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Kampf gegen Widerstände – Aero-Optimierung mit Canyon & gebioMized

Radfahren ist immer auch ein Kampf gegen Widerstände –  Rollwiderstand, Gewichtswiderstand, am schlimmsten ist aber doch der Luftwiderstand. Denn er verändert sich rasant:  je schneller der Athlet unterwegs ist, desto stärker nimmt dieser zu. Andererseits lässt sich dies schnell ändern, vorausgesetzt man weiß wie.

Die Aerodynamik von Mensch und Maschine zu verbessern – das ist eines der großen Projekte, denen wir uns bei STAPS verschrieben haben. Eine optimale Aerodynamik im Radsport und Triathlon muss zwei wesentliche Aspekte berücksichtigen: Den Luftwiderstand des Setups aus Mensch, Maschine und Material minimieren und dabei aber auch die für die Leistungsentfaltung wichtige Stabilität und den Komfort bieten. Die große Kunst liegt dabei im Zusammenspiel aus diesen Aspekten. In diesem Beitrag möchten wir euch einen Überblick geben, wie ein Aerodynamik-Test im Velodrom auf Profi-Level aussieht.

In den vergangenen Wochen haben wir gemeinsam mit unserem Partner gebioMized aus Münster – die Experten für Druckmessungen im Radsport und Triathlon – ein Setup zur aerodynamischen Optimierung entwickelt, welches das Feld der Aerodynamik-Tests auf der Bahn revolutioniert. Unsere ersten „Probanden“ für dieses Setup sind die Triathleten des Koblenzer Radherstellers Canyon gewesen: Patrick Lange, Markus Fachbach und Boris Stein.

Auf der Suche nach dem optimalen Aero-Setup

Auf der Suche nach dem optimalen Aero-Setup gilt folgendes zu bedenken: Aero-Optimierungen sind ein Prozess, der zumeist nicht an einem einzelnen TagAerodynamik_Canyon_Boris Stein_Patrick Lange | gebioMized | CdA Wert vollendet ist. Unsere Gedankenspiele rund um die Position und das Material des Athleten teilen wir grundsätzlich in mehrere Phasen; in kurz-, mittel- und langfristig. Für Boris Stein und Patrick Lange sind sechs Wochen vor den Ironman- Weltmeisterschaften auf Hawaii dramatische Positionsveränderungen – sofern keine großen Mängel vorliegen – quasi ausgeschlossen, um keine Probleme zu riskieren. Weiterführende Ideen und größere Veränderungen die Potential bergen, gehen wir dann im Optimierungs-Prozess mittel- oder langfristig an.

Key-Learnings für die Triathleten des Canyon-Teams

Im Hobby- und Amateurbereich liegt die durchschnittliche Leistungsersparnis unserer Aero-Optimierungen im Bereich von 6 bis 8 Prozent. Das Optimieren im Profi-Bereich unterscheidet sich davon natürlich deutlich, da der Profi-Triathlet zumeist schon diverse Bike-Fittings oder sogar Aerodynamik-Tests absolviert hat – es ist also Detailarbeit gefragt! Wir geben euch einen Einblick in die Key-Learnings der Hawaii-Starter Boris Stein und Patrick Lange:

Boris Stein (Körpergröße: 1,88 m) ist bis zum Test eine Position mit einer Sattelüberhöhung von 22 Zentimetern gefahren. Ein Ausmaß, welches wir aus Aerodynamik_Canyon_Boris Stein_Patrick Lange | gebioMized | CdA Wertdem Zeitfahr-Sektor des Profiradsports kennen. Seine Aerodynamik war eingangs schon sehr gut, welches sich anhand des ermittelten CdA-Werts (CdA: 0,232; 277W @ 43km/h) verdeutlichte. Anhand von Druckmessungen an den Kontaktstellen von Sattel und Armpads konnten wir zudem messen, dass seine Position extrem stabil war und nur kleine Änderungen am Sattel nötig waren, um seinen Komfort dort zu verbessern. Am Ende waren die Details entscheidend: Durch eine Erhöhung seiner Pads inkl. Extensions um 3 Zentimeter (!) haben wir seinen Oberkörper entlastet und – im Hinblick auf den Marathon – seinen Hüftwinkel etwas geöffnet. Zudem konnten wir die Breite, die die Armpads auseinanderliegen, um 2 Zentimeter verringern und darüber seinen CdA-Wert verbessern und drei Watt einsparen. Eine weitere Ersparnis von fünf Watt ermöglichten uns Materialveränderungen durch einen anderen Helm seines Sponsors UVEX. Mit diesen „kleinen“ Veränderungen spart der diesjährige Sieger des Ironman 70.3 Kraichgau im Hinblick auf Hawaii 2,8 Prozent Leistung ein. Was zunächst nach wenig klingt, wirkt sich bei gleicher Zielleistung mit einem halben Kilometer mehr Weg pro Stunde auf der Ironman-Distanz aus – eine Ersparnis von ca. 2:50 Minuten auf der 180 Kilometer langen Radstrecke auf Big Island.

