PWC-Test (Physical Working Capacity)

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Unter der Physical Working Capacity (PWC) versteht man die in Watt angegebene mechanische Leistung eines Menschen bei einer definierten Herzfrequenz. Für eine erste Einschätzung der Ausdauerfähigkeit bei durchschnittlich trainierten Menschen ist der PWC-Test recht gut geeignet.

Zumal der PWC-Test auch von Laien sehr einfach ausgeführt werden kann. Des Weiteren ist mit einem Wiederholungstest mit wenig Aufwand die Leistungssteigerung (in Watt / kg Körpergewicht) der Testperson feststellbar.

Gegen heutige Analyseverfahren (z. B. Laktatstufentest und die Spiroergometrie), welche immer einfacher in ihrer Anwendung werden, kann der PWC-Test allerdings nicht bestehen.

Der PWC-Test stützt sich auf endemische Werte von Tausenden Tests, vermutete Leistungsfähigkeit der Testpersonen und postulierte maximale Herzfrequenzen (Faustformel 220 – Lebensalter). Genau hier ist der Haupt-Schwachpunkt des PWC-Test.

  • Faustformeln halten keiner gewissenhaften Prüfung stand. Das ist, als müssten Sie sich zwischen der Kleidergröße XXS, L und XXL entscheiden. Was ist, wenn Sie nicht zufällig eine dieser 3 Kleidergrößen haben?
  • Der PWC-Test berücksichtigt nicht das individuelle Leistungsvermögen.
  • Die Ausdauerleistungsfähigkeit eines hochpulsenden Menschen wird unterschätzt.
  • Ein sogenannter „Niedrigpulser“ sowie stark ausdauertrainierte Personen werden überschätzt.

Vorteile und Nachteile des PWC-Test in Stichpunkten

  • Relativ wenig Zeitaufwand.
  • Einfache Ausführung.
  • Wenig Arbeitsaufwand.
  • Benötigt nur Ergometer und Pulsuhr.
  • Leistungssteigerung gut feststellbar.
  • Berücksichtigt nicht das individuelle Leistungsvermögen.
  • Herzfrequenzzonen können dadurch nicht direkt ermittelt werden.
  • Blut- und Atemgaswerte werden nicht ermittelt.

Für ein zeitgemäßes, genaues und effektives Trainingsmanagement – gerade auch für Freizeit- und Hobbysportler –  sollte eine individuelle Leistungsdiagnostik durch z. B. einen Laktatstufentest oder eine Spiroergometrie erfolgen.

Sie möchten den PWC-Test bei sich daheim durchführen? Hier können Sie sich kostenlos ein PWC-Test-Protokoll im PDF-Format herunterladen.

Wann ein PWC-Test sinnvoll ist

Einsatz der verschiedenen Varianten und Schemata des PWC-Test für die jeweiligen Zielgruppen.
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 diesen wird erfahrungsgemäß annähernd der jeweils submaximale Bereich für die verschiedenen Altersgruppen getroffen:

Die 3 Varianten des PWC-Test

PWC 130

Für Personen bis 50 Jahre oder Leistungsschwache bis 40 Jahre.

PWC 150

Der gebräuchlichste Test. Für Personen zwischen 31 und 50 Jahren.

PWC 170

Für Personen bis 30 Jahre auch Leistungsstärkere unter 40 Jahre.

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

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

Im Bereich der Fitness und es Ausdauersports haben sich folgende 2 Testschemata bewährt.

Die 2 Testschemata des PWC-Test

WHO-Schema

(Welt-Gesundheits-Organisation: 25-Watt-Standard-Test) für Sportler/innen mit vermutlich geringer Leistungsfähigkeit.

BAL-Schema

(Bundesausschuss Leistungssport: 50-Watt-Test) für Sportler/innen mit vermutlich starker Leistungsfähigkeit.

