Training mit freien Gewichten oder Maschinen? Das ist hier die Frage

Claudio Viecelli

28.5.2025

Hantelbank und freie Gewichte oder Maschinen mit geführten Bewegungen? Wie trainierst du effektiver und gesünder? Was in Gyms zu hitzigen Diskussionen führen kann, will ich hier nüchtern und wissenschaftlich betrachten.

Die Frage, ob Training mit freien Gewichten oder maschinenbasiert effektiver ist, gibt es gleich lange wie Kraftgeräte. Die Antworten von Trainern, Athleten und Sportbegeisterten sind so vielfältig wie Aprilwetter. Ich versuche, das Thema systematisch zu betrachten und ein Verständnis für die Fragestellung und deren Beantwortung zu erarbeiten.

Mit freien Gewichten sind in diesem Artikel Hanteln und Langhanteln gemeint, die eine beliebige Masse besitzen. Maschinen werden als Geräte definiert, die (meist) einen Gewichtsblock haben und einen Stift zur Wahl des Trainingswiderstands besitzen. Meistens werden Übungen auf Kraftgeräten in einer festen Bewegungsebene durchgeführt, während dies bei freien Gewichten flexibler ist und eine grössere Variation im Hebelarm mit sich bringt.

Wo besteht das grössere Verletzungsrisiko?

Betrachten wir zunächst mal das Verletzungsrisiko. Das American College of Sports Medicine argumentiert damit, dass die Anforderungen an die Technik bei maschinenbasiertem Training geringer sind und somit auch das Verletzungsrisiko tiefer ist [1].

Kerr und sein Forschungsteam untersuchten trainingsassoziierte Verletzungen von Personen, die zwischen 1990 und 2007 in den USA eine Notfallaufnahme aufsuchten [2]. In diesem Zeitraum wurden etwa 970 801 Unfälle gemeldet. Das Durchschnittsalter der Patienten war 27.6 Jahre (Alterspanne: 6 – 100 Jahre), wovon 82.3% der Fälle Männer waren. Mit 25.3% war der Oberkörper, gefolgt vom Unterkörper mit 19.7% der Fälle, die meist verletzte Körperregion.

Die Forscher haben ebenfalls die Verletzungshäufigkeit nach Trainingsgerät untersucht. Dabei machten freie Gewichte den grössten Anteil an Verletzungen aus mit 90.4%. 33.6% waren Handverletzungen, gefolgt von 33.5% Fussverletzungen. Die Verletzungen resultierten mit 65.5% hauptsächlich aus dem Fallenlassen der Gewichte und den damit verbundenen Verletzungen. 10.4% der Verletzungen resultieren aus dem Einklemmen von Körperteilen zwischen den Gewichten, 9.8% Selbstverletzungen, 7.9% Überbelastung, 3.3% Stürzen und 3.1% resultierten aus Heben-/Zugsverletzungen. Die eigentliche Übungsausführung trug also nicht zum Verletzungsrisiko bei, sondern das Herabfallen von Gewichten.

Ob freie Gewichte wirklich gefährlicher sind in der Ausführung der Übung darf zumindest hinterfragt werden. Longitudinale Studien, die einen kausalen Zusammenhang zwischen der Ausführung einer Übung mit freien Gewichten oder maschinenbasiert auf ihr Verletzungsrisiko hin untersuchten, sind mir keine bekannt. Daher bezweifle ich, dass es wirklich einen Unterschied im Verletzungsrisiko gibt.

Vor- und Nachteile von freien Gewichten

Einer der grössten Vorteile von freien Gewichten wie Hanteln oder Langhalten liegt auf der Hand und das ist der Kostenfaktor. Da mit Hanteln zahlreiche verschiedene Übungen gemacht werden können, sind sie viel kosteneffizienter als Kraftgeräte, die meist auf eine oder wenige Muskelgruppe beschränkt sind. Ein weiterer Punkt ist, dass Hanteln keine Limitationen in Bezug auf Körperrelationen haben und somit das komplette Spektrum an Körpergrösse, Bein-, Armlängen etc. abdecken können. Weiter sind sie in gewissen Sportarten wie Powerlifting oder beim Gewichtheben im olympischen Stil unentbehrlich und aufgrund der Spezifität nicht durch Maschinen ersetzbar.

