Trainingszonen sind ein Modell, keine Messung

Eine Zone ist ein Prozentsatz von etwas, und dieses Etwas ist die ganze Streitfrage

Niemand hat je eine Zone gemessen. Gemessen werden eine Herzfrequenz, ein Tempo, eine Leistung oder eine Sauerstoffaufnahme; eine Zone entsteht, wenn man eine dieser Größen durch einen Bezugswert teilt und bei einem runden Prozentsatz einen Strich zieht. Damit ist der Bezugswert — der Anker — der einzige echte Inhalt des Schemas. Ändert man ihn, verschieben sich sämtliche Grenzen, obwohl Sportler, Training und Physiologie dieselben bleiben. Vier Bezugswerte sind gebräuchlich: die maximale Herzfrequenz, die Herzfrequenzreserve (Maximum minus Ruhe), die Herzfrequenz an der Laktatschwelle sowie Tempo oder Leistung an der Schwelle. Das sind keine Spielarten einer Idee. Es sind vier verschiedene Zahlen mit vier verschiedenen Fehlerstrukturen.

Die klarste Demonstration ist kein Streit zwischen rivalisierenden Trainern. Sie steht in einem einzigen Dokument. Das Positionspapier des American College of Sports Medicine von 2011 klassifiziert aerobe Intensität zweimal, in derselben Tabelle, mit zwei Bezugswerten: als Prozentsatz der Maximalfrequenz reicht moderate Arbeit von 64 bis 76 Prozent und intensive von 77 bis 95; als Prozentsatz der Herzfrequenzreserve reicht moderate von 40 bis 59 und intensive von 60 bis 89. Eine Autorität, eine Seite, zwei Arten, dieselbe Linie zu ziehen — und sie ziehen sie nicht an derselben Stelle.

Ein Läufer, drei Schemata, durchgerechnet

Unser Läufer ist 38. Ein Maximaltest auf der Bahn ergab eine maximale Herzfrequenz von 186. Ein über eine Woche gemittelter Ruhepuls am Morgen ergibt 52, die Herzfrequenzreserve beträgt also 134. Ein 30-minütiges Einzelzeitfahren, gemittelt über die letzten 20 Minuten, ergibt eine Schwellenherzfrequenz von 168. Alles Folgende stammt aus diesen drei gemessenen Zahlen und veröffentlichten Prozentsätzen, sonst nichts.

Auf die Maximalfrequenz bezogen, reicht das moderate ACSM-Band von 119 bis 141 bpm und das intensive von 143 bis 177. Auf die Herzfrequenzreserve bezogen — dasselbe Dokument, derselbe Sportler — reicht moderat von 106 bis 131 und intensiv von 132 bis 171. Die Obergrenze des Moderaten hat sich um 10 bpm verschoben, die Untergrenze des Intensiven um 11. Nun ein schwellenbasiertes Schema dazu. Joe Friels Laufzonen legen die zweite Zone auf 85 bis 89 Prozent der Schwellenherzfrequenz, für diesen Sportler also 143 bis 150 bpm, die dritte beginnt bei 151. Die Grenze zwischen dem lockeren Laufen, das die Woche füllt, und dem härteren, das sie nicht füllt, liegt somit bei 131 bpm, bei 141 bpm oder bei 150 bpm. Das sind 18 bpm Spanne, und 18 bpm ist kein Rundungsunterschied: auf dem Niveau dieses Läufers ist es fast die gesamte Strecke zwischen einem Plauderlauf und einem Tempolauf.

Beachte, wo die drei Schemata übereinstimmen und wo nicht. Oben nähern sie sich an, weil das obere Ende jedes Schemas an dasselbe Ereignis gebunden ist: eine Belastung, die man nicht halten kann. Die Abweichung liegt in der Mitte, in dem breiten Band, in dem tatsächlich fast das gesamte Trainingsvolumen fast jedes Ausdauersportlers steckt. Das ist der denkbar schlechteste Ort für ein vages Modell.

