Nachschlagewerk, keine Anwendungsempfehlung: Das Profil beschreibt Wirkmechanismus und Studienlage und ersetzt keine ärztliche Beratung. Die Versprechen stammen aus Werbung und Foren und werden hier geprüft, nicht vertreten.

Wirkweise

Evidenzkarte: Koffein

Jede Linie steht für einen publizierten Befund; Linienstil und Farbe zeigen, woher er stammt. Der Filter blendet schwächere Evidenzstufen aus. Quellen: siehe Referenzen.

Koffein ist ein nicht selektiver Antagonist an Adenosinrezeptoren; in üblichen Mengen beruht seine anregende Wirkung auf dieser Blockade [1]. Eine PET-Studie mit 15 Erwachsenen zeigte, dass Koffein abhängig von seiner Konzentration im Blut 5 bis 44 % der zerebralen A1-Rezeptoren besetzt; die halbmaximale Verdrängung lag bei 67 µM, und bei mehrmaligem Konsum über den Tag könnten bis zu etwa die Hälfte der A1-Rezeptoren besetzt sein [1]. Für die Wachwirkung scheint der A2A-Rezeptor entscheidend: Mäuse ohne A1-Rezeptor wurden durch Koffein wacher, Mäuse ohne A2A-Rezeptor nicht [2].

Koffein wird rasch und vollständig aufgenommen und fast ausschließlich in der Leber über Cytochrom-P450-Enzyme, vor allem CYP1A2, zu Paraxanthin sowie zu Theobromin und Theophyllin abgebaut [3]. Die Halbwertszeit liegt bei etwa 5 Stunden [1], schwankt aber stark: Rauchen, orale Verhütungsmittel, Schwangerschaft, Lebererkrankungen und einzelne Arzneimittel verändern die Ausscheidung [3].

Umstritten ist, wie viel des Effekts bei Gewohnheitskonsum echter Nutzen ist. Eine Übersicht experimenteller Studien kam zu dem Schluss, dass die Verbesserungen von Leistung und Stimmung bei regelmäßigen Konsumierenden fast vollständig auf die Aufhebung von Entzugseffekten nach kurzer Abstinenz zurückgehen und sich gegenüber der akuten Wirkung Toleranz entwickelt [4]. Andere Übersichten betonen die gut belegten akuten Effekte auf Wachheit, Daueraufmerksamkeit und Reaktionszeit, während Gedächtnis und höhere exekutive Funktionen uneinheitlich reagieren [5].

Angriffspunkte

ZielTypWirkungKennwertEvidenz
Adenosin-A1-RezeptorRezeptorAntagonisthalbmaximale Besetzung bei 67 µM im Plasma (Mensch, PET) Mensch, nicht randomisiert[1]
Adenosin-A2A-RezeptorRezeptorAntagonistvermittelt die Wachwirkung (Knockout-Mäuse) Tierversuch[2]

Wirkprofil

Welche Botenstoffsysteme die Substanz nach heutiger Datenlage beeinflusst. ↑ verstärkt, ↓ gedämpft, ≈ moduliert, ○ kein Effekt; Punkte = Evidenzstufe.

  • Dopaminkeine Daten
  • Noradrenalinkeine Daten
  • Serotoninkeine Daten
  • Acetylcholinkeine Daten
  • Glutamat · AMPAkeine Daten
  • Glutamat · NMDAkeine Daten
  • GABAkeine Daten
  • Histaminkeine Daten
  • Orexinkeine Daten
  • Adenosin↓ · Blockiert A1-Rezeptoren im menschlichen Gehirn (PET) und über A2A die schlaffördernde Adenosinwirkung (Maus)[1][2]
  • Opioidekeine Daten
  • Melatoninkeine Daten
  • Neurotrophinekeine Daten
  • Durchblutungkeine Daten
  • Stickstoffmonoxidkeine Daten
  • Energiestoffwechselkeine Daten
  • Insulin · Glukosekeine Daten
  • Entzündung · oxidativkeine Daten
  • Stressachsekeine Daten
  • Testosteron-Achsekeine Daten
  • Endocannabinoidekeine Daten
  • Autophagie · Seneszenzkeine Daten
  • Immunsystemkeine Daten
  • Lipidstoffwechselkeine Daten
  • Gerinnung · Fibrinolysekeine Daten
  • Methylierungkeine Daten

