Wie viel Energie braucht der Mensch? Referenzwerte für die Energiezufuhr aktualisiert

Stand: 09/07/2015
Wie viel Kalorien braucht man eigentlich und welche Faktoren beeinflussen den individuellen Kalorienbedarf? Das beschäftigt nicht nur Menschen, die abnehmen wollen, sondern auch ernährungswissenschaftliche Fachgesellschaften. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) gibt - gemeinsam mit den österreichischen und schweizerischen Berufskollegen - dazu Empfehlungen heraus, die sogenannten D-A-CH-Referenzwerte (dabei steht D-A-CH für die international üblichen Länderkennzeichen D für Deutschland, A für Österreich und CH für die Schweiz).

Mit der 2. Auflage der D-A-CH-Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr wurden 2015 aktualisierte Richtwerte für die tägliche Energiezufuhr der verschiedenen Bevölkerungsgruppen veröffentlicht. Die neuen Richtwerte für die Energiezufuhr bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen unterscheiden sich wegen der überarbeiteten Datenlage gegenüber den früheren Werten.

Was hat sich geändert gegenüber den vorhergehenden Werten und welchen Nutzen haben die Richtwerte für die Energiezufuhr für die Praxis?
Dem soll auch im Folgenden nachgegangen werden.


Inhalt
Energieverbrauch und Energiebedarf
Grundumsatz und Ruheenergieverbrauch
Thermischer Effekt der Nahrung
Körperliche Aktivität
PAL-Wert – Physical Activity Level
Referenzwerte für die Energiezufuhr
Welchen Nutzen haben die Referenzwerte für die Energiezufuhr?
Quellen


Energieverbrauch und Energiebedarf

Der Körper verbraucht Energie, damit er alle Funktionen aufrecht erhalten kann. Dazu gehören beispielsweise das Herzkreislaufsystem, die Atmung und die Verdauung ebenso wie alle körperlichen Aktivitäten. Je länger und je intensiver die körperliche Aktivität ist, desto mehr Energie wird verbraucht (siehe unten).

Diese Energie nehmen wir in Form von Nährstoffen auf. Dabei liefert
1 Gramm Kohlenhydrate 4,18 kcal (etwa 4 kcal)
1 Gramm Fett 9,3 kcal (etwa 9 kcal)
1 Gramm Eiweiß 4,8 kcal (etwa 4 kcal)
1 Gramm Alkohol 7,1 kcal (etwa 7 kcal).

Der Energiebedarf entspricht der Menge an Nahrungsenergie, die für eine ausgeglichene Energiebilanz notwendig ist, wenn also die „Nahrungskalorien“ dem Kalorienverbrauch entsprechen. Zeichen einer langfristig ausgeglichenen Energiebilanz ist ein konstantes Körpergewicht.

Der Energiebedarf ist individuell. Er wird von den verschiedensten Faktoren beeinflusst und setzt sich zusammen aus dem Grundumsatz, dem Energieverbrauch bei körperlicher Aktivität und dem thermischen Effekt der Nahrung. Je nach persönlicher Situation müssen weitere Faktoren wie Schwangerschaft, Stillzeit sowie Wachstum bei Säuglingen, Kindern und Jugendlichen berücksichtigt werden.


Grundumsatz und Ruheenergieverbrauch

Grundumsatz (GU) und Ruheenergieverbrauch (REE, „resting energy expenditure“) beschreiben beide den Energieverbrauch bei körperlicher Ruhe und Entspannung. Der GU wird unter genau standardisierten Bedingungen gemessen: morgens nach circa zwölf Stunden Schlaf, etwa zwölf Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme und bei einer Umgebungstemperatur von 20-28 °C. Es ist die Energie, die der Körper braucht, um die Tätigkeit von Herz, Atmung, inneren Organen und Ruhestoffwechsel der Gewebe aufrecht zu erhalten.