Das Ankerproblem: was 220 minus Alter wirklich kostet

Die Formel, die fast jedermanns erster Pulsmesser verwendete, hat eine ungewöhnliche Geschichte. Robergs und Landwehr verfolgten sie 2002 zurück und stellten fest, dass sie nie aus einer Studie abgeleitet wurde: Sie ist eine nach Augenmaß gezogene Gerade durch eine Wolke von etwa elf veröffentlichten und unveröffentlichten Datensätzen und gelangte in den allgemeinen Gebrauch, ohne je als Vorhersage geprüft worden zu sein. Ihr nützlicherer Befund ist der Fehler. Über zwei Jahrzehnte Forschung liegt der Standardfehler bei der Schätzung der Maximalfrequenz aus dem Alter bei etwa 7 bis 11 Schlägen pro Minute, und gerade die Form 220 minus Alter wird gewöhnlich mit einer Standardabweichung von 10 bis 12 angegeben. Die besser hergeleiteten Alternativen beheben das nicht: Tanaka, Monahan und Seals schlugen 2001 aus einer Metaanalyse hunderter Studien 208 minus 0,7 mal Alter vor — eine bessere Gerade durch dieselbe breite Wolke, keine schmalere Wolke.

Beziffern wir, was dieser Fehler anrichtet. Unser 38-Jähriger bekommt aus der klassischen Formel 182 und aus Tanaka 181; die Bahn sagte 186. Nehmen wir die kleinere veröffentlichte Standardabweichung, 10 bpm, und fragen, wohin ein plausibler Fehlgriff von zwei Standardabweichungen ihn setzt: irgendwohin zwischen 162 und 202. Rechnen wir die ACSM-Prozentsätze an beiden Enden. Die Obergrenze moderater Arbeit — 76 Prozent des Maximums — liegt bei 123 bpm, wenn sein wahres Maximum 162 beträgt, und bei 154 bpm, wenn es 202 ist. Eine Grenze, eine Person, ein Fenster von 30 bpm. Schlimmer noch: die Untergrenze nahezu maximaler Arbeit unter der niedrigen Schätzung liegt bei 156 bpm — über der Obergrenze moderater Arbeit unter der hohen Schätzung von 154. Ein Läufer, dem man 155 bpm vorgibt, arbeitet also entweder nahe an seiner Decke oder hat die intensive Zone noch gar nicht erreicht, und die Altersformel kann das nicht entscheiden.

Die Reservemethode rettet nichts, denn sie benutzt dasselbe Maximum. Rechnen wir sie über dasselbe Fenster: bei einem Maximum von 162 beträgt die Reserve 110 und die moderate Obergrenze 117 bpm; bei einem Maximum von 202 beträgt die Reserve 150 und die Obergrenze 141. Ein Fenster von 24 statt 30 bpm. Bessere Arithmetik auf einer kaputten Eingabe liefert weiterhin eine kaputte Ausgabe.

Warum schwellenbasierte Zonen den Einwand überstehen

Eine Schwelle ist ein Ereignis, keine Decke. Irgendwo in der Mitte des Intensitätsbereichs hält der Laktatabbau mit der Laktatbildung nicht mehr Schritt, die Atmung ändert ihren Charakter, und eine Belastung, die man stundenlang halten konnte, lässt sich nur noch zehner Minuten halten. Dieser Übergang ist eine physiologische Tatsache über die einzelne Person und lässt sich im Feld mit einem Zeitfahren verorten. Ein Maximum dagegen ist eine nur unter Zwang erreichte Grenze, und seine Lage sagt sehr wenig darüber, wo der interessante Übergang sitzt: zwei Läufer mit derselben Maximalfrequenz können Schwellen haben, die zehn Prozent auseinanderliegen, denn die Schwelle wandert mit dem Training, das Maximum kaum.

