Physiker zeigen, dass Rückenwind einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Fahrradgeschwindigkeit hat

In der Welt des Radfahrens bedeutet „zum Everest“, denselben Berg hinauf und hinunter zu fahren, bis die Anstiege die Höhe des Mount Everest, also 8.848 Meter, erreichen.

Nachdem vor einigen Jahren ein neuer Everest-Radrekord aufgestellt wurde, entbrannte in den sozialen Medien eine Debatte über den starken Rückenwind, den der Radfahrer bei den Anstiegen wehte (5,5 Meter pro Sekunde, also 20 Kilometer pro Stunde), als er den Rekord aufstellte. Wie sehr hat ihm der Rückenwind geholfen? Sollen Grenzwerte für die zulässige Windgeschwindigkeit festgelegt werden?

Martin Bier, Physikprofessor an der East Carolina University in North Carolina, war von dieser Debatte fasziniert und beschloss, sich mit der Physik zu befassen, woraufhin ein kleines Projekt folgte. Amerikanisches Journal für PhysikEr teilt seine Erkenntnisse mit, dass sich Wind letztendlich als vernachlässigbar herausstellt.

Zunächst ein kleiner Hintergrund: Aus körperlicher Sicht ist Radfahren einfacher zu verstehen als Laufen.

„Beim Laufen wird die Bewegung der Beine immer wieder beschleunigt und abgebremst und der Schwerpunkt des Läufers wandert auf und ab“, erklärt Bier. „Beim Radfahren kommt das ‚Rollen‘ zum Einsatz, was viel sanfter, schneller und effizienter ist: Die gesamte Arbeit wird nur gegen Schwerkraft und Reibung verrichtet. »

Aber der Luftwiderstand hat etwas Seltsames. Die Reibungskraft der Luft, mit der Sie kämpfen, steigt mit dem Quadrat Ihrer Geschwindigkeit. Wenn der Luftwiderstand die Hauptbegrenzung für Ihre Geschwindigkeit darstellt (was für einen Radfahrer auf ebenem Gelände oder bergab zutrifft), dann benötigen Sie viermal so viel Kraft, um Ihre Geschwindigkeit zu verdoppeln. Um Ihre Geschwindigkeit zu verdreifachen, benötigen Sie neunmal mehr Kraft. Wenn Sie dagegen bergauf fahren, ist Ihre Geschwindigkeit viel langsamer, sodass der Luftwiderstand keine große Rolle spielt.

„Wenn Sie einen Hügel hinauffahren und gegen die Schwerkraft ankämpfen, bedeutet die Verdoppelung Ihrer Leistung eine Verdoppelung Ihrer Geschwindigkeit. Im Radrennsport kommt es an den Anstiegen zu Angriffen, denn dort kann man durch zusätzliche Anstrengung den Abstand vergrößern. »

Bei einem Alleinangriff auf den Everest ist die Rechnung einfach. Ein Fahrer profitiert nicht vom aerodynamischen Zug eines anderen Fahrers vor ihm. Die Daten sind einfach Watt, Schwerkraft und Widerstand.

„Naiv könnte man meinen, dass starker Rückenwind einen Anstieg kompensieren kann“, sagt Bier. „Man fährt dann den Hügel hinauf, als wäre es eine ebene Straße, und auf dem Weg nach unten gleichen sich der Gegenwind und das Gefälle aus und es fühlt sich wieder wie eine ebene Straße an.“ Aber es funktioniert nicht: Der von mir erwähnte Platz fordert seinen Tribut. »

Seine Arbeit zeigt, dass Rückenwind beim Aufstieg ein wenig helfen kann, die meiste Arbeit beim Aufstieg jedoch darin besteht, gegen die Schwerkraft zu kämpfen. Der anschließende Abstieg ist rasant und nimmt viel weniger Zeit in Anspruch, während der Gegenwind enorme Auswirkungen hat. Und die Abfahrtsgeschwindigkeit ist hoch, etwa 80 km/h.

„Der Luftwiderstand ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit, was beim Abstieg zu Gegenwind und einer starken Geschwindigkeitsreduzierung führt“, erklärt Bier. „Die Wirkung des Windes auf den Anstieg wird aufgehoben. »

Die offensichtliche Schlussfolgerung aus Biers Arbeit ist, dass es keinen Sinn macht, auf den idealen Wind zu warten, wenn man seine Everesting-Zeit verbessern möchte.

„Es gibt kein Allheilmittel“, sagte er. „Wenn du ein besserer Everest-Kletterer werden willst, musst du abnehmen und mehr Watt (an Training) erzeugen. Darauf kommt es an, es gibt keine andere Lösung. »