Üblicherweise finden diese Tests auf einem geeigneten Fahrradergometer mit integrierter und EKG-genauer (mit Brustgurt) Herzfrequenzmessung statt. Dadurch wird eine verlässliche Steigerung des Widerstands am Ergometer sowie eine korrekte Herzfrequenzmessung sichergestellt.

Weiterhin ist auf die Einhaltung einer gleichbleibenden Trittfrequenz (Kadenz) sowie Körperhaltung während der Tests zu achten. Die korrekte Sitz- und Lenkerposition Position auf dem Fahrrad wird vom Personal-Trainer überprüft.

Vorbereitung und Durchführung eines PWC-Test

Um die Testperson einschätzen zu können und Überlastungen auszuschließen ist vor dem Test eine Befragung unerlässlich.

Die Testperson sollte vor dem Test einen Arzt konsultieren, falls eine oder mehrere der folgenden Faktoren auf sie zutreffen:

  • Älter als 35 Jahre und länger als 6 Monate körperlich bzw. sportlich inaktiv?
  • Starker Raucher (> 15 Zigaretten pro Tag)?
  • Herz-Kreislauf-Erkrankung
  • Bluthochdruck
  • Tachykardie (=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).

Bei leistungsstarken Personen

Beginn mit 50 Watt (bei sehr leistungsstarken und sportlichen Personen (vorwiegend Männer) kann man auch mit 100 / 150 Watt beginnen) Steigerung der Belastung um 50 Watt alle 3 Minuten.

  • Am Ende jeder Belastungsstufe 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.
  • Aus der maximal erreichten Herzfrequenz leitet sich ab, welche Variante des Tests durchgeführt wurde, z. B. PWC 150 (= Leistungsfähigkeit bei Puls 150).

Auswertung und Berechnung des PWC150

Mit der folgenden Formel lässt sich berechnen, wie viel Leistung zu der letzten Belastungsstufe unter dem Zielpuls hinzugerechnet werden muss, um auf die angestrebte Zielpulsleistung (130, 150 oder 170) zu kommen.

Für das vorliegende Testprotokoll lauten die beiden nächsten Werte:

1 Puls 1 = 130 Schläge / min. bei 150 Watt
und
2 Puls 2 = 154 Schläge / Min. bei 200 Watt.

 

Der Puls 150 liegt zwischen diesen beiden Werten, jedoch deutlich näher an 154, wie die folgende Tabelle zeigt:

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

Formel zur exakten Berechnung der Leistung

Gesuchte PWC-Leistung bei Zielpuls 150

1 P = W1 + (W2 – W ) * (P – P1) / (P2 – P 1)
2 Hier ist P der gesuchte bzw. angestrebte Zielpuls – in unserem Beispiel 150.
3 W1 = Wattleistung unter dem Zielpuls
4 W2 = Wattleistung über dem Zielpuls
5 P1 = Pulswert unter dem Zielpuls
6 P2 = Pulswert über dem Zielpuls

 

Setzt man die Zahlen aus der Tabelle unseres Beispiels in die Formel ein, so ergibt sich:

 1 PWC150 = 150 Watt + (200 – 150) * (150 – 130) / (154 – 130)
Die Werte in Klammern werden zuerst berechnet:
 2 PWC150 = 150 Watt + 50 * 20 / 24
Zuerst muss das Produkt berechnet werden (”Punkt- vor Strichrechnung”):
 3  50 * 20 /24 = 41,66.
Diesen Wert muss man zu 150 Watt hinzuzählen, sodass man als Ergebnis erhält:
 4 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:
5 191,66 /95 = 2,01 Watt pro kg Körpergewicht

Interpretation, Aussagekraft und Bewertungstabellen für den PWC-Test

Was die ermittelten Werte über die individuelle Belastbarkeit aussagen.

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.

