Dieser Beitrag ist durch die Frage entstanden, wie viel Watt Marcel Wüst beim Prolog der Tour de France 2000 treten musste, um beim einzigen gewerteten Anstieg ins gepunktete Trikot zu fahren. 

Damals gab es zwar mit SRM bereits einen Hersteller von Leistungsmessern, die verlässliche Wattwerte auf dem Rad abbilden konnten. Leider hatte aber nicht jeder Fahrer ein solches System und von Marcel liegen uns auch keine Daten vor. 

Mittels physikalischer Formeln kann man die Leistung aber berechnen, sofern man die wichtigsten Parameter kennt.

Von Marcels Husaren-Ritt wissen wir Folgendes:

  • Fahrergewicht: 73kg
  • Gewicht des Fahrrads: ca. 8,5kg
  • Systemgewicht (Fahrer & Bike): 81,5kg
  • Streckenlänge: 950m
  • Steigung: 3,9%
  • Fahrzeit: 79s (das entspricht in etwa einem 40er Schnitt)

Diese Daten habe ich mal in den Wattrechner von Bergfreunde.de eingegeben. Das Ergebnis: 915 Watt AvgP oder 13 Watt pro KG Körpergewicht. Soweit so gut. Nun schlüsselt die Seite noch auf, wie sich die Leistung zusammensetzt. 

Die Steigungsleistung wird mit 405 Watt angegeben, für den Rollwiderstand sind 52 Watt eingerechnet und 495 Watt seien für die Überwindung des Luftwiderstandes nötig gewesen.

Vor allem an der Leistung für den Luftwiderstand sind Zweifel geäußert worden. Da die Formel hinter dem Rechner nicht bekannt ist, habe ich mich mal auf die Suche gemacht, wie man die nötige Leistung von Hand nachrechnen kann.

Dabei bin ich auf das Radfahrmodell der Buchautoren Hans van Dijk, Ron van Megen und Guido Vroemen (Das Geheimnis des Radfahrens: Trainingsdaten nutzen – Topleistungen erzielen) gestoßen. Wie befürchtet sind etliche weitere Variablen nötig, um die Leistung eines Radfahrers realistisch berechnen zu können.

Die nachstehende Berechnung beruht auf der Annahme, dass es an dem Tag windstill war und der Fahrer nicht beschleunigen oder bremsen muss, sondern die Leistung die Geschwindigkeit halten kann.

Es ist anzunehmen, dass Marcel mit hoher Geschwindigkeit in den Anstieg reingefahren ist und das Tempo ein Stück weit mitnehmen konnte. Allerdings gab es auf einem Teilstück an dem Tag heftigen Gegenwind, welchen wir leider nicht mehr rekonstruieren können. Und es gab zwei scharfe Kurven, die ein erneutes Beschleunigen erforderlich machten.

Um die Leistung eines Radfahrers physikalisch berechnen zu können, muss man wissen, wie sich diese zusammensetzt. Hier ist die Formel: 

P = Pr + Pa + Pc + Pm

Oder mit anderen Worten: Die Gesamtleistung setzt sich aus der Summe der Einzelleistung zusammen, die erforderlich ist, um alle Widerstände zu überwinden, die sich mir beim Radfahren entgegenstellen.

P = Rollwiderstand
Pa = Luftwiderstand
Pc = Steigungswiderstand
Pm = Mechanischer Widerstand

Die Leistung zur Überwindung des Rollwiderstands Pr berechnet sich so:

P= c1 * m * g * v 
(c= Rollwiderstandsfaktor; m = Masse (Systemgewicht); g 0 ),81 m/s2; v = 40 km/h)
Pr = 0,004 * 81,5 * 9,81 * 40 / 3,6 = 36 Watt (aufgerundet)

Die Leistung zur Überwindung des Luftwiderstands Pa berechnet sich so:

P= 0,5 * ρ * cdA * V * (v-vw)2
(ρ = Luftdichte 1,205 (kg/m3); cdA = 0,3 m2; v = 40km/h; vw = Gegenwind = 0 km/h)
P= 0,5 * 1,205 * 0,30 * (40/3,6)3 = 248 Watt

Die Leistung zur Überwindung des Steigungswiderstands Pc berechnet sich so:

Pc = (i/100) * M * g * v
(i = 3,9%; m = 81,5kg, v = 40km/h, g = 9,81 m/s2)
Pc = 3,9/100 * 81,5 * 9,81 * 40/3,6 = 346 Watt (abgerundet)

Daraus ergibt sich ein Zwischenstand für Marcels Leistung:

P = 36 + 248 + 346 = 630 Watt

Der mechanische Widerstand Pr ergibt sich aus dem Verlust durch Reibung von Kette und Radnabe. Die mechanische Effizienz eines Fahrrads beträgt etwa 97,5% – eine schmutzfreie und gut geölte Kette vorausgesetzt. Zur Überwindung des mechanischen Widerstands hat Marcel noch mal ca. 16 Watt benötigt (0,025 * 630 = 15,75 Watt).