Der durchschnittliche GU wird mit 1 kcal je Kilogramm Körpergewicht und Tag angegeben. Dieser Wert eignet sich für überschlägige Berechnungen. Die individuellen Unterschiede beim GU können davon jedoch abweichen, denn neben genetisch bedingten Unterschieden beeinflussen weitere Faktoren den GU, unter anderem:
  • Muskelgewebe hat einen höheren GU als Fettgewebe. Dadurch:
    …haben Frauen, bezogen auf das Körpergewicht, einen etwa zehn Prozent niedrigeren GU als Männer.
    …haben Sportler einen höheren GU als Nichtsportler
    …lässt sich zum Teil der mit dem Alter sinkende GU erklären – mit zunehmendem Alter steigt der Fettanteil im Körper, während der Anteil der Muskulatur sinkt.
  • Schwangerschaft: etwa ab der 22. Schwangerschaftswoche ist der GU um rund zehn Prozent gesteigert.
  • Während des Schlafes sinkt der GU um sieben bis zehn Prozent.
  • Bei hohen Außentemperaturen ist der GU niedriger als bei Minusgraden.
  • Fieber: Erhöhung der Körpertemperatur um 1 °C steigert den GU um 13 Prozent.
  • Schilddrüsenüberfunktion erhöht, Schilddrüsenunterfunktion senkt den GU.
  • Längeres Fasten: Der Körper passt den GU an eine anhaltend unzureichende Energiezufuhr an.

Der REE wird unter weniger strengen Bedingungen als der GU gemessen, z.B. nicht unmittelbar nach dem Aufwachen und es können auch weniger als zwölf Stunden nach der letzten Mahlzeit vergangen sein. Er liegt etwa zehn Prozent über dem GU und schließt zumindest teilweise den thermischen Effekt der Nahrung (siehe unten) mit ein. Aus Gründen der Praktikabilität wird bei vielen Studien der Ruheenergieverbrauch gemessen. Dieser wird auch zur Ableitung der Referenzwerte für die Energiezufuhr anstatt des GU herangezogen.

Der REE kann mit Hilfe von Formeln berechnet werden:

Gleichung zur Berechnung des Ruheenergieverbrauchs bei Erwachsenen:
REE [kcal/ Tag] =
(0,047 x Gewicht [kg] + 1,009 x Geschlecht (Frauen 0, Männer 1) – 0,01452 x Alter [Jahre] + 3,21) x 239

Beispiel:
Mann: 70 kg, 40 Jahre alt
REE =
(0,047 x 70 + 1,009 x 1 – 0,01452 x 40 + 3,21) x 239 = 1656 kcal/ Tag

(Hinweis: Gleichungen zur Berechnung des REE von Kindern und Jugendlichen finden Interessierte in den Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr.)


Thermischer Effekt der Nahrung
…auch als nahrungsinduzierte Thermogenese oder spezifisch dynamische Wirkung bezeichnet.

Der thermische Effekt der Nahrung umfasst den Energieverbrauch für Verdauung und Verstoffwechslung der Nährstoffe und die dabei entstehende Wärmebildung. Die nahrungsinduzierte Thermogenese beträgt vier bis sieben Prozent für Kohlenhydrate, zwei bis vier Prozent für Fette sowie 18 bis 25 Prozent für Proteine und bei normaler Mischkost rund zehn Prozent des Gesamtenergieumsatzes.


Körperliche Aktivität

Körperliche Aktivität ist „jede Bewegung des Körpers, die mit einer Kontraktion der Muskulatur einhergeht und den Energieverbrauch über den normalen Ruheenergiebedarf hinaus steigert“.
Die körperliche Aktivität ist die variabelste Einflussgröße auf den Energieverbrauch. Große Unterschiede ergeben sich durch die Art der Berufstätigkeit, durch Sport- und Freizeitaktivitäten und auch durch unbewusste, spontane Körperbewegungen.

Ein körperlich aktiver Lebensstil wirkt positiv auf Wohlbefinden und Gesundheit. Herzkreislaufsystem, Blutdruck, Körpergewicht, Knochenmineralisation, Darmfunktionen, niedrigeres Stressniveau u.v.m. werden günstig beeinflusst.