Die durch die Gravitation verursachte Kraft führt dazu, dass Hanteln nur einen Widerstand in der vertikalen Ebene, also senkrecht zur Erde, erzeugen können. Daher können freie Gewichte nur in dieser Richtung einen Widerstand gegen die Bewegung des Körpers bilden. Das muss bei der Positionierung des Körpers für die Ausführung einer Übung entsprechend berücksichtigt werden. Gewisse Übungen wie z.B. die Leg Extension, Leg Curls und/oder Rotationsbewegungen des Oberkörpers sind daher mit freien Gewichten schwierig abzubilden.

Vor- und Nachteile von Kraftgeräten

Kraftgeräte haben eine breite Akzeptanz und sind weniger abschreckend, gerade bei älteren Personen im Vergleich zu freien Gewichten. Wie oben erwähnt, ermöglichen sie ein Training praktisch aller Muskelgruppen.

Der Faktor Kosten ist als Nachteil zu sehen. Ob Maschinen auch mehr Platz als ein Hantelset und die dazugehörigen Hantelbänke und/oder Gewichtsscheiben benötigen, kann diskutiert werden. Weiter zu erwähnen ist auch der Umstand, dass Kraftgeräte mittels eines Exzenters eine Kraftkurve abbilden, die nicht der physiologischen Kraftkurve entsprechen muss [3].

Muskuläre Überlegungen

Ein Merkmal der Muskulatur ist, dass sie Kraft erzeugen kann. Woher der extern auferlegte Widerstand kommt, von freien Gewichten oder von einem Kraftgerät, spielt keine Rolle.

Krafttraining mit freien Gewichten erfordert eine grössere Koordination der Muskeln, da die Instabilität der freien Gewichte ausgeglichen werden muss [4]. In Muskeln, die zusammenarbeiten, um eine gemeinsame Bewegung auszuführen, wurde im Vergleich zu maschinenbasiertem Training eine höhere elektrische Aktivität im Muskel beobachtet [5,6]. Dieselbe Beobachtung machte ein Forschungsteam rund um Schwanbeck [7], das die elektrischeAktivität in den Beinmuskeln während Kniebeugen an der Langhantel im Vergleich zu Kniebeugen an der Smith-Maschine untersuchte. Folgt dieser höheren myoelektrischen Aktivität auch ein grösseres Muskelwachstum?

Die Antwort lautet nein, respektive kann die Frage nicht eindeutig beantwortet werden. Dies rührt hauptsächlich daher, dass es keine Langzeitstudien gibt, die einen kausalen Zusammenhang zwischen der myoelektrischen Aktivität und Hypertrophie zeigen und der Interpretation und Schlussfolgerungen von Oberflächenelektromyographie-Messungen [8,9]. Die grössere myoelektrische Aktivität kann auch durch die höhere Anforderung an die Stabilisierung der Hanteln zustande kommen [6,10].

Sprechen wir über die Stabilisierung und treffen folgende Annahmen: Die zu bewegende Masse für eine Übung sei identisch. Einmal wird sie durch Hanteln und einmal durch eine Maschine abgebildet. Bei welcher Übung verrichten wir sehr wahrscheinlich mehr mechanische Arbeit? Bei der maschinenbasierten Übung [7,11]. Der Körper priorisiert Stabilität und stellt diese über die Kraftentwicklung [12,13]. Das heisst also, dass hohe Anforderungen an eine Stabilisierung während einer Krafttrainingsübung die Kraft negativ beeinflussen. Einfacher gesagt, der Körper braucht mehr Energie für eine stabile Haltung als für die eigentliche Übung. Ist die Stabilität durch die Maschine gegeben, kann er die ganze Kraft in die Übung inverstieren.

Was jetzt? Freie Gewichte oder Maschinen?

Krafttraining – mit freien Gewichten oder Maschinen – führt zur Erhöhung von Kraft und Muskelmasse. Jetzt hallen bereits die Argumente der Verfechter von freien Gewichten in meinem Kopf. Sie argumentieren, dass Training mit freien Gewichten viel funktioneller sei und einen höheren Übertrag in den Alltag hätte. Die Abneigung gegen Geräte geht zum Teil so weit, dass explizit davon abgeraten wird.

Um ein Verständnis zu entwickeln, betrachten wir das Kniegelenk. Dieses kann gebeugt oder gestreckt werden. Für die Streckung des Kniegelenks ist der M. quadriceps femoris (der vordere Oberschenkelmuskel) verantwortlich. Er wird von vier Muskelköpfen gebildet. Über die Patellarsehnen ist er mit der Patella verbunden. Diese wiederum ist über das Ligamentum patellae mit der Tibia, also dem Unterschenkelknochen verbunden. Die durch die Kontraktion des M. quadriceps femoris verursachte Zugkraft, die an der Patella angreift, wird das Bein gestreckt. Die Funktion dieses Muskels ist es also, das Bein zu strecken.

