AeroFitting_Diana Klimova

Mit Diana Klimova hatten wir neulich eine Bahnradsportlerin bei uns im Velodrom zu Besuch, die wir aerodynamisch optimieren durften. Die junge Athletin nimmt regelmäßig an UCI-Worldcuprennen auf der Bahn teil und hat sich auf die Disziplinen Omnium und Madison spezialisiert. Zum Omnium zählen aktuell vier verschiedene Wettkämpfe: Scratch, Temporennen, Ausscheidungsfahren und Punktefahren. Beim Madison startet man in einer 2-er Paarung und fährt, ähnlich wie beim Punktefahren, bis zu circa 150 Runden und sammelt abwechselnd Punkte in den Wertungsrunden. Sowohl das Omnium als auch das Madison zählen seit 2016 zum olympischen Programm. Dianas Fokus ist dieses Jahr sowohl auf die Worldcuprennen als auch auf Olympia in Tokio gerichtet und sie hofft dort unter neutraler Flagge starten zu dürfen. Um diese Ziele erreichen zu können, arbeitet sie seit Monaten akribisch an ihrer Performance auf dem Rad und somit war ein Besuch bei uns, um an der Aerodynamik auf dem Rad zu feilen, ein logischer Schritt. Wie viel unser AeroExperte Jonas dazu beitragen konnte, zeigen wir dir hier.

Anamnese von Diana

Zu Beginn jedes BikeFittings werden zunächst die Beweglichkeit und Stabilität des Sportlers mithilfe eines körperlichen Check-Ups analysiert. Bei Diana konnten wir eine sehr bewegliche hintere Kette feststellen, was zur Folge hat, dass Jonas die Sitzhöhe tendenziell an der oberen Referenz oder sogar darüber hinaus, einstellen kann. Bei der Analyse der Beinachsen wurde eine Differenz festgestellt, was auch an der Rotation ihrer Hüfte auf dem Sattel zu erkennen ist. Jonas konnte bei der Bewegungsanalyse darüber hinaus eine sehr gute Hüftrotation feststellen, was dafürspricht, dass der Beckenwinkel (pelvic angle) sehr flach eingestellt werden kann. Die sehr gute Beweglichkeit und Stabilität von Diana gibt Jonas viel Spielraum im weiteren Verlauf des Bike- und AeroFittings. Mit ihrer Ausgangsposition wurde Diana anschließend für einige Runden auf die Radrennbahn geschickt, um die Baseline für die Aerodynamik-Werte zu ermitteln.

Diana Klimova Ausgangsposition

Jonas analysiert die Ausgangsposition

Ausgangsposition

Sowohl das Omnium als auch das Madison zählen im Bahnradsport zum Ausdauerbereich und die Rennen werden ausschließlich mit Rädern mit Rennlenkern gefahren. In diesem Set-Up haben wir Diana im Velodrom getestet. Auffällig waren bei der Ausgangsposition der sehr breite Lenker mit 42cm, obwohl sie schmale Schultern hat.

Ausgangsposition

Ausgangsposition von Diana

Die Software Leomo und der GP Manager von gebioMized lieferte uns von Diana zudem folgende Daten: der Beckenwinkel betrug 41°, der Kniewinkel 145,9° und der Fußwinkel 23,5°.

Analyse der Ausgangsposition der Füße

Um die Kraftverteilung der Füße auf die Pedale zu ermitteln, werden Druckmessfolien in die Schuhe gelegt, die mittels Sensoren die verschiedenen Drücke messen. Die unten stehende Grafik zeigt die Kraftverteilung im linken (rote Linie) und im rechten Schuh (grüne Linie). Insgesamt konnte festgestellt werden, dass Diana mit dem rechten Fuß wesentlich mehr Druck auf das Pedal bringt als mit dem linken.  

Fußkraftmessung zu Beginn des Fittings

Fußkraftmessung zu Beginn des Fittings

Der schwarz eingefärbte Bereich in der unteren Grafik zeigt den Kraftangriffspunkt (COP), der im linken Fuß deutlich weiter vorne angesiedelt ist. Somit ist hier die Zehenbox mehr belastet als im rechten Schuh, was es zu optimieren gilt.