Studien am Menschen

  • PET zur Besetzung von A1-Rezeptoren

    offen, ein Teilnehmer mit Placebo-Infusion · gesund · n = 15 · Einzelinfusion

    Gemessen: A1-Rezeptorbesetzung

    Ergebnis: 5–44 % Besetzung, konzentrationsabhängig; halbmaximal bei 67 µM.[1]

    Mensch, nicht randomisiert

  • Übersicht zur Entzugsumkehr

    fokussierte Übersicht experimenteller Studien · gesund, Gewohnheitskonsumierende und Nicht-Konsumierende · akut bis langfristig

    Gemessen: Leistung und Stimmung

    Ergebnis: Bei Langzeitkonsum gegenüber Abstinenz kaum Nettonutzen; akute Effekte unterliegen der Toleranz.[4]

    Mensch, randomisiert

  • Übersicht zu kognitiver und körperlicher Leistung

    narrative Übersicht · gesund, auch unter Schlafmangel · akut

    Gemessen: Wachheit, Aufmerksamkeit, Reaktionszeit, Gedächtnis, exekutive Funktionen

    Ergebnis: Wachheit, Daueraufmerksamkeit, Aufmerksamkeit und Reaktionszeit verbessert; Gedächtnis und Entscheidungen uneinheitlich.[5]

    Mensch, randomisiert

  • Entzugssyndrom

    kritische Übersicht (57 experimentelle und 9 Befragungsstudien) · gesund, Gewohnheitskonsumierende · Abstinenz bis 9 Tage

    Gemessen: Entzugssymptome

    Ergebnis: Zehn validierte Symptome, u. a. Kopfschmerz (50 %), Müdigkeit, Konzentrationsprobleme; klinisch bedeutsame Beeinträchtigung bei 13 %.[6]

    Mensch, randomisiert

  • Koffein und nachfolgender Schlaf

    systematische Übersicht und Metaanalyse (24 Studien) · gesund · Einzelgaben vor dem Schlaf

    Gemessen: Schlafdauer, Schlafeffizienz, Tiefschlaf

    Ergebnis: Gesamtschlafzeit −45 Minuten, Schlafeffizienz −7 %, Tiefschlaf −11,4 Minuten.[7]

    Mensch, nicht randomisiert

  • Schwangerschaft und Geburtsgewicht

    Metaanalyse prospektiver Kohortenstudien (13 Studien) · Schwangere · n = 90747 · Schwangerschaft

    Gemessen: Niedriges Geburtsgewicht

    Ergebnis: Pro etwa einer Tasse Kaffee mehr am Tag 13 % höheres Risiko (RR 1,13).[10]

    Mensch, nicht randomisiert

Risiken und Warnhinweise

  • Schlechterer Schlaf

    Verkürzt die Gesamtschlafzeit um durchschnittlich 45 Minuten und verringert Tiefschlaf; der Effekt reicht viele Stunden über den Konsum hinaus [7].

    Mensch, nicht randomisiert

  • Entzugssymptome

    Nach Absetzen bei Gewohnheitskonsum Kopfschmerz, Müdigkeit, Konzentrationsprobleme und gedrückte Stimmung, meist 12–24 Stunden nach der letzten Aufnahme beginnend und 2–9 Tage anhaltend [6].

    Mensch, randomisiert

  • Schwangerschaft

    Höherer Konsum war in Kohortenstudien mit niedrigerem Geburtsgewicht verbunden; kausal ist das nicht bewiesen [10]. Die EFSA hat für Schwangere eine niedrigere Aufnahmemenge ohne Sicherheitsbedenken abgeleitet als für andere Erwachsene [9].

    Mensch, nicht randomisiert

Wechselwirkungen

  • Fluvoxamin, Pipemidsäure, Norfloxacin: Hemmen die Ausscheidung von Koffein deutlich; die meisten anderen Arzneimittel beeinflussen sie kaum [3].
  • Rauchen und orale Verhütungsmittel: Verändern über CYP1A2 die Koffein-Ausscheidung erheblich [3].

