med. Personal-Training Bernd Stumpp

Bernd Stumpp - medizinischer Personal-Trainer in Rheinland-Pfalz
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Trainingslehre / Physical Working Capacity

Laufen ist gesund


Physical Working Capacity (PWC)


Erfahren Sie, was PWC bedeutet, welche verschiedenen Arten des PWC-Test es gibt, wie er ermittelt wird und den sportlichen Nutzen dieses Tests für ein erfolgreiches Ausdauertraining. Auch eine Beschreibung der Vorbereitung, Ausführung und Auswertung, sowie der Interpretation und Aussagekraft des PWC-Test finden Sie hier. Eine Gegenüberstellung mit dem Laktatstufentest zeigt die Stärken und Schwächen des PWC-Test auf.

Zusammenfassung

Der PWC-Test hat bestimmt seine Berechtigung im Ausdauersport. Doch gegen heutige Analyseverfahren (z. B. Laktatstufentest), welche immer einfacher in ihrer Anwendung werden, kann der PWC-Test nicht bestehen.

Der PWC-Test stützt sich auf endemische Werte von tausenden Tests, vermutete Leistungsfähigkeit der Testpersonen und postulierte maximale Herzfrequenzen (Faustformel 220 – Lebensalter). Solche Faustformeln und Vermutungen halten – wissenschaftlich gesehen – keiner gewissenhaften Prüfung stand.

Der PWC-Test berücksichtigt nicht das individuelle Leistungsvermögen. Die Ausdauerleistungsfähigkeit eines hochpulsenden Menschen wird unterschätzt und ein sogenannter „Niedrigpulser“ sowie stark ausdauertrainierte Personen werden überschätzt.

Für eine erste Einschätzung der Ausdauerfähigkeit bei durchschnittlich trainierten Menschen ist der PWC-Test jedoch recht gut geeignet. Zumal der Aufwand im Gegensatz zu einem Laktatstufentest geringer ist und die Testperson nicht gepikst wird.

Des Weiteren ist mit einem Wiederholungstest mit wenig Aufwand die Leistungssteigerung (in Watt / kg Körpergewicht) der Testperson feststellbar.

Für ein zeitgemäßes, genaues und effektives Trainingsmanagement sollte jedoch eine fundierte Leistungsdiagnostik mit Laktatstufentest bzw. Spiroergometrie erfolgen. Gerade auch für Hobbysportler!

Definition

Unter der Physical Working Capacity (PWC) versteht man die in Watt angegebene mechanische Leistung eines Menschen bei einer definierten Herzfrequenz.

Warum PWC-Test?

Der Test macht Aussagen über das Ausdauerleistungsvermögen der jeweiligen Person. Um nicht für jedes Alter die entsprechende Herzfrequenz bestimmen zu müssen (z. B. mit einem Laktatstufentest), hat es sich bewährt, 3 Varianten des PWC-Test zu benutzen, mit denen man erfahrungsgemäß annähernd den jeweils submaximalen Bereich für die verschiedenen Altersgruppen trifft:

  • Für Personen < 30 Jahre (auch Leistungsstärkere < 40 Jahre) PWC 170
  • Für Personen zwischen 31 und 50 Jahren PWC 150 
  • Für Personen > 50 Jahre (Leistungsschwache > 40 Jahre) PWC 130.

Dabei bedeutet z. B. PWC 150, dass die Belastung so lange gesteigert wird, bis in einer Belastungsstufe die Herzfrequenz von 150 überschritten wird.

Bergauf Radfahren

Um seine Leistungsfähigkeit beim Bergauffahren zu ermitteln, wäre hier wohl der PWC am ehesten dazu geeignet

Im Fitnessbereich haben sich unter praktischen Gesichtspunkten 2 Testschemata bewährt:

  • WHO-Schema (Welt-Gesundheits-Organisation: 25-Watt-Standard-Test) für Personen mit vermutlich geringer Leistungsfähigkeit 
  • BAL-Schema (Bundes-Ausschuß-Leistungssport: 50-Watt-Schema) für vermutlich leistungsstarke, sportliche Personen.