Vor dem Hintergrund des vielfältigen gesundheitlichen Nutzens körperlicher Aktivität und anbetracht der Tatsache, dass 40 bis 60 Prozent der Bevölkerung in den Ländern der EU einen überwiegend sitzenden Lebensstil haben, empfiehlt die EU, basierend auf den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO):

Empfehlungen für Kinder und Jugendliche Empfehlungen für Erwachsene
mindestens 60 Minuten mäßig bis intensive körperliche Aktivität, die ihrer Entwicklung entspricht, Spaß macht und unterschiedliche Bewegungen einschließt mindestens 30 Minuten mäßig intensive Bewegung an 5 Tagen pro Woche
oder
mindestens 20 Minuten intensive körperliche Betätigung an 3 Tagen pro Woche
  • Der vollständige Bewegungsumfang kann in Zeitspannen von mindestens 10 Minuten erreicht werden.
  • Die Aktivität kann in Blöcken von mindestens 10 Minuten Dauer absolviert werden.
  • Die Förderung motorischer Fähigkeiten sollte bereits im frühen Alter beginnen. Spezifische Betätigungsarten wie Aerobic, Kraftsport, Gewichtheben, Gleichgewichtsübungen, Flexibilität oder motorische Entwicklung sollten sich an den Bedürfnissen der Altersgruppe orientieren.
  • An 2-3 Tagen pro Woche sollte zusätzliches Training zum Muskelaufbau und zur Steigerung der Ausdauer erfolgen.

Quelle: EU-Leitlinien für körperliche Aktivität 2008

Darüber hinaus weisen Ergebnisse wissenschaftlicher Studien zunehmend darauf hin, wie wichtig es ist, längere Sitzzeiten durch leichte körperliche Tätigkeiten zu unterbrechen. Das kann beispielsweise ein Wechsel zwischen sitzender und stehender Tätigkeit sein oder dass man zum Gespräch mit dem Kollegen diesen im Büro aufsucht und nicht per Telefon kommuniziert.
Allein solch kurze Geh-Pausen bei ansonsten sitzender Tätigkeit mindern das Risiko, an Diabetes Typ 2, Metabolischem Syndrom, Osteoporose u.v.m. zu erkranken. „Die negativen gesundheitlichen Effekte durch „exzessives Sitzen“ (sedantary lifstyle) lassen sich nicht kompensieren, indem man 1 Stunde pro Tag gezielt Sport treibt“, so die Bewertung von Prof. Dr. Zijlstra von der Deutschen Sporthochschule in Köln. Er empfiehlt, alle 25 bis 30 Minuten aufzustehen und sich zu bewegen.


PAL-Wert – Physical Activity Level

Das Maß für die körperliche Aktivität (physical activity level, PAL) ist definiert als das Verhältnis von Gesamtenergieverbrauch zu Ruheenergieverbrauch innerhalb von 24 Stunden:

Gesamtenergieverbrauch = Ruheenergieverbrauch x PAL

Für verschiedene Berufs- und Freizeitaktivitäten wurden beispielhaft entsprechende PAL-Werte abgeleitet:

Tabelle: PAL-Werte bei unterschiedlichen Berufs- und Freizeitaktivitäten von Erwachsenen

Arbeitsschwere und FreizeitverhaltenPAL *Beispiele
Ausschließlich sitzende oder liegende Lebensweise1,2 – 1,3Gebrechliche, immobile, bettlägerige Menschen
Ausschließlich sitzende Tätigkeit mit wenig oder keiner anstrengenden Freizeitaktivität1,4 – 1,5Büroangestellte, Feinmechaniker
Sitzende Tätigkeit, zeitweise auch zusätzlicher Energieaufwand für gehende und stehende Tätigkeiten, wenig oder keine anstrengenden Freizeitaktivitäten1,6 – 1,7Laboranten, Studenten, Fließbandarbeiter
Überwiegend gehende und stehende Arbeit1,8 – 1,9Verkäufer, Kellner, Mechaniker, Handwerker
Körperlich anstrengende berufliche Arbeit oder sehr aktive Freizeittätigkeit2,0 – 2,4Bauarbeiter, Landwirte, Waldarbeiter, Bergarbeiter, Leistungssportler

