Einfluss der Körpergröße auf die Performance

[schleifi]

Servus Rennradler!

Hatte mit einem Kollegen gerade eine Diskussion darüber ob ein großer Mensch tatsächlich einem kleinem gegenüber im Vorteil beim Radeln ist.

Angenommen, "A" ist 1.70m groß, "B" ist 1.90m groß. Beide sind schlank und haben in etwa das gleiche Trainingslevel, unterscheiden sich also hauptsächlich in Größe und Gewicht.

Wenn nun beide nebeneinander auf den gleichen Rädern, gleich schnell, lediglich mit angepasster RH auf gleicher Strecke unterwegs sind - wer verbraucht tatsächlich weniger Energie bei gleicher Übersetzung? Welchen Einfluss hätte das Verkürzen oder Verlängern der Kurbel? Würde gar der größere Hebel von B durch die größere Gesamtmasse und Luftwiderstand wieder wett gemacht werden?

LG

 

[geronet]

Ntürlich braucht B mehr Energie, er muss ja auch mehr Masse bewegen. Und mehr Luftwiderstand hat er ja auch.

 

[Dr.Ücker]

Natürlich ist B im Vorteil, denn das Verhältnis von Oberfläche zu Masse wird mit zunehmender Größe besser für B. Ist bei einer Kugel auch so. Und ich hoffe für B, dass seine Masse nicht aus Schwabbel, sondern aus Muckis besteht.

Und vor Allem: Ich bin (eher Typ A), letzten Sonnabend von zwei Typ B ziemlich locker bei Gegenwind überholt worden. Und ich habe keine andere Erklärung dafür gefunden, als dass die beiden 1,90 Typen einen unfairen körperlichen Vorteil hatten. Was denn auch sonst?

 

[prince67]

Klar braucht B mehr Energie siehe geronet, dh aber nicht dass er langsamer ist siehe Dr.Ücker

 

[Biggi87]

Es kommt wahrscheinlich darauf an, wie so oft im Leben! Fahrer B hat auf jeden Fall bedingt durch die wesentlich größere Frontalfläche einen größeren Luftwiderstand als Fahrer A. Zusätzlich muss er eine höhere Masse bewegen. Nun kommt es auf das Fahrprofil an, also wo gefahren wird: In der Ebene spielt der Luftwiderstand die Hauptrolle bei den auftretenden Fahrwiderständen. Hier könnte der größere Fahrer einen Vorteil haben, WENN er zusätzlich zu seiner Größendifferenz auch eine entsprechende Kräftedifferenz aufzuweisen vermag. Diese größere Kraft müsste so groß sein, dass sie den größeren Luftwiderstand aufwiegt. Im Zusammenhang mit Profifahrern hört man häufig von großen "athletischen" Roulleuren, die aufgrund ihrer Größe und Muskelmasse Vorteile bei längeren Fahrten in ebenem Terrain haben sollen.
Bei Fahrten im bergigen Terrain läufts anders: Hier muss das Körpergewicht entgegen der Gravitation bewegt werden, hier bildet das Körpergewicht also den Hauptanteil bei den Fahrtwiderständen. Bei Fahrgeschwindigkeiten unter 20km/h spielt der Luftwiderstand keine so große Rolle mehr. Der große Fahrer wird aber den gestiegenen Fahrwiderstand durch die Hangabtriebskraft nicht mehr mit seinem bißchen mehr an Muskelkraft wettmachen können, hat hier also das Nachsehen.
Mich würden in diesem Zusammenhang mal Rechenbeispiele interessieren. Dazu bräuchte man aber belastbare Angaben zu unterschiedlichen Fahrern mit ihren typischen Wattleistungen in verschiedenen Profilen. Bei der diesjährigen TDF wurden Fahrerdaten ja live übertragen. Wäre schön, wenn man diese irgendwo im Nachhinein einsehen könnte.

 

[schleifi]

...Ist die Masse aber einmal in Bewegung relativiert sich der Aufwand allerdings auch wieder, dh der leichte Fahrer muss wesentlich mehr Energie aufwenden um seine Geschwindigkeit zu halten, da er auch schneller an Geschwindigkeit verliert!

Es geht mir eigentlich hauptsächlich darum was die Beinlänge für einen Unterscheid macht und welchen Einfluss verschiedene Kurbellängen auf die Hebelwirkung haben..

