Fitness

Aerodynamik im Radsport

12.08.2016

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A

uf dem Rennrad fühlt man sich manchmal wie Don Quijote: Man kämpft gegen Windmühlen. Bildhaft gesprochen. In der Realität ist es ein ungleicher Kampf gegen den Wind – gerade wenn dieser von vorne kommt. 

Bei mehr als 50 km/h „verpuffen“ 90 Prozent der aufgewandten Leistung auf dem Rad in diesem Kampf. Sie sind nötig, um den Luftwiderstand zu überwinden. Ergo: In „normaler“ Rennrad-Sitzposition mit den Händen am Oberlenker geht ein Großteil der vom Athleten erbrachten Leistung durch den Luftwiderstand „verloren“. Je schneller man fährt, desto größer ist der Leistungsaufwand, den man betreiben muss – da der Luftwiderstand exponentiell zur Geschwindigkeit steigt. 

Der Siegeszug der Aerodynamik begann 1989. Genauer am 23. Juli, am Finaltag der Tour de France. Greg LeMond, bis dato Zweiter hinter Laurent Fignon montiert zum Kampf gegen die Uhr einen Zeitfahraufsatz auf seinen Lenker. Er gewinnt die Etappe mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 54,55 km/h, dem bis heute zweitschnellsten Tour-Zeitfahren aller Zeiten. Am Ende schlägt er Fignon in der Gesamtwertung und siegt mit dem bis heute knappsten Vorsprung der Tour-de-France-Historie: Acht Sekunden sind es nach drei Wochen quer durch Frankreich. Eine Winzigkeit. 

Wattsparpotenzial

Veränderungen im Detail, im Falle LeMonds war es der Zeitfahrlenker, summieren sich zu einem signifikanten Vorteil. Dieses Konzept der sogenannten „marginal gains“ soll auch eines der Geheimrezepte des Teams Sky sein, das in den vergangenen Jahren mit Bradley Wiggins und Chris Froome drei Mal den Tour-de-France-Sieger stellte. „Die Puzzleteile sind sehr klein. Fügt man sie zusammen, macht dies einen großen Unterschied”, erklärte der Sky-Sportdirektor Sir Dave Brailsford den fabelhaften Aufstieg seines Teams der BBC. Der Brite sah neben Training und Ernährung vor allem im Bereich der Aerodynamik und der Sitzposition noch erhebliches Optimierungspotenzial. Sky experimentiere fortan als erstes Profi-Team mit speziellen Aero-Helmen und Zeitfahranzügen auch in normalen Straßenrennen. Bradley Wiggins galt als Musterbeispiel. Der vormalige Bahn- und Zeitfahrspezialist gewann die Tour 2012. Nur zehn Tage später holte er auch noch Olympiagold im Zeitfahren. Chris Froome erregt unter anderem durch seinen „besonderen“ Fahrstil bergauf die Gemüter: „Schön“ ist anders. Froome kurbelt mit sehr hoher Frequenz und geht fast nie aus dem Sattel – auch wegen der besseren Aerodynamik im Vergleich zum Fahren im Wiegetritt. 

Hobbysportler haben da andere Ziele – doch auch hier kann eine optimierte Aerodynamik helfen, diese zu erreichen. Davon kann jeder Radsportler profitieren. Es ist eine sehr alte Idee, mit einer anderen Sitzposition die Stirnfläche und damit den Luftwiderstand zu reduzieren. In der Gegenwart konzentrieren sich Industrie und Profis gleichermaßen auf die Komponenten Sitzposition, Laufräder, Rahmenform, Helm und Bekleidung. Jede Komponente bietet Einsparpotenzial. Wenige Details können am Ende schon entscheidend sein. Kleine Veränderung, große Wirkung.

Wie viel Watt kann ich durch eine optimierte Sitzposition sparen?

Ein Aero-Lenkeraufsatz ermöglicht es, seinen Oberkörper tief nach vorne gebeugt abzulegen. Diese Position reduziert die Stirnfläche. Dem Wind bietet sich weniger Angriffsfläche. Lenker-Aufsätze sind mit 100 bis 300 Euro vergleichsweise günstig. Gegenüber der Fahrt in Oberlenkerposition spart man einige Prozent an Watt-Leistung ein. Die neue Sitzposition ist allerdings durchaus gewöhnungsbedürftig. Wird zusätzlich der Sattel etwas nach vorne geschoben, geht dies mit einer Gewichtsverlagerung auf das Vorderrad einher. Das wiederum hat Auswirkungen auf das Fahrverhalten. Einsparpotenzial im Idealfall: 40 Watt

Was bringen Aero-Laufräder wirklich?

Sie sind schnell, auffällig und meist teuer: Hochprofilfelgen. Je schneller man fährt, desto größer ist der Vorteil mit Hochprofil-Laufrädern. Bei bestimmten Windverhältnissen haben einige Hersteller nach eigenen Angaben bis zu 40 Watt Ersparnis gemessen. Es kommt dann zum sogenannten  Segeleffekt. Man sollte allerdings mit mindestens 35 km/h unterwegs sein. Realistischer sind Ersparnisse von bis zu zehn Watt. Vorsicht ist allerdings bei Seitenwind geboten. Scheiben- und Hochprofillaufräder sind dann schwer zu steuern. Man fährt dann eher langsamer als schneller.  Einsparpotenzial: 10 Watt

Kann ich auch am Rahmen Watt sparen?

Natürlich stellt der Rahmen eines Rades einen nicht unerheblichen Teil der Angriffsfläche dar. Einige Untersuchungen haben allerdings gezeigt, dass klassische Rundprofilrahmen teilweise kaum schlechtere CW-Werte haben könnten. Auch bei Aero-Rahmen hängt das Einsparpotenzial von der Fahrgeschwindigkeit ab. Fährt man 40km/h schnell, ergibt sich durch Aero-Rahmen ein Einsparpotenzial von: 10-20 Watt

Was macht einen Aero-Helm so besonders?

Der Kopf ist immer im Wind und bietet eine dementsprechend recht große und wichtige Windangriffsfläche. Ein Aero-Helm soll den Wind von allen Seiten um den Kopf herumleiten. Der Vorteil der besseren Aerodynamik geht allerdings auch zu Lasten der Belüftung.  Einsparpotenzial: 10 Watt 

Welche Rolle spielt die Bekleidung?

Schon ein flatterndes Radtrikot kann auf einer 40 Kilometer langen Strecke bis zu 24 Sekunden Zeit kosten. Eine ganz entscheidende Rolle spielt auch die Stoffoberfläche. Hier wurden in den letzten Jahren die meisten neuen Erkenntnisse gewonnen. Ein Ganzkörperanzug mit entsprechender Struktur verringert den Luftwiderstand deutlich. Dazu bringen auch Überschuhe beim Zeitfahren zusätzliche, aber doch sehr geringe Einsparungen. Gesamtes Einsparpotenzial: 3-5 Watt.

 

 

Quelle: 

Foto: Markus Greber

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