Watt Leistung beim Radfahren berechnen: Eine umfassende Anleitung

Um die Leistung eines Radfahrers physikalisch berechnen zu können, muss man wissen, wie sich diese zusammensetzt. Die Summe dieser drei Teilleistungen ergibt die Gesamtleistung. Mit diesen Gleichungen kann man nun die Leistung ausrechnen.

Die Grundlagen der Leistungsmessung

Die Wattmessung zeigt die Leistung in Watt, die Du beim Radfahren erbringst. Ein Wattmessgerät ermöglicht eine exakte Kontrolle der Trainingsintensität und hilft, Übertraining zu vermeiden. Es gibt Kurbel-, Pedal-, Naben- und Kettenblatt-basierte Wattmessgeräte. Kurbel- und Pedal-basierte Systeme sind am genauesten. Wichtige Werte sind die durchschnittliche und normierte Leistung. Diese helfen Dir, die Intensität und Konstanz Deines Trainings zu bewerten.

Power (P) ist also die Leistung in Watt. F ist die Kraft (Force), die wir beim Radfahren auf das Pedal drücken und V (Velocity) ist die Geschwindigkeit in der wir dies tun, in unserem Fall also die Trittfrequenz. Demzufolge gibt es also drei Möglichkeiten mehr Power zu erzeugen:

  1. Mehr Kraft auf das Pedal bringen
  2. Die Trittfrequenz erhöhen
  3. Beides gleichzeitig machen

Einflussfaktoren auf die Leistung

Bei der Berechnung der Leistung spielen wahnsinnig viele Faktoren hinein. Vom Einfluss des Winds über die Meereshöhe und Temperatur bis hin zum Rollwiderstand.

Luftwiderstand

Bei hohen Geschwindigkeiten ist der Luftwiderstand cwA. Die Luftdichte \( \rho \) lässt sich über die Temperatur \( T \) und den Luftdruck \( p \) berechnen. Diese ist allerdings nur für trockene Luft gültig und ändert sich mit steigender Luftfeuchte. Der Luftdruck selbst wird über die barometrische Höhenformel bestimmt.

Rollwiderstand

Der mechanische Widerstand Pr ergibt sich aus dem Verlust durch Reibung von Kette und Radnabe. Die mechanische Effizienz eines Fahrrads beträgt etwa 97,5% - eine schmutzfreie und gut geölte Kette vorausgesetzt. Zur Überwindung des mechanischen Widerstands hat Marcel noch mal ca.

Weitere Faktoren

Vernachlässigt haben wir beispielsweise die Außentemperatur, den genauen Reifendruck, die Ausgangshöhe, die Sitzposition, die Größe des Fahrers und die Trittfrequenz.

Watt-Werte und ihre Bedeutung

Die absoluten Watt-Zahlen sind zwar für Dich ein guter Anhaltspunkt, um die Entwicklung Deiner Leistung im Laufe der Zeit zu verfolgen. Als Vergleich mit anderen taugt die absolute Wattzahl allerdings nicht, schließlich hat jeder ein anderes Körpergewicht und auch das Radgewicht unterscheidet sich, damit muss unterschiedlich viel Leistung erbracht werden, um den eigenen Körper den Berg hochzubewegen.

Um sich mit anderen zu vergleichen, dafür bietet sich der Watt/kg Wert an. Mit dem Watt/kg Wert kann man sehr gut die Leistungen von Sportler zu Sportler vergleichen. Somit wird nämlich die absolute Wattzahl mit dem Körpergewicht ins Verhältnis gesetzt.

Beispielhafte Watt-Leistungen

  • Damals bin ich über Manfred Nüscheler gestolpert; den leicht übergewichtigen Weltrekordhalter im Rollensprint. Am 13.05.1991 konnte Manny auf einem geeichten Rollentrainer 60 Sekunden lang eine Durchschnittsleistung von 1.040 Watt (!) aufrechterhalten. Seine erbrachte Maximalleistung liegt bei 2.378 Watt für 3,3 Sekunden.
  • Robert konnte auf einem Ergometer rund 700 Watt so lange aufrechterhalten (über 2 Minuten!!!), um damit einen Toaster zu betreiben.
  • Ein weiteres Wattmoster aus Deutschland ist Andre Greipel. Der Sprinter hat einen krassen Motor. Beim Antritt knackt Greipel schon mal die 2.000 Watt-Marke.

Leistungsmessung in der Praxis

Die ersten 155km fuhr Greipel mit einer Durchschnittsleitung von 294 Watt (NP 354 Watt) und schloss dann mit einem kurzen Sprung auf 1.248 Watt zu zwei Ausreißern auf. Nach 207km setzte er am berühmten Koppenberg noch einen drauf: 2:22 mit 501 AvgP! Beim zweiten Anstieg zum Oude Kwaremont konnte er immer noch mit 398 AvgP hochfahren. Nach 6:15 Stunden und einer bereits beeindruckenden Durchschnittsleistung konnte er im Zielsprint dann noch mal für 2 Sekunden 1.613 Watt abrufen.

Wattrechner und ihre Grenzen

Allerdings gab es auf einem Teilstück an dem Tag heftigen Gegenwind, welchen wir leider nicht mehr rekonstruieren können. Die Durchschnittsleistung für die Fahrt ins Bergtrikot liegt nach unserer Berechnung also eher bei 646 Watt für 79s. Wie geschrieben, haben wir den Gegenwind an dem Tag nicht eingerechnet, genauso wie die nötige Beschleunigung nach den beiden Kurven. 646 Watt waren damals 8,8 Watt/kg Körpergewicht - das Ergebnis dürfte realistischer sein.

Die Rolle der Trittfrequenz

Während der letzten Jahrzehnte gab es viele wissenschaftliche Studien zum Thema Trittfrequenz. Allerdings konnte keine Studie eine optimale Trittfrequenz für das Rennradfahren oder den Triathlon aufzeigen. Vielmehr hängt die optimale Trittfrequenz mit deinen eigenen physiologischen Voraussetzungen zusammen und mit der Disziplin in der du aktiv bist.

Normalerweise gilt, dass je kürzer und explosiver eine Disziplin ist, desto größer wird der Vorteil von hohen Trittfrequenzen. Zum Beispiel sind BMX-Fahrer dafür bekannt höhere maximale Powerwerte zu haben als Profi-Radfahrer im Sprint. Das liegt daran, dass BMX-Fahrer ihren maximalen Poweroutput bei Trittfrequenzen um die 220-240 rpm (Umdrehungen pro Minute) erreichen.

Was durch viele wissenschaftliche Studien klar wird ist, dass hohe Trittfrequenzen über einen langen Zeitraum eine größere physiologische und neuromuskuläre Ermüdung verursachen, da das Herz-Kreislauf-System stärker belastet wird. Im Gegensatz dazu bewirken niedrigere Trittfrequenzen eine stärkere Ermüdung der Muskeln.

Ich glaube, dass die beste Trittfrequenz selbst gewählt werden muss, also die Trittfrequenz, nach der der Körper in bestimmten Situationen selbst verlangt. Das bedeutet aber nicht, dass man nicht das Fahren mit unterschiedlichen Trittfrequenzen vernachlässigen sollte.

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