VO2max verbessern: Was die Forschung wirklich sagt

Du trainierst seit Jahren, mehrmals die Woche, dein Grundlagenvolumen stimmt. Trotzdem bewegt sich deine VO2max seit Monaten nicht von der Stelle, egal wie viele Kilometer du zusätzlich sammelst. Die Wearable-Schätzung zeigt denselben Wert wie vor einem Vierteljahr, und du fragst dich langsam, ob du einfach zu den Athlet:innen gehörst, bei denen es nicht mehr vorangeht.

Die Antwort der Forschung ist eindeutig, und sie hat wenig mit einem genetischen Limit zu tun: Nicht mehr Volumen, sondern gezielter gesetzte Intensität bewegt die VO2max, wenn du bereits eine solide Basis hast. Wir zeigen dir, welches Protokoll das belegt, warum echte Non-Responder seltener sind als gedacht, und wie du deinen Fortschritt realistisch einordnest.

Was ist VO2max und warum ist sie entscheidend?

VO2max beschreibt die maximale Menge Sauerstoff, die dein Körper pro Minute aufnehmen, transportieren und in den Muskeln verwerten kann, angegeben in Millilitern pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute. Sie ist die physiologische Obergrenze deiner aeroben Leistungsfähigkeit. Für dich als Ausdauerathlet:in mit mehrjähriger Trainingserfahrung ist sie mehr als eine Laborzahl: Sie definiert, welche Leistung oder welche Pace du überhaupt maximal aerob bedienen kannst, bevor die Energiebereitstellung anaerob erfolgen muss.

Das Missverständnis, dem viele erfahrene Athlet:innen aufsitzen, klingt so: Wenn VO2max die Obergrenze markiert, muss ich sie ständig trainieren. Das stimmt nicht ganz. VO2max ist ein Faktor von mehreren, die deine Wettkampfleistung bestimmen, neben der Schwellenleistung und der Bewegungsökonomie. Aber sie ist der Faktor, der bei bereits gut trainierten Athlet:innen am ehesten stagniert, weil das tägliche Grundlagentraining ihn kaum noch anspricht.

Die drei limitierenden Systeme: Herz, Blut, Muskulatur

VO2max wird von drei Systemen begrenzt, die hintereinandergeschaltet sind wie eine Kette. Jedes einzelne Glied kann zum Flaschenhals werden. Das erste Glied ist das Herz: Es pumpt Blut mit jedem Schlag durch den Körper. Ein größeres, trainiertes Herz schafft pro Schlag mehr Blut. Heißt: mehr Sauerstoff pro Herzschlag, wenn du an deiner Grenze läufst oder fährst. Das zweite Glied ist das Blut selbst, der Transporteur. Hämoglobin nimmt den Sauerstoff in der Lunge auf und gibt ihn in der arbeitenden Muskulatur wieder ab, wie ein Lieferwagen, der be- und entlädt. Wie viel Hämoglobin du hast und wie groß dein Blutvolumen ist, bestimmt also, wie viel Sauerstoff pro Fahrt ankommt. Das dritte Glied ist die Muskulatur, der Ort, an dem der Sauerstoff verbraucht wird. Zwei Dinge entscheiden, wie effizient das passiert: die Anzahl der Mitochondrien in den Muskelzellen, quasi die kleinen Kraftwerke, die aus Sauerstoff Energie machen, und wie gut die Muskulatur mit feinsten Blutgefäßen, den Kapillaren, versorgt ist. Je mehr von beidem, desto mehr Sauerstoff zieht der Muskel aus dem angelieferten Blut.

Für dich als bereits trainierte Person ist wichtig: Alle drei Systeme sind bei dir schon deutlich adaptiert, verglichen mit untrainierten Personen. Genau deshalb reagiert dein Körper auf die immer gleichen Trainingsreize kaum noch. Der Hebel liegt nicht mehr im Volumen, sondern in der Intensität des Reizes, der diese drei Systeme noch fordert.

Was sagt die Forschung: Intensität als primärer Treiber

Die zentrale Arbeit zu dieser Frage stammt von Helgerud und Kolleg:innen (Helgerud et al., 2007). In einem randomisiert-kontrollierten Design mit 40 Teilnehmenden über 8 Wochen, 3 Trainingseinheiten pro Woche, wurden vier Gruppen bei annähernd gleichem Gesamt-Arbeitsvolumen verglichen: Dauermethode bei 70% der maximalen Herzfrequenz, Schwellentraining bei 85% HFmax, ein 15/15-Intervallprotokoll (15 Sekunden Belastung, 15 Sekunden Pause) und das inzwischen bekannte 4x4-Protokoll. Das Ergebnis war eindeutig: Beide Intervallgruppen verbesserten ihre VO2max signifikant stärker als die beiden Gruppen mit moderater Dauer- beziehungsweise Schwellenbelastung, obwohl alle vier Gruppen ungefähr denselben Trainingsumfang absolvierten.

