Aerodynamik beim Rennrad

Rennradfahrer sind fokussierte Leistungssportler, deren Augenmerk vorrangig auf Effektivität und kraftsparendem Vorwärtskommen liegt. Eine optimierte Sitzposition sowie das Tragen von windschnittiger Kleidung beeinflusst das Gutmachen wertvoller Sekunden und kann einige Watt an Energie sparen.  

Windwiderstand

Bei Geschwindigkeiten von ca. 50 km/h setzt ein Radfahrer fast 90 % seiner Energie ein, um gegen den Luftwiderstand anzukämpfen. Entscheidend für den Widerstand ist die Stirnfläche und der cw-Wert (Strömungswiderstandskoeffizient). Der durchschnittliche cw-Wert liegt bei einem Fahrer und seinem Rennrad bei 0,4 – 0,6. Dieser Wert lässt sich durch das Optimieren der Sitzposition nur leicht verändern. Die Stirnfläche (Querschnittsfläche in Strömungsrichtung) hingegen, die dem Wind ausgesetzt ist, kann stärker beeinflusst werden.  

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Die richtige Sitzposition

Da der Fahrer mehr Luftwiderstand verursacht als das Rad selbst, ist es wichtig, die Stirnfläche zu verkleinern. Dazu ist es nötig, den Kopf zu senken und die Arme nach innen zu drehen. Die Sitzposition macht immerhin ca. 75 % des gesamten Luftwiderstands aus. Mit einem speziellen Aerolenker (Zeitfahraufsatz) reduziert man die Stirnfläche, denn der Fahrer nimmt damit eine nach vorn gestreckte Sitzposition ein und erreicht letztlich einen sehr geringen Luftwiderstand.  

Greg LeMond gewann 1989 mit der Umsetzung dieses Wissens die Tour de France und setzte neue Maßstäbe im Bereich der Aerodynamik. Im Idealfall können mit einer optimierten Sitzposition ca. vierzig Watt eingespart werden. Beim Triathlon und Langdistanz-Rennen entsprechen sechs Watt immerhin ca. zwei Minuten Zeitersparnis, die über Sieg oder Niederlage entscheiden können.  

Der Helm

Der Kopf befindet sich immer im Strömungskanal und bietet eine große Angriffsfläche. Ein Aero- oder Zeitfahrhelm sorgt dafür, dass der Wind im Kopfbereich von allen Seiten abgeleitet wird. Mittlerweile gibt es kürzere Aero-Helme, die den Fahrer nicht zu sehr einschränken und auch ein gewisses Maß an Belüftung bieten.  

Die Kleidung

Bei der Kleiderwahl sollte man auf enganliegende Trikots achten. Lockere Klamotten flattern im Wind und bremsen aus. Am schnellsten ist man mit Einteilern unterwegs. Diese besitzen eine spezielle Stoffstruktur, sind teilweise angeraut, damit der Wind besser abgeleitet wird. Mit Aero-Handschuhe oder -Schuhüberzieher holst du nochmals ein paar Watt Energie-Ersparnis heraus.  

Die Laufräder 

Die Bereifung macht ca. 8 % des Luftwiderstands aus – demnach relativ wenig im Vergleich zur Sitzposition. Dennoch kann beispielsweise fürs Zeitfahren noch die eine oder andere Sekunde herausgekitzelt werden. Hochprofilfelgen können bei idealem Seitenwind wie ein Segel wirken und den Fahrer nach vorne schieben, anstatt diesen auszubremsen. Weniger verbaute Speichen bedeuten zusätzlich weniger bremsende Luftwirbel und somit eine verbesserte Aerodynamik.  

Hochprofil-Laufräder sind etwas schwerer als niedrige Felgen und weniger stabil bei hohen Seitenwinden. Deshalb solltest du dir gut überlegen, für welchen Einsatz du dein Rennrad ausstattest.  

Die Rahmenform

Bei der Rahmenform scheiden sich die Geister. Kommt ein Rundrohrrahmen besser mit Seitenwind zurecht als ein Carbonrahmen? Grundsätzlich kann man sagen: Bei hohen Geschwindigkeiten führt ein speziell dafür angepasster Rahmen aus Carbon das Rennen. Mit seinem Aeroprofil gleitet er leichter durch den Wind als runde Rohre mit großem Querschnitt. Anbauteile und Bremssysteme sollten zusätzlich integriert sein und möglichst wenig vom Fahrtwind abbekommen. 

Fazit

Die Sitzposition ist im Kampf gegen den Luftwiderstand die Hauptsache. Anderen genannte Faktoren sind hauptsächlich für Zeitfahrer interessant, für die über längere Strecken jede Sekunde zählt. Bei Einhaltung der genannten Faktoren kann zwischen 70 und 80 Watt eingespart werden. Bei einer Distanz von 40 km sind das ganze 6 bis 10 Minuten.