 

[klepper320]

der Größere hat bekanntlich einen Vorteil in der Ebene da seine absolute Leistung höher ist, was im Verhältnis zu seiner Stirnfläche im Wind zu einem günstigeren Verhältnis führt.
Bergauf kippt der Vorteil wieder in Richtung des Leichteren.
Mit der Kurbellänge hat das alles nix zu tun.
Warum hat der Größere die höhere absolute Leistung? Weil er einfach den größeren "Motor" hat!

Wer benötigt mehr Energie?
Absolut gesehen braucht der große IMMER mehr Energie. Er hat die größere Stirnfläche im Wind und hat am Berg mehr Masse anzuheben.
Wenn die Frage ist, wer benötigt mehr Energie/cm Körpergröße oder Energie/kg Körpergewicht. -> keine Ahnung. Aber wäre das wirklich interessant?

 

[feelthesteel]

ich bin 1,98m bei 114kg, mein kumpel ist 1,75m bei ungefähr derselben masse. bitte jetzt keine inadäquaten kommentare ...

in der ebene bin ich ihm absolut überlegen

aber am berg kocht er mich ab. wir haben beide keine erklärung dafür, ist er ein "bergtyp"?

 

[klepper320]

ich bin 1,98m bei 114kg, mein kumpel ist 1,75m bei ungefähr derselben masse. bitte jetzt keine inadäquaten kommentare ...

in der ebene bin ich ihm absolut überlegen

aber am berg kocht er mich ab. wir haben beide keine erklärung dafür, ist er ein "bergtyp"?

das muss an deinen Hochprofilern liegen ;-)

 

[Achilleus]

ich bin 1,98m bei 114kg, mein kumpel ist 1,75m bei ungefähr derselben masse. bitte jetzt keine inadäquaten kommentare ...

in der ebene bin ich ihm absolut überlegen

aber am berg kocht er mich ab. wir haben beide keine erklärung dafür, ist er ein "bergtyp"?

Vielleicht wäre er einer, wenn er 55kg leichter wäre...
Sitzt der Kollege vielleicht aufrechter auf dem Bike? Oder deutlich weniger aerodynamisch? Bei der Größe und dem Gewicht muss er ja eher quadratisch gebaut sein, ganz unabhängig davon, ob er den KFA eines IFBB Profis hat, oder dick ist. Ein Streichholz ist aerodynamisch weniger problematisch als eine Streichholzschachtel.

 

[usr]

Prinzipiell steigt bei gleichbleibenden Proportionen die Stirnfläche quadratisch, das Volumen und damit auch die Masse aber kubisch.

Bei gleicher spezifischer Leistung Watt/kg wäre ein proportional größerer Fahrer also immer schneller, weil der Watt/Stirnfläche-Wert besser ist.

So weit die Physik. Jetzt kommt aber die Biologie und macht das was sie am besten kann, nämlich einfache Modelle kaputt: die Ergebnisse des Leistungssports zeigen klar, dass kleinere Fahrer eher zu hoher spezifischer Leistung (W/kg) neigen als große. Anscheinend ist der Größenunterschied bei besonders leistungsrelevanten Organen tendenziell nicht ganz so ausgeprägt wie derjenige der äußeren Abmessungen.

Der Vorsprung in der spezifischen Leistung bezogen auf Gewicht reicht anscheinend aus um im Anstieg für eine klare Dominanz leichter “Berggflöhe“ zu sorgen, aber flach im Wind, wo fast nur die spezifische Leistung bezogen auf die Stirnfläche zählt (also W/m² statt W/kg, unter der sehr berechtigten Annahme dass die Cw-Werte ausreichend ähnlich sind) tun sich diese dann doch eher schwer. Womit uns die Physik zeigt, dass das mit der nichtproportionalen Skalierung der Biologie dann doch nicht so weit geht.

 

[usr]

Es geht mir eigentlich hauptsächlich darum was die Beinlänge für einen Unterscheid macht und welchen Einfluss verschiedene Kurbellängen auf die Hebelwirkung haben..

Bein- und Kurbellängen sind vollkommen nebensächlich, solange die Verhältnisse nicht in unpraktikable Extreme getrieben werden. Mehr Kurbellänge reduziert die statischen Haltekräfte in Sprunggelenk und Fuß, zu viel Länge überfordert irgendwann die Beweglichkeit. Im handelsüblichenüblichen Bereich ist aber weder das eine noch das andere problematisch, daher entscheidet letztendlich die Gewöhnung.

