Am Anfang eines schnellen Zehn-Kilometer-Laufs fühlt sich der Schritt meist noch leicht an. Der Fuß setzt auf, die Wade spannt, der Körper wird nach vorn katapultiert. Kilometer für Kilometer wiederholt sich derselbe Ablauf.
 
Nur ist es am Ende offenbar nicht mehr ganz derselbe.
 
Wenn die Wadenmuskulatur ermüdet, verändert der Körper die Arbeitsteilung im Bein. Das Sprunggelenk trägt weniger zur Vorwärtsbewegung bei, das Knie übernimmt mehr. Was sich von außen häufig nur als etwas schwererer Schritt erkennen lässt, ist biomechanisch eine erstaunlich fein abgestimmte Kompensation.
 
Eine am 7. September 2026 in Medicine & Science in Sports & Exercise veröffentlichte Studie liefert dafür nun einen wichtigen experimentellen Hinweis. Zwölf trainierte männliche Läufer liefen auf einem instrumentierten Laufband in ihrem persönlichen 10-Kilometer-Renntempo. Zunächst mit frischer Muskulatur, anschließend nach einer gezielten Ermüdung der Wadenmuskeln. Die maximale Kraft der Plantarflexoren war danach um ungefähr 24 Prozent reduziert. Das entspricht einer Größenordnung, wie sie nach einer sehr anstrengenden Laufbelastung auftreten kann.
 
Das Ergebnis war deutlich: Die positive mechanische Arbeit am Sprunggelenk nahm ab, während sie am Knie zunahm. Der Anteil des Sprunggelenks sank um etwa vier Prozentpunkte, der des Knies stieg um rund drei Prozentpunkte. An der Hüfte änderte sich die positive Arbeit nicht signifikant.
 
Der Körper verliert also nicht einfach Leistung.
 
Er verteilt sie neu.
 
Warum die Wade beim Laufen so wichtig ist
 
Mit „Wade“ ist biomechanisch mehr gemeint als der Muskel, der nach einem harten Rennen irgendwann zieht.
 
Eine zentrale Rolle spielen die Plantarflexoren, insbesondere Soleus und Gastrocnemius. Gemeinsam mit der Achillessehne bilden sie eine Muskel-Sehnen-Einheit, die beim Laufen große Kräfte aufnehmen, elastische Energie speichern und beim Abdruck wieder freisetzen kann.
 
Gerade diese Kombination macht den Bereich um Sprunggelenk und Achillessehne für effizientes Laufen interessant. Ein Teil der Energie, die beim Bodenkontakt aufgenommen wird, kann über elastische Strukturen zurückgewonnen werden. Der Körper muss also nicht jeden Schritt ausschließlich durch aktive Muskelarbeit erzeugen.
 
Das ist einer der Gründe, warum Wissenschaftler seit Jahren untersuchen, was passiert, wenn diese Strukturen mit zunehmender Laufdauer ermüden.
 
Bereits 2018 zeigte eine Untersuchung der Deutschen Sporthochschule Köln mit 25 Langstreckenläufern ein auffälliges Muster. Die Teilnehmer absolvierten einen nahezu maximalen Zehn-Kilometer-Lauf auf dem Laufband. Im Verlauf des Rennens sank die positive Arbeit am Sprunggelenk, während Knie und Hüfte mehr beitrugen. Bei Freizeitläufern war diese Verschiebung stärker ausgeprägt als bei den leistungsorientierten Läufern.
 
Damals blieb allerdings eine entscheidende Frage offen.
 
War tatsächlich die ermüdende Wadenmuskulatur dafür verantwortlich?
 
Diesmal wurde die Wade gezielt müde gemacht
 
Genau hier setzt die neue Untersuchung an.
 
Statt zwölf Läufer erst zehn Kilometer bis zur Ermüdung laufen zu lassen, erzeugten die Forscher die Ermüdung gezielt. Die Teilnehmer absolvierten wiederholte beidbeinige Wadenhebungen, bis die maximale Kraft ihrer Plantarflexoren um ungefähr ein Viertel abgesunken war.
 
Anschließend liefen sie für jeweils 30 Sekunden in ihrem individuellen 10-Kilometer-Renntempo.
 