Typischerweise werden diese Tests auf einem geeigneten Fahrradergometer mit integrierten Pulsmesssystemen mit Brustgurt auf EKG-Basis durchgeführt um eine möglichst verlässliche Steigerung des Widerstandes (Watt) und der Herzfrequenz zu gewährleisten.

Weiterhin soll die Testperson die Trittfrequenz (Kadenz) und Körperhaltung während der Tests beibehalten. Die korrekte Sitz- und Lenkerposition Position auf dem Fahrrad wird vom Personal-Trainer überprüft.

Vorbereitung für einen PWC-Test

Vor der Durchführung des Tests sollte eine Befragung der Testperson erfolgen, um sie besser einschätzen zu können und um Überbelastungen auszuschließen.

Bei einem oder mehrerer zutreffenden folgenden Faktoren sollte die Testperson vor dem Test einen Arzt konsultieren:

  • Älter als 35 Jahre und länger als 6 Monate körperlich bzw. sportlich inaktiv?
  • Starker Raucher (> 15 Zigaretten pro Tag)?
  • Herz-Kreislauf-Erkrankung 
  • Bluthochdruck 
  • Tachycardie (=erhöhter Puls): Ruhepuls über 90 Schlägen/Minute? 
  • COPD 
  • Einnahme von Herz-Kreislauf-Medikamenten (bes. Beta-Blocker) 
  • Aktueller Infekt (Erkältung, grippaler Infekt, etc.)

Grundsätzlich ist zu empfehlen, dass die Testperson vor Aufnahme eines (Ausdauer) -Trainings bzw. vor Durchführung eines Tests Ihren Arzt konsultiert.

Durchführung des PWC-Test

Ähnlich wie bei einem Conconi-Test wird die Testperson auf einem Ergometer einer stufenweise ansteigenden Belastung ausgesetzt.

  • Die Belastung wird bis zu einer vorher festgelegten Herzfrequenz allmählich gesteigert.
  • Das Schema (WHO oder BAL) richtet sich dabei nach der vermutlichen Leistungsfähigkeit der Testperson.
  • Bei leistungsschwächeren Personen:
    Beginn mit 25 Watt, Steigerung der Belastung stufenweise um 25 Watt alle 2 Minuten (bei sehr leistungsschwachen Personen sind auch Steigerungen um 15 Watt möglich). 
  • Leistungsstarke, sportliche Personen (vorwiegend Männer):
    Beginn mit 50 Watt (bei sehr leistungsstarken Personen kann man auch mit 100 / 150 Watt beginnen) Steigerung der Belastung um 50 Watt alle 3 Minuten.
  • Auf jeder Stufe der Belastung werden Leistung und Puls der Person gemessen und in ein Protokoll eingetragen. 
  • Die Stufe, in der der Zielpuls überschritten wird, wird bis zum Ende des Belastungsintervalls absolviert. Der dann tatsächlich erreichte Pulswert wird in ein Protokoll eingetragen; erst danach wird die Belastung beendet. 
  • Die Herzfrequenz gibt dann an, welche Variante des Tests durchgeführt wurde, z. B. PWC 150 (= Leistungsfähigkeit bei Puls 150).

Grundsätzlich teste ich nur bis in den submaximalen Bereich (auf Basis eines Laktatstufentests) hinein um gesundheitliche Risiken zu minimieren! Dabei kommt es auch schon einmal vor, dass ein Test vorzeitig abgebrochen werden muss.

Mögliche Gründe hierfür sind:

  • Unwohlsein der Testperson (Schwindel, starke Müdigkeit, Erschöpfung). 
  • Stark abfallende Herzfrequenz, 
  • Stark absinkender Blutdruck, 
  • Zu schnell steigender Blutdruck (über 200 mm Hg, bevor 200 Watt – Lebensalter erreicht wurden).

