www.radpanther.de - RaPa trainiert - Leistung auf dem Rad

:: Wie gewinnt man die Tour de France?

Jeder Rennrad-Freak fragt sich irgendwann oder andauernd: Wo steh ich mit meiner Leistung, was habe ich eigentlich drauf?. Blöd nur, wenn man als Hobby- und RTF-Fahrer keinen Vergleich im Rennen hat. Also muss man sich anders einsortieren. Erste Frage dazu: Wie messe ich eigentlich mein Leistungsvermögen? Worauf kommts dabei an? Orientieren wir uns an der Tour de France. Wer gewinnt da? Die Antwort ist einfach, es gewinnen diejenigen, die gleichzeitig
1. im Einzelzeitfahren über etwa eine Stunde allein gegen den Wind die höchste Geschwindigkeit v durchhalten können
und
2. im Klettern am Horse-Categorie-Schlussantieg der Bergetappen über auch etwa eine Stunde allein gegen die Schwerkraft die höchste Geschwindigkeit v durchhalten können.
Sprinter haben also keine Chance auf den Sieg, ausgenommen natürlich Eddy Merckx, der ist immer die Ausnahme. Also rein qualitativ: eine Stunde volle Power gegen den Wind in der Ebene und gegen die Schwerkraft am Berg, das macht den Sieger.

:: Wie erreicht man die hohe Geschwindigkeit?

Erreichen ist kein Problem, flach auf 50 km/h zu beschleunigen oder bei 7%-Steigung auf 25 km/h zu kommen, ist auch für Hobbyfahrer möglich. Nur muss man die Geschwindigkeit auch halten, leider wird man durch drei Kräfte schnell gebremst:
Das sind vor allem der
Luftwiderstand F_LW und die
Hangabtriebskraft F_HA. Weniger bedeutend ist zunächst die Rollreibung F_RR.
Die gesamte bremsende Kraft ist also
F_Brems= F_LW + F_HA + F_RR oder F_Brems= k₁v² + Mg sin(α) + k₂Mg Der Luftwiderstand ist dabei proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit v² (für Kenner: Newtonsche Reibung), die Konstante k₁ hängt dabei von Querschnittsfläche und Form von Fahrer und Rad ab sowie der Luftdichte ab (siehe weiter unten). Die Hangabtriebskraft hängt natürlich von der Gesamtmasse M von Fahrer und Rad sowie von der Steigung der Strasse ab, hier beschrieben durch den Sinus ihres Neigungswinkels α. Dabei ist g die gute alte Graviationskonstante 9.81 kgm/s². Zuletzt ist die Rollreibung ebenfalls M proportional, die Konstante k₂ enthält Reifendruck, Strassenbelag und Mantelmaterial. Um nun eine erreichte Geschwindigkeit v aufrecht zu erhalten, muss man gegen diese Kraft Arbeit verrichten. Die dabei aufzubringende Leistung P ist: P = ^Arbeit/_Zeit = ^{Kraft x Weg}/_Zeit = Kraft x Geschwindigkeit P = k₁v³ + Mg sin(α) v + k₂Mg v Wir gehen mal davon aus, dass wir tatsächlich die ganze körperliche Leistung auf die Strasse bringen, tatsächlich verschwinden aber 1-2% in den Lagern und allen Teilen, die man schön ölen sollte. Was lehrt uns das (ausser, dass Formelsatz mit HTML ein zweifelhaftes Vergnügen ist)?

:: Leistung am Berg

Am Berg strengt der zweite Term P_Berg≈ Mg sin(α) v am meisten an. Bei gegebener Leistung (oder gegebenem Leistungsvermögen) P heisst das für die aufrecht erhaltbare Geschwindigkeit v: v ≈ ^P/_{Mg sin(α)} ~ ^P/_M Entscheidend ist also, welche Leistung man in jedes Kilo Gewicht stecken kann, um es den Berg hochzuwuchten. Leichte Fahrer sind schön im Vorteil, ein paar Profi-Beispielleistungen an klassischen Anstiegen zeigt die Tabelle:

Rg.	Name	cm	kg	kg inkl Rad	Watt	Watt/kg inkl Rad	Ort
1.	Marco Pantani	172	56	65	403	6,20 (100%)	TDF, Alpe d'Huez, 1997
2.	Tony Rominger	175	65	74	450	6,08 (98,1%)	Col de la Madone, 1994
3.	Jan Ullrich	183	71	80	484	6,05 (97,6%)	TDF, Alpe d'Huez, 1997
4.	Lance Armstrong	180	72	81	488	6,03 (97,3%)	TDF, Sestriere, 1999
5.	Miguel Indurain	188	78	88	530	6,02 (97,1%)	TDF, La Plagne, 1995

Bergleistungen nach www.sportmedinfo.de

Marco Pantani liegt also mit 6.2 ^Watt/_Kg vorne. Dabei bringt er mit Rad 65 kg auf die Waage, leistet im Mittel aber "nur" 403 Watt. Für Bergfahrten ist demnach die Zahl ^Watt/_Kg eine geeignete Kenngrösse für das wettkampfrelevante Leistungsvermögen des Sportlers. Wie sieht es aber beim flachen Zeitfahren aus?

