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Neues aus der Forschung: Die Trittfrequenz

24.07.2017

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Neues aus der Forschung: Die Trittfrequenz

Mehr als 15.000 Mal dreht ein Radfahrer während einer dreistündigen Ausfahrt die mechanische Antriebseinheit seines Sportgeräts, im Durchschnitt, inklusive der Rollphasen. „Der hat einen guten Tritt“, gilt unter Rennradfahrern als großes Kompliment. Das Thema „der runde Tritt“ ist fast schon ein Mythos. Doch was genau hat die Trittfrequenz mit der Leistung zu tun? Ein Einblick.

 

Worum es geht

Unter Trittfrequenz versteht man die Anzahl der kompletten Kurbelumdrehungen pro Zeiteinheit, in der Regel pro Minute. Die Trittfrequenz wird in Watt (Newtonmeter/Sekunde) gemessen, also in Kraft mal Weg durch Zeit. Der Weg ergibt sich aus dem Umfang einer Pedalumdrehung mal deren Anzahl: Je höher die Trittfrequenz ist, desto größer ist der zurückgelegte Weg, desto kleiner ist die aufzubringende Kraft. Eine hohe Trittfrequenz schont zum einen die Gelenke, zum anderen bedingt sie eine ökonomisierte Muskelarbeit: Muskeln werden häufiger ange- und wieder entspannt, die Phasen der Anspannung sind kürzer, daher wird der Blutfluss innerhalb des Muskels nur kurz behindert – das Blut kann besser zirkulieren. In der Theorie – aber so einfach ist es in der Praxis nicht, wie untenstehende Studienergebnisse – und erfolgreiche Fahrer, die extrem kraftvoll und mit niedriger Frequenz treten – beweisen. Als hohe Trittfrequenzen gelten in der Regel zwischen 90 und 130 Umdrehungen pro Minute, als niedrige 50 bis 90 Umdrehungen pro Minute.

Stand der Wissenschaft

Die ersten Studien zur „optimalen“ Trittfrequenz gab es 1929. Seitdem ist es unter anderem die „frei gewählte Trittfrequenz“ (FGT), die im Fokus der Forschungen steht. Laut vieler Studienergebnisse erhöht sie sich bei ansteigender Leistung. So wählten die Probanden, trainierte Fahrer, in einer Studie von Hansen (2002) bei 150 Watt eine durchschnittliche Trittfrequenz von 75. Bei 250 Watt eine von 82. Etwas anderes ist die sogenannte „optimale Trittfrequenz“, die landläufig auch oft als „der runde Tritt“ bezeichnet wird. So wurde in einer US-amerikanischen Studie aus 2006 der Einfluss auf die Zeitfahrleistung untersucht. Die Strecke war rund acht Kilometer lang. Ergebnisse: Die Athleten, die mit einer durchschnittlichen Trittfrequenz von 83 unterwegs waren, waren um rund neun Prozent schneller als die Fahrer jener Gruppe, die mit einer Durchschnittsfrequenz von 92 fuhren. Die Teilnehmer mit einer 101er Frequenz waren wiederum um rund elf Prozent langsamer als jene aus der 92er-Gruppe. Fazit: Die Weisheit „schneller treten ist ökonomischer“ ist demnach nicht haltbar. Es kommt auf die Situation an – und auf die eigene Konstitution. 

Einflussfaktoren 

Die „optimale Trittfrequenz“ wird unter anderem vom maximalen Sauerstoffaufnahmevermögen beeinflusst. Und von der Position und Bewegung des Oberkörpers: Am Berg ist bei vielen Radfahrern eine vermehrte Bewegung des Oberkörpers und eine aufrechtere Sitzposition zu beobachten. Die Erklärung dafür: eine effektivere Wirkungsweise der Hüftmuskulatur. Auch deshalb ist die richtige Sitzposition so wichtig. Der dritte Faktor ist die äußere mechanische Widerstandskraft: Diese setzt sich aus allen Kräften zusammen, die der motorischen Antriebskraft entgegenwirken.

Wirkungsgrad

In der Theorie hat die eingesetzte Kraft immer nur, wenn sie im 90 Grad Winkel zur Kurbel wirkt, den optimalen Wirkungsgrad. Betrachtet man die Sitzposition auf dem Rad, betrifft dies zwei Kurbelpositionen, bei 90 und 270 Grad. Viele Studien an Radfahrern haben gezeigt, dass die überwältigende Mehrheit von ihnen in der „Zugphase“, zwischen 180 und 360 Grad, nicht am Pedal zieht. Die Zugphase zu betonen kann jedoch den Wirkungsgrad erhöhen. Andererseits haben EMG-Studien jedoch auch gezeigt, dass bei einem erhöhten Wirkungsgrad in der Regel auch die Muskelaktivität erhöht ist – somit wird dann mehr Energie benötigt. Wieder zeigt sich: Es gibt keine allgemeingültigen Empfehlungen, sondern „der optimale Tritt“ ist höchst individuell. Ein Techniktraining – wie etwa das einbeinige oder auch extrem hochfrequente Pedalieren auf dem Rollentrainer – hat sich in den meisten Fällen als effektiv erwiesen. 

Typsache

Die Trittfrequenz wird unter anderem auch von der Laktatkonzentration im Blut und der Herzfrequenz während der Belastung beeinflusst. Untersuchungsergebnisse von Coast (1985) zeigten die geringste Laktatbildung bei Trittfrequenzen von rund 80 Umdrehungen pro Minute.

Eine Studie von Suzuki (1979) zeigte, dass sich zwischen Probanden mit einem extrem hohen Anteil an FT-Fasern (schnell zuckende Muskelfasern) und Probanden mit einem extrem hohen Anteil an ST-Fasern (langsam zukkende Muskelfasern) Unterschiede des Wirkungsgrades bei 100 Umdrehungen pro Minute zeigten: Probanden mit einem hohen Anteil von FT-Fasern erzielten einen signifikant höheren Wirkungsgrad als jene mit einem hohen Anteil an ST-Fasern. Bei einer Trittfrequenz von 60 ergab sich kein signifikanter Unterschied im Wirkungsgrad. Suzuki folgerte daraus, dass langsame Muskelfasern bei einer hohen Trittfrequenz einen geringeren Wirkungsgrad, bei einer niedrigeren dagegen einen höheren Wirkungsgrad aufweisen als schnelle Fasern. //

 

Quelle: 

Text: Florian Groß; Foto: Cor Vos

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