Auswertung des PWC-Test

Mit einer Formel* lässt sich nun die Leistung berechnen (erfahrene Tester „schätzen“ die Leistung beim Zielpuls recht genau).

Mit ihrer Hilfe berechnet man, wie viel Leistung zu der Stufe unter dem Zielpuls noch hinzugerechnet werden muss, um auf die Zielpuls-Leistung zu kommen.

Als Beispiel habe ich Werte aus einem Laktatstufentest genommen, welchen ich selbst durchgeführt habe. Die Auswertung des Laktatstufentest finden sie unter: Trainingslehre / Effektive Trainingspläne auf Basis eines Laktatstufentest.

Für das vorliegende Test-Protokoll lauten die beiden nächsten Werte:

Puls1 = 130 Schläge / min. bei 150 Watt und

Puls 2 = 154 Schläge / Min. bei 200 Watt.

Der Puls 150 liegt zwischen den beiden Werten, jedoch deutlich näher an 154, wie der folgende Ausschnitt zeigt.

Zeile Zeit Watt Puls Blutdruck
1 12 Min. 150 130 160 / 80
2 15 Min. 200 154 168 / 85

Formel zur exakten Berechnung der Leistung des PWC 150:

Gesuchte PWC-Leistung bei Zielpuls
P = W1 + (W2 – W ) * (P – P1) / (P2 – P 1)

Dabei ist P die gesuchte bzw. angestrebte Herzfrequenz (Zielpuls) – in unserem Beispiel 150.
Die Kürzel W1 und W2 stehen für Wattleistungen, P1 und P2 für Pulswerte. Dabei bedeutet die Ziffer 1 die Werte unter dem Zielpuls, die Ziffer 2 die Werte über dem Zielpuls.

Setzt man die Zahlen aus unserem Beispiel in die Formel ein, so ergibt sich:

PWC150 = 150 Watt + (200 - 150) * (150 – 130) / (154 – 130)

Die Werte in Klammern werden zuerst berechnet:

PWC150 = 150 Watt + 50 * 20 / 24

Zuerst muss das Produkt berechnet werden (”Punkt- vor Strichrechnung”):

50 * 20 /24 = 41,66.

Diesen Wert muss man zu 150 Watt hinzuzählen, sodass man als Ergebnis erhält:

PWC150 = 150 Watt + 41,66 = 191,66 Watt.

Die Testperson hatte ein Körpergewicht von 95 kg. Die relative Leistungsfähigkeit für den PWC 150 Test beträgt damit: 191,66 /95 = 2,01 Watt pro kg Körpergewicht.

Gegenüberstellung PWC150 – Laktatstufentest:

Die Testperson (m/44)  hatte im Laktatstufentest auf einem Fahrradergometer ihre IANS bei einem Blutlaktatwert von 3,67 mmol/l, einer Herzfrequenz von 126 Schlägen pro Minute und einem Widerstand von 141,1 Watt.

Auf Basis der Schätzungen, die man vor einem PWC-Test macht, hätte man sich vermutlich für einen “submaximalen” PWC150-Test entschieden.

Doch wie die Auswertung des Laktatstufentests zeigt, liegt der Laktatwert bei 150 Puls schon bei über 7 mmol/l, also schon deutlich über der IANS und über dem GA2 Bereich! Ob das noch als submaximal zu bezeichnen ist, darf bezweifelt werden.

Ich denke, diese Ergebnisse sprechen für sich und erklären, warum ich persönlich grundsätzlich nur noch Laktatstufentests durchführe.

Interpretation und Aussagekraft des PWC-Test

Grundsätzlich gilt:

Je schneller der Puls bei vergleichbaren Belastungen steigt, umso schwächer ist die Herz-Kreislauf-Leistungsfähigkeit; je langsamer der Puls steigt, umso größer die Leistungsfähigkeit. Da die Herzfrequenz jedoch eine sehr individuelle Größe ist, ist die Leistung bei einer bestimmten Herzfrequenz nicht 100% aussagekräftig. Die Ausdauerleistungsfähigkeit eines hochpulsenden Menschen würde damit unterschätzt und ein sogenannter „Niedrigpulser“ sowie stark ausdauertrainierte Personen würden überschätzt werden.

