Harris Benedict Formel: Deinen Grundumsatz berechnen

Der Grundumsatz (englisch Basal Metabolic Rate, kurz BMR) ist die Energiemenge, die dein Körper in völliger Ruhe an einem Tag verbraucht. Damit hält er alles am Laufen, was ohne dein Zutun passiert: Atmung, Herzschlag, Gehirn, Leber und Nieren, die Körpertemperatur und den Stoffwechsel deiner Zellen. Bewegung, Training und Verdauung sind darin noch nicht enthalten.

Gemessen wird der Grundumsatz unter festen Bedingungen: morgens, wach und liegend, rund 12 Stunden nach der letzten Mahlzeit und bei angenehmer Raumtemperatur. Der Ruheumsatz wird unter etwas lockereren Bedingungen bestimmt und liegt meist ein wenig höher. Im Alltag werden beide Begriffe oft gleichbedeutend verwendet.

Bei den meisten Menschen ist der Grundumsatz der größte Posten im täglichen Energieverbrauch, grob 60 bis 70 Prozent. Deshalb steht er am Anfang jeder Rechnung zum Kalorienbedarf.

Die Formel geht auf James Arthur Harris und Francis Gano Benedict zurück. Sie haben 1918 und 1919 aus Messungen an 136 Männern und 103 Frauen Gleichungen abgeleitet, die den Grundumsatz aus Gewicht, Größe und Alter schätzen, getrennt für Frauen und Männer. 1984 haben Roza und Shizgal die Koeffizienten neu berechnet. Diese überarbeitete Fassung nutzt auch unser Rechner oben.

Grundumsatz = 447,593 + (9,247 × Gewicht in kg) + (3,098 × Größe in cm) − (4,330 × Alter in Jahren)

Grundumsatz = 88,362 + (13,397 × Gewicht in kg) + (4,799 × Größe in cm) − (5,677 × Alter in Jahren)

Das Ergebnis ist dein Grundumsatz in kcal pro Tag. So liest du die Formeln: Mehr Gewicht und mehr Größe erhöhen den Wert, jedes Lebensjahr senkt ihn ein Stück, bei Frauen um 4,33kcal, bei Männern um 5,677kcal.

Viele Seiten und Bücher zeigen noch die Originalformel von Harris und Benedict. Sie lautet für Frauen 655,0955 + (9,5634 × kg) + (1,8496 × cm) − (4,6756 × Jahre) und für Männer 66,4730 + (13,7516 × kg) + (5,0033 × cm) − (6,7550 × Jahre), oft auf eine oder zwei Nachkommastellen gerundet. Die Ergebnisse liegen nah an der überarbeiteten Fassung: Für die Beispielfrau unten ergibt die Originalformel rund 1.447kcal statt 1.439kcal, für den Beispielmann rund 1.831kcal statt 1.825kcal. Zeigt ein anderer Harris-Benedict-Rechner ein paar Kalorien mehr oder weniger, nutzt er wahrscheinlich die Originalformel.

So rechnest du die Formel Schritt für Schritt durch. Die Zwischenergebnisse sind auf drei Nachkommastellen genau, gerundet wird erst am Ende.

• Grundwert: 447,593
• Gewicht: 9,247 × 65 = 601,055
• Größe: 3,098 × 168 = 520,464
• Alter: 4,330 × 30 = 129,900 (wird abgezogen)

447,593 + 601,055 + 520,464 − 129,900 = 1.439,212. Ihr Grundumsatz liegt bei rund 1.439kcal pro Tag.

• Grundwert: 88,362
• Gewicht: 13,397 × 80 = 1.071,760
• Größe: 4,799 × 180 = 863,820
• Alter: 5,677 × 35 = 198,695 (wird abgezogen)

88,362 + 1.071,760 + 863,820 − 198,695 = 1.825,247. Sein Grundumsatz liegt bei rund 1.825kcal pro Tag.

Gib dieselben Werte in den Rechner oben ein: Er zeigt dir genau diese Ergebnisse, 1.439kcal und 1.825kcal.

