Caffeine 101

Koffein: Optimaler Einsatz für Leistungszuwachs und Fettverlust

Koffein kann vermutlich zu den potentesten Supplementen gezählt werden und würde zumindest bei mir einen festen Platz beanspruchen können, wenn ich eine Top-5-Liste der sinnvollsten Nahrungsergänzungsmittel zusammenstellen sollte. Das weiße, bittere Pulver kann sowohl den passiven Fettverlust verbessern als auch Müdigkeit bekämpfen. Es kann die Leistungsfähigkeit verbessern und soll die Aufnahme von Kohlenhydraten nach harten Trainingseinheiten optimieren. Eine große Vielfalt an Wirkungsweisen, die wir im Folgenden ebenso besprechen wollen wie die Frage, was im Rahmen der gezielten oder dauerhaften Einnahme zu beachten wäre.

Was ist Koffein und worin ist es enthalten?


Eingangs betitelte ich Koffein als Nahrungsergänzungsmittel, und häufig verbinden Menschen diesen Begriff mit einer gewissen Künstlichkeit. Dies ist allerdings ein Irrglaube. Supplemente, wie diese ebenfalls bezeichnet werden, stellen gemäß Nahrungsergänzungsmittelverordnung per Definition ebenfalls Nahrungsmittel dar, die in der Regel in konzentrierter Form angeboten werden. Gleiches gilt für Pulver und Pillen, die Koffein liefern sollen, denn der bitter schmeckende Tausendsassa ist in einer Vielzahl an Lebensmitteln enthalten.


Erstmals isolierte der Chemiker Friedlieb Ferdinand Runger 1820 Koffein aus Kaffeebohnen, was heutzutage wohl auch die bekannteste Quelle für Koffein sein sollte. Der Koffeinanteil ist jedoch durchaus unterschiedlich. Spitzenreiter ist der Espresso, der pro 100 Milliliter ganze 110 Milligramm Koffein liefert. Bereits dicht dahinter folgt mit 88 Milligramm je 100 Gramm die Bitterschokolade, welche vermutlich nicht jedermann sofort auf der Liste gehabt hätte.

Dahinter wird das Feld dann schon deutlich stärker durchmischt. Bei Filterkaffee darf man in der Regel von etwa 40 Milligramm Koffein je 100 Milliliter ausgehen, wohingegen schwarzer Tee in etwa halb so viel Koffein, das früher auch als Teein bezeichnet wurde, liefert. Energy Drinks variieren dagegen deutlich stärker, sodass ein Blick auf das Etikett in jedem Fall ratsam wäre – insbesondere, wenn man seine Koffeinzufuhr gezielt steuern möchte, worauf wir noch zu sprechen kommen. Die schwarze Brause Cola liefert dagegen deutlich weniger Koffein. Das Produkt des amerikanischen Marktführers liefert weniger als 10 Milligramm Koffein je 100 Milliliter, wohingegen hierzulande bekannte Marken wie Afri Cola oder Fritz-Cola mit jeweils 25 Milligramm Koffein auf 100 Milliliter Flüssigkeit sich wie die meisten Energy Drinks vor dem schwarzen Tee platzieren.

Bodybuilder, Fitness- und Kraftsportler nutzen darüber hinaus nicht selten Booster vor dem Training, die ebenfalls Koffein gerne als Stimulans nutzen. Auch wenn inzwischen eine Vielzahl an koffeinfreien Produkten und Varianten der Pre-Workout-Supplemente auf dem Markt ist, stellen diese Pulver immer noch eine konzentrierte Quelle für viele Sportler dar, über die mehr oder weniger bewusst Koffein zugeführt wird.

Wie lange bleibt Koffein im Körper?


Jeder Stoff wird über kurz oder lang vom Körper abgebaut und ausgeschieden bzw. verwertet, wenn wir nicht von Ausnahmen wie Schwermetallvergiftungen ausgehen. Dennoch gilt auch bei Koffein, dass die Menge das Gift macht. Die Halbwertzeit von Koffein beträgt 2,5 bis 5 Stunden. Das bedeutet, dass nach dieser Zeitspanne die Hälfte des zugeführten Koffeins auch wieder abgebaut wurde. Wer also vor dem Abendtraining um 17 Uhr 200 Milligramm Koffein zu sich nimmt, wird nach der verstrichenen Zeit immer noch 100 Milligramm als wirksame Menge in sich tragen. Das wäre so, als ob man noch schnell eine Flasche Cola oder zweieinhalb Tassen Espresso vor dem Schlafengehen trinken würde.

