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Durchschnittsgeschwindigkeit über 40 km/h - Realität oder Selbsttäuschung

Bei uns gab es eine Untersuchung der Windgeschwindigkeiten im Stadium beim 100m Lauf. Das war ein BISP gefördertes Projekt. Die Windstärken und Richtungen der Messgeräte, die alle 10 m aufgestellt waren, waren völlig chaotisch unzusammenhängend. Man kann ohne Windkanal keine einheitlichen Windeffekte voraussetzen.. weitergehende Beschäftigung mit der Frage über Kreuzotter hinaus würde iich auch nur parallel mit 2 Fahrern und dann gegengleich messen. Dann sieht man ob die Räder, Laufräder oder Oberflächen evtl einen Unterschied erbringen. Das kann man dadurch abschätzen, das man auch noch jeden Probanden mit jedem Rad rollen lässt.
 
Teutone schrieb:
Mal ne Frage an die Aerodynamiker hier.. was ich mich immer schon gefragt habe, aber ich (mir) nie so richtig erklären konnte. Es geht ums Thema Gegenwind.

Hier ein konkretes aktuelles Beispiel: Wir haben hier gerade bei uns ne Corona-Strava-Gegenwind-Challenge, in der freien Marsch, ungeschützt, man muss man bei bei mindestens Windstärke 4 (=20-28 km/h), 7 km schnurgerade gegen den Wind. So, gestern war ein von der Windrichtung genau passender Tag, 4-5, in Böen 7, genau von vorn. Kam auch hin, es war übel. Ich gehe jetzt mal von „nur“ 30 Km/h Gegenwind aus. Ich habe mit 322 Watt einen Schnitt von 35,3 gefahren, TT, Scheibe, Straßenaero-Helm, Einteiler.

35,3 kmh + 30 Kmh macht ja 65 km/h relative Luftgeschwindigkeit, mit der man zu kämpfen hat. Wenn man jetzt immer sagt, der Luftwiderstand macht irgendwas mit 90+ % des Gesamtwiderstandes aus, dann müsste ich auf dem Stück ja bei Windstille eigentlich gepflegt mindesten 60-62 fahren können. Weiß aber jeder, kann man vergessen, dafür braucht’s sicherlich 600 Watt. Wo liegt mein Denkfehler? Auch wenn ich den Kreuzotter-Rechner mit den Daten füttere, sagt er mir, ich würde selbst in Supermann-Haltung nur 28,8 fahren, in Tri-Haltung 24,9. Kurz gesagt, warum fährt man bei Gegenwind schneller als man dürfte??
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Dein Denkfehler ist: Die Geschwindigkeit geht in den Teil der Leistung, die gegen den Luftwiderstand aufgebracht wird, bei Windstille in der 3. Potenz ein.

Ganz stark vereinfacht und focussiert auf den Luftwiderstand sieht die Formel für die Gesamtleistung so aus

pges = (v^2 * cLuft + cRest) * v

Wenn du das jetzt aufspaltest und dabei die gegen den Luftwiderstand erbrachte Leistung von allem anderen trennst, bedeutet dies ausmultipliziert zunächst

pges = (v^2 * cLuft + cRest) * v = v^3 * cLuft + v * cRest

Da die Teile rechts und links genau ursächlich von den beiden Widerständen (LuWi und Rest) abhängen, kann man also isolieren

pLuft = v^3 * cLuft

Hast Du Gegenwind, sieht das etwas anders aus:

pges = ( (vFahrer + vLuft)^2 * cLuft + cRest) * vFahrer

und

pLuft = (vFahrer + vLuft)^2 * vFahrer * cLuft

In konkreten Zahlen wird es sofort viel klarer (habe nur deine Windgeschw. etwas korr. müssen, weil das mit 322 Watt einfach nicht gegangen wäre):

Wind: 18 km/h

Fahrer: 35 km/h

Mit Wind also 53 * 53 * 35 mal die Konstante

Ohne Wind und entsprechend schneller

53 * 53 * 53 mal Konstante.

Verhält sich wie 35 : 53, kommen die anderen Widerstände dazu, wird das Verhältnis von ungefähr 330 Watt zu 600 plausibel.

Im Grunde Fehler 1 Nichtberücksichtigung, daß zwei Geschwindigkeiten in das Produkt eingehen, nämlich Gesamtluftgeschw. und Fahrergeschw., Fehler 2 keine korrekte math. Ausführung, wobei das eigentlich nur Assoziativgesetz, Ausmultiplizieren usw. ist.
 