Konkret verbesserte sich die 4x4-Gruppe von 55,5 auf 60,4 mL/kg/min, ein absoluter Zuwachs von 4,9 mL/kg/min. Die 15/15-Gruppe legte von 60,5 auf 64,4 mL/kg/min zu, absolut 3,9 mL/kg/min. Die Studie selbst berichtet für die beiden Intervallgruppen prozentuale Zuwächse von 5,5 Prozent und 7,2 Prozent, deutlich mehr als bei den moderaten Vergleichsgruppen im selben Zeitraum. Wichtig für die Einordnung: Das ist kein direkter Vergleichswert zwischen einer Intervallgruppe und einer moderaten Gruppe, sondern die Verbesserung, die jede Intervallgruppe für sich genommen über die 8 Wochen erzielte, bei gleichem Umfang wie die langsameren Vergleichsgruppen.

Die praktische Konsequenz: Bei gleichem Zeitaufwand war die Intensität der entscheidende Faktor, nicht das Volumen. Genau das aus dieser Studie stammende 4x4-Protokoll, 4 Wiederholungen à 4 Minuten bei 85 bis 95% HFmax mit 3 Minuten aktiver Pause dazwischen, ist bis heute die am besten untersuchte konkrete Umsetzung dieses Prinzips und die Primärquelle für das Protokoll weiter unten in diesem Artikel.

Meta-Analyse: HIIT vs. moderates Ausdauertraining

Eine einzelne Studie beweist noch kein Prinzip, deshalb lohnt der Blick auf Meta-Analysen. Milanović, Sporiš und Weston fassten 28 Studien mit insgesamt 723 Teilnehmenden zusammen (Milanović et al., 2015). Verglichen mit keiner Bewegung lag der VO2max-Zuwachs durch hochintensives Intervalltraining im Mittel bei 5,5 mL/kg/min (Standardabweichung 1,2). Interessanter für dich als bereits trainierte Person ist der direkte Vergleich zu moderatem, kontinuierlichem Ausdauertraining bei ähnlichem Umfang: Hier lag der zusätzliche Effekt von HIIT im Basiswert bei rund 1,2 mL/kg/min (±0,9), moderiert durch Intervalllänge und Interventionsdauer auf bis zu etwa 2,2 mL/kg/min bei längeren Studien und längeren Intervallen.

Heißt: Der Zusatzeffekt von HIIT gegenüber moderatem Training bewegt sich in der Meta-Analyse in einem Bereich von ungefähr 1 bis 2 mL/kg/min, nicht in der Größenordnung des Effekts gegenüber gar keinem Training. Das ist ein realistischerer Maßstab, als ihn Einzelstudien wie Helgerud et al. isoliert nahelegen, und es erklärt auch, warum der Fortschritt sich für dich als bereits gut trainierte Person kleinteiliger anfühlt als in deinem ersten Trainingsjahr.

Gibt es echte „Non-Responder“?

Das ist die Frage, die für stagnierende, ambitionierte Athlet:innen am meisten Gewicht trägt. Renwick und Kolleg:innen werteten in einer aktuellen Meta-Analyse 24 Studien aus und untersuchten gezielt, wie viel der beobachteten Streuung in individuellen VO2max-Veränderungen auf echte, stabile Unterschiede in der Trainierbarkeit zurückgeht (Renwick et al., 2024). Das Ergebnis: Der Großteil dieser Streuung lässt sich durch Messfehler erklären, nicht durch belastbare individuelle „Non-Responder“-Eigenschaften. Mit anderen Worten, die Idee, manche Menschen würden auf Ausdauertraining physiologisch schlicht nicht reagieren, hält der aktuellen Datenlage in dieser Form nicht stand.

Bacon und Kolleg:innen kommen in ihrer Meta-Analyse mit 37 Studien und 334 Teilnehmenden zu einem ähnlichen Bild auf Ebene der absoluten Werte: Intervalltraining brachte im Mittel einen Zuwachs von 0,51 L/min VO2max, bei längeren Intervallprotokollen stieg dieser Wert auf 0,8 bis 0,9 L/min (Bacon et al., 2013). Auch hier: kein Hinweis auf eine Gruppe, die grundsätzlich nicht profitiert, sondern eine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen Intervalllänge, Trainingsreiz und Anpassung.

