Bikes & Gear

MTB vs Gravelbike – was ist schneller? Aerodynamik und Rollwiderstandtests für Jedermann (Chung Methode, GoldenCheetah Aerolab, Aerotune.com und co)

Ihr wollt wissen, wie aerodynamisch ihr seid? Fragt euch, wieviel Watt ihr ganz persönlich, mit eurem individuellen Rad und eurer Ausstattung braucht, um eine gewisse Strecke bei bestimmter Geschwindigkeit zurück zu legen?

Ihr wollt wissen, wie sich der neue Laufradsatz, den ihr zwar auch wegen den Aerodynamik-Versprechungen, aber eher wegen der coolen Optik gekauft hat, in ersparten Watt oder gewonnen Sekunden oder Minuten auf einer bestimmten Strecke auswirkt? Oder ob nicht das engere Trikot anstelle der weit offenen Windweste gleich viel oder sogar mehr erforderliche Leistung spart?

Ihr habt die Vermutung, dass ein ganz bestimmter Reifen sich total langsam anfühlt – aber ist er es auch? Und wenn ja, wieviel „lasst ihr auf der Strecke“ wenn ihr ihn trotzdem fahren wollt / müsst (weil ihr vielleicht die Pannensicherheit oder den Grip braucht)?

Für solche Tests muss man nicht unbedingt in den Windkanal! Man muss sich auch keine Zeit in einem Indoor-Velodrom mieten (obwohl dort die Bedingungen natürlich hervorragend kontrollierbar sind).

Alles, was ihr braucht, ist ein Leistungsmesser und ein GPS-Radcomputer und schon kann es losgehen. Für reine Vergleichstests tut es sogar schon die Stoppuhr, bzw. ein GPS-Radcomputer alleine.

Ich werde im Folgenden Schritt für Schritt vom einfachen Vergleichstest (Rolltest) bis zum kompletten Rollwiderstands- und Aerodynamiktest vorgehen und euch die Vorgehensweisen und Möglichkeiten vorstellen. Und zwar am Beispiel einer konkreten Fragestellung von mir. Und die lautet:

Die Ausgangsfrage

Ein Bikepacking-Event oder ein richtig langer Tag im Sattel steht an? Über Stock und Stein? Oder halt über „Gravel“?

Und ihr seid euch nicht sicher, was der Veranstalter jetzt unter „Gravel“ versteht und vermutet, dass nicht immer drin steckt was drauf steht und die Natur der Strecke doch ruppiger ist, als einem mit schmalen Reifen oder starrem Rahmen lieb ist?

Vielleicht schaut ihr euch auch kritisch das Höhenprofil der Veranstaltung oder der selbstgeplanten epischen Runde an und fragt euch, ob es jetzt günstiger ist, die Anstiege mit einem leichten Gravelbike hoch zu fliegen und dafür bei der Abfahrt vorsichtiger sein zu müssen (um den Hintern, die Handgelenke und / oder die Reifen zu schonen) oder ob ihr lieber ein vielleicht schwereres MTB, ein Full Suspension gar, die Anstiege hochwuchtet, dafür aber die Abfahrten sorglos runterbomben könnt?

Und wenn da das Ergebnis nicht eindeutig ist, oder schon das Pendel in die eine Richtung geschwungen ist – wie sieht es auf der Ebene aus? Auf schnellen, feinkiesigen Gravel-Wegen oder gar auf Asphalt-Abschnitten? Da gilt es Rollwiderstand und Aerodynamik zu berücksichtigen. Letztere sowohl im Hinblick auf die sicherlich ganz und gar nicht hochprofiligen oder nach Aerogesichtspunkten ausgewählten Laufrädern, dem Rahmen des MTBs selbst und vor allem der Körperhaltung auf diesem. Mit heutzutage selbst bei einem XC und Marathon-MTB eher 70 und mehr cm breiten Flatbar-Lenkern.

Ja, ist die Aerodynamik vielleicht der einzige wesentliche Unterschied? Je nachdem, wie tief man in die Schatulle greift, sind nämlich die Gewichtsunterschiede zwischen einem Gravelbike und einem Mountainbike gar nicht mal so groß.

