Ein interessantes Thema! Ich denke der wichtigste Faktor is das Leistungspotenzial abhängig vom Körpergewicht und der Körpergröße.
Bin in Biomechanik und Physiologie nur Laie, aber ich würde schätzen, dass das Leistungspotenzial mit dem Körpergewicht deutlich zunimmt, da die Muskelmasse größer wird. Würde man bei zunehmendem Gewicht nicht größer werden, könnte der Muskel nur dicker werden, was evtl. auch nicht vorteilhaft ist. Also trägt ein Längenzuwachs - also die Körpergröße - bestimmt auch zum Leistungspotenzial bei.
Das wird nicht unendlich zu steigern sein. Irgendwo zwischen 60kg und 90kg wird wohl das Maximum der Leistung pro Kg Körpergewicht erreicht werden.
Immer bezogen auf eine Leistung die auch eine Stunde aufrecht erhalten werden kann. Nicht wie bei Kraftsportlern nur eine oder wenige Wiederholungen.
Die Körpergröße und das Gewicht haben einen geringeren Effekt auf die aufzubringende Leistung als man denken würde. Die effektive Stirnfläche (Cd*A) geht einfach in die Gleichung zur benötigten Leistung ein. Der Widerstand steigt bei höher werdendem Gewicht und Körpergröße also nur Linear. (Ich denke das überschätzt man, da man im Hinterkopf hat, dass der Widerstand mit der Luftgeschwindigkeit in der dritten Potenz steigt).
Der Rollwiderstand steigt auch nur linear.
Hier mal mit kreuzotter.de berechnet anhand der Beispieldaten. (Im Flachen, Oberlenkerhaltung, 9,5kg Bike)
1,54m, 47kg, 9,5kg, 141w, 28,0km/h
1,75m, 65kg, 9,5kg, 141w, 26,4km/h
1,75m, 65kg, 9,5kg, 165w, 28,0km/h
Man sieht, dass der 1,75m, 65kg Mensch nur 17% mehr Leistung mehr aufbringen muss um auch 28 km/h zu erreichen. Mit 38% mehr Masse aber ein deutlich höheres Leistungspotenzial mitbringen wird. Ich stelle mir das qualitativ so vor:
Hier zwei Tabellen die 1) den Einfluss der Körpergröße und 2) den Einfluss des Gewichts auf die zu erbringende Leistung zeigen. Berechnet mit den Gleichungen von kreuzotter.de
Größere Körper haben nicht unbedingt einen proportional höheren Strömungswiderstand. Angenommen der Oberkörper ist relativ horizontal, dann wird die Stirnfläche ja nur durch den Längenzuwachs der Beine größer, nicht durch den längeren Oberkörper. Untermauert werden dürfte diese Annahme durch die erste Tabelle oben werden. Pro 5cm Längezuwachs muss man nur ca. 1W mehr aufwenden.
Am Berg mit 10% Steigung sieht das Beispiel von oben schon anders aus:
1,54m, 47kg, 9,5kg, 141w, 8,5km/h
1,75m, 65kg, 9,5kg, 141w, 6,5km/h
1,75m, 65kg, 9,5kg, 186w, 8,5km/h
Hier hat der 1,75m, 65kg Mensch 38% mehr Gewicht und muss 32% mehr Leistung aufbringen um auf die gleiche Geschwindigkeit zu kommen.
Bei einem höheren Gewicht ist auch die Masse des Rads relativ gesehen geringer. Bei 47kg ist ein 9,5kg schweres Rad 17% des Gesamtsystems. Bei 65kg sind das nur 13%.
<3
