:: Aerodynamik des Rennrads Bleiben wir also in der windstillen Ebene, wonach sich unsere Gleichung P(v) zu P = k1v3 + k2Mg v vereinfacht. Der Reibungsterm ist recht langweilig, die dimensionslose Konstante k2 ist experimentell zu bestimmen und liegt bei Rennradbedingungen etwa zwischen 0,002 und 0,007. Immerhin spielt hier auch die Masse eine Rolle, Vorteil Pantani! Für k2=0.005 investiert er mit seinen 65 kg bei 40 km/h 35W in die Rollreibung, Indurain mit 88 kg immerhin 48W, etwa 27% mehr (reicht aber auch nicht, schade, kleiner Pirat...). :: Der cWA-Koeffizient Jetzt kommt das spannende Kapitel, die andere Konstante k1. Wie man überall nachlesen kann wird die Arbeit gegen den Luftwiderstand dazu genutzt, die dem Radler im Weg stehende Luftmasse auf dessen Geschwindigkeit zu bringen und aus dem Weg zu schieben. Es gilt: PLW = 1/2 ρ cWA v3 Darin ist ρ die Dichte der Luft (deswegen führt man Rekordversuche gern in Mexico City in dünner Höhenluft durch), A ist die von vorn gesehene Querschnittsfläche von Fahrer und Rad. Der berühmte cW-Wert trägt der Tatsache Rechnung, dass die verdrängte Luft auch am Fahrer vorbeiströmen kann und hängt von der Geometrie des Systems ab. Und das ist auch der Knackpunkt: Kein Mensch kann cWA für einen Rennradfahrer berechnen. Die Oberfläche ist viel zu kompliziert geformt, dazu ist sie noch ständig in Bewegung (strampel!). Natürlich hat auch die Haltung (Unterlenker-, Triathlon- oder Superman-Position) entscheidenden Einfluss. Dann müssen auch die Laufräder berücksichtigt werden, jede Speiche bringt streng genommen ihren eigenen cWA-Wert mit, deswegen machen ja auch hohe Aerofelgen mit geringer Speichenzahl und damit verringerter, senkrecht zur Bewegungsrichtung stehender Fläche Sinn. Beim Wattrechner oder beim WattrechnerPlus! könnt Ihr mal ein bisschen mit den Zahlen herumspielen. Es gibt auch im Web schöne Applets zur Umrechnung von Geschwindigkeit und Leistung (z.B. kreuzotter.de, 2peak.com), aber alle Rechnungen haben ihre Schwäche in der Unsicherheit des cWA-Wertes. Manche Autoren berechnen den Wert mit abenteuerlichen Formeln auch aus Grösse und Gewicht des Fahrers. In der Literatur schwankt der Wert für Rennräder in etwa zwischen 0.2 ≤ cWA ≤ 0.5. (siehe W.Menn oder msporting.com oder bei Gressmann). Wie sehr die Sache vom korrekten Wert für cWA abhängt zeigt die Grafik: Die oberen Kurven gelten für einen Fahrer mit 75kg Gesamtgewicht und einer Rollreibungskonstanten k2=0.004. Die gestrichelte Kurve gilt für den unten diskutierten Indurain-Fall mit M=88kg, k2=0.0025 und cWA=0.244. Mit dem Pfeil ist seine Rekordleistung markiert. In diesem Dilemma hilft nur eins: Messen! :: Zwischenkommentar vom Radpanther Jaja, typisch Füsikers, lange Theorien aufstellen, dann trotzdem nix ausrechnen können und mit Lineal und Küchenwaage anrücken.... :: Gegenkommentar vom Mensch Wenn Dir das zuviel ist, dann lies erstmal das hier: Modeling road-cycling performance!

:: Mit der Zeitfahrmaschine im Windkanal Längst optimieren Armstrong&Co ihre Zeitfahrhaltung im Windkanal, alleiniges Ziel dabei ist die Reduktion von cWA. Dabei setzen sie sich auf das in eine Halterung eingespannte Rad und werden vom Luftstrom mit etwa 50 km/h angepustet. Die Luftstrom übt die bekannt Kraft FLW = 1/2 ρ cWA v2 (es kommt ja nur auf die Relativgeschwindigkeit Fahrer-Luft an) auf Rad und Fahrer aus und die kann man bequem messen, irgendwo an der Halterung werden entsprechende Dehnungsmessstreifen vorhanden sein. Dann wird die Position solang variiert, bis die Kraft ein Minimum erreicht, voila, fertig ist der Ulle für den Etappensieg! Der Wert für cWA fällt nebenbei auch noch ab. Im Windkanal Und in natura sieht das ganze dann so aus wie bei Tyler Hamilton, als er noch für den Lance gefahren ist (noch mehr Bilder gibts hier ). Die Ergebnisse dieser Tests hüten die Jungs aber wie ein Staatsgeheimnis. Mit wissenschaftlicher Neugier habe ich mal bei Armstrong's Trainingsbude CTS (Carmichael) angefragt, welche Leistung Lance denn nun tatsächlich in optimierter Position für 50km/h aufwenden muss, oder ob man mir seinen cWA-Wert geben könnte. Antwort: "Good morning. Thanks for your question, but due to the delicate nature of Lance's training we are not able to share this type of information. Perhaps Jan will be able to help you.". Ich hatte dazu geschrieben, Ulle auch zu fragen und ihm nichts zu verraten...Jetzt hat auch Olaf Ludwig von T-Mobile geantwortet: "Wir testen im Windkanal die Sitzpositionen von guten Zeitfahrern und auch das Material. Wir kennen natuerlich auch die optimalen Werte. Man darf nur nicht vergessen, dass Theorie und Praxis nicht immer zusammen passen. Eine optimal fahrbare Position muss gefunden werden. Diese persoenlichen Werte kann ich leider nicht weitergeben. Mit besten Gruessen...Olaf Ludwig" Und was sagt der Ulle selber? Das: "Hallo , ich habe schon mal im Windkanal auf dem Rad gesessen. In diesem Jahr werde ich es wohl wieder machen. Die Watt-Werte weiß ich leider nicht. Ich schaffe auf dem Ergometer um die 500 Watt. Im Rennen wird es nicht niedriger sein. Alles Gute!...Jan" Na gut, lässt er sich auch nicht in die Karten gucken, gleiches Recht für alle... Zum Glück interessiert sich aber auch die heere Wissenschaft für Radsport.... ---> weiter