Generell wird man jedoch vielleicht schon selbst festgestellt haben, dass die Zeitspanne der Halbwertzeit recht grob formuliert ist, was an einer Vielzahl an potenziellen Einflussfaktoren liegt. Ein bedeutender Punkt wäre beispielsweise das Rauchen, da die Zufuhr von Nikotin den Abbau von Koffein beschleunigt. Wer also morgens mit Kaffee und einer Zigarette frühstückt, wird auch weniger von der wachmachenden Wirkung von Koffein spüren. Dies führt uns auch bereits zu den potenziellen Einsatzmöglichkeiten des Koffeins.


Wirkung von Koffein (I): Wachmacher


Dass Koffein den Kampf gegen die Müdigkeit erleichtert, wird bekannt sein. Es hat gute Gründe, dass durchschnittlich jeder Deutsche über 150 Liter Kaffee pro Jahr konsumiert. Da dies für Kinder oder Erwachsene wie mich gar nicht gilt, muss es da draußen so einige Kaffeejunkies geben, die das schwarze Getränk mehr oder weniger bewusst konsumieren. Die Grundlage der wachmachenden Wirkung von Koffein ist die Hemmung des Hormons Adenosin.
Wird dieses vom Körper ausgeschüttet, blockiert es die Ausschüttung belebender Neurotransmitter wie Dopamin oder Noradrenalin, was wiederum zu einer Weitung der Blutgefäße und damit einer verringerten Herzfrequenz führt. Neben Koffein können auch die Wirkstoffe Theobromin, die in Kakaobohnen und im Zuge dessen vor allem auch in dunkler Schokolade vorkommen, und der bei Asthma genutzte Wirkstoff Theophyllin eine adenosinhemmende Wirkung haben. Wie intensiv die Wirkung tatsächlich stattfindet, ist ebenfalls stark vom Einzelfall abhängig und kann nicht pauschalisiert werden.

In diesem Zusammenhang sollte betont werden, dass die adenosinhemmende Wirkung auch keinem Gewöhnungseffekt unterliegt. Man wird von diesem im Zusammenhang mit Koffein sicherlich schon einmal gehört haben, allerdings bezieht sich dies in erster Linie auf die pushende Wirkung, die eine Koffeinzufuhr aufgrund der Ausschüttung von Adrenalin haben kann. Wer einen entsprechenden Gewöhnungseffekt an sich wahrnimmt, punktuell dennoch einen Leistungsboost durch dieses Gefühl erleben möchte, könnte die Aminosäure L-Tyrosin zusätzlich zum Koffein einnehmen. Diese verstärkt den genannten Effekt von Koffein, sodass in der Bodybuildingszene teilweise sogar Vergleiche zu einem ECA-Strack gezogen wurden. Die Dosierung von L-Tyrosin sollte in diesem Fall bei jeweils 5 Gramm im Abstand von 60 bzw. 30 Minuten vor dem Training liegen.

Aber auch auf Reisen (zu Wettkämpfen) kann Koffein helfen, den Jetlag besser zu verkraften. Normalerweise spricht man im Leistungssport in etwa von einem Tag Akklimatisierung pro Stunde Zeitverschiebung. Wer aufgrund der Zeitverschiebung ein Schlafbedürfnis bekommt, da es in Deutschland bereits Nacht wäre, empfindet dieses Gefühl unter anderem wegen der Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin. Ein Prozess, der auch durch unsere innere Uhr trainiert wurde. Koffein stellte sich in Untersuchungen mit Piloten, die transatlantische Flüge durchführten, als effizientes Mittel heraus, um die innere Uhr neu zu justieren.

Wirkung von Koffein (II): Fatburner und Leistungsoptimierer


Ich sprach bereits an, dass der wachmachende Effekt von Koffein keiner Gewöhnung unterliegt. Andernfalls hätten im Alltag wohl auch längst viele Berufstätige auf den Konsum ihres geliebten Heißgetränkes verzichtet. Wer dennoch eine Entwöhnungsphase umsetzen möchte, sollte sich über den Einfluss auf seinen Energieumsatz im Klaren sein. Ob wir Körperfett zu- oder abnehmen, steuern wir über die Kalorienbilanz. Das sollte klar sein. Unser Verbrauch hängt nun von einer Reihe von Faktoren ab, die ich beispielsweise in meinem Buch Ernährung für (Kraft-)Sportler bereits ausführlich darstellte. Ein Faktor, der darin jedoch nicht explizit erwähnt wurde, ist Koffein.