Der Grundumsatz ist nur ein Teil deines Energiebedarfs. Dazu kommt der Leistungsumsatz: alles, was du für Bewegung, Arbeit und Training verbrauchst, dazu die Energie für die Verdauung. Beides zusammen ergibt deinen Gesamtumsatz, also deinen täglichen Kalorienbedarf.

In der Praxis rechnest du: Gesamtumsatz = Grundumsatz × PAL-Wert. Der PAL (Physical Activity Level) beschreibt, wie aktiv dein Alltag ist. Bei überwiegend sitzender Tätigkeit liegt er etwa bei 1,4 bis 1,5, bei körperlich harter Arbeit oder viel Training bei 2,0 und mehr.

Beispiel: Die Frau aus der Rechnung oben ist mäßig aktiv (PAL 1,6). 1.439kcal × 1,6 ergibt einen Gesamtumsatz von rund 2.300kcal pro Tag. Dieser Wert ist die Grundlage, wenn du dein Gewicht halten, abnehmen oder Muskeln aufbauen willst, nicht der Grundumsatz allein.

Diesen Schritt nimmt dir unser Kalorienrechner ab. Dort kannst du deinen Kalorienbedarf berechnen, mit Aktivitätslevel, Ziel und einer Aufteilung in Protein, Kohlenhydrate und Fett. Er nutzt dieselbe Harris-Benedict-Formel wie der Rechner auf dieser Seite, deine Werte passen also zusammen.

Jede Formel liefert einen Schätzwert für eine durchschnittliche Person mit deinen Eckdaten. Sie kennt weder deine Muskelmasse noch deinen Körperfettanteil. Zwei Menschen mit gleichem Gewicht, gleicher Größe und gleichem Alter bekommen dasselbe Ergebnis, auch wenn einer von beiden deutlich mehr Muskeln hat.

Studien, die Formelwerte mit gemessenen Werten vergleichen, kommen zu einem ähnlichen Ergebnis: Bei vielen Menschen liegt die Schätzung innerhalb von etwa 10 Prozent, bei einem Teil weicht sie stärker ab. In einer systematischen Übersicht (Frankenfield et al. 2005) lag die Mifflin-St-Jeor-Formel bei gesunden Erwachsenen mit und ohne Adipositas am häufigsten in diesem Bereich. Die Harris-Benedict-Formel bleibt trotzdem ein brauchbarer Startwert.

Genau bestimmen lässt sich der Grundumsatz nur mit einer Messung, der indirekten Kalorimetrie. Dabei wird über die Atemluft erfasst, wie viel Sauerstoff du verbrauchst und wie viel Kohlendioxid du abgibst. Für den Alltag reicht eine Formel als Startwert. Ob er zu dir passt, zeigt dein Gewichtsverlauf über einige Wochen.

Neben Harris-Benedict sind zwei weitere Formeln verbreitet. Hier siehst du beide mit denselben Beispielpersonen.

Mifflin, St Jeor und Kollegen haben diese Formel 1990 aus Messungen an 498 gesunden Erwachsenen mit unterschiedlichem Körpergewicht entwickelt. Sie braucht dieselben Angaben wie Harris-Benedict. Üblich ist diese gerundete Form:

• Frauen: (10 × Gewicht in kg) + (6,25 × Größe in cm) − (5 × Alter in Jahren) − 161
• Männer: (10 × Gewicht in kg) + (6,25 × Größe in cm) − (5 × Alter in Jahren) + 5

Für unsere Beispiele ergibt das 1.389kcal für die Frau und 1.755kcal für den Mann. Mifflin-St Jeor liefert für typische Eckdaten etwas niedrigere Werte als Harris-Benedict, hier rund 50kcal und 70kcal weniger.

Katch-McArdle rechnet nicht mit dem Gesamtgewicht, sondern mit deiner fettfreien Masse. Einen Faktor für das Geschlecht gibt es nicht, weil die Unterschiede in der Körperzusammensetzung schon in der fettfreien Masse stecken.