Die Herzfrequenz ist jedoch von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich, dadurch ist die Leistung bei einer bestimmten Herzfrequenz nicht 100 % aussagekräftig. Ein „hochpulsender“ Mensch wird unterschätzt und ein „niedrig pulsender“ Mensch (z. B. ein stark Ausdauertrainierter) überschätzt.

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.

Es wird oft auch der 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.

Üblicherweise finden diese Tests auf einem geeigneten Fahrradergometer mit integrierter und EKG-genauer (mit Brustgurt) Herzfrequenzmessung statt. Dadurch wird eine verlässliche Steigerung des Widerstands am Ergometer sowie eine korrekte Herzfrequenzmessung sichergestellt.

Weiterhin ist auf die Einhaltung einer gleichbleibenden Trittfrequenz (Kadenz) sowie Körperhaltung während der Tests zu achten. Die korrekte Sitz- und Lenkerposition Position auf dem Fahrrad wird vom Personal-Trainer überprüft.

Vorbereitung und Durchführung eines PWC-Test

Um die Testperson einschätzen zu können und Überlastungen auszuschließen ist vor dem Test eine Befragung unerlässlich.

Die Testperson sollte vor dem Test einen Arzt konsultieren, falls eine oder mehrere der folgenden Faktoren auf sie zutreffen:

  • Älter als 35 Jahre und länger als 6 Monate körperlich bzw. sportlich inaktiv?
  • Starker Raucher (> 15 Zigaretten pro Tag)?
  • Herz-Kreislauf-Erkrankung
  • Bluthochdruck
  • Tachykardie (=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).

Bei leistungsstarken Personen

Beginn mit 50 Watt (bei sehr leistungsstarken und sportlichen Personen (vorwiegend Männer) kann man auch mit 100 / 150 Watt beginnen) Steigerung der Belastung um 50 Watt alle 3 Minuten.

  • Am Ende jeder Belastungsstufe 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.
  • Aus der maximal erreichten Herzfrequenz leitet sich ab, welche Variante des Tests durchgeführt wurde, z. B. PWC 150 (= Leistungsfähigkeit bei Puls 150).

Auswertung und Berechnung des PWC150

Mit der folgenden Formel lässt sich berechnen, wie viel Leistung zu der letzten Belastungsstufe unter dem Zielpuls hinzugerechnet werden muss, um auf die angestrebte Zielpulsleistung (130, 150 oder 170) zu kommen.

Für das vorliegende Testprotokoll lauten die beiden nächsten Werte:

1 Puls 1 = 130 Schläge / min. bei 150 Watt
und
2 Puls 2 = 154 Schläge / Min. bei 200 Watt.

 

Der Puls 150 liegt zwischen diesen beiden Werten, jedoch deutlich näher an 154, wie die folgende Tabelle zeigt:

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

Formel zur exakten Berechnung der Leistung

Gesuchte PWC-Leistung bei Zielpuls 150

1 P = W1 + (W2 – W ) * (P – P1) / (P2 – P 1)
2 Hier ist P der gesuchte bzw. angestrebte Zielpuls – in unserem Beispiel 150.
3 W1 = Wattleistung unter dem Zielpuls
4 W2 = Wattleistung über dem Zielpuls
5 P1 = Pulswert unter dem Zielpuls
6 P2 = Pulswert über dem Zielpuls

 

Setzt man die Zahlen aus der Tabelle unseres Beispiels in die Formel ein, so ergibt sich:

 1 PWC150 = 150 Watt + (200 – 150) * (150 – 130) / (154 – 130)
Die Werte in Klammern werden zuerst berechnet:
 2 PWC150 = 150 Watt + 50 * 20 / 24
Zuerst muss das Produkt berechnet werden (”Punkt- vor Strichrechnung”):
 3  50 * 20 /24 = 41,66.
Diesen Wert muss man zu 150 Watt hinzuzählen, sodass man als Ergebnis erhält:
 4 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:
5 191,66 /95 = 2,01 Watt pro kg Körpergewicht

Interpretation, Aussagekraft und Bewertungstabellen für den PWC-Test

Was die ermittelten Werte über die individuelle Belastbarkeit aussagen.