Fazit Boris: Position komfortabler (Entlastung im Oberkörper und Öffnung des Hüftwinkels) und zudem um 0,5 km/h (Ironman-Distanz) schneller!

Mit meiner neuen Position bin beim Radfahren voll zufrieden. Ich habe den Eindruck durch den größeren Hüftwinkel einfacher Druck auf das Pedal  bringen zu können! (Boris Stein)

Weniger stabil, aber ebenfalls schon mit einer sehr guten Aerodynamik versehen war Patrick Lange. Der 1,78 Meter große Gewinner des Ironman Texas konnte schon bei der Baseline-Messung mit einem CdA-Wert von 0,215 überzeugen. Werte, die selbst im Profiradsport als „sehr gut“ bewertet würden. Ein Aerodynamik_Canyon_Boris Stein_Patrick Lange | gebioMized | CdA WertProblem war allerdings Patricks Stabilität, da er sich alle 8 bis 9 Sekunden auf dem Sattel in vertikaler Richtung (y-Richtung) bewegte – er rutschte (Shifts) also zunächst leicht vor, um die Sattelposition dann nach wenigen Sekunden nach hinten zu korrigieren (siehe „Ausreißer“/ Shifts in Grafik). Es war wieder Detailarbeit gefragt: Nach dem Tausch auf einen für Patrick optimaleren Sattel und einer leichten Reduzierung seiner Sitzhöhe (-2 Millimeter) wurde seine Position deutlich stabiler; die Shifts auf dem Sattel waren nahezu vollständig behoben (siehe „Ausreißer“/ Shifts in Grafik). Weitere Stabilität und eine weitere kleine Verbesserung seiner Aerodynamik konnten wir Patrick durch das Neigen seiner Extensions ermöglichen. Um 7 Grad haben wir seine Extensions inkl. Armpads nach oben geneigt, seine Reaktion dadurch war ein verbessertes „Reinfallen lassen“ in die Aeroposition, wodurch er seinen CdA-Wert von 0,215 auf 0,211 verbesserte und bei einer Geschwindigkeit 43 km/h vier Watt sparen konnte.

Fazit Patrick: Position viel stabiler (siehe Shifts) und zudem 1,6 Prozent Leistung gespart!

Ich bin mega happy mit den Einstellungen und dem Gesamtpaket. Selbst beim Lauf [..der 70.3 EM..] konnte ich in Bestleistungsbereiche vordringen, was wiederum zeigt wie gut die Position für mich ist. (Patrick Lange)

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Die Kooperation mit Canyon und ihren Triathleten in den vergangenen Wochen war für uns sehr spannend und erkenntnisreich. Durch die gemeinsame Arbeit mit gebioMized haben wir den wohl detailreichsten und innovativsten Aerodynamik-Test im Velodrom entwickelt und gemeinsam mit Canyon verfeinert.

Im Hinblick auf den Ironman Hawaii freuen wir uns, dass wir Boris und Patrick in ihrer Vorbereitung unterstützen konnten und wünschen beiden viel Erfolg!

STAPS get-AERO! – ihre individuelle Aero-Analyse!

Unsere Aerodynamik-Optimierungen bieten wir natürlich nicht nur für Profi-Triathleten an. Auch Hobbysportler und Jedermänner können solch eine Aero-Optimierung bei uns machen. Denn mit STAPS get-AERO! haben wir ein Verfahren entwickelt, welches unsere langjährige Expertise in der Aerodynamik mit modernster Messtechnik vereint.

Sie möchten Ihre Aerodynamik verbessern und Ihren Luftwiderstand reduzieren? Dann vereinbaren Sie jetzt mit uns ein kostenfreies 20-minütiges Analysegespräch Ihrer Aero-Position. Alle Details dazu finden Sie hier: Aero-Analyse STAPS!

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Fotos: (c) Saron Duchardt | www.saronduchardt.de

Unsere letzte Beiträge zum Thema Aerodynamik:

Ironman-Weltmeister Jan Frodeno arbeitet zur Optimierung seiner Aero-Position mit STAPS und gebioMized zusammen

Road to Kona: Jan Frodeno auf dem Weg nach Hawaii

Wird er dieses Jahr zum dritten Mal in Folge Ironman-Weltmeister werden können? Nichts weniger ist das Ziel für Jan Frodeno. Auf seinem Weg zur erneuten Titelverteidigung begleiten wir ihn gemeinsam mit gebioMized. Unsere Herausforderung dabei: Die optimale Kombination aus perfekter Aerodynamik und maximalem Komfort.