Die Belege sind unangenehme Lektüre für jeden, der Prozent-vom-Maximum-Zonen verkauft. Eine gemeinsame Stellungnahme von ACSM und Exercise and Sport Science Australia zur Intensitätsterminologie trägt sie zusammen. Bei 80 Prozent der maximalen Herzfrequenz fand eine Studie etwa die Hälfte der Teilnehmenden oberhalb ihrer ersten metabolischen Schwelle und etwa die Hälfte darunter — dieselbe Vorgabe, entgegengesetzte Seiten der einzigen Linie, die zählt. Bei 70 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme fand eine andere eine vierzigfache Spanne zwischen Personen im Anstieg des Muskellaktats. Und die Stellungnahme sagt ausdrücklich, dass die Reservemethoden es ebenfalls nicht lösen: ein fester Prozentsatz irgendeines Maximalankers steckt verschiedene Menschen in verschiedene Intensitätskategorien.

Nichts davon macht ein schwellenbasiertes Schema exakt. Ein Feldtest ist eine Leistung und erbt daher alles, was eine Leistung beeinflusst: Schlaf, Hitze, den Wind auf der Gegengeraden, wie sehr man an diesem Tag zu leiden bereit war. Die ehrliche Behauptung ist enger und trotzdem viel wert: ein Schwellentest misst etwas an dir, an diesem Tag, während eine Altersformel deinen Geburtstag misst.

Tempozonen und Pulszonen widersprechen sich am Berg, und um wie viel, lässt sich rechnen

Die metabolische Laufgleichung des ACSM schätzt die Sauerstoffaufnahme als 0,2 mal Geschwindigkeit in Metern pro Minute, plus 0,9 mal Geschwindigkeit mal Steigung als Bruchteil, plus 3,5 für den Ruheumsatz. Es ist eine Laufbandgleichung und sie ist Näherung, doch hier zählt die Gestalt der Antwort. Laufe 12 km/h in der Ebene, und die Gleichung liefert 43,5 Milliliter Sauerstoff je Kilogramm und Minute. Laufe exakt dieselben 12 km/h eine Steigung von fünf Prozent hinauf, und sie liefert 52,5 — 20,7 Prozent mehr physiologische Kosten für ein Tempo, das sich überhaupt nicht geändert hat. Ein Tempozonenplan sagt, du machst dieselbe Einheit. Dein Herz sagt etwas anderes, und dein Herz hat recht.

Stellt man die Gleichung um, liefert sie die ehrliche Korrektur. Um bei fünf Prozent Steigung dieselben Sauerstoffkosten zu halten, muss der Läufer auf 9,8 km/h herunter — 18 Prozent langsamer. Auf welligem Gelände sind eine Pulszone und eine Tempozone also nicht zwei Sichten auf einen Plan, sondern zwei verschiedene Pläne, und der Unterschied ist nicht klein. Deshalb sind Tempozonen etwas für flaches, kühles, vertrautes Terrain, und deshalb wechseln die meisten Trainer, sobald das Profil steht, auf Herzfrequenz, Leistung oder schlicht das Anstrengungsempfinden.

Und in der Hitze widersprechen sie sich erneut: die Herzfrequenzdrift, beziffert

Halte die Belastung vollkommen konstant, und die Herzfrequenz steigt trotzdem. Der Mechanismus ist ein Abfall des Schlagvolumens: Das Plasmavolumen sinkt, die Hautdurchblutung steigt zur Wärmeabgabe, und das Herz gleicht aus, indem es für dieselbe Förderleistung häufiger schlägt. Wingo und Kollegen haben es genau gemessen: neun Radfahrer bei 60 Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme in einem 35 °C warmen Raum, von Minute 15 bis Minute 45, bei nie veränderter Belastung. Die Herzfrequenz stieg von 151 auf 169 Schläge pro Minute, ein Plus von 12 Prozent. Das Schlagvolumen fiel um 16 Prozent. Und die unmittelbar danach gemessene maximale Sauerstoffaufnahme lag 19 Prozent unter dem Wert von Minute 15.

