FAQ & Methodik

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Grundlagen der HR-Modellierung

Wie wird die maximale Herzfrequenz (HFmax) geschätzt?

Ohne eigenen Messwert wird HFmax aus Alter und — optional — Geschlecht berechnet:

Männer / keine Angabe (Tanaka 2001): HFmax = 208 − 0.7 × Alter
Frauen (Gulati 2010): HFmax = 206 − 0.88 × Alter

Tanaka liefert über alle Altersgruppen genauere Schätzungen als „220 − Alter". Gulati wurde an über 5.000 Frauen validiert. Ein selbst gemessener Wert hat immer Vorrang.

Was ist die Herzfrequenzreserve und die Karvonen-Formel?

Alle Intensitätsangaben sind in % der Herzfrequenzreserve (HRR). Die Karvonen-Formel (1957) rechnet sie in Zielpuls um:

HRR = HRmax − Ruhepuls
Zielpuls = Ruhepuls + Intensität [%HRR] × HRR

Wie entsteht die Form der HR-Kurve?

Mono-exponentielle Annäherung mit asymmetrischen Zeitkonstanten (τ_auf < τ_ab), autokorreliertem Rauschen (AR(1), φ = 0,85) und kardialem Drift (Coyle & González-Alonso 2001). Trainierte haben kleinere τ-Werte (Imai et al. 1994). Deterministischer PRNG erzeugt immer dieselbe Kurve.

HR(t+dt) = HR(t) + (1 − e^(−dt/τ)) × (Ziel − HR(t))
Die 5 Intensitätsstufen
Stufe% HRRZoneAnwendung
Locker35–68 %Z1–Z2Technik, Aufwärmen, Regeneration
Moderat42–78 %Z2–Z3Grundlagenausdauer, leichtes Sparring
Normal50–88 %Z3–Z4Normales Training, Randori
Hart57–94 %Z4–Z5Intensives Sparring, Intervalle
Maximal62–100 %Z5Wettkampf, Turnier
Trainingsmetriken

TRIMP & Training Effect

TRIMP = Σ(dt/60 × HRR × 0.64 × e^(b × HRR))
b = 1.92 (Männer) · 1.67 (Frauen) — Banister 1991

Aerober TE: TRIMP → 0–5 (Firstbeat 2017). Anaerober TE: quadratische Gewichtung über 80% HRR (Böning 1984).

TSS & Intensity Factor

IF = Ø-HRR / 0.875 (LTHR ≈ 87.5% HRR, Seiler 2006)
TSS = (Dauer[s] × IF² × 100) / 3600 (Allen & Coggan 2003)

Kalorien & Fettverbrennung

kcal/min = (−55.1 + 0.63×HR + 0.20×kg + 0.20×Alter) / 4.184
Fettanteil = max(0, 0.70 − 0.60 × Ø-HRR)

Energieverbrauch: Swain & Franklin (2002). Fettoxidation Crossover: Brooks & Mercier (1994).

FIT-Datei & Kompatibilität
FeldFIT-Nr.Kodierung
avg / max / min HR15 / 16 / 56bpm (uint8)
total_calories11kcal (uint16)
total_training_effect24×10 (uint8)
training_stress_score35×10 (uint16)
intensity_factor36×1000 (uint16)
threshold_heart_rate27bpm (uint8)
time_in_hr_zone[0–4]65–69ms (uint32)
user_profileGlobal 3Alter, Geschlecht, Gewicht, HFmax, Ruhepuls
zones_targetGlobal 7HFmax, LTHR, hr_calc_type=HRR

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Wissenschaftliche Quellen

Karvonen J et al. (1957). Ann Med Exp Biol Fenn 35(3):307.

Tanaka H, Monahan KD, Seals DR (2001). J Am Coll Cardiol 37:153.

Gulati M et al. (2010). Circulation 122(2):130.

Banister EW (1991). Physiological Testing of the High-Performance Athlete. Human Kinetics.

Firstbeat Technologies (2017). Training Effect. White Paper.

Allen H, Coggan A (2003). Training and Racing with a Power Meter. VeloPress.

Seiler S, Kjerland GØ (2006). Scand J Med Sci Sports 16(1):49.

Swain DP, Franklin BA (2002). Med Sci Sports Exerc 34(1):152.

Brooks GA, Mercier J (1994). J Appl Physiol 76(6):2253.

Imai K et al. (1994). J Am Coll Cardiol 24(6):1529.

Coyle EF, González-Alonso J (2001). Exerc Sport Sci Rev 29(2):88.

Garmin (2024). FIT SDK Profile.xlsx, Version 21.x.