Aerodynamik
Aerodynamik: Bedeutung, Fakten und Hintergründe

Wissenswertes rund um die Aerodynamik

Aerodynamik: Bedeutung, Fakten und Hintergründe

1989 war das Jahr des Umdenkens. Das finale Einzelzeitfahren am 23. Juli der 76. Tour de France war der Tag des Umdenkens. Es war 24,5 Kilometer lang. Greg LeMond hatte 50 Sekunden Rückstand auf Laurent Fignon. LeMond montiert einen Zeitfahraufsatz auf seinen Lenker – nach dieser letzten Etappe liegt er acht Sekunden vor Fignon und wird Gesamtsieger. Seit diesem Tag weiß man um die Bedeutung der Aerodynamik im Radsport.
TEILE DIESEN ARTIKEL

Aerodynamisch optimiertes Material – Helm, Rahmen, Laufräder, Bekleidung, Schuhe – ist aus dem heutigen Peloton nicht mehr wegzudenken. Diese Entwicklung begann schon vor LeMond Mitte der 1980er Jahre und hatte mit dem Sieg von Dave Scott beim Ironman Hawaii 1987 ihren ersten Höhepunkt. Scott gewann mit seinem erstmalig verwendeten Aero-Lenker zum sechsten Mal den größten Triathlon der Welt.

Von einer verbesserten Aerodynamik kann jeder Radsportler profitieren. Aber welche Veränderungen bringen signifikante Vorteile für den Fahrer und welche lediglich ein paar Watt Einsparung, die zulasten von Komfort und Geldbeutel gehen?

Windwiderstand

Bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h benötigt ein Radfahrer beinahe 90 Prozent seiner Energie, um den Luftwiderstand zu überwinden. Dabei hat der Mensch natürlich eine größere Windwiderstandsfläche als das Rad, auf dem er sitzt. Technisch betrachtet ist das Produkt aus Stirnfläche und cw-Wert entscheidend für den Widerstand. Die cw-Werte von Rennrad und Athlet liegen bei um 0,4-0,6. Mit einer optimierten Haltung lässt sich dieser Wert nur leicht verändern. Stärker beeinflussbar dagegen ist die Stirnfläche, also jene Fläche des Radsportlers, die als seine Querschnittsfläche in Strömungsrichtung dem Wind ausgesetzt ist.

Eine alte Idee ist, mit einer anderen Sitzposition die Stirnfläche und damit den Luftwiderstand zu mindern. Bereits um 1913 experimentierten Wissenschaftler mit Liegerädern. Der Weltradsportverband erkannte die damaligen Geschwindigkeitsrekorde jedoch nicht an. Der Rennsport sollte dem Vergleich der Athleten dienen, nicht dem der Technik. Jenes Paradigma gilt bis heute, wenngleich die technischen Möglichkeiten um ein Vielfaches größer geworden sind. In der Gegenwart konzentriert man sich vor allem auf die Komponenten Sitzposition, Laufräder, Rahmenform, Helm und Bekleidung.

Aerodynamik: Sitzposition, Tipps, Tricks

Das Fazit

Die Sitzposition bietet aufgrund der Windangriffsfläche des Körpers das größte Einsparpotenzial. Die anderen Möglichkeiten sind zwar weniger ergiebig, lassen sich aber im Zeitfahren oder über längere Strecken aufaddieren.

Wenige Details können am Ende mitentscheidend sein. Unser Tipp: Beginnen Sie die Optimierung im Kleinen, zuerst Aero-Lenker und Helm, später dann Trikot, Laufradsatz und Rahmen.