:: Leistung in der Ebene (EZF)

Hier dominiert erfahrungsgemäss der erste Term k₁v³ . Bei gegebener Leistung (oder gegebenem Leistungsvermögen) P heisst das für die aufrecht erhaltbare Geschwindigkeit v: v ~ ³√P/k₁ Da steht die Masse M aber nicht mehr drin (es sei denn, sie versteckt sich in der Konstanten k₁, siehe weiter unten). Es zählt nur die reine Leistung P. Pech für den kleinen Marco, wegen seiner sparsamen Statur fehlt ihm einfach die Muskelmasse in den Beinen, um im Zeitfahren die nötige Sieg-Leistung bringen zu können. Ok, 1998 wurde er plötzlich 3. im abschliessenden EZF, aber das war auch ein echtes Wunder. Ohne Ulles Einbruch in den Alpen wäre er aber chancenlos gewesen. In der Regel spielen die Bergflöhe im Zeitfahren deshalb keine Rolle. Hier kann auch mal ein kräftiger Typ wie Ekimov vorne landen, der ansonsten keinen Berg hoch kommt, weil er eben zu schwer ist. Zum Vergleich: bei seinem Stundenweltrekord 1994 trat Miguel Indurain eine mittlere Leistung von 510 Watt ! (siehe auch Details weiter unten), und da war es nicht weiter störend, dass er 81 kg auf die Waage brachte, einige davon steckten ja durchaus in seinen kräftigen Oberschenkeln. Im Flachland hat der oft benutzte Quotient ^Watt/_Kg keine Bedeutung, obwohl damit oft jongliert wird. Er könnte hier allenfalls als Mass für die Qualität der Muskulatur dienen, falls man annimmt, dass die Muskelmasse linear mit der Körpermasse wächst und für M dann auch nur das Körpergewicht einsetzt (andere Quellen sagen, bei gleichem Trainingszustand gilt P ~ M^3/4). Ein dünner austrainierter Muskel bringt ja auch mehr als ein fetter Schenkel ohne Power! Und um Marco gerecht zu werden: selbst die (1.90m/100kg)-Radsportsfreunde in meinem Bekanntenkreis hätten gegen seine Beine auch im Zeitfahren natürlich null Chance. Das Glück von Armstrong, Ullrich und Indurain besteht eben darin, genau die physiologischen Vorraussetzungen auf die Etappe mitbekommen zu haben, die sie in beiden Disziplinen nach vorne bringt. Ideal wäre ein "Beinmensch mit Hühnerbrust", und ehrlich gesagt, so sehen einige Profis ja auch aus.

:: Zwischenkommentar vom Radpanther

Ach herjeh, jetzt langts aber bald, Herr Doktor! Da kann ich nur Jens Voigt zitieren: "Radfahren ist keine Quantenfüsik, wer stark ist, gewinnt!" Vielleicht sollte mein Mensch mehr trainieren und weniger klugschwätzen....

:: Test der eigenen Leistung

Schön und gut, aber wie kriegt man raus, welche Leistung man über eine Stunde bringen kann? Dazu braucht man zunächst ein Leistungsmessgerät, viele haben ein Rollenergometer mit Wattanzeige. Also draufsetzen und treten, verschiedene Watt-Werte eine Stunde halten und sich von Durchgang zu Durchgang steigern, bis es nicht mehr geht. Ist aber eine langwierige und langweilige Methode. Oder man geht zum Stufentest: Start bei 100 Watt, alle 2-3 Minuten um 10-30 Watt steigern und solange durchhalten, bis die maximal mögliche Leistung noch 2-3 Minuten durchgetreten werden kann. Wird in allen Trainingsbüchern hinreichend beschrieben. Die Sportwissenschaft sagt dann, dass die dabei erzielte Leistung der letzten Stufe mit der maximal möglichen Dauerleistung P_mittelkorrespondiert: P_mittel ≈ 0.75 P_max (siehe hier) Naja, ob 0.75 oder mehr hängt dabei sehr vom Trainingszustand ab, Profis haben da einen höheren Wert: Bei der Vorbereitung auf den Stundenrekord erzielte Indurain P_max=570 Watt, bei P_mittel=510 Watt beträgt dieser Quotient damit 0.89. Die Methode ist also auch nicht sicher. Kann man es auf dem Rad abchecken? Am Rad hat aber wohl kaum jemand einen Leistungsmesser, wer schraubt sich als Hobbyfahrer schon SRM-Kurbeln dran?! Die in die Tachos einprogrammierten Leistungsberechnungen kann man knicken, die wissen nicht wie der Wind steht, allenfalls auf längeren starken Steigungen liefern sie brauchbare Werte. Aber kann man die erbrachte Leistung nicht mit den tollen Formeln aus der leicht zu messenden Geschwindigkeit berechnen?

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