Faktencheck: verbreitete Behauptungen

  • belegt

    „Koffein macht wacher und aufmerksamer“

    Akute Effekte auf Wachheit, Aufmerksamkeit und Reaktionszeit sind in kontrollierten Studien gut belegt [5]; die EFSA hielt entsprechende Angaben für wissenschaftlich gestützt [8].

  • nicht belegt

    „Regelmäßiger Kaffeekonsum steigert dauerhaft die geistige Leistung“

    Gegenüber Abstinenz zeigt sich bei Langzeitkonsum kaum ein Nettonutzen; vieles ist Aufhebung von Entzugseffekten, gegen die akute Wirkung entwickelt sich Toleranz [4].

  • teilweise belegt

    „Koffein verbessert das Gedächtnis“

    Die Ergebnisse zu Gedächtnis und höheren exekutiven Funktionen sind uneinheitlich, anders als die zu Wachheit und Aufmerksamkeit [5].

  • widerlegt

    „Kaffee am Nachmittag stört den Nachtschlaf nicht“

    Laut Metaanalyse verkürzt Koffein den Schlaf auch dann, wenn es viele Stunden vor dem Zubettgehen aufgenommen wird [7].

Pharmakokinetik

Aufnahme
Rasch und vollständig aus dem Darm, ohne nennenswerten First-Pass-Effekt [3].
Halbwertszeit
Etwa 5 Stunden [1], stark abhängig von Rauchen, Verhütungsmitteln, Schwangerschaft und Lebergesundheit [3].
Abbau
Fast ausschließlich Leber, vor allem CYP1A2; Hauptmetabolit Paraxanthin, daneben Theobromin und Theophyllin [3].
Weg ins Gehirn
Besetzt Adenosinrezeptoren im menschlichen Gehirn (PET) [1].

Rechtlicher Status

Deutschland
Lebensmittelbestandteil (Kaffee, Tee, Energydrinks); Status als Arzneimittel in Tablettenform nicht verifiziert.
EU
Die EFSA bewertete die Sicherheit von Koffein 2015 und leitete Aufnahmemengen ohne Sicherheitsbedenken für Erwachsene, Schwangere und Stillende ab [9]. Gesundheitsangaben zu Wachheit hielt die EFSA für wissenschaftlich belegt; das Europäische Parlament lehnte ihre Zulassung aus Gründen des Gesundheitsschutzes ab [8].
USA
Nicht verifiziert.
Andere Länder
Sport: von 1984 bis 2004 im Wettkampf verboten, seither von der WADA-Verbotsliste gestrichen [9].

Verwandte Substanzen

TheobrominAnalogonTheacrinAnalogon

Offene Fragen

  • Wie groß ist der echte Nettonutzen von Koffein bei Menschen, die es täglich konsumieren?
  • Welchen Anteil haben A1- und A2A-Rezeptoren an den kognitiven Effekten beim Menschen?
  • Ist der Zusammenhang mit niedrigerem Geburtsgewicht kausal?