Wattsparen

1) Die Sitzposition

Die größte Energieeinsparung bringt eine optimierte Sitzposition. Vor allem im Zeitfahren macht sie den Unterschied. Ein Aero-Lenkeraufsatz führt zu einer aerodynamisch günstigeren und auf langen Strecken ermüdungsfreieren Position. Die „Aero-Bars“ erlauben es, den Oberkörper tief nach vorne gebeugt abzulegen. Gleichzeitig reduziert sich damit die Stirnfläche. Der Wind hat weniger Angriffsfläche. Ein Aero-Lenkeraufsatz ist mit rund 100 bis 300 Euro eine vergleichsweise günstige Investition – vor allem in der Relation zu seinem Nutzen. Gegenüber der Fahrt im Oberlenkergriff lassen sich hier bis zu 40 Watt einsparen. Wer sein Rennrad mit einem Zeitfahraufsatz aufrüstet, sollte bei der Suche nach der dann passenden Sitzposition aber mit viel Fingerspitzengefühl vorgehen. Denn mit dem Nachvorneschieben des Sattels geht oft eine Gewichtsverlagerung auf das Vorderrad einher. Dies kann sich negativ auf das Fahrverhalten auswirken.

Einsparpotenzial Sitzposition im Idealfall: 40 WATT

2) Die Laufräder

Hochprofilfelgen sind der Inbegriff eines schnellen und schönen Aero- oder Zeitfahrrads. Entsprechende Verbreitung erfahren Laufräder mit hohem Felgenbett und Scheibenräder im Triathlonsport. Doch der maximale Effekt kommt nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen zum Tragen. Je schneller man fährt, desto größer ist der Vorteil mit Hochprofil-Laufrädern. Bei bestimmten Windverhältnissen konnten einige Laufradhersteller nach eigenen Angaben bis zu 40 Watt Ersparnis messen. Es kommt dann zum sogenannten Segeleffekt. Statt zu bremsen, schiebt ein Scheibenrad in diesem Falle bei schräg von hinten auftretendem Wind an. Dafür sollte man aber mit mindestens 35 km/h unterwegs sein. Realistischer sind jedoch Wattersparnisse bis zu zehn Watt. Bei böigem Seitenwind sind Scheiben- und Hochprofilräder zudem schwer zu kontrollieren, sie können dann das Fahren verlangsamen und sogar gefährlich machen.

Einsparpotenzial Laufräder im Idealfall: 10 WATT

3) Die Rahmenform

Natürlich umfasst der Rahmen einen nicht unerheblichen Teil der Angriffsfläche, der beim Kampf um Sekunden den Ausschlag geben kann. Überraschenderweise haben einige Studien gezeigt, dass klassische Rundprofilrahmen keine schlechten cw-Werte haben. Trotzdem kann ein optimierter Carbonrahmen vor allem bei seitlich anströmenden Winden Vorteile bieten. Hier hängt wiederum sehr viel von der Fahrgeschwindigkeit ab. Bei 40 km/h können optimale Aero-Rahmen 10 bis 20 Watt Ersparnis bringen.

Einsparpotenzial Rahmenform im Idealfall: 10-15 WATT

4) Der Helm

Im Leistungssport entscheidet der Kopf, sagt man. Aerodynamik-Experten würden da voll zustimmen. Der Kopf ist immer im Wind und bietet viel Angriffsfläche. Ausschlaggebend für den Aero-Helm ist seine Eigenschaft, den Wind von allen Seiten gut um den Kopf herumzuleiten. Die verbesserte Aerodynamik geht allerdings gerade beim langen Zeitfahren oft zulasten der Belüftung. Im Oberlenkergriff hingegen konnte kein Vorteil gemessen werden. Einen Mittelweg bieten die neuen eher kurzen Aero-Helme. Hier wird zudem die Aerodynamik auch bei ungünstiger Kopfhaltung nicht so stark negativ beeinflusst wie mit Langversionen.

Einsparpotenzial Helm im Idealfall: 10 WATT

5) Die Bekleidung

Da der Körper des Fahrers die größte Angriffsfläche für den Wind bietet, sollte man ihm besondere Aufmerksamkeit schenken. Schon ein flatterndes Radtrikot kann auf einer 40 Kilometer langen Strecke bis zu 24 Sekunden kosten. Daneben spielt die Stoffoberfläche eine entscheidende Rolle. Ein Ganzkörperanzug mit entsprechender Stoffstruktur verringert den Luftwiderstand deutlich. Auch Überschuhe bringen beim Zeitfahren zusätzliche, allerdings geringe Einsparungen.

Einsparpotenzial Bekleidung im Idealfall: 3-5 WATT


Schlagworte
envelope facebook social link instagram