Aerodynamik

Radsport: Nutzen Sie Ihre eigene Aerodynamik!

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Die Aerodynamik Ihrer Körperhaltung ist im Radsport nicht zu unterschätzen

Radsportler, die mit Maximalgeschwindigkeit fahren wollen, achten zu Recht darauf, dass ihre Fahrräder aerodynamisch effizient sind. Neben den neuesten technischen Spielereien sollte trotzdem die Aerodynamik des Fahrers selbst nicht vergessen werden.

Auf alten Bildern und in Filmen sieht man die Radsportlegenden immer vornübergebeugt, mit dem Kopf nach unten und den Armen auf dem unteren Lenkerbügel. Diese Fahrer wussten schon lange bevor es Widerstandsmessungen im Windkanal gab, dass sie die Geschwindigkeit durch ihre Körperhaltung beeinflussen konnten. Und Daten über das Verhältnis von Leistung zu Geschwindigkeit im Freien zeigen, dass der Fahrer auf dem Rad bei Wettkampfgeschwindigkeit mehr als 2/3 des Widerstands ausmacht.

 

Körperbau: Die „limited edition“

Im 21. Jahrhundert sind Räder, Aerobars (besonders geformte Lenker) und raketenähnliche Rahmenkonstruktionen zumeist windschnittig geformt. Aber leider trägt das wenig zur Aerodynamik des Fahrers bei. Die Radsportler unterscheiden sich generell in Körperbau, Größe und biomechanischer Exzentrizität. Beim Kauf Ihrer Räder können Sie sich auf die bekannten Vorteile von Kastenfelgen gegenüber Tiefprofilfelgen mit kleinen Vertiefungen stützen. Der Körperbau des Menschen ist hingegen einzigartig und lässt sich nicht in eine Formel pressen. Ihre Aerodynamik  und Biomechanik sind einzigartig. Selbst Radsportprofis, die ja verschiedene aerodynamische Lenker, Helme und Formrahmen besitzen, haben sehr unterschiedliche Fahrhaltungen. Versuchen Sie daher besser nicht, Armstrong, Hoy oder Boardman zu kopieren, sondern dem Luftwiderstand Ihre individuelle Haltung entgegenzusetzen.

Die meisten Profiradsportler brauchen Jahre, bis sie ihre optimale Fahrposition gefunden haben. Dazu müssen vielfach auch Einschränkungen hinsichtlich der Körperfunktion oder des Körperbaus berücksichtigt werden, z. B. eine Unbeweglichkeit der unteren Wirbelsäule oder zu muskulöse Schultern. Paradoxerweise hatten die Rekordhalter und Gewinner des Pro-Peleton, die (noch vor der Aero-Revolution in den 1980-er Jahren) mit Rennlenkern fuhren, eine tiefere Fahrposition als viele heutige Amateurzeitfahrer und Triathleten mit dem so genannten Aerobar.

Der früher geläufige Ausdruck „auf der Niete fahren“ hieß ziemlich wörtlich, dass der Fahrer ganz vorne auf dem Sattel saß (wo Sättel früher eine Niete hatten, mit der das Leder am Sattelgestell befestigt war) und so unglaublich Schwung bekam. Die Fahrer, die neu in Radwettkämpfe einsteigen oder ihr volles Potenzial noch nicht entfaltet haben, sollten sich daher, wenn sie weniger Krafteinsatz und mehr Tempo erreichen wollen, ganz auf ihre Körperhaltung konzentrieren – und nicht auf eine Aerokomponente. Der Effekt hiervon ist nämlich nur minimal!

Bekanntlich beeinflusst die Ausrüstung, z. B. Rahmen, Helm und Kleidung, den aerodynamischen Widerstand der „Einheit“ von Rad und Fahrer. Dabei werden die Form und die Effizienz des Fahrers erheblich verändert. Natürlich bewirkt auch die Ausrüstung Widerstand, sie unterstützt den Fahrer aber dabei, seinen eigenen aerodynamisch optimalen Bereich herauszufinden. So machen Aerobars den Fahrer zum Beispiel nicht deshalb schneller, weil der Widerstand des Lenkers geringer ist als bei einem herkömmlichen Lenker, sondern weil der Fahrer damit eine niedrigere, engere und folglich aerodynamischere Position einnimmt.

 

Grundsätzliches zur aerodynamischen Körperhaltung beim Radfahren

Wenn Sie Ihre aerodynamische Effizienz verbessern wollen, sollten Sie 3 Grundsätze beachten, an denen Sie erkennen können was für Sie im Hinblick auf eine optimierte Aerodynamik bedeutsam ist.