Referenzen

  1. Elmenhorst D, Meyer PT, Matusch A, Winz OH, Bauer A. Caffeine occupancy of human cerebral A1 adenosine receptors: in vivo quantification with 18F-CPFPX and PET. J Nucl Med. 2012;53(11):1723–9. doi:10.2967/jnumed.112.105114 · PubMed
  2. Huang ZL, Qu WM, Eguchi N, Chen JF, Schwarzschild MA, Fredholm BB, et al. Adenosine A2A, but not A1, receptors mediate the arousal effect of caffeine. Nat Neurosci. 2005;8(7):858–9. doi:10.1038/nn1491 · PubMed
  3. Grzegorzewski J, Bartsch F, Köller A, König M. Pharmacokinetics of caffeine: a systematic analysis of reported data for application in metabolic phenotyping and liver function testing. Front Pharmacol. 2022;12:752826. doi:10.3389/fphar.2021.752826 · PubMed
  4. James JE, Rogers PJ. Effects of caffeine on performance and mood: withdrawal reversal is the most plausible explanation. Psychopharmacology (Berl). 2005;182(1):1–8. doi:10.1007/s00213-005-0084-6 · PubMed
  5. McLellan TM, Caldwell JA, Lieberman HR. A review of caffeine's effects on cognitive, physical and occupational performance. Neurosci Biobehav Rev. 2016;71:294–312. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.09.001 · PubMed
  6. Juliano LM, Griffiths RR. A critical review of caffeine withdrawal: empirical validation of symptoms and signs, incidence, severity, and associated features. Psychopharmacology (Berl). 2004;176(1):1–29. doi:10.1007/s00213-004-2000-x · PubMed
  7. Gardiner C, Weakley J, Burke LM, Roach GD, Sargent C, Maniar N, et al. The effect of caffeine on subsequent sleep: a systematic review and meta-analysis. Sleep Med Rev. 2023;69:101764. doi:10.1016/j.smrv.2023.101764 · PubMed
  8. de Boer A. Fifteen years of regulating nutrition and health claims in Europe: the past, the present and the future. Nutrients. 2021;13(5):1725. doi:10.3390/nu13051725 · PubMed
  9. Diel P. Caffeine and doping – what have we learned since 2004. Nutrients. 2020;12(8):2167. doi:10.3390/nu12082167 · PubMed
  10. Chen LW, Wu Y, Neelakantan N, Chong MF, Pan A, van Dam RM. Maternal caffeine intake during pregnancy is associated with risk of low birth weight: a systematic review and dose-response meta-analysis. BMC Med. 2014;12:174. doi:10.1186/s12916-014-0174-6 · PubMed
Wie dieses Profil geprüft wurde

Stand: 2026-10-23. Alle Quellen mit DOI oder PMID wurden automatisch über Crossref bzw. doi.org und PubMed aufgelöst.

Geprüft

  • Alle 10 DOIs über Crossref und alle PMIDs über PubMed mit tools/pruefe_profile.py aufgelöst.
  • Abstracts: nicht selektiver Antagonist, n = 15, 5–44 %, 67 µM, bis 50 % bei wiederholtem Konsum, t½ ≈ 5 h [1]; A2A- vs. A1-Knockout [2]; CYP-Abbau zu Paraxanthin, Theobromin, Theophyllin [3]; Entzugsumkehr, Toleranz [4]; Wachheit, Aufmerksamkeit, Reaktionszeit, uneinheitlich bei Gedächtnis [5]; 57 + 9 Studien, Kopfschmerz 50 %, 13 %, Beginn 12–24 h, Dauer 2–9 d [6]; 24 Studien, −45 min, −7 %, −11,4 min Tiefschlaf [7]; RR 1,13 pro Inkrement, 90 747 Teilnehmende [10].
  • Im Volltext: Fluvoxamin, Pipemidsäure, Norfloxacin hemmen die Koffein-Clearance; Einfluss von Rauchen und Verhütungsmitteln [3]; EFSA hielt vier Wachheits-Angaben für belegt, das Parlament lehnte ab [8]; EFSA-Sicherheitsgutachten 2015 und WADA-Streichung 2004 [9].
  • ClinicalTrials.gov: 207 Einträge zu „caffeine cognition“ (23.10.2026).

Nicht verifiziert

  • Die EFSA-Gutachten selbst (DOI 10.2903/j.efsa.2015.4102 und 10.2903/j.efsa.2011.2054) waren als Volltext nicht abrufbar; ihr Inhalt ist nur über [8] und [9] belegt.
  • Die konkreten EFSA-Mengen ohne Sicherheitsbedenken wurden wegen der Regel „keine Dosierungen“ bewusst nicht übernommen.
  • Richtung des Einflusses von Rauchen und Verhütungsmitteln auf die Clearance nicht wörtlich im geprüften Text gefunden; deshalb nur „verändern“.
  • Designs der 24 Schlafstudien [7] nicht einzeln geprüft (daher Evidenzstufe 3).

Keine Dosierungen, keine Bezugsquellen. Diese Informationen ersetzen keine ärztliche Beratung.

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