Die Durchschnittsleistung für die Fahrt ins Bergtrikot liegt nach unserer Berechnung also eher bei 646 Watt für 79s. Wie geschrieben, haben wir den Gegenwind an dem Tag nicht eingerechnet, genauso wie die nötige Beschleunigung nach den beiden Kurven. Die tatsächliche Leistung dürfte also noch mal mein klein wenig höher gewesen sein. 

646 Watt waren damals 8,8 Watt/kg Körpergewicht – das Ergebnis dürfte realistischer sein. Offensichtlich gibt es einen Fehler in der Formel der Bergfreunde. Ich bitte um Entschuldigung, dass ich das nicht nochmal gecheckt habe. Physik ist einfach nicht mein Metier und es hat mich einiges an Zeit gekostet, die Zahlen von Hand zu rekonstruieren.

Die Beine bilden eine rotierende Scheibe

Warum ich die hohe Zahl von 950 Watt dennoch erstmal nicht angezweifelt habe, liegt vielleicht daran, dass ich mich früher schon mal mit dem Thema maximale Wattleistung beschäftigt habe. 

Damals bin ich über Manfred Nüscheler gestolpert; den leicht übergewichtigen Weltrekordhalter im Rollensprint. Zugegeben, der Manny ist ein echter Freak. Er fährt überwiegend Rollensprints und kann da aber einige erstaunliche Rekorde aufweisen.

Am 13.05.1991 konnte Manny auf einem geeichten Rollentrainer 60 Sekunden lang eine Durchschnittsleistung von 1.040 Watt (!) aufrechterhalten. Seine erbrachte Maximalleistung liegt bei 2.378 Watt für 3,3 Sekunden. Das Geheimnis von Mannys Wattrekorden war seine extrem hohe Trittfrequenz. Die höchste je bei ihm gemessene Kadenz lag bei 271 U/min.

Radsprint auf der Rolle mit Manfred Nuescheler Manfred Nüscheler – Roller Cycling Record Holder Homepage Rekord Klub SAXONIA, Leipzig.
Manfred Nuescheler Rollensprint bis 250 U/min 2007.

Die Toaster-Challenge

Ein anderer Name darf in der Liste der Wattmonster natürlich nicht fehlen. Bahnsprinter Robert Förstemann und seine legendäre Toaster Challenge:

https://youtu.be/S4O5voOCqAQ

Robert konnte auf einem Ergometer rund 700 Watt so lange aufrechterhalten (über 2 Minuten!!!), um damit einen Toaster zu betreiben. Das Ergebnis war eine gold-braune Scheibe Toast. 

Über 2.000 Watt im Antritt 

Ein weiteres Wattmoster aus Deutschland ist Andre Greipel. Der Sprinter hat einen krassen Motor. Beim Antritt knackt Greipel schon mal die 2.000 Watt-Marke. Zwar nur für wenige Sekunden, aber das zeigt, was Rad-Profis nach einer harten Etappe noch abrufen müssen, um einen Zielsprint zu gewinnen.

Wie hart die Belastung beim Radrennen tatsächlich ist, kann man in einer Analyse seiner Leistungsdaten erahnen. Auf TrainingPeaks ist das komplette Power-Profil einer Etappe der Flandern-Rundfahrt zu finden.

Die ersten 155km fuhr Greipel mit einer Durchschnittsleitung von 294 Watt (NP 354 Watt) und schloss dann mit einem kurzen Sprung auf 1.248 Watt zu zwei Ausreißern auf. In der Ausreißer-Gruppe erzielte er mit 391 Watt an dem Tag seine beste 20min-Leistung, um dann bei KM 197 einen Anstieg am Oude Kwaremont mit einer 5min-Durchschnittsleistung von 455-Watt hochzuknallen. 

Nach 207km setzte er am berühmten Koppenberg noch einen drauf. 2:22 mit 501 AvgP! Beim zweiten Anstieg zum Oude Kwaremont konnte er immer noch mit 398 AvgP hochfahren. Die Peakpower lag diesmal bei 876 Watt.

Nach 6:15 Stunden und einer bereits beeindruckenden Durchschnittsleistung konnte er im Zielsprint dann noch mal für 2 Sekunden 1.613 Watt abrufen. Das sind unglaubliche 19.4 Watt/kg Körpergewicht.

Hier findest du das Wattprofil:

https://www.trainingpeaks.com/blog/power-analysis-andre-greipel-s-tour-of-flanders/

Bildrechte (Marcel Wüst): © Nina Wallenborn

Jörg Birkel lebt und arbeitet seit 2013 auf Mallorca und bietet dort ganzjährig Sportreisen und Trainingslager an. Zuvor hat er an der Deutschen Sporthochschule in Köln studiert und mit einem Diplom als Sportwissenschaftler abgeschlossen. Im Anschluss an sein Studium hat sich Jörg als Sportjournalist selbstständig gemacht und über Trainings- und Ernährungsthemen geschrieben. Von 2003 bis 2009 war der passionierte Radfahrer und Fachbuchautor als Dozent an der Deutschen Sporthochschule tätig. Und seit dem 15. Oktober 2020 verstärkt er ilovecycling.de als Chef-Redakteur mit seinem Fachwissen.