Wir geben euch einen Einblick in unsere Arbeit mit Jan Frodeno:

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Photocredit: Felix Rüdiger

Jan Frodeno auf dem Weg zum Ironman Hawaii - Positionsoptimierungen zur Verbesserung der Aerodynamik

Tony Martins Vorbereitung im Kampf um das gelbe Trikot der Tour de France

Go for gelb! – Einblick in die Aero-Vorbereitung von Tony Martin

Wenn am Samstagnachmittag Tony Martin ins Auftaktzeitfahren der Tour de France startet, werden zwei Zuschauer ganz gespannt am Streckenrad stehen und Stilstudien betreiben – Björn Geesmann von STAPS und Daniel Schade von gebioMized. Sie sind die Väter von Tony Martins aerodynamischer Position, die ihn auf hohe Geschwindigkeiten bringen und zu Gelb führen soll. Geesmann und Schade arbeiten schon seit Jahren mit Tony Martin zusammen, doch das Projekt Tour-Sieg in Düsseldorf ist schon etwas Einzigartiges. Bereits im vergangenen Herbst, nach den Weltmeisterschaften in Doha, ging das Team auf die Bahn und feilte an Martins Position. „Die große Herausforderung war, dass Tony mit dem Wechsel zu Katusha Alpecin mit komplett neuem Material ausgestattet wurde“, erklärt Geesmann. Nicht nur das Zeitfahrrad änderte sich – vom Specialized Shiv zum Canyon Speedmax –; auch die Parts wie Lenker oder Sattel sowie das gesamte Equipment wie Bekleidung und Helm waren aufgrund der Ausrüsterverträge des neuen Teams komplett andere. „Eigentlich mussten wir bei null beginnen“, sagt Björn Geesmann. „Wir haben sogar die Rahmengröße in Frage gestellt und ein Modell in S und eines in M aufgebaut“, erklärt Geesmann.

Doch bevor überhaupt auf der Bahn nach dem Einsparpotenzial geforscht wurde, ging es zum sogenannten Pre-Fitting. Denn aller Anfang ist ein sogenanntes biomechanischer Check-up. Hier wird zuallererst dieTony Martins Vorbereitung im Kampf um das gelbe Trikot der Tour de France Stabilität des Beckens im Sattel und die Kraftübertragung der Fußsohle am Pedal untersucht. „Nur, wenn der Fahrer stabil im Sattel sitzt, funktioniert die Kraftübertragung auch verlustfrei“, erklärt Daniel Schade. Erkennen lässt sich eine instabile Position beziehungsweise „schlechte“ Position an den sogenannten Shifts – so bezeichnen die Experten das kurze Vor- oder Zurücksetzen auf dem Sattel – sowie bei der Begutachtung des Schaubildes der Druckmessfolie am Sattel. Was liegt im grünen Bereich, welche Stellen sind gelb- oder gar rotgefärbt; und wie hoch ist der Druck hier auf wenigen Quadratzentimetern? „Die Beantwortung ist nicht ganz unerheblich, gerade für Zeitfahren, die etwas länger sind. Der Fahrer muss eine Position auch immer halten können“, erklärt Schade. „Wenn wir hier sehen, dass ungeheuer hoher Druck flächendeckend auf dem Sattel lastet, ist das ein klares Indiz dafür, etwas an der Position oder dem Sattelmodell zu ändern“, so Schade weiter. Ob die Sitzposition dem Optimum nahe kommt, zeigt sich auch direkt an der Messung der Leistung mittels Druckmessfolien in den Schuhsohlen. „Kommt zu wenig bzw. zu ungleichmäßig Leistung an, müssen wir evaluieren“ erklärt Schade. Erst wenn diese beiden Kontaktstellen „abgearbeitet“ sind, beginnen die tatsächlichen aerodynamischen Tests und das magische Dreieck aus den Schenkeln Kraftübertragung am Pedal, Stabilität im Sattel wird durch die Aerodynamik im Cockpit komplettiert.

 

Die Herausforderung bei Tony Martin bestand darin, ein passendes Sattelmodell seines neuen Ausrüsters zu finden, und in Kombination mit der Sitzhöhe und dem Vor- und Nachsitz des Sattels ihn so zu positionieren, dass er sowohl stabil als auch komfortabel im Sattel sitzt. „Für uns war es ganz angenehm, dass er seinen Schuhausstatter nicht wechseln musste– so hatten wir eine Baustelle weniger“, sagt Daniel Schade.