Die “überlegenen Hebelverhältnisse“, von denen man gelegentlich hört sind reine TV-Kommentator-Mythologie, klingt halt nicht ganz (aber fast) so offensichtlich nach Bullshit wie “auf dieser Regenetappe tippe ich auf eine überragende Performance von Fahrer XY, da er im Zeichen des Wassermanns geboren ist“.

 

[schleifi]

Danke usr für die Erklärung!

 

[Claw]

Schau ich mir die letzten Jahre der TdF an, sollte man nicht kleiner als 172cm und nicht größer als 190cm, wenn man da was reißen will

Pantani 172 cm
....
Wiggins 190 cm

Wobei Hincapie jetzt auch nicht so schlecht vom Fleck kommt.

 

[Rosmann]

Prinzipiell steigt bei gleichbleibenden Proportionen die Stirnfläche quadratisch, das Volumen und damit auch die Masse aber kubisch.
Bei gleicher spezifischer Leistung Watt/kg wäre ein proportional größerer Fahrer also immer schneller, weil der Watt/Stirnfläche-Wert besser ist.
So weit die Physik.

Das wars noch nicht ganz mit der Physik:
Erstens hat der größere Fahrer ein Kühlungsproblem: Da die Oberfläche quadratisch, die Leistung aber kubisch steigt, wird die Abfuhr der Verlustleistung aufwendiger.
Dazu kommt, dass die Masse der kraftübertragenden Körperteile, also vor allem Knochen und Sehnen, mit der vierten Potenz der Größe wachsen muss: der Querschnitt muss so wie die Massen und die Kräfte kubisch wachsen, dazu kommt noch das lineare Längenwachstum. Das heißt, dass Knochen und Sehnen einen überproportionalen Anteil des Massenzuwachses beanspruchen, für Muskeln, Herz, Lunge etc. bleibt nur ein unterproportionaler Anteil übrig. Damit kann die Leistung nicht mehr linear mit der Masse steigen, die spezifische Leistung des größeren Fahrers ist - bei ansonsten gleichen Faktoren - geringer!

Jetzt kommt aber die Biologie und macht das was sie am besten kann, nämlich einfache Modelle kaputt: ...

Würde sie wohl gerne, die Biologie. Aber schon die Berücksichtigung einfacher Modellgesetze reicht für eine gute Übereinstimmung von Modell und Realität:

... die Ergebnisse des Leistungssports zeigen klar, dass kleinere Fahrer eher zu hoher spezifischer Leistung (W/kg) neigen als große. Anscheinend ist der Größenunterschied bei besonders leistungsrelevanten Organen tendenziell nicht ganz so ausgeprägt wie derjenige der äußeren Abmessungen.

QED

 

[TVMBison]

indurain vs pantani. guck in die ergebnislisten.

 

[usr]

Das wars noch nicht ganz mit der Physik

Richtig, denn Biologie ist letztendlich sowieso "nur" ein Modell zur vereinfachten Betrachtung physikalischer Vorgänge. Die Verfeinerung des einfachen "gleiche spezifische Leistung"-Modells mit der separaten Betrachtung struktureller und leistungserbringender Körperanteile liefert nicht nur einen guten Erklärungsansatz für das Phänomen "Bergfloh", sondern stellt auch ganz unabhängig vom Radsport ein schönes Beispiel dafür dar, dass Brücken zwischen Physik und Biologie auch weit oberhalb des direkten zusammenlaufens auf molekularer Ebene immer wieder hilfreich sein können.

 

[Bergabheizer]

Wer glaubt, dass es auf irgendwelche Hebellängen ankommt, hat grundsätzlich fehlende physikalische Kenntnisse.
Wer im Vorteil ist, kann man nicht so leicht pauschalisieren, hat mit Sitzposition und vielem mehr zu tun. Ich halte es auch für Quatsch, Körpergrößen bestimmten Fahrertypen zuzuordnen. Es gibt/gab hervorragende kleine Zeitfahrer (Evans), hervorragende große Zeitfahrer (Wiggins), hervorragende kleine Bergfahrer (Quintana), hervorragende große Bergfahrer (Schlecks, Froome) und auch gute Sprinter in allen Größen (kleine Cavendishs und große Cipollinis).
Was für ein Fahrertyp man ist, hängt eher mit der Muskelzusammensetzung und dem allgemeinen Körperbau zusammen.
Radsport ist kein Sport, bei dem die Größe eine entscheidende Rolle spielt, außer man ist so klein, dass man auf dem Rad keine anständige Sitzposition hinbekommt. Mit Turnen, Hochsprung oder Basketball kann man das nicht vergleichen, schon garnicht auf Amateurniveau.