In Untersuchungen an schlanken Männern konnte nachgewiesen werden, dass die Zufuhr von 100 bis 200 Milligramm Koffein – also der Menge von bis zu einem halben Liter Kaffee – einen Mehrverbrauch von 200 bis 300 Kilokalorien nach sich ziehen kann, wenn dies nach zwei und vier Stunden wiederholt wird. Insbesondere bei täglichem Kaffeekonsum und einem plötzlichen Verzicht kann sich dies in der Woche auf mehr als 2.000 Kilokalorien summieren, die man plötzlich „mehr konsumiert“, ohne tatsächlich mehr Nahrung zuzuführen. Im Monat entspräche dies (deutlich) über 7.000 Kilokalorien und damit mehr als einem Kilogramm Körperfett, wenn in diesem fiktiven Beispiel alles andere gleich bleiben würde.

Darüber hinaus sprach ich bereits die Hemmung von Adenosin an. Dies geschieht, indem Koffein sich an die entsprechenden Rezeptoren andockt und das Hormon Adenosin nicht mehr wirken kann. Dieser Prozess sorgt neben dem bereits beschriebenen wachmachenden Effekt auch dafür, dass die Bronchialgefäße sich erweitern. Der Atmungsvorgang wird erleichtert, der Körper kann besser mit Sauerstoff versorgt werden und die Leistungsfähigkeit wäre somit potenziell höher, sodass auch mehr Kalorien verbrannt werden könnten, wenn man sich entsprechend anstrengen würde. Wohlbemerkt sind die Leistungssprünge nicht exorbitant. Auf einer Vierzig-Kilometer-Strecke würden trainierte Sportler auf dem Rad in etwa eine Minute Zeit gewinnen, wie an der Universität Birmingham ermittelt wurde.

Des Weiteren führt die Blockierung des Adenosins über einige Zwischenschritte zu einer verstärkten Ausschüttung von Lipasen, also Enzymen für den Fettabbau. Ob die verstärkt freigesetzten Fettsäuren nun auch tatsächlich abgebaut werden, hängt natürlich erneut von der Trainingsintensität ab.

Wirkung von Koffein (III): Bessere Wirkung von Paracetamol


Paracetamol ist ein Schmerzmittel, das im Körper anders als Aspirin und Ibuprofen wirkt. Hintergrund hierfür ist die Hemmung der sogenannten Cox-Enzyme, die für die Blockierung der Schmerzrezeptoren sorgen. Während Aspirin und Ibuprofen sowohl auf Cox-1, das sich in Magenwand und Nieren befindet, als auch auf Cox-2, das für die Schmerzerzeugung im verletzten Gewebe sorgt, wirken, sind beide Schmerzmittel auch entzündungshemmend. Dies ist im Anschluss an eine intensive Trainingseinheit jedoch nicht unbedingt erwünscht, da die temporären Entzündungen in der Muskulatur den Aufbauprozess initiieren.

Die Alternative wäre entsprechend Paracetamol, welches nicht im Gewebe selbst wirkt, sondern Cox-2 im Rückenmark und Gehirn blockiert. Es hat somit auch keine anti-entzündliche Wirkung. Das Problem an der ganzen Sache: Paracetamol ist bei dauerhafter und verstärkter Einnahme leberschädigend, wie ich in meinem Biohacking-Buch bereits beschrieb.

Hier kommt nun Koffein ins Spiel. Bereits 50 Milligramm Koffein können die Wirkung von Paracetamol verbessern, was wiederum dafür sorgt, dass bei entsprechenden Schmerzsymptomen keine übermäßigen Mengen des Cox-1-Hemmers zugeführt werden müssen. Die Leber wird potenziell weniger belastet, was sicherlich nie verkehrt ist.

Foto: Frank-Holger Acker

Wirkung von Koffein (IV): Beschleunigte Regeneration?


Ein vierter Aspekt, der möglicherweise weniger geläufig ist, stellt die potenziell beschleunigte Regeneration dar. Wie kann Koffein hier helfen? Bereits seit über zehn Jahren wird im Ausdauersport über den potenziellen Nutzen von Koffein bei der Füllung der Kohlenhydratspeicher gesprochen. In Untersuchungen an Radfahrern konnte die Kombination von Koffein und einem kohlenhydratreichen Getränk zu einer verbesserten Wiederauffüllung der Kohlenhydratspeicher führen. In Zahlen ausgedrückt waren die Speicher nach einer Stunde bei beiden Gruppen gleich stark erholt, nach vier Stunden fassten die Speicher der Koffeingruppe jedoch 66 Prozent mehr Glykogen.

Dies ist vor allem für Sportler während langer Belastungsphasen wie beim Marathon oder Triathlon, bei mehreren Trainingseinheiten pro Tag oder auch für das (Nach-)Laden am Wettkampftag von Interesse, wenn der Athlet merkt, dass er nicht voll genug ist. Die Forscher gaben den Sportlern dabei 4 Gramm Kohlenhydrate je Kilogramm Körpergewicht sowie in der Koffeingruppe zusätzlich 8 Milligramm Koffein je Kilogramm Körpergewicht. Für einen 75 Kilogramm schweren Sportler entspräche dies 300 Gramm Kohlenhydrate und 600 Milligramm Koffein.

