus, wechselt gern in den Off-Modus.
• Streckenlänge: Mit dem Fahren längerer Strecken erhöht sich der Kalorienverbrauch ganz von allein.

Fahrradfahren ist gesund. Nicht nur stärkt eine Fahrt auf dem Fahrrad dein Immunsystem, sie baut auch deine Muskeln auf. Vorausgesetzt dein Rad ist korrekt eingestellt, werden dabei deine Gelenke geschont und du kannst eine Menge Kalorien verbrennen.

Fahrradfahren senkt außerdem nachweislich das Risiko von Depressionen, Demenz, Schlaganfällen und Herz- Kreislaufbeschwerden (Quelle: WHO). Auch wenn du dein Körpergewicht reduzieren möchtest, gehört Radfahren zu den besten Ausdauersport-Optionen.

Kalorienverbrauch beim Radfahren zur Arbeit

Fahrradfahren zur Arbeit ist eine effektive und gesunde Art der Fortbewegung. Es stärkt das Herz-Kreislauf-System, verbrennt Kalorien und ist sogar ein perfektes Mittel für einen Arbeitstag frei von mentalen Blockaden. Durch das regelmäßige Radfahren verbrennt ein Erwachsener durchschnittlich 26 kcal pro Kilometer und 400 - 600 kcal pro Stunde. Diese Werte können je nach verschiedenen Faktoren variieren.

Formel zur Berechnung des Kalorienverbrauchs beim Fahrradfahren

Eine etablierte Formel zur Berechnung des durchschnittlichen Kalorienverbrauchs lautet wie folgt:

Formel: Dauer in Stunden x (MET-Maßeinheit x 3,5 x Gewicht in kg) / 200 = Kalorienverbrauch

Das MET (Metabolic Equivalent of Task) ist eine Maßeinheit, die den Energieverbrauch einer bestimmten körperlichen Aktivität darstellt. Für das Fahrradfahren variiert das MET je nach Intensität und Geschwindigkeit. Zum Beispiel hat gemäßigtes Radfahren (weniger als 16 km/h) ein MET von 4, während intensives Radfahren (mehr als 20 km/h) ein MET von 8 bis 16 haben kann.

Beispiele für den Kalorienverbrauch

• Kalorienverbrauch durch 30 Minuten gemäßigtes Fahrradfahren: Bei einer Fahrdauer von 30 Minuten, einem MET von 4 und einem Körpergewicht von 75 kg ergibt sich ein Kalorienverbrauch von ca. 263 kcal.
• Kalorienverbrauch durch 1 Stunde gemäßigtes Fahrradfahren: Bei einer Fahrdauer von 1 Stunde, einem MET von 4 und einem Körpergewicht von 75 kg ergibt sich ein Kalorienverbrauch von ca. 525 kcal.

Fahrrad-Intervalltraining zur Kalorienverbrennung

Intervalltraining besteht aus zwei wiederkehrenden Phasen: hohe Intensität und niedrige Intensität. Je nach Ihrer körperlichen Verfassung und Fahrzeit beginnen Sie sanft und fahren die ersten 10 Minuten ruhig, um Ihren Körper auf die bevorstehende Anstrengung vorzubereiten. Sobald Sie sich gut aufgewärmt fühlen, wechseln Sie in das erste Hochintensitätsintervall, indem Sie Ihre Tretleistung (z.B. durch die Gangschaltung) für 5 Minuten erhöhen. Die Intensität bestimmen Sie selbst, aber Sie sollten eine deutliche Anstrengung spüren. Nach diesem Intervall reduzieren Sie Ihre Tretleistung wieder und fahren weitere 10 Minuten mit moderater Intensität, damit sich Ihr Puls und Ihre Atmung erholen können. Diese Intervalle wiederholen Sie, bis Sie Ihr Ziel erreicht haben.

Die Rolle der Atmung beim Kalorienverbrauch

Die Atmung spielt eine entscheidende Rolle im Stoffwechselprozess, bei dem Kalorien verbrannt werden. Wenn wir atmen, nehmen wir Sauerstoff auf, der dann zur Verbrennung von Kalorien und zur Energieproduktion in unseren Zellen verwendet wird. Tiefe und kontrollierte Atemzüge können die Sauerstoffaufnahme verbessern und damit potenziell die Effizienz des Stoffwechsels und den Kalorienverbrauch erhöhen.

Atemtechniken für Radfahrer

• Gleichmäßige Atmung: Versuchen Sie, Ihre Atmung gleichmäßig und kontrolliert zu halten.
• Tiefe Atmung: Atmen Sie tief in den Bauch hinein, halten Sie einen Moment inne und atmen Sie dann langsam wieder aus.
• Achtsamkeitsatmung: Konzentrieren Sie sich auf den Akt des Atmens selbst.

Radfahren: Weg zu mentaler Stärke und Wohlbefinden

Fahrradfahren zur Arbeit erweist sich als mehr als nur Fortbewegung - es ist ein Schlüssel zur mentalen Gesundheit.

Die Formel für den Energieverbrauch beim Radfahren

Als grobe Richtlinie kann man den Energieverbrauch beim Radfahrer so berechnen:

Formel: Durchschnitts-Watt x Zeit x 3,6

Wenn man also eine Stunde lang im Schnitt 100 Watt tritt, verbrennt man 360 Kilokalorien, bei 200 Watt 720 Kilokalorien etc.

Tabelle: Leistung und Kalorienverbrauch pro Stunde

Wie viele Kalorien sind nötig, um ein Kilogramm Fett zu verbrennen?

Ein Gramm Fett enthält etwa neun Kilokalorien Energie. Und ein Kilo menschliches Fettgewebe enthält etwa 870 Gramm Lipide, mal neun Kalorien entspricht der Energiegehalt also etwa 7800 Kilokalorien.

Nehmen wir der Einfachheit halber mal an, Sie fahren mit durchschnittlich 200 Watt. Wenn Sie die 7800 Kalorien aus einem Kilogramm Körperfett durch die 720 Kilokalorien teilen, die Sie eine Stunde lang bei 200 Watt verbrennen, benötigen Sie also 10,83 Stunden - 10 Stunden, 49 Minuten, 48 Sekunden - um ein Kilogramm Fett zu verbrennen.

Nehmen wir nun weiter an, dass Sie auf einer flachen Strecke mit 200 Watt ohne Gegenwind durchschnittlich 30 km/h schaffen. Das bedeutet, dass Sie 324,9 km fahren müssen, um ein Kilogramm Fett zu verbrennen.

Man kann das Verhältnis von Fett zu Kohlenhydraten beeinflussen, die man verbrennt. Je höher die Belastung, umso mehr Kohlehydrate und umso weniger Fett wird verbrannt. Heißt im Umkehrschluß: Weniger Gas geben verbrennt mehr Fett. Auch Nüchtern-Training erhöht die Fettverbrennung.

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