Kalorie

Kalorie (von lat. calor, Wärme) ist eine seit dem 1. Januar 1978 nicht mehr gebräuchliche Einheit der Energie, insbesondere der Wärmemenge W. Sie wurde durch das Joule abgelöst. Die Einheit der Kalorie ist cal. Trotz der Umstellung auf Joule werden Brennwerte von Nahrungsmitteln nach wie vor in Kalorien bzw. Kilokalorien angegeben.

Inhaltsverzeichnis

1 Definition

2 Umrechnung

3 Anwendung in der Ernährungslehre

3.1 Beispiele für Lebensmittel
3.2 Kalorienverbrauch
3.3 Kalorienzählen zum Abnehmen?

4 Weblinks

Definition

Während die SI-Einheit Joule stets denselben, eindeutigen Wert besitzt, wurden unterschiedliche Werte für den Betrag einer Kalorie festgelegt. Diese sind teilweise als Messergebnis definiert, wie zum Beispiel:

die Wärmemenge, die bei normalem atmosphärischen Druck von 1013 hPa benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 14,5 °C auf 15,5 °C zu erwärmen
die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 4 °C auf 5 °C zu erwärmen
die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 19,5 °C auf 20,5 °C zu erwärmen
die durchschnittliche Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser zwischen 0 °C und 100 °C um 1 Kelvin zu erwärmen

Andere Definitionen geben den Zahlenwert im Verhältnis zu einer anderen Maßeinheit an:

Im Jahr 1929 wurde auf der International Steam Table Conference in London eine Internationale Kalorie als 1/860 einer Internationalen Wattstunde definiert. Mit der Einführung des absoluten Einheitensystems für elektrische Maßeinheiten änderte sich dieser Wert auf 1/859,858 Wattstunden (etwa 4,18674 J)
Die thermochemische Kalorie wurde 1953 vom National Bureau of Standards der Vereinigten Staaten als 4,184 J definiert
Auf der Fifth International Conference on the Properties of Steam 1956 in London wurde eine Internationale Kalorie als 4,1868 J festgelegt. Die Zahl wurde gewählt, weil sie einfach durch 9 teilbar war und somit Umrechnungen zwischen den kg-°C- und Btu/Pound-°F-Systemen erleichterte

Umrechnung

Hier die Umrechnung Kalorie in Joule und zurück für die wichtigsten Definitionen:

1 cal_IT (international)	= 4,1867 J;	1 J = 0,23885 cal_IT
1 cal_th (thermochemisch)	= 4,185 J;	1 J = 0,23901 cal_th
1 cal₁₅ (14,5–15,5 °C)	= 4,18580 J;	1 J = 0,23890 cal₁₅

Energieeinheiten und Umrechnungsfaktoren
von / nach	Joule	Kilowattstunde	Elektronenvolt	Kilopondmeter	Kalorie
1 J = 1 kg·m²/s² =	1	0,278 ·10⁻⁶	6,241 ·10¹⁸	0,102	0,239
1 kW·h =	3,6 ·10⁶	1	22,5 ·10²⁴	0,367 ·10⁶	0,860 ·10⁶
1 eV =	0,1602 ·10⁻¹⁸	44,5 ·10⁻²⁷	1	16,3 ·10⁻²¹	33,8 ·10⁻²¹
1 kp·m =	9,80665	2,72 ·10⁻⁶	0,613 ·10¹⁸	1	2,34
1 cal =	4,1868	1,163 ·10⁻⁶	0,261 ·10¹⁸	0,427	1

Anwendung in der Ernährungslehre

In der Ernährungslehre wurde früher die Kalorie zur Angabe des Brennwerts von Lebensmitteln verwendet, heute dagegen hauptsächlich Joule. In Tabellen findet man oft beide Angaben.