1. Sie dürfen die individuellen Eigenheiten Ihres Körpers nicht ignorieren. Diese sind einmalig, und so sollte auch Ihre Fahrhaltung sein. Sich selbst zu kennen heißt zu wissen, was gut für Sie ist und was nicht. Wenn Sie nicht exakt die gleichen physischen Vorraussetzungen wie ein Profifahrer haben (was eher unwahrscheinlich ist), sollten Sie auch nicht versuchen, deren Fahrhaltung zu kopieren.

2. Sie müssen die ideale(n) Position(en) über die gesamte Dauer des Wettrennens durchhalten können und nicht nur in der 1. Hälfte oder dann wenn Sie beobachtet werden.

3. Sie müssen sich anpassen können an einschneidende Ereignisse (z. B. Autounfall, Überbelastungsschäden etc.) und Ziele, die sich ergeben. Wenn Sie heute dieselbe Fahrposition einnehmen wie vor 20 Jahren, ist das sicher keine gute Wahl!

 

In den folgenden Beispielen werden diese Grundsätze noch einmal verdeutlicht:

- Ein Amateurfahrer, der in einem Zeitrennen gegen die Uhr fährt und einen „kleinen Bauch“ hat, sollte nicht versuchen, in einer so niedrigen Position wie ein Top-Zeitfahrspezialist zu fahren. Er sollte sich lieber einmal die Woche im Bad auf die Waage stellen und langfristig sein Gewicht reduzieren. So kann er nicht nur seine Leistung steigern, sondern auch seine Aerodynamik verbessern, weil er damit frontal einen geringeren Widerstand erreicht.

- Wenn Sie sich bei einem Rennen oft aufrichten müssen, um Ihren Rücken zu entspannen oder während des Trainings immer wieder Krämpfe bekommen, sollten Sie lieber bei diesen Problemen ansetzen (z. B. mit Massage, Stretching etc.), statt mit einem neuen Aerokit zu liebäugeln oder bei einem Krampf „die Zähne zusammenzubeißen“.

- Wenn Sie immer noch in der gleichen Position sitzen wie vor 10 Jahren und während eines langen Wettrennens Magenkrämpfe bekommen, obwohl Sie ein bewährtes Ernährungsprogramm befolgen, so ist diese Fahrhaltung ganz offensichtlich nicht mehr die richtige.

 

Folgende Faktoren sollten Sie beachten

Im Endeffekt müssen Sie also Ihre ureigene Situation betrachten. Es ist recht schwierig, eine genaue Hierarchie der Bedürfnisse aufzustellen. Die folgenden Variablen sowie die oben genannten grundsätzlichen Aspekte helfen Ihnen, eine optimale aerodynamische Position zu finden. Zudem ist es sinnvoll, wenn Sie von einem Radsport-Coach, Radsport-Ausstatter oder einem erfahrenen Radsportler, der Sie objektiv beraten kann, eine Körpervermessung vornehmen lassen.
Achten Sie dabei besonders auf folgende Faktoren:

 

Ihre Größe

Größere Fahrer sollten in der Zeifahrposition die Unterarme nicht so kurz über dem Vorderrad haben wie kleinere Fahrer. Aufgrund des Höhenunterschieds zwischen Sattelspitze und Lenker oder Aerobar muss der Rumpf in niedriger Position sein und – was noch wichtiger ist – diese Position auch halten können. Ein zu großer Unterschied zwischen Sattel und Lenker macht die Sitzposition für den Fahrer unbequem. Er ist dann gezwungen, die Hände nach hinten – zu den Enden des Aerobarbügels – zu schieben.

Radsportler von durchschnittlicher bis kleiner Körpergröße und schlanker Statur können oft mit einem Lenkervorbau, der in der Vertikalen stark abfällt, einen geringeren Widerstand erzielen. Daten aus Windkanaltests zeigen, dass ein Fahrer beim Absenken der Schulter- und Kopfhöhe auf einen etwa horizontalen Rumpfwinkel weniger Kraftleistung zur Aufrechterhaltung der gleichen Geschwindigkeit braucht (eine Leistung zwischen 3 bis 15 Watt, die rund 2 Sek./km bei Renngeschwindigkeit entspricht). Bei Fahrern, die ohnehin schon fast eine horizontale Rumpfhaltung haben, kann sogar ein erhöhter Widerstand von rund 7 Watt oder mehr auftreten, wenn sie versuchen, in noch niedrigerer Position zu fahren. Dies macht deutlich, dass es für jeden Fahrer einen optimalen Punkt gibt und eine niedrigere Haltung nicht unbedingt mehr Schnelligkeit bedeutet.