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.

Die Herzfrequenz ist jedoch von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich, dadurch ist die Leistung bei einer bestimmten Herzfrequenz nicht 100 % aussagekräftig. Ein „hochpulsender“ Mensch wird unterschätzt und ein „niedrig pulsender“ Mensch (z. B. ein stark Ausdauertrainierter) überschätzt.

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.

Es wird oft auch der 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.

Bewertungstabellen

Bewertungstabellen der relativen Leistungsfähigkeit (Watt / Kg) für Männer und Frauen für die 4 PWC-Test Varianten.

PWC 130

Männer Frauen Bewertung
 bis 1,09  bis 0,99 schwach
 1,1 – 1,49  1,0 – 1,29  mäßig
 1,5 – 1,89  1,3 – 1,59  norm
 1,9 – 2,39  1,6 – 1,99  gut
 2,4 – 2,89  2,0 – 2,49  sehr gut
 ab 2,9  ab 2,5  ausgezeichnet

PWC 150

Männer Frauen Bewertung
bis 1,49 bis 1,19 schwach
1,5 – 1,99 1,2 – 1,59  mäßig
2,0 – 2,49 1,6 – 1,99  norm
2,5 – 2,99 2,0 – 2,49  gut
3,0 – 3,49 2,5 – 2,99  sehr gut
ab 3,5 ab 3,0  ausgezeichnet

PWC 170

Männer Frauen Bewertung
bis 1,99 bis 1,59 schwach
2,0 – 2,49 1,6 – 1,99  mäßig
2,5 – 2,99 2,0 – 2,39  norm
3,0 – 3,49 2,4 – 2,89  gut
3,5 – 3,99 2,9 – 3,39  sehr gut
ab 4,0 ab 3,4  ausgezeichnet

PWC max.

Männer Frauen Bewertung
bis 2,49 bis 2,09 schwach
2,5 – 2,99 2,1 – 2,59  mäßig
3,0 – 3,49 2,6 – 2,99  norm
3,5 – 4,09 3,0 – 3,49  gut
4,1 – 4,59 3,5 – 3,79  sehr gut
ab 4,6 ab 3,8  ausgezeichnet

Gegenüberstellung PWC150 – Laktatstufentest

Vor- und Nachteile des PWC-Test im Vergleich zu einem Laktatstufentest.

Die Testperson (m/44)  hatte im Laktatstufentest auf einem Fahrradergometer ihre IANS bei einem Blutlaktatwert von 3,67 mmol/l. Dazu eine 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. Dieser Wert liegt deutlich über der IANS und über dem GA2 Bereich! Ob das noch als submaximal zu bezeichnen ist, darf bezweifelt werden.

Diese Testergebnisse sprechen für sich und lassen den Schluss zu, dass der PWC-Test zum ermitteln der individuellen Leistungsfähigkeit nicht unbedingt die erste Wahl sein sollte.

Gründe für einen Abbruch des PWC-Test

Gesundheit geht vor! Eine Liste mit Abbruchkriterien.

Grundsätzlich sollte nur bis in den submaximalen Bereich getestet werden, um gesundheitliche Risiken zu minimieren! Dabei kommt es auch schon einmal vor, dass ein Test vorzeitig abgebrochen werden muss.

Mögliche Gründe hierfür können sein:

  • 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).

Quellennachweis:

Dieser Beitrag wurde zuletzt am 07.01.2017 überarbeitet.

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Comments(1)

  • 16. Januar 2015, 9:20  Antworten

    Danke für die umfassende, aber dennoch verständliche Einführung!

    Im letzten Satz finde ich eine Formel, die mir „verdächtig“ erscheint:

    … bevor 200 Watt – Lebensalter erreicht wurden …

    Gruß, Reiner

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