Achtzehn Schläge pro Minute in einer halben Stunde, geschenkt. Übertrage das auf die schwellenbasierten Zonen unseres Läufers, wo die dritte Zone nur rund sieben Schläge breit ist: eine Drift dieser Größe führt ihn aus der Zone heraus, in der er begann, durch die nächste hindurch und bis an den oberen Rand der vierten — während das Tempo auf der Uhr unverändert bleibt und die Arbeit nicht härter geworden ist. Es gibt nur zwei ehrliche Antworten. Entweder man akzeptiert, dass eine Pulszone in der zweiten Stunde etwas anderes bedeutet als in der zehnten Minute, und steuert die Einheit über Tempo oder Leistung, mit dem Puls als Beobachtung. Oder man behält die Pulsobergrenze und lässt das Tempo fallen, wenn die Drift einsetzt — so sieht ein gut gelaufener langer Lauf im Sommer tatsächlich aus. Was nicht geht: beide Zahlen gleichzeitig halten und den Plan für erfüllt erklären.

Drei Zonen, fünf oder sieben? Das ist Konvention, keine Physiologie

Die Physiologie bietet zwei Landmarken, über die sich die meisten Forschenden einig sind: eine erste metabolische Schwelle, oberhalb derer Laktat zu akkumulieren beginnt, ein Fließgleichgewicht aber noch erreichbar ist, und eine zweite, oberhalb derer das nicht mehr gilt. Zwei Landmarken zerschneiden den Bereich in drei Teile. Daher stammt das polarisierte Drei-Zonen-Modell, und es ist die einzige Zonenzahl mit direkter physiologischer Begründung. Jede andere Zahl ist Unterteilung aus Bequemlichkeit: fünf Zonen, weil fünf Namen handlich sind, sieben, weil ein Trainer kurze von langen Intervallen trennen wollte. Die ACSM-ESSA-Stellungnahme sagt genau das und hält fest, dass viele verschiedene Zonenschemata existieren.

Das ist kein Plädoyer gegen Zonen. Ein Modell, das in bekannter Richtung und um einen bekannten Betrag falsch liegt, ist immer noch enorm nützlich, und die Alternative — ganz nach Gefühl trainieren, ohne Bezugspunkte — wirft Information weg, die tatsächlich vorhanden ist. Es ist ein Plädoyer für drei Gewohnheiten. Verankere an etwas, das du an dir gemessen hast, nicht an etwas, das aus deinem Alter folgt. Schreibe den Anker neben die Zonen, damit jede Leserin des Plans weiß, welches Modell ihn erzeugt hat. Und wenn sich der Boden neigt oder das Thermometer steigt, behandle die Grenzen als ungefähr, denn an dem Tag sind sie es.

Häufige Fragen

Soll ich 220 minus Alter überhaupt verwenden?

Als Bevölkerungsstatistik taugt sie; als persönlicher Anker ist sie die schwächste Eingabe des ganzen Plans. Sie wurde nie aus einer Studie abgeleitet, und der Fehler beim Schätzen der individuellen Maximalfrequenz aus dem Alter liegt bei rund 7 bis 11 Schlägen pro Minute. Verdopple diesen Fehler, schicke ihn durch die Prozentsätze, und eine Zonengrenze verschiebt sich um 30 Schläge. Hast du bereits eine Maximalbelastung in deiner Historie — einen harten 5-km-Lauf, eine Bergintervalleinheit mit einer Zahl, die du nicht überschreiten konntest —, schlägt dieser beobachtete Spitzenwert jede Formel. Hast du keines von beidem, mach lieber einen Schwellentest im Feld: eine haltbar wirkende Belastung, die du alle paar Monate wiederholen kannst.

Brauche ich ein Labor, um meine Schwelle zu finden?

Nein. Das übliche Feldprotokoll ist ein 30-minütiges Einzelzeitfahren, gelaufen als gleichmäßige, ehrliche Wettkampfbelastung, wobei die mittlere Herzfrequenz der letzten 20 Minuten als Schwellenherzfrequenz gilt; eine verbreitete Variante ist ein 20-Minuten-Test, von dessen Mittelwert 5 Prozent abgezogen werden. Das Wort allein ist wichtig: Ein Trainingspartner oder eine Startnummer verändert die erbrachte Leistung, und der Test misst dann deine Wettkampflust statt deiner Physiologie. Ein Labor liefert eine genauere Kurve und sagt dir, welche von mehreren Schwellen du gefunden hast, doch zum Zonensetzen genügt der Feldwert, und er lässt sich oft genug wiederholen, um eine Saison zu verfolgen — was der Laborwert meist nicht kann.