„Früher hat man unglaublich viel Wert auf die Aerodynamik gelegt und sich bei der Position im Sattel sowie der Kraftübertragung aufs Pedal auf das Gefühl das Athleten verlassen“, sagt Björn Geesmann. DieseTony Martins Vorbereitung im Kampf um das gelbe Trikot der Tour de France Zeiten sind vorbei. Heute kann alles sichtbar gemacht werden – in Echtzeit. Und so wird auch bei Aerodynamik-Tests nicht nur der momentane Luftwiderstand des Fahrers ermittelt, sondern auch immer wieder kontrolliert, inwieweit sich die biomechanischen Werte am Sattel bzw. den Fußsohlen verändern. „Wir können einen Fahrer in eine radikale, sehr tiefe Position bringen, dann aber dafür in Kauf nehmen, dass er dies nur kurze Zeit halten kann beziehungsweise dadurch sein Power-Output verringert wird“, erklärt Geesmann. Hier ist immer die Frage zu beantworten, was ist für den Wettkampf besonders wichtig – Komfort, Stabilität oder Aerodynamik? „Gerade für Sprinter baut man Prolog-Positionen, die wirklich schmerzen, dafür unheimlich aerodynamisch sind“, erklärt Schade. Die Strapazen nimmt der Fahrer dann aber gern in Kauf – für fünf Minuten und eine Top-Platzierung.Aerodynamik-Test mit Tony Martin zur Vorbereitung auf die Tour de France

Wenn STAPS und gebioMized auf der Bahn Aerodynamik-Checks machen, erinnert das stark an Formel-1-Tests. In Echtzeit bekommen die Männer an den Laptops jede Veränderung des Luftwiderstands (CdA) mitgeteilt. Möglich macht dies moderne Alphamantis-Technik, die Leistungsdaten, Geschwindigkeit sowie Trittfrequenz aufzeichnet und per WLAN an den Rechner schickt. Die Software errechnet damit unter Berücksichtigung von Parametern wie Bahnlänge, Kurvenneigung und aktuell herrschender Luftdichte den Aero-Wert aus, wodurch sich Prognosen abgeben lassen, welche Auswirkungen die Veränderungen auf einer vorher festgelegte Strecke haben. „Noch während der Fahrer seine Runden dreht, können wir sehen, was welcher Wechsel mit sich bringt“, erklärt Björn Geesmann.
Im Fall von Tony Martin wurde nicht nur das Set-up des Rades unter die Lupe genommen und moderat verändert; es wurden auch verschiedene Helm- und Zeitfahrmodelle sowie Überschuhe und Aerosocken dem Aerodynamik-Check unterzogen. Mit Erfolg, denn es wurde einiges an Watt eingespart. Dies muss dann am Samstag nicht zur Überwindung des Luftwiderstandes eingesetzt werden, sondern kann direkt in Vortrieb verwandelt werden – Go for „Gelb“!

Aero-Interview mit Tony Martin

Übrigens: Tony Martin ist nicht der einzige Tour-de-France-Teilnehmer, der durch die Hände von Björn Geesmann und Daniel Schade ging. Die Equipe Movistar mit dem junge Deutsche Jasha Sütterlin, der die Chance hat, beim Zeitfahren in die Top 5 zu fahren und das Weiße Trikot des besten Nachwuchsfahrers zu holen, genauso wie Fahrer des Teams Katusha Alpecin. Geesmann und Schade haben also genug zu tun, Stilstudien zu betreiben.

 

Photo: Saron Duchardt | saronduchardt.de

Videos: Canyon & Seb Montaz Studio

Tony Martin im Aero-Interview bei STAPS

Aero-Interview mit Tony Martin

Zur Vorbereitung auf die Saison 2017 arbeiten wir mit dem Profi-Radteam Katusha Alpecin zusammen. Mehr dazu in unserem Beitrag zur Aero-Partnerschaft mit dem Team um Tony Martin und Alex Kristoff: STAPS neuer Aero-Partner von Katusha Alpecin.

Prominentester und stärkster Neuzugang des Teams ist der Aero-Fitting mit Tony Martin und Katusha Alpecin im Velodrom Valenciaviermalige Zeitfahr-Weltmeister Tony Martin. Eines der Saisonziele des 31-jährigen Deutschen ist der Gewinn des Auftaktzeitfahrens bei der Tour de France in Düsseldorf. Bei einem Erfolg würde er dann nach 2015 das Gelbe Trikot erneut überstreifen. Wir haben mit ihm im Velodrom Valencia ein kleines Aero-Interview mit ihm geführt:

Wie gefallen Dir solche Aerodynamik-Test?