Das klingt nicht gerade wenig, wobei Dosierungen von 250 bis 500 Milligramm Koffein generell als sicher gelten. Hierbei sei jedoch darauf hingewiesen, dass vor allem der bereits angesprochene pushende Effekt bei Menschen, die kein Koffein gewöhnt sind, unerwünscht stark ausfallen kann, wenn mit höheren Koffeindosierungen eingestiegen wird. Wer die verbesserte Kohlenhydrateinlagerung in die Glykogenspeicher der Muskulatur nutzen will, sollte sich also eine gewisse Zeit geben, an solche Mengen Koffein gewohnt zu sein.

Wie viel Koffein ist für Sportler optimal?


Neben dem bereits angesprochenen pushenden Effekt gibt es auch weitere Gründe, den Koffeinkonsum nicht grenzenlos zu erweitern. Menschen mit Herzproblemen oder Leberzirrhosen sollten ebenso wie Kinder oder Personen, die an Angststörungen leiden, entweder nur geringe Mengen Koffein konsumieren oder gänzlich darauf verzichten.

Wer zu viel Koffein konsumiert hat, muss mit Schlaflosigkeit, erhöhtem Blutdruck, Magen-Darm-Beschwerden und im schlimmsten Fall sogar Herzrasen rechnen. Letzteres durfte ich 2016 am eigenen Leib erfahren, als ich mir im Rahmen meiner damals zweiten Marathonteilnahme insgesamt 1.200 Milligramm Koffein zuführte und am Abend mit einer Mischung aus Panikattacke und Herzrasen schlaflos im Bett lag. Mir sind Sportler bekannt, die aus Versehen Koffein in Pulverform überdosierten, da sie sich in der Supplementdose vergriffen, und anschließend sogar ins Krankenhaus mussten.

Entsprechend sollten sich vor allem schwere Athleten vorsichtig an die Dosierungen herantasten, die in der erwähnten Kohlenhydratstudie genutzt wurden. In diesem Zusammenhang sollte man bedenken, dass die Untersuchung an Radfahrern stattfand, die naturgemäß ein eher geringes Körpergewicht haben, und es fraglich ist, ob es ab einer gewissen Menge mehr Koffein auch für Bodybuilder überhaupt Vorteile bringen würde bzw. die gesundheitlichen Risiken deutlich überwiegen würden. Selbst wenn nicht das volle Potenzial der Wiederauffüllung genutzt werden würde, lautet meine Empfehlung, entsprechend die bereits angesprochene 500-Milligramm-Grenze, die als sicher gilt, nur behutsam zu überschreiten – oder eben auch gar nicht.

Wie viel Koffein ist für Sportler aber nun optimal? Dies hängt von der Zielsetzung ab. Zur Leistungssteigerung genügen bereits Dosierungen von weniger als 200 Milligramm. Höhere Dosierungen konnten hier generell keinen weiteren Vorteil hervorrufen. Wenn wir das Extrembeispiel eines Marathons nehmen, würde demnach eine 200-Milligramm-Tablette 30 Minuten vor dem Start zunächst ein sinnvolle Basis darstellen.

Etwa nach einer Stunde Laufen kann man nun eine zweite Tablette zuführen. Die ersten 200 Milligramm wären noch nicht annähernd abgebaut und im Körper befänden sich weiterhin weniger als 500 Milligramm, sodass man sich auf der sicheren Seite befindet. Wer den Effekt der Kohlenhydrateinlagerung in der Muskulatur nutzen will, könnte nach zwei Stunden nochmals eine Tablette nehmen. Je nach individueller Verarbeitung des eigenen Körpers hätte man nun insgesamt zwischen 500 und 600 Milligramm Koffein im Blut, die nicht weiter überschritten werden müssen.

Gleichzeitig befänden wir uns damit in einem Bereich, der den Fettstoffwechsel optimal unterstützt. Hier gilt, dass die höheren Dosierungen von 400 bis 500 Milligramm tatsächlich effizienter sein können als geringere Dosierungen. Wie spätestens jetzt klar sein sollte, gibt es somit auch keine Gründe, größere Mengen der stimulierenden Substanz zuzuführen.


Hinweis: Der Autor dieses Artikels bietet individuelle Trainings- und Ernährungsberatung an. Weiteres erfahrt ihr unter become-fit.de oder schaut einfach bei seinem Podcast-Magazin TheCoachCoachCorner vorbei.

Nach oben