Warum weichen die Zonen meiner Uhr von denen meines Trainers ab?

Fast immer, weil sie an verschiedenen Zahlen verankert sind. Die meisten Uhren nutzen standardmäßig einen Prozentsatz der Maximalfrequenz, wobei das Maximum selbst aus deinem Geburtsdatum geraten wird, sofern du es nicht überschrieben hast. Die meisten Trainer verankern an einer Schwelle, die sie dich haben testen lassen. Rechne beide für denselben Sportler, und die Grenzen in der Mitte können 15 bis 20 Schläge pro Minute auseinanderliegen — genug, um auf dem Papier aus einem lockeren Lauf einen moderaten zu machen. Bevor du eines von beiden für falsch hältst, öffne die Einstellungen und lies nach, was der Anker ist. Zwei Schemata, die wegen verschiedener Anker abweichen, verhalten sich genau wie konstruiert; der Fehler ist, eine der Ausgaben für eine Messung zu halten.

Soll ich nach Tempo oder nach Puls laufen?

Das hängt von der Einheit und vom Tag ab. Tempo misst unmittelbar die erbrachte Arbeit und ist damit das richtige Ziel für kurze, harte, flache Belastungen, bei denen du eine bestimmte Geschwindigkeit willst und die physiologischen Kosten sich von selbst ergeben. Der Puls misst die Beanspruchung, die diese Arbeit auslöst, und ist damit der bessere Leitwert bei langen Belastungen, am Berg und in der Hitze, wo dasselbe Tempo unterschiedlich teuer ist. Die Rechnung macht die Trennung greifbar: dieselbe Geschwindigkeit an fünf Prozent Steigung kostet rund 21 Prozent mehr Sauerstoff, und die Intensität dort konstant zu halten heißt, 18 Prozent langsamer zu laufen. Auf welligem Boden steuere den Plan über Empfinden oder Puls und lass das Tempo tun, was das Gelände verlangt.

Ist ein Drei-Zonen-Modell besser als eines mit fünf oder sieben?

Besser begründbar, nicht unbedingt besser für dein Training. Drei Zonen entsprechen den zwei metabolischen Schwellen, die die Physiologie tatsächlich hergibt, jede Grenze steht also für etwas Reales. Fünf oder sieben Zonen unterteilen diese Bänder aus praktischen Gründen — eine Trainerin will eine lange gleichmäßige Belastung von einer kurzen scharfen unterscheiden, und ein Wort reicht dafür nicht. Die zusätzlichen Grenzen sind Konventionen und sollten so behandelt werden: nützliche Etiketten, keine physiologischen Tatsachen. Das Risiko eines Sieben-Zonen-Schemas ist nicht, dass es falsch wäre, sondern dass seine Genauigkeit dekorativ ist und dazu verführt, ein Fünf-Schlag-Fenster zu jagen, das der zugrunde liegende Anker gar nicht auflösen kann.

Löst Training mit Leistung das Ankerproblem?

Es beseitigt einige Probleme und behält das wichtigste. Leistung wird direkt am Pedal gemessen oder aus der Bewegung geschätzt; anders als der Puls reagiert sie sofort und driftet nicht mit Hitze oder Dehydrierung, und anders als das Tempo berücksichtigt sie auf dem Rad die Steigung bereits. Doch Leistungszonen sind weiterhin Prozentsätze eines Ankers — der kritischen Leistung oder einer aus einem 20-Minuten-Test geschätzten funktionellen Schwelle —, und dieser Anker muss weiterhin gemessen werden, wandert weiterhin mit dem Training und stammt weiterhin aus einer Leistung, die an dem Tag gut oder schlecht sein kann. Was Leistung dir kauft, ist ein saubereres Signal, keine Befreiung von der Frage, wodurch man teilt.