Druckmessbilder in den Schuhen zu Beginn des Fittings

Druckmessbilder in den Schuhen zu Beginn des Fittings

 

Analyse der Ausgangsposition des Sattels

Im nächsten Schritt fokussierte sich Jonas auf die Druckmessbilder, die die am Sattel befestigten Sensoren, übermittelten. In der Ausgangslage ist deutlich erkennbar, dass Diana hauptsächlich auf der Spitze des Sattels sitzt und hier der Maximaldruck mit 819 mbar sehr hoch liegt. Der mittlere Druck auf der Sitzfläche beträgt 208 mbar und liegt damit im noch angenehmen Bereich. Wie in der Grafik deutlich erkennbar, ist die belastete Fläche nicht sehr groß und beträgt lediglich 4275 mm² (dies entspricht 16% der Gesamtfläche), was es für Jonas auf jeden Fall zu optimieren gilt. Der schwarz eingefärbte Bereich im Druckmessbild (Centure of Pressure = COP) zeigt den Kraftangriffspunkt, der weit vorne auf der Spitze des Sattels liegt und damit Verbesserungspotenzial für Jonas birgt.

Vorher-/ Nachher-Vergleich der Satteldruckmessbilder

Vorher-/ Nachher-Vergleich der Satteldruckmessbilder

 

Veränderungen der Schuhplattenposition

Nach der Veränderung des Sattels und der Sitzhöhe, wurde der Fokus auf die Füße und zunächst einmal auf die Cleats gelegt. Da die Grundposition des linken Fußes sehr zehenorientiert war, wurden die Schuhplatte mehr in Richtung Fußmitte ausgerichtet. Die Daten der Druckmessfolien zeigten direkt eine Verbesserung des maximalen Drucks im linken Fuß. Dieser konnte von 1784 mbar (links) auf 1657 mbar gesenkt werden, wodurch wir einen Gewinn an Komfort verzeichnen konnten. Der Kraftangriffspunkt (COP) im linken Schuh ist nun auf einer ähnlichen Höhe zum rechten Schuh.

Druckmessbilder nach Veränderung der Cleats

Druckmessbilder nach Veränderung der Cleats

Die Veränderung der Cleats zeigt jedoch nur bedingt Wirkung auf die Druckverteilung vom linken Schuh gegenüber dem rechten Schuh. Um hier ein Gleichgewicht herstellen zu können, haben wir uns zusammen mit Diana für eine Maßeinlage entschieden: diese soll zum einen den linken Großzeh entlasten und das Fußgewölbe mehr stützen. Anhand der dynamischen Fußdruckmessung und Fußgeometrie wird unser Partner gebioMized eine Maßeinlage anfertigen und wir sind gespannt auf Dianas Feedback dazu.

Fußdruckmessbilder nach der Veränderung

Fußdruckmessbilder nach der Veränderung der Cleats

 

Ob der gebioMized Stride auch bei Bahnradsportlern überzeugt?

Die erste Veränderung wurde mit dem Austausch des Sattels hin zum gebioMized Stride Modell unternommen. Mit diesem Sattel hatten wir bisher bei zahlreichen anderen BikeFittings, sowohl bei den Triathleten als auch den reinen Zeitfahrern, sehr gute Messergebnisse erzielt. Für Jonas war es also spannend, dieses Modell auch einmal bei einer Bahnradsportlerin auszuprobieren. Für die Messung sollte Diana im oberen Grundlagenbereich, was einer ruhigeren Phase im Wettkampf nahekommt, mit einer Leistung von 210 Watt fahren. Für die Messung wurde nicht nur der Sattel ausgetauscht, sondern auch die Sitzhöhe um 3mm nach unten korrigiert. Das Ergebnis der Satteldruckmessung kann sich sehen lassen: Der Maximaldruck konnte von 819 mbar auf 634 mbar gesenkt werden und die belastete Fläche von nur 16% auf 25% erhöht werden. Damit ist die Verteilung des Drucks auf den Sattel wesentlich gleichmäßiger, was durch direktes Feedback von Diana bestätigt wurde. Der Kraftangriffspunkt ist, wie in der Grafik erkennbar, deutlich Richtung Sattelmitte gerutscht. Der Stride von gebioMized überzeugte somit auch bei diesem Fitting und die Messung zeigt wieder einmal, dass bei diesem Modell die Druckverteilung auch in aggressiven Positionen gleichmäßig verteilt ist. Die Reduzierung der Sitzhöhe sorgte zudem für einen flacheren Fußwinkel von 21,7° (Ausgangslage 23,5°), was für eine Verbesserung der Kraftübertragung auf das Pedal sorgt.