 

Das Verhältnis von Rumpf zu Bein

Fahrer mit längeren Beinen verschaffen sich oft eine bequemere und erträglichere Fahrposition, wenn der Abstand vom Sattel zu den Enden der Aerobars oder Bremshebel des Rennlenkers kürzer ist als üblich. Fahrer, die einen langen Körper haben, müssen darauf achten, dass die Sitzhöhe nicht zu hoch ist, denn ihre Beine sind meistens nicht so lang wie die von ähnlich großen Kollegen. Auch hierbei ist wieder darauf zu achten, dass der Fahrer am Rennlenker oder Aerobar eine aerodynamische Position einnimmt, die bequem ist und ihm zu größtmöglicher Schnelligkeit verhilft.

 

Ihre Armposition

Abb. 1: Armhaltung und Aerodynamik

Für die Armposition ein genaues Rezept zu geben, ist äußerst schwierig. Manche Fahrer halten bei Aerobars die Unterarme horizontal nah beieinander. Andere wiederum halten beim Fahren die Unterarme so, dass sie um bis zu 45° nach oben zeigen, und haben die Hände quasi vorm Gesicht. Es zeigt sich, dass dieser „vordere Bereich der Rad-Fahrer-Einheit“ bei der Rückwärtsbewegung, die Wirkung des Luftstroms auf viele nachfolgende Körperteile verändert. Hier macht sich die Zeit im Windkanal bezahlt. Windkanaldaten zeigen oft deutlich, dass eine kleine Veränderung der Armhaltung, die einem sonst nicht auffällt, dem Fahrer mehr Effizienz verschaffen kann. Und mehr Effizienz bedeutet mehr Schnelligkeit (s. Abb. 1: Die vorstehenden Daten zeigen, welche Leistung (in Watt) er forderlich ist, um mit einer Geschwindigkeit von 37 km/h zu fahren. Die Fahrer fuhren mit einem im Drag2Zero-Windkanal getesteten Straßenrad. Durch Absenken des Lenkers, enge Ellbogenstellung und Konzentration auf die Form sparten sie 7 Watt und wurden auf 40 km, 45 Sekunden schneller.).

In den 1990-er Jahren machte Chris Boardman mit seiner flachen Unterarmhaltung bei seinen Rekord- Einzelzeitfahrten Schule. Viele Fahrer folgten diesem Beispiel in der Hoffnung, dann ebenfalls bessere Zeiten zu fahren. Als im neuen Jahrtausend die neue „Landis-Leipheimer-45°-Unterarmposition“ aufkam, schien dies die bewährten Regeln außer Kraft zu setzen. In Wahrheit hat jedoch jeder Fahrer seine eigene optimale Fahrposition. Und die kann man nur mit sehr exakten Daten über den Luftwiderstand ermitteln. Nutzen Sie also den Windkanal!

Ihr Gewicht

Radfahrer, die übergewichtig sind und einen Bauch haben, werden nur selten Bestleistungen erzielen können. Der wünschenswerte Körperfettanteil ist für einen durchschnittlich inaktiven Menschen sicherlich größer ist als für einen Spitzensportler. Für Amateure gibt es jedoch noch ein so genanntes „Mittelmaß“. Dabei ist der Körperfettanteil kleiner als bei inaktiven Personen, jedoch nicht so extrem klein wie bei den Profis, deren Körperfettanteil zuweilen weniger als 5 % beträgt. Aber um es pragmatisch zu sehen: Spätestens wenn Sie den Oberkörper nicht mehr tief über den Lenker beugen können, haben Sie ein paar Kilos zu viel. Wenn Sie ehrlich zu sich selbst sind, können Sie durch eine Gewichtsreduktion eine Leistungssteigerung erreichen, die weit über dem liegt, was mit einer neuen Ausrüstung möglich ist.

 

Ihre Beweglichkeit

Wir wurden nicht alle als Tänzer oder Turner geboren. Davon abgesehen kann unsere Beweglichkeit auch durch unglückliche Umstände, sehr hartes Training und anstrengende Rennen beeinträchtigt werden. Wenn Sie versuchen, diesen häufig vernachlässigten Aspekt der Leistung zu verbessern, kann sich das für Sie auszahlen. Übermäßiges Dehnen ist hierzu gar nicht nötig. Tun Sie regelmäßig etwas für Ihren Körper. Lassen Sie sich massieren, oder besuchen Sie zusätzlich entsprechende Kurse, z. B. Pilates oder Yoga. So können Sie die Bereiche erkennen, wo Sie verspannt sind oder Ihr Gleichgewicht gestört ist und Ihre Beweglichkeit verbessern.

