Die Referenzmethode: messen statt schätzen
Eine Spiroergometrie misst den VO2max, statt ihn abzuleiten. Die Person belastet sich auf Laufband oder Fahrradergometer nach einem Stufenprotokoll bis zur Ausbelastung, während die Ausatemluft Atemzug für Atemzug analysiert wird. Die Sauerstoffaufnahme wird also direkt abgelesen, während die Belastung steigt und dann ein Plateau erreicht.
Das ist die Methode hinter den Referenzwerten selbst. Die FRIEND-Standards in den ACSM-Guidelines stammen aus direkt gemessenen maximalen Laufbandtests — und deshalb schleppt ein Vergleich der Uhrenschätzung mit diesen Perzentilen den Fehler der Uhr mit sich.
Feldtests: eine Gleichung statt eines Gasanalysators
Feldtests ersetzen den Analysator durch eine Regressionsgleichung, die in irgendeiner ursprünglichen Studienpopulation an Labormessungen angepasst wurde. Sie sind günstig, brauchen keine Ausrüstung und erben sowohl die Genauigkeit als auch die Grenzen jener Population.
Der 12-Minuten-Lauf, 1968 von Kenneth Cooper im JAMA veröffentlicht, nutzt die in einer maximalen 12-Minuten-Belastung zurückgelegte Distanz: VO2max = (Distanz in Metern − 504,9) ÷ 44,73. Der Rockport-Gehtest über eine Meile von Kline und Kolleginnen und Kollegen aus dem Jahr 1987 nutzt Gehzeit und Herzfrequenz danach zusammen mit Geschlecht, Alter und Körpergewicht — und eignet sich damit für Menschen, für die ein maximaler Lauf nicht infrage kommt.
| Methode | Was nötig ist | Erforderliche Belastung | Was sie begrenzt |
|---|---|---|---|
| Spiroergometrie | Labor, Atemgasanalyse, Betreuung | Maximal | Kosten und Zugang |
| 12-Minuten-Lauf nach Cooper | Eine vermessene Bahn und eine Stoppuhr | Maximal | Renneinteilung, Wetter, Gelände; an jungen, fitten Erwachsenen angepasst |
| Rockport-Gehtest über eine Meile | Eine vermessene Meile und ein Herzfrequenzwert | Zügiges Gehen | Genauigkeit der Herzfrequenz; das Gehen muss zügig und gleichmäßig sein |
| Stufentests | Eine Stufe und eine Uhr | Submaximal | Stufenhöhe und Taktfrequenz müssen dem Protokoll entsprechen |
| Smartwatch-Schätzung | Das Gerät und meist ein Brustgurt | Submaximale Läufe | Annahmen des Algorithmus; die Genauigkeit hängt vom Fitnessniveau ab |
Was Smartwatch-Schätzungen taugen
Eine qualitative systematische Übersichtsarbeit von 2025 sichtete 252 Treffer und schloss 13 Studien zur VO2max-Schätzung mit Wearables ein, überwiegend Garmin-Uhren mit Brustgurt und dem Firstbeat-Algorithmus. Verglichen wurde jeweils mit einem Laufband-Stufentest im Labor, während die Geräteschätzung aus submaximalen Läufen im Freien stammte.
Sieben der 13 Studien beurteilten das Wearable als valide oder akzeptabel. Eine berichtete einen mittleren absoluten prozentualen Fehler unter 5%, vier zwischen 5% und 10%. Am anderen Ende fand eine Studie eine systematische Unterschätzung mit einer mittleren Abweichung von −4,51 ml/kg/min und einem mittleren absoluten prozentualen Fehler von 15,78%.
Die Autorenschaft hielt fest, dass sich die Validität bei gesunden untrainierten Erwachsenen, Freizeitsportlerinnen und -sportlern sowie Mannschaftssportprofis zeigte, der Nutzen im Ausdauerleistungssport dagegen fraglich blieb. Daraus folgt praktisch: Ein Fehler von wenigen ml/kg/min genügt, um einen Wert über eine Klassengrenze zu schieben. Die Uhrenzahl eignet sich also besser, um den eigenen Verlauf zu verfolgen, als um eine Klasse zu beanspruchen.
Ergebnisse vergleichen, ohne sich etwas vorzumachen
Da jede Methode ihren eigenen Fehler trägt, sind nur jene Vergleiche aussagekräftig, die die Methode konstant halten. Zwei Cooper-Tests im Abstand einer Saison auf derselben Bahn sind informativ; ein Cooper-Test gegen die Uhrenschätzung des Vorjahres misst vor allem den Unterschied zwischen zwei Methoden.