Beispiel: Mein Gravelbike wiegt im Gravel-Setup (d.h. mit breiteren Reifen und entsprechender Menge Dichtmilch) samt 3 Flaschenkäfigen, Aerobars etc. fahrbereit aktuell 9,54 kg. Mein XC Full Suspension MTB wiegt (inklusive Mini-Clip On Aerobars) 11,41 kg. Also ein Gewicht, dass auch für ein Stahl-Gravelbike oder generell für ein eher Bikepacking-orientiertes Gravelbike fast normal ist (und da gibt’s bestimmt noch schwerere). In meinem Fall sind es also nur oder immerhin (je nach Betrachtungsweise) 1,87 kg Unterschied.

Oder ist es auch die Bereifung?

Je nach dem Event bzw. Einsatzzweck sind natürlich noch weitere Aspekte bei der Radwahl bzw. der Ausstattung des gewählten Rades zu berücksichtigen. Beladungskapazität etwa, wenn es um Bikepacking geht. Schaltbandbreite und Schaltsprünge (Wahl der Kassette, 1x oder 2x), Eignung der Geometrie bzw. der Lenkerart für das Terrain, für die Länge der Strecke usw. Das soll hier aber nicht das Thema sein. Denn zum einen kann man sowohl ein Gravelbike bzw. einen Starr-Rahmen als auch ein Mountainbike in allen diesen Aspekte weitläufig formen. Ein starres Gravelbike z.B. mit einer Lauf-Federgabel ausstatten oder Montagepunkte an ein Fully anbringen; Dropbars an ein Hardtail montieren und die Schaltung zwischen 1x und 2x wechseln (soweit es der jeweilige Rahmen zulässt). Ich habe über diese Dinge bereits ausführlich geschrieben. Und zwar hier in diesem Artikel zur Rad-Wahl für das Atlas Mountain Race bzw. über „Was ihr schon immer mal über Gravelbikes, Mountainbikes für Bikepacking, Übersetzungsverhältnisse und Ausrüstungsstatistiken der Tour Divide und des Silkroad Mountain Race wissen wolltet, aber nie zu fragen wagtet„.

Des wegen geht es hier allein um die Frage:
Ich habe (m)ein Race-Fully und (m)ein Gravelbike. Welches ist wohl schneller für ein Gravelevent wie z.B. einen Mittelgebirgs-Orbit der letzt- oder diesjährigen Orbit 360 Gravel Series (oder vergleichbarer Events / Strecken)?

Head-on: MTB vs. Gravelbike!

Testmöglichkeiten ohne Leistungsmesser

Randbedingungen kontrollieren, Variabilitäten (außer der zu messenden Größe) weitestgehend ausschalten, Messgröße deutlich größer als Messfehler gestalten, Tests reproduzierbar machen – darauf kommt es an und jeder der genannten Schritte baut aufeinander auf.

Kann ich meinen Luftwiderstandsbeiwert oder den Rollwiderstand von zwei Reifen bestimmen, indem ich mich auf mein Fahrrad schwinge und einfach zweimal die Straße rauf und runter fahre und die Zeit stoppe?

Natürlich nicht!

Immerhin fahre ich schon zweimal, das wäre ja noch das Minimum für einen Vergleich. Ich erhalte zwei Zeiten, auch schön. Ist jetzt der zweite Reifen besser als der erste, weil meine zweite gestoppte Zeit kürzer war? Absolut unmöglich zu beantworten.

Die zweite Messung kann fehlerhaft gewesen sein. Ihr habt keine Ahnung, ob ihr stärker oder schwächer pedaliert habt und wenn ja, wie viel (selbst, wenn ihr euch vorgenommen habt, gefühlt etwa gleich schwer zu treten), ob der Wind mehr oder weniger geblasen oder die Richtung geändert hat, ob ihr in der gleichen Haltung auf dem Rad gesessen habt usw. und so fort.

Also

  • Randbedingungen kontrollieren und Variabilitäten weitestgehend ausschalten.

Ohne Leistungsmesser könnt ihr nicht kontrollieren, wie wiel Leistung in das System gesteckt wird. Ob ihr einmal über eine Teststrecke schneller seid oder nicht, also einfach nur davon abhängt, dass ihr stärker in die Pedalen gedrückt habt. Kann nicht so schwer sein? Oh doch! Selbst für einen Fahrer, der geübt im Fahren mit Leistungsmesser und im gleichmäßigen Halten von Wattbereichen ist, ist es ein Ding der Unmöglichkeit, ohne Kontrolle von Testlauf zu Testlauf (und auch innerhalb eines Testlaufs, gerade bei wechselnden Gradienten und oder wechselndem Wind) gleichmäßige Leistung zu erbringen.