Ihre Technik

Schnelligkeit kann man sich zum Teil durch eine entsprechende Aero-Ausrüstung erkaufen. Davon abgesehen sollten Sie aber auch beim Training und bei Radrennen bestimmte Techniken anwenden, um Ihre Leistung zu verbessern. Wenn Sie zum Beispiel das Windschattenfahren (Drafting) in der Gruppe üben, lernen Sie, wie Sie sich im Windschatten des Vordermanns treiben lassen können. So überlassen Sie den anderen die Arbeit, und der Widerstand wird geringer. Auf diese Weise können Sie die Kraft sparen, die Sie beim Anstieg am Berg brauchen. Denn dort müssen Sie die Schwerkraft aus eigener Kraft überwinden. Straßenfahrer sind die Meister im Energiesparen, denn sie wissen, wie sie sich am besten an das Hinterrad des Vordermanns „anheften“. Bei denen können sich ambitionierte sportliche Radfahrer, die die Tricks des Windschattenfahrens zur Erreichung einer besseren aerodynamischen Effizienz erlernen wollen, kompetenten Rat holen.

Alternativ können Zeitfahrspezialisten, Triathleten oder sportliche Fahrer ein effizientes Pacing erreichen, indem sie eine dem gewünschten Kraftaufwand entsprechende Leistung oder Herzfrequenz anpeilen. Wenn Sie anfangs auf Aerodynamik setzen, dann aber aufgrund eines schlechten Pacing auf dem letzten Viertel der Strecke Ihre Leistung nachlässt, werden Sie das Rennen weder zufriedenstellend noch erfolgreich beenden. Ein erfahrener Fahrer, der ein preiswerteres Rad fährt, kann besser abschneiden als ein starrköpfiger Fahrer, der zwar das bessere Rad hat, aber kein intelligentes Rennen fährt. Außerdem sollten Sie die Vorteile einer effizienten Ernährung nicht außer Acht lassen. Pacing und Ernährung müssen optimiert werden, um aus einer guten Körperhaltung auf einem aerodynamisch optimierten Fahrrad maximale Vorteile zu ziehen.

 

Wir stellen Ihnen hier einige sichere Investitionen und bewährte Methoden vor, die sich für Sie lohnen könnten

Für den sportlichen Fahrer:

- eine exakte Personenwaage, möglichst mit Körperfettmessung, die Ihnen dabei hilft, Ihren Körperfettanteil zu überwachen und reduzieren, sodass sich letztendlich auch der aerodynamische Widerstand und der Bewegungswiderstand des Körpers reduzieren,

- eine bequeme Haltung, in der Sie den Anstieg auf dem Hebelgummi oder auf dem Lenkerbügel bewältigen können, und bergab „windschnittig“ sind,

- V-förmige Aero-Räder mit geringer bis mittlerer Tiefe, womit Sie ein paar Watt einsparen können, indem Sie den Gesamtenergieverbrauch reduzieren und die Geschwindigkeit erhöhen,

- bequeme, aber körpernahe Kleidung (nicht zu locker oder bauschig), was vor allem für Regencapes oder Regenjacken gilt.

 

Für den Zeitfahrspezialisten:

- ein Indoor-Trainer, mit dem Sie Ihre Fahrposition verbessern und in optimaler Haltung unter Rennbedingungen trainieren können,

- eine Sonderausstattung für Getränke/Essen (z. B. eine aerodynamisch geformte Trinkflasche zur Lenkermontage),

- ein enger Radanzug und ein passgenauer Aero-Helm zur Minimierung des Widerstands von Kopf und Körper,

- regelmäßige Körperarbeit, z. B. Massage, die Probleme infolge falscher Haltung minimieren oder bereits im Keim ersticken kann.

 

Für den Triathlet/Duathlet:

Ihre Bedürfnisse sind ähnlich wie die des Zeitfahrspezialisten, jedoch mit folgenden Ausnahmen:

- Ihr Kraftaufwand oder Ihre Haltung auf dem Rad wirkt sich auf die anschließende Laufdisziplin aus.

- Bei der Wahl Ihrer Ausrüstung und der Fahrpositionen sind Sie etwas variabler, da die Strecken wesentlich hügeliger sind als bei einem normalen Zeitfahrrennen, wo die Strecke eher „sportlich“ ist.