Was heißt das für dich, wenn du seit Jahren trainierst und deine VO2max sich seit Monaten nicht mehr bewegt? Die wahrscheinlichste Erklärung ist nicht, dass du zu den seltenen echten Non-Respondern gehörst. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass dein aktuelles Training den spezifischen Reiz nicht mehr liefert, den dieser Marker braucht. Zu viel Zone 2, zu wenig echte 85 bis 95% HFmax-Belastung, oder intensive Einheiten, die in der Praxis eher Schwellentraining sind als echte VO2max-Intervalle. Das ist eine gute Nachricht, weil sie bedeutet, dass an deinem Training etwas Konkretes verändert werden kann, statt dass eine biologische Grenze erreicht wäre.

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Die Trainingsbereiche im Vergleich

Zone 2, das lockere aerobe Grundlagentraining, bleibt das Fundament deines Trainings. Es baut die mitochondriale Kapazität, die Kapillarisierung und die Fettverstoffwechselökonomie über Monate und Jahre auf, und ohne diese Basis trägt kein Intervalltraining der Welt. Für dich als bereits trainierte Person ist Zone 2 aber kein alleiniger VO2max-Hebel mehr, dein Körper hat diesen Reiz über Jahre absorbiert und die Rückmeldung darauf wird immer kleiner.

Der Schwellenbereich, Zone 3 bis 4, liefert moderate Zuwächse und ist für Renn- und Wettkampftempo unverzichtbar, aber als spezifischer VO2max-Reiz weniger wirksam als echtes hochintensives Intervalltraining, wie die oben zitierte Helgerud-Studie direkt zeigt, in der die 85%-HFmax-Gruppe den beiden Intervallgruppen unterlegen war. HIIT im Bereich 85 bis 95% HFmax ist über die zitierten Studien hinweg der stärkste isolierte Einzelstimulus speziell für VO2max. Das heißt ausdrücklich nicht, dass HIIT der wichtigste Trainingsbaustein insgesamt ist, für Wettkampfleistung, Verletzungsprävention und Regeneration bleibt die Gesamtstruktur aus Grundlage, Schwelle und Intensität entscheidend. Es heißt nur, dass für diesen einen spezifischen Marker die Datenlage klar in Richtung Intensität zeigt.

Das Trainingsprotokoll: konkret und umsetzbar

Das am besten belegte Protokoll für gezielte VO2max-Verbesserung ist die 4x4-Methode aus Helgerud et al., 2007. Sie ist einfach in der Struktur, aber anspruchsvoll in der Durchführung, und genau diese Anspruchshöhe ist der Grund, warum sie funktioniert.

Die 4x4-Methode Schritt für Schritt

Beginne mit 10 bis 15 Minuten progressivem Aufwärmen, sodass deine Herzfrequenz beim Start des ersten Intervalls bereits im moderaten Bereich liegt. Der Hauptteil besteht aus 4 Intervallen à 4 Minuten bei 85 bis 95% deiner maximalen Herzfrequenz. Dazwischen liegen jeweils 3 Minuten aktive Erholung, lockeres Traben oder Rollen, kein vollständiger Stillstand. Nach dem letzten Intervall folgen 10 Minuten lockeres Abwärmen. In der Originalstudie wurde dieses Protokoll 3x pro Woche über 8 Wochen durchgeführt. Für die Praxis außerhalb eines kontrollierten Studiensettings ist 1 bis 2x pro Woche mit ausreichend Regeneration dazwischen der realistischere Rahmen, insbesondere wenn du daneben weiterhin Grundlagenumfang und schwellennahe Einheiten trainierst.

Häufige Fehler bei der Umsetzung

Der häufigste Fehler ist zu hohe Frequenz. Mehr als 2 dieser Einheiten pro Woche (sofern der Plan auch andere härtere Einheiten enthält) ohne ausreichend Erholung dazwischen führt nicht zu schnellerem Fortschritt, sondern zu kumulativer Ermüdung, die sich negativ auf die Qualität der nächsten Einheiten und auf dein restliches Training auswirkt. Der zweite häufige Fehler ist eine zu niedrig gefahrene Intensität. Wenn deine Intervalle bei 75 oder 80% HFmax landen, trainierst du faktisch Schwellenausdauer statt eines echten VO2max-Reizes, mit entsprechend geringerem spezifischem Effekt auf genau diesen Marker. Der dritte Fehler betrifft die Grundlage: Ohne ausreichende aerobe Basis vor Beginn eines konzentrierten VO2max-Blocks ist das Verletzungs- und Übertrainingsrisiko höher, und die Qualität der einzelnen Intervalle leidet, weil die aerobe Stützstruktur fehlt, um die Intensität sauber zu halten.

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Was hemmt deinen Fortschritt?