Hier bleiben ohne Leistungsmesser also nur Rolltests. Aus dem Stand (um wechselnde Anfangsgeschwindigkeiten auszuschließen).

Wind! Wind kann man draußen nie ganz ausschließen. Selbst wenn man auf einen möglichst windarmen Tag wartet. Ohne Wattmesser und Hin- und Zurück-Strecken gibt es auch keine Möglichkeit, den Windeinfluss „herauszurechnen“.

Temperatur. Der Rollwiderstand aber auch der Luftwiderstand hängen von der Temperatur ab. Einmal von der Wärme des Reifens an sich und beim Luftwiderstand von der Dichte der Luft. Reifen A oder Aero

Andere Widerstände außer dem, der getestet/optimiert werden soll
Was soll getestet werden? Der Rollwiderstand der Bereifung? Oder wieviel schneller ihr in Oberlenkerhaltung gegenüber den Aerobars seid? Oder wieviel schneller eure neuen Hochprofil-Laufräder gegenüber den alten Kastenprofil-Felgen sind?

Das muss klar sein und alle anderen Widerstände bzw. Einflüsse müssen gleich gehalten werden. Zwei verschiedene Reifen testen, aber bei Reifen A den Rolltest mit dem eng anliegenden Kurzarmtrikot durchführen und am nächsten Tag dann den Reifen B mit dem flatternden Flanellhemd fahren, weil das Trikot vom Vortag in der Wäsche ist? Nicht zulässig. Ihr habt dann einen ganz anderen Luftwiderstand, der sich vielleicht sogar wesentlich stärker auf euren „Test“ auswirkt als die Unterschiede zwischen den Reifen, die ihr ja eigentlich herausfinden möchtet.

Entsprechendes gilt natürlich, wenn ihr unterschiedliche Laufräder testen wollt. Dann müsst ihr auch die gleichen Reifen, mit dem gleichen Druck und den gleichen Schläuchen bzw. der gleichen Menge Dichtmilch auf diesen Laufrädern montiert haben. Und zusätzlich alle anderen Randbedingungen (gleiche Haltung, gleiche Kleidung, gleiche Temperatur, gleiche Windbedingungen etc.) berücksichtigen.

Ihr seht, wie schwer es unter diesen Umständen ist, die Randbedingungen zu kontrollieren und reproduzierbar zu gestalten.

Das macht den nächsten Punkt um so wichtiger: die Messgröße bzw. eher: die Testlänge so zu bestimmen, dass ich auch Unterschiede größer als meine Messgenauigkeit erhalte.

Bedeutet beim Rolltest zweierlei:
1.) die Länge der Messstrecke muss ausreichend lang sein. Und zwar so lang, dass über die Zeit, die ich zum Zurücklegen dieser Strecke benötige, hinreichend große Zeitdifferenzen für meine unterschiedlichen Messkonfigurationen ergeben.

Je unterschiedlicher die sind und je größer deren Einfluss auf das Ergebnis, um so kürzer kann meine Messstrecke sein. Beispiel: Der Luftwiderstand auf einem Rennrad in tiefgebeugter Unterlenkerhaltung ändert sich im Vergleich zum Oberlenkergriff relativ deutlich. Hier reichen vielleicht wenige 100 Meter, um festzustellen: „Aha, im Unterlenker brauche ich im Mittel 10 Sekunden weniger als im Oberlenker.“.

Aber ob jetzt die Haltung im Unterlenker oder auf den Hoods mit waagerechten Unterarmen schneller oder langsamer ist, dafür braucht ihr eine wesentlich größere Messstrecke. Sonst erhaltet ihr auf der gleichen kurzen Messstrecke keine verlässlichen Werte. „Hmm, mal ist die eine Haltung, mal die andere Haltung schneller. Mal 1 Sekunde, mal 2 Sekunden…“ Die Differenz ist zu klein; kleiner als eure Messfehler (drücken der Laptaste etc.) und deutlich zu klein, um doch leicht wechselnde äußere Einflüsse (Wind, Losrollen, Linienwahl, unwillkürliche Positionsänderungen) auch nach dem Mitteln mehrerer Läufe pro Konfiguration auszuschließen.