Generell denkst Du als Athlet bei solchen Terminen daran, dass du einen Trainingstag verlierst. Also erst einmal nervig. Aber wenn du dann auf der Bahn bist, ein ganzes Team um dich herumhast, dass sich um dich kümmert, und du spürst, dass „step by step“ ein paar Watt herausgekitzelt werden, dann macht das unheimlich Spaß. Das treibt einen dann richtig an.

Wirst Du dann auch selbst zum Tüftler?

Ja man probiert man natürlich vieles aus. Die ganze Unternehmung bekommt eine positive Dynamik, einen Challenge Charakter beziehungsweise ich selbst spürt dann auch ein bisschen einen Findertrieb. Aber es ist Teamwork. Jeder trägt seinen Teil dazu bei – Katusha SportsAero-Fitting mit Tony Martin und Katusha Alpecin im Velodrom Valencia mit der Bekleidung, Canyon mit dem Material, gebioMized mit dem Fitting, STAPS mit dem Testverfahren und ich noch mit dem Performance-Gedanken, was sich wohl wo noch herausholen lässt. Dieser Mix aus verschiedensten Inputs gibt dann am Ende ein schönes Ergebnis. Durch die Baseline-Messung zu Beginn sieht man deutlich, wo man begonnen hat und am Ende zeigt sich, dass man 7 Watt, 12 Watt, wie viel auch immer eingespart. Da sagt man sich dann am Ende des Tages: Da hätte ich heute lange trainieren müssen, um diese Verbesserung herauszuholen.

Rechnest Du tatsächlich dagegen, wie viel Du dafür hättest trainieren müssen?

Natürlich. Diese Verbesserungen, die wir jetzt beim Aerodynamik-Test in Valencia erzielt haben, kann ich in meinen Bereichen durchs Training kaum mehr erreichen.

Canyon meets STAPS & gebioMized

Aerodynamik auf neues Niveau gehoben: Canyon meets STAPS & gebioMized

In der vergangenen Woche stand im Augsburger Velodrom alles im Zeichen der Aerodynamik: Der Koblenzer Radhersteller Canyon – bekannt durch zahlreiche Innovationen und Entwicklungen auf dem Radmarkt in den letzten Jahren – traf auf die Aero-Fitting Experten von STAPS und gebioMized.

Das Canyon Speedmax CF SLX zählt zweifelsfrei zu den schnellsten Triathlon-Rädern der Welt. Nicht zuletzt der Langdistanz-Weltrekord von Jan Frodeno vom 17. Juli bei der Challenge Roth hat gezeigt, dass das neue Triathlon-Rad aus Koblenz zu den hoch-entwickeltsten Rädern seiner Zunft gehört. Der Grund für die zahlreichen Aero-Details, die das Speedmax vereint, liegt vor allem darin, dass Innovationen und Entwicklungen auf dem Gebiet der Aerodynamik bei Canyon groß geschrieben werden.

Dass der Koblenzer Radhersteller gleichzeitig auch offen für neue Innovationen ist, durften wir in den vergangenen Wochen selbst erleben: Gemeinsam mit unseren Freunden von gebioMized aus Münster – Fitting-Experten und Hersteller von Maßsätteln- und einlagen – haben wir mit Canyon eine Kooperation aufgebaut. Bei dieser stehen nicht nur Aerodynamik-Entwicklungen, sondern vor allem auch die Positionsoptimierungen der Profi-Triathleten Canyons im Vordergrund.

Den Anfang dazu machten in der vergangenen Woche Patrick Lange (u.a. Sieger des Ironman Texas 2016) und Markus Fachbach (u.a. 5. Platz des Ironman 70.3 Kraichgau 2016), die uns gemeinsam mit dem Canyon Junior Team Liaison Manager Stefan Keul im Velodrom in Augsburg besuchten.

Der Arbeitstag für Patrick und Markus war schwungvoll: Körperliche Assessments, Druckmessungen an den Kontaktstellen Sattel, Armpad und Schuh, Positions-Optimierungen und Material-Tests mittels Alphamantis-System auf der Bahn – ein intensiver und erkenntnisreicher Tag, der die Aerodynamik und Stabilität der beiden noch mal auf ein „neues Niveau“ (Canyon) gehoben hat!

Der STAPS get-AERO! – nicht nur für Profis!

Fotos: (c) Saron Duchardt | www.saronduchardt.de

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