• Fettfreie Masse in kg = Gewicht in kg × (1 − Körperfettanteil in Prozent ÷ 100)
• Grundumsatz = 370 + (21,6 × fettfreie Masse in kg)

Mit 28 Prozent Körperfett hat die Beispielfrau 46,8kg fettfreie Masse und damit rund 1.381kcal Grundumsatz. Der Beispielmann mit 18 Prozent Körperfett kommt auf 65,6kg fettfreie Masse und rund 1.787kcal. Die Formel ist nur so gut wie der Körperfettwert, den du einsetzt. Schätzungen per Körperfettwaage oder nach Augenmaß können um einige Prozentpunkte danebenliegen.

Kennst du deinen Körperfettanteil nicht, sind Harris-Benedict und Mifflin-St Jeor die praktische Wahl, weil sie nur Daten brauchen, die du sicher weißt. Hast du einen verlässlich gemessenen Körperfettanteil, ist Katch-McArdle eine sinnvolle Gegenprobe, vor allem bei viel oder wenig Muskelmasse. Wichtiger als die Wahl der Formel ist, dass du bei einer bleibst und den Wert an deinem echten Verlauf überprüfst.

Harris-Benedict arbeitet mit vier Angaben. Tatsächlich hängt dein Grundumsatz von mehr ab:

• Fettfreie Masse: Muskeln und Organe verbrauchen auch in Ruhe Energie, Organe wie Leber, Gehirn, Herz und Nieren pro Kilo besonders viel. Ein Kilo Skelettmuskel verbraucht in Ruhe grob 13kcal pro Tag, ein Kilo Fettgewebe grob 4,5kcal (Elia 1992). Mehr Muskelmasse hebt den Grundumsatz also, aber in kleineren Schritten, als oft zu lesen ist.
• Gewicht und Größe: Ein größerer und schwererer Körper braucht mehr Energie. Deshalb stehen beide Werte in jeder Formel.
• Alter: Mit den Jahren sinkt der Grundumsatz, vor allem weil die fettfreie Masse abnimmt. Die Beispielfrau hätte bei gleichem Gewicht mit 50 Jahren rund 1.353kcal statt 1.439kcal mit 30.
• Geschlecht: Männer haben im Schnitt mehr fettfreie Masse und dadurch einen höheren Grundumsatz. Darum gibt es getrennte Formeln für Frauen und Männer.
• Hormone und Gesundheit: Die Schilddrüse, Fieber, Schwangerschaft und Stillzeit sowie manche Medikamente verändern den Energieverbrauch. Das bildet keine Formel ab. In solchen Fällen ist ärztlicher Rat der bessere Weg als jeder Rechner.
• Lange Diätphasen: Isst du über lange Zeit deutlich weniger, als du verbrauchst, kann dein Körper seinen Energieverbrauch etwas senken. Auch das sieht eine Formel nicht.

• Harris JA, Benedict FG: A Biometric Study of Human Basal Metabolism. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1918; 4(12): 370-373.
• Harris JA, Benedict FG: A Biometric Study of Basal Metabolism in Man. Carnegie Institution of Washington, Publication No. 279, 1919.
• Roza AM, Shizgal HM: The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the body cell mass. American Journal of Clinical Nutrition, 1984; 40(1): 168-182.
• Mifflin MD, St Jeor ST, Hill LA, Scott BJ, Daugherty SA, Koh YO: A new predictive equation for resting energy expenditure in healthy individuals. American Journal of Clinical Nutrition, 1990; 51(2): 241-247.
• Frankenfield D, Roth-Yousey L, Compher C: Comparison of predictive equations for resting metabolic rate in healthy nonobese and obese adults: a systematic review. Journal of the American Dietetic Association, 2005; 105(5): 775-789.
• Elia M: Organ and tissue contribution to metabolic rate. In: Kinney JM, Tucker HN (Hrsg.): Energy Metabolism. Tissue Determinants and Cellular Corollaries. Raven Press, New York, 1992.
• McArdle WD, Katch FI, Katch VL: Exercise Physiology. Nutrition, Energy, and Human Performance. Lehrbuch, Lippincott Williams & Wilkins, mehrere Auflagen (Katch-McArdle-Formel).
• Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE): Referenzwerte für die Energiezufuhr (PAL-Werte).