Viele (und noch ein paar mehr) Erwägungen für solche Rolltests könnt ihr auch bei René Herse Cycles nachlesen (How we test tires).

Leider, leider – bei aller Kenntnis und Erfahrung, die Jan Heine sich mit seinem Team da angeeignet hat, greifen sie jedoch beim gerade erwähnten Thema „ausreichend große Testlänge“ deutlich zu kurz. Zeitnahme mit normalen Stoppuhren und Messlängen für nur rund 15 Sekunden führen in der dort als Beispiel aufgeführten Grafik zwischen Reifen der Dimension 700Cx44 und 700cx28 zu Zeiten im Bereich von ausschließlich 15.x Sekunden. Und zwar im Bereich von 15.19 bis 15.70. Hier verbietet sich eine Differenzierung aufgrund der Messfehlerausdehnung selbst nach dem Mitteln noch so vieler Versuchsläufe. Gut, hier wollte Jan Heine zeigen, dass sich gerade eben keine Unterschiede zwischen beiden Reifendimensionen zeigen. Aber auch dafür erachte ich den Test als deutlich „zu kurz“.

Besser wurde es im folgenden Test von ihm gemacht: (bq tire test results). Hier wurde entsprechend langsam gerollt (also eine andere Strecke mit geringerem Gradienten gewählt) und somit sowohl der Fehler-Einfluss der Aerodynamik (unterschiedliche Haltungen etc.) reduziert als auch die Messzeit deutlich vergrößert. So sind zwischen den Reifen- oder auch Karkassenmodellen bedeutungsvolle Unterschiede erkennbar, die man auch reproduzierbar per Stoppuhr ermitteln kann.

Die Probleme, die ich dennoch mit Jan Heines Tests bzw. Artikeln des öfteren habe, sind, dass da eine gehörige Portion „Cherry Picking“ dabei ist und nicht alle Parameter offengelegt werden (im wesentlich die genutzten Drücke zwischen den Reifensetups) oder versucht wird, den Einfluss der Aerodynamik von schmalen zu etwas breiteren Reifen zwar zu testen (um sie widerlegen zu können), dies aber mit nicht weiter detaillierten Gesamt Setups aus Fahrrad und Fahrer durchführt wird, die sehr deutlich nicht aerodynamisch optimiert sind. Wo also der ohnehin nicht all zu große Anteil des Systems Reifen-und-Laufrad quasi komplett dadurch negiert wird, indem vermutlich keine sonderlich hochprofiligen Felgen (wenn überhaupt) verwendet werden und auf Rädern mit Porteur-Racks und Fahrern mit weiten, flatternder Bekleidung getestet wird. Das macht dann Sinn, wenn man bewusst für genau dieses „Gesamt-System“, also ein Gravel- oder Randonneurs-Rad mit großen Taschen wie eine Porteur-Tasche in der Front, Kastenfelgen und dem Fahren in luftiger Kleidung testet, vergleicht und in der Folge Empfehlungen und Erkenntnisse ableitet. Das geht aber dann Fehl, wenn man genau diese Einschränkung bzw. Präzisierung nicht macht und anstelle dessen Allgemeingültigkeit impliziert oder gar beansprucht.

Diesen Eindruck des „Cherry Picking“ bebründet sich auch aus diversen weiteren Artikeln von ihm. Das soll keine Kritik an den Renè Herse Reifen sein und es ist natürlich schwierig für ihn. Soll er jetzt seine Reifen komplett mit anderen Marken und Modellen nach eigenen Tests vergleichen (was er ja jetzt endlich mal mit dem oben verlinkten Artikel getan hat – sehr spannend übrigens) oder nicht? Damned if you do, damned if you don’t. Tipp für Leser: wenn ihr unter Jans Artikeln Kommentare von Tom Anhalt findet; lesen. Hier erfährt ihr oft neutrale und fachlich gut begründete Fragen und Anmerkungen zu den Inhalten des jeweiligen Artikels von Jan, die ihm nicht immer gefallen…

Wie dem auch sei: Es verbleiben genügend Fallstricke und das Finden einer guten Strecke für solche Rolltests ist absolut nicht einfach. Sie braucht