Okay, ich muss (..und darf) das ich das mit den Formeln mal eher „ergebnisorientiert“ lesen, da Physik zu lang her und nie wieder gebraucht… aber ich glaub ich verstehe, wo der Haken lag.

Sehe ich das doch richtig, dass bei windigen Verhältnissen das Thema Aero doch eigentlich noch viel relevanter wird? Selbst wenn ich auch eine Strecke Rückenwind habe. Die Zeit gegen den Wind ist ja einiges länger, Luftwiderstand 3. Potenz, etc. Viele Werbeversprechen beziehen sich ja gern auf „bei 40..45 Km/h“, wo es dann heißt, „wann fährt man das als Normalo schon mal“.. aber bei Gegenwind wird es dann ja scheinbar auch viel früher relevant, wenn auch nicht ganz so extrem, wie „die Kreuzotter-Rechner“ es auswerfen.
 
Aero ist bei Geschwindigkeiten über 30km/himmer relevant. Beim TT ist im Wesentlichen das Pacing für optimale Zeiten von A nach B Wichtig. Bei Wind / Bergen ist eine abgestimmte Stategie eforderlich, um das beste für sich erreichbare Ergebnis rauszuholen. Die Kurzform: bei Gegenwind und oder Steigungen mehr investieren als bei Rückenwind und oder Gefällen.

Aber!!! (Natürlich ein Aber) Es muss wie gesagt abgestimmt sein, sodass man auch am Ende noch ankommt.
Mann sollte die eigene Durchschnittsleistung für den vorgesehenen Zeitraum kennen und dann macht es Sinn z.B. 10% mehr auf Gegenwind / Steigungen zu investieren, dafür bei Rückenwind / Gefällen 10% zu reduzieren.

Meine Lieblingsliteratur ist dafür Faster von Michael Hutchinson und
Time-Trialling. Fly Through the Pain Barrier von Adam Topham, die entsprechende Palmares dazu nachweisen können.
 
Aero is always on und generell viel relevanter als die meisten Leute meinen.

Teil unserer Strava BZM ist ein welliges 10km Segment. Am 20. und 21. waren nahezu den ganzen Tag perfekte Bedingungen und viele Teilnehmer haben den Rückenwind genutzt um ihre Bestzeit zu setzen. Leider nicht alle mit Leistungsdaten, aber man sieht schon, wer sich die Kraft gut eingeteilt und eine gute Position hat.

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Alles richtig. Mathematik kannst Du Dir sparen. Den Blick auf die Temperatur, das Streckenprofil und die Windrichtung und Material / Aerofitting aber nicht wenn es um Pacing und um Beste Zeiten geht. Das hat auch renntaktische Bedeutung.
Mein Beispiel aus der Wissenschaft sollte verdeutlichen, das Windgeschwindigkeitsangaben aber sehr starken regionalen Abweichungen unterworfen sind. Das gilt selbst für die Messung von Wind zur Anerkennung von Rekorden beim 100m-Lauf. Im Prinzip ist das alles nicht genau zu machen. Also besser vereinfachen auf Prinzipien wie das in Büchern und Beiträgen gemacht wurde (das muss man nicht mehr erfinden).
Dazu sind aber auch Softwaretools ganz interessant (my windsock oder best bike split) .
https://www.trainingpeaks.com/blog/the-art-and-science-behind-time-trial-pacing/

Das was @eins4eins da postet weißt auf große Schwankungen der Zeit und der benötigten Leistung bei allen TT Versuchen hin. Ich würde zu aller erst mal den Wind und die Temperatur anschauen bevor ich aufs Rad steige (ggf. Material bleibt gleich). Das bringt sehr viel im Ergebnis.
 
Mit dem Wind ist da wirklich nicht so einfach. Auf meiner Pendelteststrecke von insgesamt 10km hab ich letztens versucht, 3x hin und zurück exakt :)D) die gleichen Wattwerte zu treten, Abweichungen von 0,5 km/h sind aber ohne Probleme in den 3 Läufen zu "prodzuieren", alleine weil sich die Umgebungsbedingungen ständig ändern.
 