Vorher-/ Nachher-Vergleich der Satteldruckmessbilder

Vorher-/ Nachher-Vergleich der Satteldruckmessbilder

 

Der Blick auf die aerodynamischen Werte

Bei der Veränderung des Cockpits sind nun nicht mehr die Druckmessbilder, maximaler Druck und die Druckverteilung relevant, sondern es wird der CdA-Wert herangezogen. Dabei handelt es sich um die Windschlüpfrigkeit des Gesamtsystems, bestehend aus dem Sportler selbst und seinem Equipment. Weitere Informationen zur Berechnung des CdA-Werts findest du hier in unserem Blogartikel: Dragpower: Wie berechnet sich die Aerodynamik eines Zeitfahrers?

Um den CdA-Wert zu ermitteln, wurde Dianas Rad mit der Messtechnik von Alphamantis/ GARMIN ausgestattet und sie musste einige Runden auf der Radrennbahn drehen. Was für den Großteil der von uns getesteten Sportler beim ersten Mal meist für Gänsehaut sorgt, war für Diana absolute Routine und es war spannend zu sehen wie spielerisch leicht sie sich auf der Radrennbahn bewegte. Die Testläufe auf der Bahn wurden in unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchgeführt, um verschiedene Rennszenarien zu simulieren. Ausgehend von der Baseline, wurden nun die Werte mit der veränderten Sitzhöhe, dem Wechsel zum gebioMized Stride Sattel und der neuen Cleat-Einstellung analysiert. Bei 48km/h mit einer Leistung von 329 Watt erzeugten die Veränderungen bereits 5 Watt Ersparnis. Bei einer Geschwindigkeit von 44km/h liegt die Einsparung bei 3 Watt (255 Watt anstatt 258 Watt).

Veränderung Lenker und Cockpit

Wie eingangs erläutert, war Jonas sofort der tendenziell breite Lenker bei Diana aufgefallen, weswegen dieser als Nächster ausgetauscht wurde. Aufgrund der sehr guten Beweglichkeit der Athletin, hatte Jonas bei den Veränderungen großen Spielraum. Die Ausgangsposition hatte eine Cockpit-Neigung von 0°, eine Vorbaulänge von 130mm und einen 42cm breiten Lenker. Alle drei Kriterien wurden verändert und Jonas baute schließlich folgende Maße auf: die Neigung des Lenkers wurde auf -17° eingestellt, der Vorbau gekürzt auf 120mm und auf einen wesentlich schmaleren Lenker mit 36cm gewechselt.

Initiale Einstellung vor der Anpassung des Cockpits

Initiale Einstellung vor der Anpassung des Cockpits

Selbst für einen Laien ist die verbesserte aerodynamische Position sofort erkennbar. Durch einen flacheren Rücken und weniger Bewegung im Oberkörper konnte ein deutlicher Aero-Benefit geschaffen werden. Laut der Messung konnte Jonas mit diesen Veränderungen weitere 2 Watt bei einer Geschwindigkeit von 48km/h einsparen. Der schmalere Lenker und der tiefere Vorbau führten bei Diana überdies zu einer entspannteren Haltung im Oberkörper und einem angenehmeren Fahrgefühl. Im Gegensatz zu den gefitteten Triathleten, nutze Diana zur Gewöhnung und Überprüfung der neuen Position die komplette Breite der Bahn und testete so das Handling und die Steuerbarkeit ihres Set-Ups.

Finale Einstellung nach der Anpassung des Cockpits

Finale Einstellung nach der Anpassung des Cockpits

 

Wie viele Watt konnten insgesamt eingespart werden?

Nachdem die Veränderungen am Rad abgeschlossen waren, wurden mehrere Helme auf den Prüfstand gestellt. Bei der Auswahl musste Jonas jedoch nicht nur die Aerodynamik im Blick behalten, sondern auch, dass Diana selbst in hektischen Rennverläufen mit dem Helm stets den Überblick behalten muss. Sperrige Helme, mit beispielsweise einem Schweif, kamen daher nicht in Frage. Bei der Messung auf der Bahn hat der Kask Bambino Pro Evo schließlich am meisten überzeugt. Weitere 4 Watt konnten bei einer Geschwindigkeit von 48km/h eingespart werden.

Nach einem langen Fitting-Tag konnte insgesamt die zu erbringende Leistung bei 48km/h von 329 Watt auf 318 Watt gesenkt werden. Wie viele mühsamen Trainingsstunden normalerweise in einem Leistungszuwachs von 11 Watt stecken, müssen wir hier wahrscheinlich niemandem erklären 😊