Der M. quadriceps femoris kann gezielt auf der Leg Extension, also der Beinstreckermaschine trainiert werden. Wieso sollte dieses gezielte Training jetzt nicht-funktional sein? Aufgrund der von Muskeln geleisteten Volumenarbeit, geht die Vergrösserung des Muskelquerschnitts auch mit einer Erhöhung der Kraft einher. Auch wenn diese nicht im Verhältnis 1:1 ist [14,15]. Wenn jetzt Krafttraining die Kraft und Muskelmasse erhöht und somit einen Beitrag zur entsprechenden Funktion, also dem Strecken des Beines, leistet, muss sich dies doch auch in Alltagsfunktionen äussern?

Studien zeigen gleiche Effizienz

Bei älteren Personen wird die Kraft in den Beinen durch den sogenannten Chair stand test oder sit-to-stand Test gemessen. Hierzu werden die Personen gebeten so rasch wie möglich von einem Stuhl aufzustehen, ohne der Zuhilfenahme der Arme. Dabei wird die Zeit gemessen. Dies wurde unter anderem in einer Studie mit Senioren über 65 Jahren [16] untersucht. Dabei wurden 17 Personen zwischen 65 und 75 Jahren und 12 Personen, die über 85 Jahre alt waren in die Studie eingeschlossen. 12 Wochen wurde dabei ein Ganzkörperkrafttraining absolviert. Für die Beine wurde auf der Beinpresse und der Leg Extension trainiert. Dies dreimal die Woche. Das maschinenbasierte Krafttraining bei beiden Gruppen hat dazu geführt, dass die Zeit, die die Personen benötigt haben, um von einem Stuhl aufzustehen, höchst signifikant (P < 0.001) abgenommen hat. Dies aufgrund der Zunahme der Kraft bei beiden Altersgruppen ohne signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen (P > 0.05).

Beim Vergleich zwischen freien Gewichten und konventionellen Geräte, variierte ein Forschungsteam aus Spanien lediglich die Ausführung, also mit freien Gewichten oder maschinenbasiert [17]. Die restlichen Trainingsdeskriptoren waren zwischen den Modalitäten identisch. Gemessen wurden die Kraft, das Muskelwachstum und die Gelenkbeschwerden bei 38 trainierten Männern über einen Zeitraum von 8 Wochen. Dabei wurde drei Mal pro Woche trainiert. Beide Gruppen erhöhten höchst signifikant ihre Kraft (P < 0.001) ohne Unterschiede zwischen den Gruppen (P > 0.216). Dasselbe Ergebnis widerspiegelte sich bei der Hypertrophie ohne signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen (P > 0.05). Auch bei den Gelenkbeschwerden wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen (P > 0.144) festgestellt. Das Training mit freien Gewichten oder mit Maschinen war also gleichermassen effektiv. Zum gleichen Schluss kommt ein kürzlich erschienenes systematisches Review und Meta-Analyse [18].

Fazit

Beide Trainingsformen oder -modalitäten erhöhen Kraft und Muskelmasse und sind gleichermassen effektiv. Die Wahl der Modalität ist daher von persönlichen Vorlieben oder Trainingszielen abhängig. Das Training auf instabilen Unterlagen macht für Athleten mehrerer Sportarten Sinn. Daher ist eine Kombination von beiden Trainingsformen ebenfalls zielführend. Die Argumentation, dass die eine Trainingsform einer anderen überlegen sei, ist dahingehend zu entkräften, dass der Muskel den Ursprung der extern wirkenden Kraft nicht kennt. Das einzige, was der Muskel will, ist ein Drehmoment erzeugen. Werden Anforderungen an die Stabilisation gestellt, gehen diese zu Lasten der Kraftentwicklung.

Ebenfalls sei hier auch nochmals dezidiert gesagt, dass ältere Personen stark von (maschinenbasierten) Krafttraining profitieren. Da es koordinativ einfacher ist, kann Training mit Maschinen für Senioren eine Erleichterung beim Einstieg ins Krafttraining darstellen.