Währenddessen erfassten ein dreidimensionales Motion-Capture-System und das mit Kraftmessplatten ausgestattete Laufband, wie viel mechanische Arbeit Sprunggelenk, Knie und Hüfte während der Stützphase leisteten.
 
Das ist methodisch interessant, weil damit ein einzelner Faktor isoliert werden konnte.
 
Die Forscher mussten nicht spekulieren, ob nach acht Kilometern vielleicht auch die Oberschenkel, die Hüfte, das Herz-Kreislauf-System oder schlicht die Motivation nachgelassen hatten. Sie konnten gezielt prüfen, was passiert, wenn vor allem jene Muskelgruppe müde wird, die für den Abdruck eine wesentliche Rolle spielt.
 
Und genau dann wanderte ein Teil der mechanischen Arbeit nach oben.
 
Das Knie springt ein
 
Der Begriff „positive Gelenkarbeit“ klingt zunächst abstrakt.
 
Gemeint ist vereinfacht die mechanische Energie, die rund um ein Gelenk erzeugt wird, wenn der Körper sich während des Laufens vorwärtsbewegt. Sinkt dieser Beitrag an einer Stelle, muss die notwendige Gesamtarbeit nicht zwangsläufig ebenfalls im selben Umfang sinken. Andere Strukturen können einen Teil davon übernehmen.
 
Genau das geschah in der Studie.
 
Nach der Waden-Ermüdung erzeugte das Sprunggelenk weniger positive Arbeit. Das Knie steuerte mehr bei. Die Hüfte blieb weitgehend unverändert.
 
Biomechaniker sprechen dabei von einer Verlagerung von distal nach proximal. Die Arbeit wandert also gewissermaßen vom körperferneren Sprunggelenk in Richtung des körpernäheren Knies.
 
Das bedeutet allerdings nicht, dass der Körper plötzlich „falsch“ läuft.
 
Im Gegenteil. Wahrscheinlich zeigt sich darin eine seiner großen Stärken.
 
Wenn ein Teil des Systems nachlässt, verändern andere Teile ihre Aufgabe, damit Geschwindigkeit und Bewegung möglichst lange aufrechterhalten werden können.
 
Der schwere Schritt am Ende eines Rennens ist deshalb nicht einfach derselbe Schritt mit weniger Kraft.
 
Der Körper organisiert ihn teilweise neu.
 
Mehr Kniearbeit bedeutet nicht automatisch mehr Knieverletzungen
 
An dieser Stelle liegt eine naheliegende Fehlinterpretation.
 
Wenn das Knie bei ermüdeter Wade mehr Arbeit übernimmt, könnte man daraus schließen, dass dadurch automatisch das Verletzungsrisiko am Knie steigt.
 
Das lässt sich aus der Studie nicht ableiten.
 
Mechanische Arbeit ist keine direkte Messung von Gelenkverschleiß, Knorpelbelastung oder Verletzungswahrscheinlichkeit. Die Untersuchung erfasst, wo innerhalb der Bewegung Energie erzeugt wird. Sie hat weder Knieschmerzen noch Überlastungsverletzungen untersucht.
 
Auch ein aktueller systematischer Review zur Biomechanik unter Lauf-Ermüdung beschreibt zwar regelmäßig Veränderungen wie geringere Sprunggelenksleistung, längere Bodenkontaktzeiten und eine teilweise Verlagerung der Arbeit in Richtung Knie und Hüfte. Die Autoren betonen jedoch, dass daraus abgeleitete Verletzungsmechanismen zunächst theoretisch bleiben.
 
Das ist ein wichtiger Unterschied.
 
„Das Knie arbeitet mehr“ klingt schnell nach „das Knie wird stärker geschädigt“.
 
Wissenschaftlich sind das zwei verschiedene Aussagen.
 
Und was machen die Superschuhe?
 
Die zweite Frage der neuen Studie dürfte besonders viele Wettkampfläufer interessieren.
 
Kann moderne Schuhtechnik verhindern, dass die Arbeit bei müder Wade Richtung Knie wandert?
 