* für sportliche Betätigungen oder für anstrengende Freizeitaktivitäten (30-60 Minuten, 4- bis 5mal je Woche) können zusätzlich je Tag 0,3 PAL-Einheiten hinzu gerechnet werden.

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) u.a. (Hrsg.): D-A-CH Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr, Bonn 2015


Referenzwerte für die Energiezufuhr

Bei der Ermittlung der Referenzwerte für die Energiezufuhr für Männer und Frauen werden ein Body Mass Index (BMI) von 22 kg/ m² (zuvor: BMI 24 für Männer und 22 für Frauen) und die aktuellen Körpergrößen für Deutschland zugrunde gelegt, die aus den Messergebnissen der „Studie zur Gesundheit Erwachsener in Deutschland“ (DEGS1) und der „Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland“ (KIGGS) abgeleitet wurden.
Anhand dieser Daten wurde der Ruheenergieverbrauch für eine Referenzperson über die o.g. Formeln berechnen. Durch Multiplikation mit dem PAL-Wert ergeben sich die Referenzwerte für die Energiezufuhr für die verschiedenen Bevölkerungsgruppen. Diese Werte können als durchschnittlicher Energiebedarf einer bestimmten Bevölkerungsgruppe interpretiert werden, siehe Tabelle Anhang.

(Weitere Erläuterungen zu den Berechnungen bei Säuglingen, Kindern/ Jugendlichen, Schwangeren und Stillenden finden Interessierte in den Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr.)

Die Referenzwerte von 2015 unterscheiden sich aufgrund der verwendeten aktuelleren und bei Erwachsenen aus deutschen Daten entwickelten Berechnungsformeln für den Ruhenergieverbrauch sowie der aktualisierten Referenzmaße für Körpergröße und -gewicht von den früheren Werten. Bei Kindern und Jugendlichen liegen sie über den früheren Werten, bei Erwachsenen darunter.

Individuelle Berechnungen können mit Hilfe der o.g. Gleichung für den REE durchgeführt werden. Beispiel:

Büroangestellter:
  • 70 kg
  • 40 Jahre alt
  • läuft 4mal in der Woche je 45 bis 60 Minuten

REE = 1656 kcal/ Tag (siehe oben)
PAL = 1,4 + 0,3 (für die sportlichen Aktivitäten)
Referenzwert für die tägliche Energiezufuhr
= REE x PAL
= 1656 kcal x 1,7
= rund 2800 kcal/ Tag


Welchen Nutzen haben die Referenzwerte für die Energiezufuhr?

Die Referenzwerte für die Energiezufuhr sind Richtwerte.

Die von der DGE veröffentlichten Tabellenwerte basieren auf durchschnittlicher Körpergröße und Körpergewicht in der jeweiligen Altersgruppe, differenziert nach Geschlecht (siehe Anhang). Sie erlauben keine Aussage über den tatsächlichen Energiebedarf einer einzelnen Person. Sie können jedoch beispielsweise als Grundlage für Nährwertberechnungen bzw. die Kalkulation von Lebensmittelmengen in der Gemeinschaftsverpflegung herangezogen werden.

Mit Hilfe der Gleichung zum REE und des persönlichen PALs kann der individuelle Energiebedarf annähernd berechnet werden.

Im Einzelfall gilt jedoch immer, dass die ausgeglichene Energiebilanz anhand regelmäßiger Gewichtskontrollen bestätigt werden muss.


Quellen
Weiterführende Information


Download: Richtwerte_Energiezufuhr_2015.pdfRichtwerte_Energiezufuhr_2015.pdf



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