 

Die Suche hört nie auf

Abb. 2: Kopfposition und Aerodynamik

Im Grunde kann man nie behaupten, alles getan zu haben, um in puncto Aerodynamik die bestmögliche Effizienz zu erreichen. Nach 3-jähriger Pause vom Spitzenradsport wollte der große Lance Armstrong seine Fahrposition verändern. Inzwischen haben sich die Dinge geändert, die Regeln haben sich geändert, und das Know-how hat sich geändert. Da Armstrong mehr Schnelligkeit erreichen will, wird sein Setup für das Zeitfahren vom Gesäß bis zu den Fingerspitzen demnächst wahrscheinlich länger sein, und die Ellbogen werden einander näher sein. Zusätzlich wird bei der Ausrüstung sicher einiges neu sein. Denkbar wäre z. B. ein beschlagfreier aerodynamischer Helm (Abb. 2 enthält Daten über Aero-Helme und Kopfposition: Die Tabelle enthält die Daten eines Fahrers, der im Drag2Zero- Windtunnel mit einem Aero-Helm bei 42 km/h Windgeschwindigkeit getestet wurde. Um die Windschnittigkeit des Helms optimal zu nutzen, ist die Kopfposition des Fahrers entscheidend. Da es sich bei den Windtunneldaten um individuelle Ergebnisse handelt, kann die exakte optimale Position erst nach wiederholten und optimierten Tunnelversuchen ermittelt werden. Der Teufel steckt tatsächlich im Detail!).

Denken Sie immer daran, dass Sie trainieren müssen, um fitter zu sein und um in der optimalen Position fahren zu können, die Ihnen Fahrkomfort, hohe Geschwindigkeit und gute Effizienz bietet. Egal, ob Sie in einem Rennen für jedermann, einem Zeitfahrrennen, einem Triathlon oder einem Ultra-Ausdauerrennen starten, Ihre Vorbereitung sollte sich nicht nur auf das Equipment beschränken, auf dem Sie sitzen, sondern immer auch die Optimierung der Körperhaltung im Auge behalten. Unter Umständen müssen Sie im Winter mit Ihrem Rennrad mehr in der Halle trainieren. Und Sie sollten in bestimmten Abständen Ihre Fahrhaltung auf Änderungen überprüfen. Dann werden Sie aber mit voller Kraft vorausfahren können.

Optimierung in der Aerodynamik bedeutet, dass Sie in einer entsprechenden aerodynamischen Haltung fahren und aus Erfahrung lernen, wie z. B. aus Equipment-Tests und Windtunnelversuchen. Wenn Sie sich neue Ziele stecken, sollten Sie bedenken, dass Sie Ihre Techniken oder die Ausrüstung eventuell entsprechend anpassen müssen. Und dass der Windtunnel der entscheidende Ort ist, an dem auch kleine Unterschiede deutlich werden, zeigt folgendes Beispiel: Chris Boardman fuhr früher mit aufgerichteten Unterarmen und hatte die Hände vor dem Gesicht. Als sich die flache Armposition durchsetzte, haben wir uns alle über diese „Skifahrerhaltung“ lustig gemacht. Aber 5 Jahre später haben angesichts entsprechender Windtunneldaten einige Fahrer – so beispielsweise Michael Hutchinson und Levi Leipheimer – die Skifahrerhaltung wieder übernommen. Der Windkanal hatte gezeigt, dass diese Haltung besser für ihre Leistung ist.
 

Praktische Tipps

- Um die beste Fahrposition herauszufinden, müssen Sie sich Zeit nehmen für einen Windkanalversuch auf einem Ergometer oder für einen Test auf der Straße. Dies kommt letztendlich jedoch allen Bereichen des Radfahrens zugute. Sie sollten Ihre optimale Fahrhaltung kennen. Diese ermitteln Sie mithilfe von Messungen und Fotos vom Training in der Halle bzw. von Rennen

- Meine persönlichen Beobachtungen zeigen, dass Frauen im Triathlon (und in gewissem Maße auch bei Zeitfahr- und Straßenrennen) sich intensiver mit ihrer Fahrhaltung beschäftigen sollten. Und zwar deshalb, weil Frauen generell weniger Kraft haben als Männer und kleine Veränderungen bei der aerodynamischen Effizienz sich stärker niederschlagen.

- Schnelligkeit und Effizienz bedingen einen gewissen Fahrkomfort. Versuchen Sie daher zuerst, eine optimale Körperhaltung zu finden, ehe Sie viel Geld für Ausrüstung ausgeben. Als Fahrer/rin machen Sie mindestens 2/3 des gesamten Windwiderstands aus. Die Optimierung der Fahrhaltung zahlt sich oft mehr aus als viele der verlockenden technischen Neuheiten und Verbesserungen.

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