Manchmal wird im Ernährungsbereich die Bezeichnung Kalorie gleichbedeutend mit Kilokalorie benutzt. So meint die Aussage: "Ein Gramm Fett enthält 9,3 Kalorien" eigentlich 9,3 kcal, also 9300 Kalorien. Dies rührt von der Definition einer "Kilogramm Kalorie" (kilogramm calorie, Einheitenzeichen C) im amerikanischen Raum her. Diese Einheit ist dort jedoch auch obsolet. Möglich ist auch eine Sprachänderung durch Verkürzung (Auslassung des ersten Teils), die dadurch zustande kam, dass "Kilo" nicht mehr als Modifikator der Maßeinheit wahrgenommen wurde und "Kalorie" werbewirksamer ist als "Kilokalorie".

Beispiele für Lebensmittel

Der Nährwert von Lebensmitteln beträgt in Kilokalorien:

1 Gramm Kohlenhydrate = 4,1 kcal
1 Gramm Eiweiß = 4,1 kcal
1 Gramm Fett = 9,3 kcal

und in Kilojoule

1 Gramm Kohlenhydrate = 17 kJ
1 Gramm Eiweiß = 17 kJ
1 Gramm Fett = 38 kJ

Bei Lebensmitteln wird, besonders in der Werbung, fälschlich oft von Kalorien gesprochen, obwohl Kilokalorien gemeint sind.

Kalorienverbrauch

Hier sind einige Beispiele aufgelistet vom Kalorienverbrauch. Alle Werte sind in kcal/h angegeben:

Liegen: 68 (285 kJ)
Stehen mit anlehnen: 71
Sitzen: 72
unanstrengendes Stehen: 75
straffes Stehen: 78
horizont. Gehen mit ca. 3,6 km/h: 210
horizont. Marsch mit ca. 6 km/h: 350
Fahrradfahren mit ca. 15 km/h: 380
Schwimmen: 640

Grundumsatz im Mittel: m.: 1700 kcal (7100 kJ); w.: 1500 kcal (6300 kJ)

Merksatz: Eine Kilokalorie entspricht der Menge an Energie, die notwendig ist um ein Kilogramm Wasser um ein Grad Celsius zu erwärmen.

Somit dient dieser Wert auch als feste Konstante = Wärmekoeffizient (K-Wert) in der Wärmelehre Wasser = 4,19K

Beispiel: 1 Liter Mineralwasser mit einer Temperatur von 7°C zu trinken (also auf 37°C zu erwärmen) bedeutet für den Körper einen Energieaufwand von exakt 30 Kalorien(KKal) oder 125,6 KJ oder 0,035 KWh

Brennwert Beispiel: Der Brennwert einer Tafel Schokolade (530 Kalorien) würde ausreichen, um 530 Liter Wasser um 1°C zu erhitzen

Kalorienzählen zum Abnehmen?

1930 wurde von zwei Medizinern der Michigan Universität (USA) die Idee veröffentlicht, dass zu kalorienreiche Ernährung zu Fettleibigkeit führt. Obwohl diese Aussage nur auf wenigen und zu kurzen Beobachtungen basierte, wurde sie innerhalb kürzester Zeit als unumstößlich übernommen. Auch als die beiden Mediziner, einige Jahre später und nach weiteren Studien, selber Bedenken gegenüber ihrer These äußerten, wurden sie nicht mehr beachtet, denn ihre Theorie hatte bereits ihren Platz in den Studienplänen gefunden.

Problematisch ist die Betrachtung der Kalorien vor allem deshalb, weil die Bestimmung des Kalorieninhalts im Labor (Verbrennung, um die enthaltene Wärmemenge zu bestimmen) nicht der Verwertung der Kalorien im Körper entspricht. So kann der Körper nicht einfach alle Lebensmittel "verbrennen", sondern nur wenige Stoffe direkt verwerten. Kohlenhydrate zum Beispiel werden nur als Glukose verwertet und ungesättigte Fette müssen erst in gesättigte Fette umgewandelt werden.

Im Jahre 2004 wurde durch Berechnungen von Richard Feinman von der Staats-Universität in Brooklyn und seinem Kollegen Eugene Fine bestätigt, dass verschiedene Nährstoffe dem Körper trotz gleichen Kaloriengehalts unterschiedliche Energiemengen liefern. So werde bei Eiweißen viel mehr Energie in Wärme überführt als bei Kohlenhydraten und stehe daher dem Körper nicht mehr zur Verfügung. Quelle: www.Wissenschaft.de