Die Teilnehmer liefen deshalb sowohl in einem klassischen Trainings- beziehungsweise Wettkampfschuh als auch in einem Modell mit Advanced Footwear Technology. Darunter versteht man moderne Konstruktionen mit hochreaktivem Schaum, steifer Platte und ausgeprägter Sohlengeometrie. In der vorausgegangenen Veröffentlichung derselben Versuchsreihe wurden ein Brooks Hyperion Tempo und ein ASICS Metaspeed Sky+ verwendet.
 
Die Antwort fiel überraschend eindeutig aus.
 
Nein, zumindest nicht in diesem Versuch.
 
Die Ermüdung führte unabhängig vom Schuh zu derselben grundlegenden Verschiebung: weniger Arbeit am Sprunggelenk, mehr am Knie. Zwischen konventionellem Schuh und Advanced Footwear Technology bestand kein signifikanter Unterschied darin, wie die Waden-Ermüdung diese Verlagerung beeinflusste.
 
Das bedeutet nicht, dass Superschuhe wirkungslos sind.
 
Ihre Vorteile für die Laufökonomie und Wettkampfleistung sind in anderen Untersuchungen gut dokumentiert. Die aktuelle Arbeit beantwortet eine viel engere Frage: Wenn die Plantarflexoren bereits deutlich ermüdet sind, verhindert ein moderner Wettkampfschuh dann die daraus entstehende Umverteilung der Gelenkarbeit?
 
Offenbar nicht.
 
Der Schuh kann die müde Muskulatur nicht einfach ersetzen.
 
Frühere Studien erzählen allerdings eine etwas kompliziertere Geschichte
 
Interessant wird es, wenn man die neue Arbeit mit älteren Untersuchungen vergleicht.
 
2022 untersuchten Forscher 15 trainierte Männer bei einem Zehn-Kilometer-Lauf in Schuhen mit unterschiedlicher Biegesteifigkeit. In beiden Schuhvarianten verlagerte sich die Gelenkarbeit mit zunehmender Distanz nach proximal. Im steiferen Schuh trat diese Veränderung allerdings später auf. Am Sprunggelenk zeigte sie sich dort erst nach acht Kilometern, im Kontrollschuh bereits nach fünf Kilometern.
 
Das widerspricht der neuen Studie nicht zwingend.
 
Die Fragestellungen unterscheiden sich.
 
In der älteren Untersuchung mussten sich die Waden während des Laufens selbst ermüden. Der Schuh konnte also möglicherweise beeinflussen, wie schnell dieser Zustand entstand.
 
In der neuen Studie wurde die Ermüdung dagegen vorher gezielt erzeugt. Als die Läufer wieder auf das Laufband stiegen, war die Wadenmuskulatur bereits deutlich geschwächt.
 
Man könnte es vereinfacht so ausdrücken:
 
Ein Schuh könnte möglicherweise beeinflussen, wann die Wade müde wird. Ist sie aber erst einmal müde, scheint er die daraus folgende Umverteilung der Arbeit nicht mehr aufzuheben.
 
Das ist derzeit allerdings eher eine plausible Interpretation als eine abschließend bewiesene Erklärung.
 
Was bedeutet das für Kilometer 35 im Marathon?
 
Genau hier sollte man die neue Untersuchung nicht größer machen, als sie ist.
 
Die Teilnehmer liefen nach dem Ermüdungsprotokoll lediglich 30 Sekunden in ihrem 10-Kilometer-Tempo. Sie absolvierten keinen kompletten Wettkampf mit müden Waden.
 
Die Forscher erzeugten zudem eine lokale Ermüdung. Ein Marathonläufer bei Kilometer 35 befindet sich in einer ganz anderen Situation. Dort können gleichzeitig Kohlenhydratspeicher schwinden, Muskelfasern ermüden, die Körpertemperatur steigen, die neuromuskuläre Steuerung nachlassen und zahlreiche weitere Systeme betroffen sein.
 
Auch die Forschung zeigt, dass die Reaktion keineswegs bei allen Läufern identisch ist.
 
Bei 13 gut trainierten männlichen Läufern, die in einer älteren Untersuchung durchschnittlich rund 19 Kilometer in submaximalem Tempo liefen, fand sich beispielsweise keine Verlagerung der positiven Gelenkarbeit vom Sprunggelenk Richtung Knie und Hüfte. Die Autoren folgerten deshalb, dass Trainingszustand, Tempo, Distanz und relative Intensität eine große Rolle spielen.
 