Chronisches Energiedefizit (RED-S)

Ein anhaltendes Energiedefizit, im Sportkontext als Relative Energy Deficiency in Sport (RED-S) bezeichnet, untergräbt genau die physiologischen Anpassungen, die VO2max-Training eigentlich auslösen soll. Hormonelle Dysregulation, reduzierte Erholungskapazität und im Extremfall Knochendichteverlust sind mögliche Folgen. Wenn du seit Monaten hart trainierst, zu wenig isst und stagnierst oder dich sogar verschlechterst, ist RED-S ein Feld, das du ernst nehmen solltest. Einen ausführlichen Artikel dazu findest du im Knowledge Lab, hier nur der kurze Hinweis: Energieverfügbarkeit ist eine Voraussetzung für Trainingsanpassung, kein optionales Extra.

Unzureichende Regeneration

Hochintensives Intervalltraining belastet nicht nur Herz-Kreislauf-System und Muskulatur, sondern auch dein autonomes Nervensystem erheblich. Die Erholung nach einer echten 4x4-Einheit dauert länger als nach einer vergleichbar langen lockeren Einheit, selbst wenn sich das subjektiv nicht sofort so anfühlt. Wird diese Erholungszeit systematisch unterschritten, kippt der Trainingseffekt von Anpassung in Richtung Übertraining, mit sinkender statt steigender Leistungsfähigkeit als Resultat. Das ist der Grund, warum das Helgerud-Protokoll bewusst limitiert ist und warum in der Praxis 1 bis 2 Einheiten pro Woche der sinnvolle Rahmen sind, nicht mehr.

Trainingspause und VO2max-Verlust

Die Kehrseite gilt genauso: VO2max ist ein Anpassungszustand, kein dauerhaft fixierter Wert. Der Übersichtsartikel von Neufer aus dem Jahr 1989 bestätigt, dass signifikante VO2max-Rückgänge bereits innerhalb von 2 bis 4 Wochen Trainingspause auftreten, deutlich früher, als viele Athlet:innen annehmen (Neufer, 1989). Bei fortgesetzter Trainingspause über diesen Zeitraum hinaus deutet der Trend in der Literatur auf weitere Verluste hin, ohne dass sich daraus ein exakter Wert für längere Pausenzeiten ableiten ließe. Für dich heißt das praktisch: Konsistenz über die Saison schlägt punktuelle Spitzenbelastung, und längere unterbrechungsfreie Trainingsphasen sind für den Erhalt deiner VO2max mindestens so wichtig wie einzelne harte Einheiten.

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VO2max messen: von der Wearable-Schätzung bis zum Labortest

Der genaueste Weg, deine VO2max zu bestimmen, bleibt ein Belastungstest im Labor oder in einer sportmedizinischen Praxis, kombiniert mit spiroergometrischer Messung der Atemgase. Hier wird die VO2max direkt gemessen, nicht geschätzt, und du bekommst gleichzeitig Daten zu deinen Trainingsbereichen, die weit über den reinen VO2max-Wert hinausgehen.

GPS-Uhren von Garmin, Polar oder Wahoo schätzen die VO2max indirekt aus der Beziehung zwischen Herzfrequenz und Pace beziehungsweise Leistung während deiner Läufe oder Radeinheiten. Diese Schätzung ist praktisch, aber sie reagiert träge auf echte physiologische Verbesserungen. In der Praxis heißt das: Wenn du 6 bis 8 Wochen konsequent 4x4-Einheiten absolvierst und die angezeigte Wearable-Zahl sich kaum oder gar nicht bewegt, ist das keine verlässliche Aussage darüber, ob sich deine tatsächliche VO2max verbessert hat. Diese Algorithmen sind auf Stabilität und breite Populationen kalibriert, nicht auf die Sensitivität, kurzfristige Trainingseffekte bei bereits gut trainierten Athlet:innen präzise abzubilden. Lass dich von einer stehenden Wearable-Zahl also nicht entmutigen, solange dein Training und deine Leistungsdaten in die richtige Richtung zeigen.

Der Cooper-Test, ein 12-minütiger Lauf mit maximaler Distanz, ist der klassische Feldtest zur VO2max-Schätzung über eine validierte Formel aus der zurückgelegten Strecke. Er ist einfach durchzuführen, ohne Labor oder Gerät, aber die Genauigkeit hängt stark von Pacing-Erfahrung und Tagesform ab. Wenn du ohne Laborzugang einen groben, aber selbst durchführbaren Anhaltspunkt willst, ist er eine sinnvolle Option, für präzises Tracking über Monate ist er weniger geeignet als wiederholte Labortests unter vergleichbaren Bedingungen. Mit unserem VO2max-Rechner bekommst du eine schnelle Orientierung.

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Studienübersicht