Referenzen

1. ACSM, American College of Sports Medicine. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc. United States; 2009;41: 687–708. doi:10.1249/MSS.0b013e3181915670

2. Kerr ZY, Collins CL, Dawn Comstock R. Epidemiology of Weight Training-Related Injuries Presenting to United States Emergency Departments, 1990 to 2007. Am J Sports Med. SAGE Publications Inc.; 2010;38: 765–771. doi:10.1177/0363546509351560

3. Folland J, Morris B. Variable-cam resistance training machines: Do they match the angle - Torque relationship in humans? J Sports Sci. 2008;26: 163–169. doi:10.1080/02640410701370663

4. Saeterbakken AH, Fimland MS. Muscle force output and electromyographic activity in squats with various unstable surfaces. J Strength Cond Res. 2013;27: 130–136. doi:10.1519/JSC.0b013e3182541d43

5. Lander JE, Bates BT, Sawhill JA, Hamill J. A comparison between free-weight and isokinetic bench pressing. Med Sci Sports Exerc. 1985;17: 344–353. doi:10.1249/00005768-198506000-00008

6. Tillaar R van den, Larsen S. Kinematic and EMG Comparison Between Variations of Unilateral SquatsUnder Different Stabilities. Sport Med Int Open. Thieme Medical Publishers; 2020;4: E59. doi:10.1055/A-1195-1039

7. Schwanbeck S, Chilibeck PD, Binsted G. A comparison of free weight squat to Smith machine squat using electromyography. J Strength Cond Res. 2009;23: 2588–2591. doi:10.1519/JSC.0B013E3181B1B181

8. Vigotsky AD, Halperin I, Trajano GS, Vieira TM. Longing for a Longitudinal Proxy_ Acutely Measured Surface EMG Amplitude is not a Validated Predictor of Muscle Hypertrophy. Sport Med. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH; 2022;52: 193–199. doi:10.1007/S40279-021-01619-2/FIGURES/1

9. Vigotsky AD, Halperin I, Lehman GJ, Trajano GS, Vieira TM. Interpreting Signal Amplitudes in Surface Electromyography Studies in Sport and Rehabilitation Sciences. Front Physiol. Frontiers Media SA; 2017;8: 985. doi:10.3389/FPHYS.2017.00985

10. Miller WM, Barnes JT, Sofo SS, Wagganer JD. Comparison of Myoelectric Activity During a Suspension-Based and Traditional Split Squat. J Strength Cond Res. NSCA National Strength and Conditioning Association; 2019;33: 3236–3241. doi:10.1519/JSC.0000000000003338

11. Cotterman ML, Darby LA, Skelly WA. Comparison of muscle force production using the Smith machine and free weights for bench press and squat exercises. J Strength Cond Res. 2005;19: 169–176. doi:10.1519/14433.1

12. Anderson K, Behm DG. Trunk muscle activity increases with unstable squat movements. Can J Appl Physiol. Human Kinetics Publishers Inc.; 2005;30: 33–45. doi:10.1139/h05-103

13. Behm D, Colado JC. The effectiveness of resistance training using unstable surfaces and devices for rehabilitation. Int J Sports Phys Ther. North American Sports Medicine Institute; 2012;7: 226–41. Available: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22530196%0Ahttp://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=PMC3325639

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15. Verdijk LB, Van Loon L, Meijer K, Savelberg HHCM. One-repetition maximum strength test represents a valid means to assess leg strength in vivo in humans. https://doi.org/101080/02640410802428089. Routledge ; 2009;27: 59–68. doi:10.1080/02640410802428089

16. Marzuca-Nassr GN, Alegría-Molina A, SanMartín-Calísto Y, Artigas-Arias M, Huard N, Sapunar J, et al. Muscle Mass and Strength Gains Following Resistance Exercise Training in Older Adults 65–75 Years and Older Adults Above 85 Years. Int J Sport Nutr Exerc Metab. Human Kinetics; 2023;1: 1–9. doi:10.1123/IJSNEM.2023-0087

17. Hernández-Belmonte A, Martínez-Cava A, Buendía-Romero Á, Franco-López F, Pallarés JG. Free-Weight and Machine-Based Training Are Equally Effective on Strength and Hypertrophy: Challenging a Traditional Myth. Med Sci Sport Exerc. Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health); 2023; doi:10.1249/MSS.0000000000003271

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Claudio Viecelli

Biologe

viecelli@imsb.biol.ethz.ch

Molekular- und Muskelbiologe. Forscher an der ETH Zürich. Kraftsportler.

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