...Ist die Masse aber einmal in Bewegung relativiert sich der Aufwand allerdings auch wieder, dh der leichte Fahrer muss wesentlich mehr Energie aufwenden um seine Geschwindigkeit zu halten, da er auch schneller an Geschwindigkeit verliert!

.

Unsinn, er muss weniger Leistung aufbringen (wenn auch minimal), um die Geschwindigkeit zu halten.
Er verliert zwar schneller an Geschwindigkeit, wenn er aufhört zu treten, er verliert aber weniger Energie.

ich bin 1,98m bei 114kg, mein kumpel ist 1,75m bei ungefähr derselben masse. bitte jetzt keine inadäquaten kommentare ...

in der ebene bin ich ihm absolut überlegen

aber am berg kocht er mich ab. wir haben beide keine erklärung dafür, ist er ein "bergtyp"?

Vielleicht hat das ergonomische Gründe oder es kommt vom Kopf. Wenn du nicht eine deutlich bessere Sitzposition hast als er, dann schafft mindestens einer von euch in einem Fall nicht, sein Potential auszuschöpfen.

 

[Teutone]

Mich würden in diesem Zusammenhang mal Rechenbeispiele interessieren. Dazu bräuchte man aber belastbare Angaben zu unterschiedlichen Fahrern mit ihren typischen Wattleistungen in verschiedenen Profilen.

Okay, ich möchte lösen..

Man muss es dazu gar nicht zu kompliziert machen, was die Fahrer-Recherchen angeht, und schon gar nicht bei den Profis spionieren.

Als "guter" Hobby-/ "schlechter" Amateurfahrer sollte man z.B auf ne Stunden-Dauerleistung von mind. 4 Watt/Kg kommen, bzw. wir nehmen den Wert jetzt einfach mal glatt an. Wenn ich als "Riese" meine Körperdaten mal auf 190cm/85Kg runde, ergibt das nen BMI von 23,5. Den Wert nehmen wir, um einen "gleichartigen Zwerg" zu klonen. Der hätte dann z.B. 68 Kg bei 170 cm. Sorry vorab an alle um 1,70 m, die ich damit zum Zwerg erkläre.

Für mich kommen dann bei 4 Watt pro Kg, 340 Watt raus, für den Zwerg 272 Watt. Dafür ist er aber auch kleiner und schmaler.

So, aerodynamische Berechnungen sind mir selbst nicht mehr geläufig, auch die Stirnflächen hab ich nicht parat, aber dafür gibt’s ja den altbekannten Kreuzotter-Rechner. Wenn ich den jetzt mit den Daten füttere, Unterlenker, 8 Kg fürs Rad, Meereshöhe, flach, etc., dann kommen für mich 39,2 Km/h raus, für den Zwerg wiederum nur 37,6 Km/h. Das ist meiner Erfahrung nach auch das, wie es in der Praxis aussieht. Wenn man jetzt bei Kreuzotter (zu meinem Leidwesen) an der Steigungsschraube dreht, dann passiert natürlich genau das, was viele schon schrieben: Irgendwo gibt's nen Schnittpunkt, und ab da fährt der gemeine Zwerg vorbei.

In dem Sinne, je nach Terrain, das beste Training: Wachsen oder Schrumpfen!

Gruß

Markus

 

[usr]

Wenn man jetzt bei Kreuzotter (zu meinem Leidwesen) an der Steigungsschraube dreht, dann passiert natürlich genau das, was viele schon schrieben: Irgendwo gibt's nen Schnittpunkt, und ab da fährt der gemeine Zwerg vorbei.

Da du deinem Minime-Klon die gleiche spezifische Leistung W/kg verpasst hast wird genau das nie geschehen und durch das einheitlich schwere Rad müsste dein Vorsprung sogar noch steigen. Die kleinen sind genau dann bergauf schneller, wenn sie höhere W/kg ereichen und Rosmann hat sogar eine Erklärung, warum das (bei vergleichbarem Training und Talent) der Fall ist.