  • ausreichende Länge (auch für Beschleunigung, ungestörte Messstrecke, dann auch Auslauf danach)
  • nicht zu steil, nicht zu flach
  • nicht zu windausgesetzt
  • ohne scharfe Kurven (idealerweise ganz ohne Kurven – um Linienwahl auszuschließen)
  • verkehrsarm (um nicht gefährdet zu werden, um nicht abbremsen zu müssen, um Stoßwellen- und unerwünschten Windschatten von überholenden Autos zu vermeiden)

Mir ist es im ersten Anlauf leider nicht gelungen. Wobei – man kann von meinen Tests kaum von ersten Anläufen sprechen. Weil mir die ganzen Fallstricke bewusst sind und ich da früher auch schon mal ganz locker mit experimentiert habe, bin ich mir bewusst, dass mir die Auflösungsgenauigkeit und die Möglichkeiten entsprechender Tests eigentlich nicht genügen bzw. ich nicht bereit bin, in diesem Lichte einen Riesenaufwand in das Suchen und Finden einer passenden Strecke und dann das wiederholte Testen zu entsprechenden Tageszeiten und den wenigen Tagen im Jahr zu stecken, wo alles von den Randbedingungen zusammen passt.

Vor zwei Wochen habe ich trotzdem – unter anderen Test-Methodiken – Roll-Down-Tests mit meinem Gravelbike und meinem Mountainbike durchgeführt. Weil ich mal schauen wollte, ob es mir dann doch mit vergleichsweise geringem Aufwand gelingen würde, die Unterschiede auf Waldboden herauszuarbeiten (wenn es welche gibt).

Sprich: ich war mir bewusst, dass sowohl meine Maxxis Ikon Skinwall EXO TR 3C 29 x 2,2″ auf dem MTB als auch meine neuen Vittoria Terreno Dry G2 700x40c auf dem Gravelbike nicht mit dem geringsten Rollwiderstand gesegnet sind. Ich wollte aber sehen, wie sich das im direkten Vergleich und zwar im direkten Vergleich auf adäquatem Untergrund – also Waldweg – auswirkt.

Von daher habe ich mir eine Teststrecke ausgewählt, die zumindest halbwegs lang war. Die ich gerne länger gehabt hätte, aber es folgten dann leider zu enge Kurven, wo ich hätte Bremsen müssen. Und Bremsen – das würde jegliche Reproduzierbarkeit vernichten.

Ich hatte auch immer den gleichen Startpunkt und auch einen definierten Endpunkt. Aber der war zu nah am erforderlichen Bremspunkt. Und aus den Verzögerungs- bzw. Positionsdaten der GPS-Aufzeichnung war leider im Nachgang nichts hinreichend genaues ablesbar. Die Ergebnisse mithin beliebig und nicht pro oder contra eines der beiden Setups zuzuordnen. Was ich da getestet hätte und testen wollte, wäre auch nicht der Rollwiderstand eines Reifens gegenüber des anderen Reifens gewesen. Sondern es wäre der Gesamt-Unterschied zwischen dem System „vollgefedertes MTB mit Fahrer in Flatbar-Lenker-Position und Maxxis 29×2,2 Reifen bei 1,5 bar Druck“ und dem System „starres Gravelbike mit Fahrer in Bremsgriff-Haltung und Vittoria 700x40c Reifen bei 1,8 bar Druck“ gewesen.

Was war gut?

  • definierter Startpunkt (gezogene Fußspur auf dem Boden, auf die ich mich immer genau zum Start stellen konnte)
  • Gradient ausreichend, um ohne Balance-Schwierigkeiten aus dem Stand gleichmäßig losrollen zu können
  • definierter Endpunkt (Schwelle auf dem Boden)
  • keine Wanderer (ruhige Ecke)
  • kaum Wind (im dichten Wald)

Was war schlecht?

  • Endpunkt zu nah an präkerer Kurve, daher keine Zeit, Laptaste zu drücken. Statt dessen gehofft, dass ich in der Auswertung anhand der Distanz den Endpunkt bestimmen kann.
  • Der Unterschied (auch aufgrund der zu geringen Präzision der GPS-Daten) war aber im Vergleich zur Länge der Messstrecke (eigentlich: Dauer der Rollzeit), viel zu groß (siehe oben: Messstrecke hinreichend lang im Vergleich zur gewünschten Testauflösung und den möglichen Messfehlern wählen).