Teutone schrieb:
Okay, ich muss (..und darf) das ich das mit den Formeln mal eher „ergebnisorientiert“ lesen, da Physik zu lang her und nie wieder gebraucht… aber ich glaub ich verstehe, wo der Haken lag.

Sehe ich das doch richtig, dass bei windigen Verhältnissen das Thema Aero doch eigentlich noch viel relevanter wird? Selbst wenn ich auch eine Strecke Rückenwind habe. Die Zeit gegen den Wind ist ja einiges länger, Luftwiderstand 3. Potenz, etc. Viele Werbeversprechen beziehen sich ja gern auf „bei 40..45 Km/h“, wo es dann heißt, „wann fährt man das als Normalo schon mal“.. aber bei Gegenwind wird es dann ja scheinbar auch viel früher relevant, wenn auch nicht ganz so extrem, wie „die Kreuzotter-Rechner“ es auswerfen.
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Erstmal vorweg: Kreuzotter ist Schrott (das war im Ansatz gut gedacht, aber schlecht vollendet - ich gehe mal davon aus, Ihr wißt, daß der "Macher" von dem Tool längst tot ist). Jedenfalls: Wenn für Fahrten mit 30 km/h und Windstille und meine Statur von dem Ding statt der von meinem Excel-Tool berechneten 135 - 140 W (die durch eine freundliche Leihgabe mit PM mit der o.g. Genauigkeit vollauf bestätigt wurden) über 170 Watt ausrechnet, dann ist das einfach nur für die Tonne. Allerdings für Vergleichs- und Modellrechnung kann man in gewissen Grenzen verwenden (also, wenn ich zweimal "falsch" rechne und dann zweimal richtig, ergibt der Vergleich trotzdem ggfs. die gleiche Reihenfolge).

Dann zu deiner Frage, @Teutone: Auf jeden Fall ist die Fahrt mit gleichmäßigem Tempo am Berg immer die effizienteste, nur eben physiologisch i.d.R. nicht machbar (außer an die "Bergen" auf der alten B1 zwischen Unna und Paderborn...), bei Gegen/Rückenwind nicht ganz, die liegt das Optimum, wenn ich mich an meine Modellrechnungen jetzt richtig erinnere, eher bei Rückenwind -> knapp über Durchschnittstempo (aber mit deutlich verringerter Leistung) und Gegenwind -> knapp drüber.

Aber auch das ist dann aus physiologischen Gründen nicht möglich und @406hijn natürlich Recht, es läuft auf eine Art +10%/-10%-Strategie hinaus. Mehr ist i.d.R. nicht machbar, denn Ihr wisst ja alle, daß diese Größe die bei Strava z.B. als gewichtete Leistung bezeichnet, mit der 4. Potenz statt z.B. wie die Varianz mit der 2. Potenz arbeitet. Und da wird der positive Effekt einer "unregelmäßigen Leistungserbringung" ab einem bestimmten Punkt durch die "exponentiell" steigende Physiologische Beanspruchung überkompensiert.
 
Na, erstmal bleibt das Rad heute stehen. Erkläre mal mathematisch warum Du bei bestem Wind deine Zeit im Forum vergeudet und damit die Gegenwindchallenge versemmelt hast.
 
Teutone schrieb:
Ja, schöne Scheiße, am letzten Windtag hat mich noch einer um 4 Sekunden von meinem 2. Platz bei unserer Corona-Gegenwindchallenge verdrängt.. und ich kann mich erst wieder ab Windstärke 4 revanchieren.. ?
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Wenn Ihr das so einen Spass dran habt, hab ich hier etwas für Euch :D.
-immer Kurzfristig am Neeltje Jans in Holland
-Ab Gegenwindstärke 7
-Auf einem Gazelle Hollandrad
:D
 
406heijn schrieb:
Wenn Ihr das so einen Spass dran habt, hab ich hier etwas für Euch :D.
-immer Kurzfristig am Neeltje Jans in Holland
-Ab Gegenwindstärke 7
-Auf einem Gazelle Hollandrad
:D
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Ja, genial, habe ich aber dieses Jahr das erste mal von gehört.. hatte mir auch mal die Anmeldung angeschaut, glaube aber fast, das ist nur für Holländer, „NK“, Nationale Meisterschaft.. mag aber falsch liegen.
 
Zurück zum Thema :D
Sagen wir einfach mal 40er Schnitt auf 90 Minuten ohne Windschatten?
Liste?
 
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