- Halten Sie die Methode konstant, wenn Sie Veränderungen über die Zeit verfolgen.
- Halten Sie auch die Bedingungen konstant — Wind, Hitze, Gelände und Renneinteilung verschieben jedes Feldtestergebnis.
- Notieren Sie, von welcher Skala Sie die Bezeichnung abgelesen haben, denn die Kategorienamen unterscheiden sich zwischen veröffentlichten Tabellen.
- Lesen Sie eine Schätzung als Band und nicht als Punkt, und rechnen Sie damit, dass Grenzfälle zwischen Versuchen die Klasse wechseln.
- Maximaltests sind fordernd: Für manche Menschen sind sie ungeeignet, und ärztlicher Rat kommt zuerst.
Häufig gestellte Fragen
Wie misst man den VO2max am genauesten?
Mit einer Spiroergometrie im Labor, bei der die Ausatemluft analysiert wird, während die Person nach einem Stufenprotokoll bis zur Ausbelastung geht. Sie misst die Sauerstoffaufnahme direkt, statt sie aus einer Gleichung abzuleiten, und ist die Methode hinter den Referenzwerten, auf denen die Klassifikationstabellen aufbauen.
Wie genau ist der VO2max auf meiner Smartwatch?
In einer systematischen Übersichtsarbeit von 2025 über 13 Studien beurteilten sieben die Wearables gegenüber einem Labortest als valide oder akzeptabel. Eine Studie berichtete einen mittleren absoluten prozentualen Fehler unter 5%, vier zwischen 5% und 10%, während eine eine Unterschätzung mit einer mittleren Abweichung von −4,51 ml/kg/min und einem Fehler von 15,78% fand. Die Genauigkeit hing vom Fitnessniveau ab, und der Nutzen im Ausdauerleistungssport war fraglich.
Ist der Cooper-Test oder der Rockport-Gehtest besser?
Sie passen zu unterschiedlichen Menschen. Der 12-Minuten-Lauf verlangt eine maximale Belastung und wurde an jungen, fitten Erwachsenen angepasst — er eignet sich also für Menschen, die hartes Laufen bereits gewohnt sind. Der Rockport-Gehtest braucht nur zügiges Gehen plus einen Herzfrequenzwert und berücksichtigt Alter, Geschlecht und Körpergewicht in seiner Gleichung, was ihn für Menschen passender macht, für die ein maximaler Lauf nicht geeignet ist.
Warum schwankt mein VO2max zwischen Tests?
Feldtests leiten den VO2max aus der Leistung ab, also wirkt alles auf die Schätzung, was auf die Leistung wirkt. Renneinteilung, Wind, Hitze, Gelände, Schuhwerk, Schlaf und der Abstand zum letzten Training verschieben das Ergebnis, und herzfrequenzbasierte Tests addieren den Fehler der Herzfrequenzmessung. Erst gleiche Bedingungen machen zwei Ergebnisse vergleichbar.
Kann ich eine Uhrenschätzung mit einer ACSM-Perzentiltabelle vergleichen?
Ja, aber mit Vorbehalt. Die Perzentilstandards stammen aus direkt gemessenen Labortests, sodass der Vergleich einer Schätzung mit ihnen deren Fehler mit einbringt. Da wenige ml/kg/min einen Wert über eine Klassengrenze schieben können, eignet sich die Uhrenzahl besser dafür, den eigenen Verlauf zu verfolgen, als dafür, die Klassenfrage zu entscheiden.
Quellenangaben
- Cooper KH. A means of assessing maximal oxygen intake: correlation between field and treadmill testing. JAMA 1968; 203(3): 201–204.
- Kline GM, Porcari JP, Hintermeister R, et al. Estimation of VO2max from a one-mile track walk, gender, age, and body weight. Medicine & Science in Sports & Exercise 1987; 19(3): 253–259.
- Železnik Mežan L. Accuracy of wearables for determining the maximal oxygen uptake and lactate threshold: a qualitative systematic review. Frontiers in Sports and Active Living 2025; 7: 1707991.
- Kaminsky LA, Arena R, Myers J, et al. Updated reference standards for cardiorespiratory fitness measured with cardiopulmonary exercise testing: data from the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database (FRIEND). Mayo Clinic Proceedings 2022; 97(2): 285–293.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition. Wolters Kluwer, 2024.