Eine weitere Untersuchung an 50 Freizeitläuferinnen zeigte nach einer ermüdenden Belastung zwar weniger Arbeit am Sprunggelenk und mehr an der Hüfte, aber keine entsprechende Zunahme der positiven Kniearbeit.
 
Der Satz „Wenn die Wade müde wird, übernimmt das Knie“ beschreibt also einen nachgewiesenen Mechanismus unter bestimmten Bedingungen.
 
Er ist kein universelles Gesetz für jeden Läufer und jede Distanz.
 
Sind starke Waden deshalb der Schlüssel für die zweite Rennhälfte?
 
Die Idee liegt nahe.
 
Wenn ermüdende Plantarflexoren dazu führen, dass der Körper Arbeit verlagert, müsste man nur Soleus und Gastrocnemius kräftigen und könnte länger effizient laufen.
 
Ganz so weit reicht die Studie nicht.
 
Sie hat kein Krafttraining untersucht. Sie zeigt deshalb nicht, dass zusätzliche Wadenübungen automatisch die Laufökonomie verbessern, einen Leistungseinbruch verhindern oder Verletzungen reduzieren.
 
Trotzdem besitzt die Frage trainingspraktische Relevanz.
 
Bereits die Kölner Studie von 2018 kam zu der Überlegung, dass leistungsfähigere Muskel-Sehnen-Einheiten am Sprunggelenk für Langstreckenläufer von Vorteil sein könnten. Interessanterweise war die Verlagerung bei den leistungsorientierten Läufern damals schwächer ausgeprägt als bei den Freizeitläufern.
 
Ob das tatsächlich an besser trainierten Plantarflexoren lag, lässt sich daraus jedoch nicht beweisen.
 
Für Läufer spricht ohnehin unabhängig von dieser Studie einiges dafür, die Waden nicht nur als Anhängsel des Lauftrainings zu betrachten. Gerade Soleus und Gastrocnemius leisten bei jedem Schritt erhebliche Arbeit. Krafttraining mit gestrecktem und gebeugtem Knie kann unterschiedliche Anteile dieser Muskulatur ansprechen.
 
Aus zwölf Männern im Labor lässt sich daraus aber noch kein neues Patentrezept für den Marathon ableiten.
 
Die Studie erklärt etwas, das Läufer längst spüren
 
Vielleicht liegt der eigentliche Wert der neuen Untersuchung weniger in einer konkreten Trainingsempfehlung.
 
Sie hilft zu verstehen, warum sich Laufen unter Ermüdung anders anfühlt.
 
Ein Läufer verliert im Verlauf eines harten Rennens nicht einfach gleichmäßig zehn oder zwanzig Prozent seiner Leistungsfähigkeit. Verschiedene Muskelgruppen ermüden unterschiedlich stark. Sehnen, Muskeln und Gelenke ändern ihren Beitrag zur Bewegung. Das Nervensystem versucht gleichzeitig, den eingeschlagenen Rhythmus so lange wie möglich aufrechtzuerhalten.
 
Dadurch verändert sich die innere Organisation eines Schrittes, obwohl dieser von außen noch fast gleich aussehen kann.
 
Genau darin steckt die spannendste Erkenntnis.
 
Der menschliche Laufapparat ist kein Motor mit drei Zylindern namens Sprunggelenk, Knie und Hüfte, die unabhängig voneinander arbeiten. Er ist ein System, das Aufgaben fortlaufend verteilt.
 
Wird ein Teil schwächer, springen andere ein.
 
Das funktioniert erstaunlich gut. Sonst könnten wir einen Zehn-Kilometer-Lauf nicht bis zum Ende annähernd in Wettkampftempo durchhalten.
 
Nur wird jeder Kilometer ein wenig anders produziert.
 
Und wenn sich auf den letzten Kilometern die Wade meldet, ist das Knie möglicherweise längst dabei, einen Teil ihrer Arbeit zu übernehmen.

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Autor und Copyright: Detlev Ackermann, Laufen-in-Koeln

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