So liegt das Maximum der Herzleistung, das sogenannte Herzminutenvolumen, bei Untrainierten in der Regel über 170, während es bei Leistungssportlern aufgrund des größeren Schlagvolumens des Herzens, nach unten (typisch 150-160 Schläge) verschoben ist. Genaue Angaben über das individuelle Leistungsvermögen und Herzfrequenzbereiche werden durch einen Laktatstufentest ermittelt.

Dennoch lässt sich am PWC170 in etwa der aktuelle Trainingszustand ablesen und durch regelmäßige Wiederholungen des Tests Fortschritte im Trainingsprozess beobachten. Trainierende Personen können ihren PWC-Wert in der Regel um über 50%-70% steigern.

Da die Leistung größerer Menschen aber in der Regel generell höher ist, wird oft auch ein Relativwert „Watt pro kg Körpergewicht“ gebildet, welcher eine gute Aussage über die Leistungsfähigkeit in körpermasseabhängigen Sportarten macht: Hier haben nun wiederum kleinere Personen tendenziell bessere Maximalwerte, da sie u. a. auch durch das Training selbst, deutlich leichter sind.

Bewertungsnormen für die relative Leistungsfähigkeit (Watt / Kg)

Für die Beurteilung der relativen Leistungsfähigkeit finden sich in der Fachliteratur verschiedene Angaben. Nach eingehender Recherche verschiedener Quellen habe ich 4 Tabellen* erstellt, welche die allgemein anerkanntesten Werte widerspiegeln.

Relative Leistungsfähigkeit (Watt / Kg) für PWC 130

 

schwach

mäßig

norm

gut

sehr gut

ausgezeichnet

Männer

 bis 1,09

1,1 - 1,49

1,5 - 1,89

1,9 - 2,39

2,4 - 2,89

ab 2,9

Frauen

bis 0,99

1,0 - 1,29

1,3 - 1,59

1,6 - 1,99

2,0 - 2,49

ab 2,5


Relative Leistungsfähigkeit (Watt / Kg) für PWC 150

 

schwach

mäßig

norm

gut

sehr gut

ausgezeichnet

Männer

bis 1,49

1,5 - 1,99

2,0 - 2,49

2,5 - 2,99

3,0 - 3,49

ab 3,5

Frauen

bis 1,19

1,2 - 1,59

1,6 - 1,99

2,0 - 2,49

2,5 - 2,99

ab 3,0


Relative Leistungsfähigkeit (Watt / Kg) für PWC 170

 

schwach

mäßig

norm

gut

sehr gut

ausgezeichnet

Männer

bis 1,99

2,0 - 2,49

2,5 - 2,99

3,0 - 3,49

3,5 - 3,99

ab 4,0

Frauen

bis 1,59

1,6 - 1,99

2,0 - 2,39

2,4 - 2,89

2,9 - 3,39

ab 3,4


Relative Leistungsfähigkeit (Watt / Kg) für PWC max.

 

schwach

mäßig

norm

gut

sehr gut

ausgezeichnet

Männer

bis 2,49

2,5 - 2,99

3,0 - 3,49

3,5 - 4,09

4,1 - 4,59

ab 4,6

Frauen

bis 2,09

2,1 - 2,59

2,6 - 2,99

3,0 - 3,49

3,5 - 3,79

ab 3,8

 

*Die Berechnung und die Beurteilung der Testergebnisse erfolgt in Anlehnung an Stemper, Th.


Gerne stehe ich Ihnen bei Interesse oder auch Fragen zur Verfügung. Hier können Sie unverbindlich Kontakt mit mir aufnehmen.

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