Am Ende hatte ich drei Runs mit jedem Rad gesammelt. Im Ergebnis erhielt ich 2 x 35 Sek. und 1 x 34 Sek. für das MTB und 1 x 35, 1 x 37 und 1 x 34 Sek. für das Gravelbike. Aber halt „im Nachgang analysiert“ im Versuch aus Verzögerung (also Knick in der v-Aufzeichnung) und auch Streckenführung (Track-Knick zur Kurve) im Lichte von unausweichlichen GPS-Ungenauigkeiten die beste Experteneinschätzung anzulegen. Unweigerlich unbefriedigend. Die zu den Zeiten gehörigen (GPS-basierten) Distanzen zeigen es: 166, 167, 160 m für die MTB runs. 175, 165 und 153 m für die Gravelbike runs. Obwohl die wahre Strecke ja immer die gleiche war. Unterschiede können natürlich durch die Linienwahl (Einfluss auf gerader Strecke eher gering, aber vorhanden und nicht auf den Meter auszuschließen) und eher durch die (nicht 100prozentige) Präzision der GPS-Bestimmung (gerade im Wald) herrühren. Macht aber deutlich, warum man selbst aus der rund 35 Sekunden dauernden Messlänge keine Schlussfolgerungen ziehen kann.

Lösungsmöglichkeiten: Noch mehr Aufwand in die Streckenwahl legen, deutlich längere gerade Strecke ohne Kurven finden und idealerweise auch einen Geschwindigkeitssensor zusätzlich zum GPS verwenden. Dazu ausreichend Auslauf, um entspannt die Laptaste am Ende bedienen zu können.

Tests mit Leistungsmesser an einem Anstieg

Kommen wir also nun zu den Tests, die nur mit Leistungsmessern möglich sind, aber dafür auch mehr Auswertemöglichkeiten entweder direkt oder mit weniger Umwegen und Klimmzügen als Rolldown-Tests ermöglichen. Z.B. die direkte Ermittlung von Rollwiderstandsbeiwerten crr oder Luftwiderstandsbeiwerten Cw (bzw. CwA, CdA).

Natürlich könnt ihr auch eine nicht zu lange Testrunde auf Zeit und ohne Leistungsmesser befahren, die alle Elemente aufweist, auf die es euch ankommt. Etwa Wurzelpfade, kurvige Abfahrten mit lockeren Schotter, lange Anstiege etc. Das hat durchaus seine Bewandnis und große Vorteile, wenn ihr schauen wollt, was letztlich das schnellste Setup für gegebene Bedinungen ist. Und – das schnellste Setup, dass ist bei kurvigen Abfahrten mit losem Untergrund wahrscheinlich nicht das aerodynamischste, sondern wohl das mit der gutmütigsten Geometrie und den Reifen mit dem besten Grip. Bei den Anstiegen und manch anderen Abschnitten müsst ihr aber schauen: Ist Setup A dort nur schneller, weil ihr frischer oder motivierter wart und mehr reingetreten habt (also mehr Leistung investiert habt)? Oder weil mal der Wind von vorne, mal von hinten kam?

Wenn die Frage solche Abschnitte betrifft, braucht es also unbedingt einen Leistungsmesser, um sicherzustellen, dass vergleichbarer Input geleistet wurde, um den Output zu vergleichen.

Und am besten sollte die Leistung gleichmäßig gehalten werden. Das gelingt am einfachsten an einem Anstieg. Wenn der Unterschied zwischen den Reifen (vielleicht Grip, eher aber Gesamtrollwiderstand) herausgearbeitet werden soll, dann ist es am Anstieg auch leichter, weil man eine gewisse Strecke langsamer zurücklegt und damit die Einflüsse der Aerodynamik (Körperhaltung, Kleidung, Rad) minimiert werden. Und vielleicht will man ja gerade ein ganzes System im Vergleich testen und fragt sich: was klettert schneller? Das vielleicht etwas schwerere MTB, das aber gefedert immer am Untergrund klebt und vielleicht mehr Traktion bietet? Das leichtere Gravelbike? Das MTB, weil ich darauf anders sitze? Oder doch das Gravelbike, weil dies für entsprechende Anstiege die bessere Geometrie hat?

Viele gute Gründe also, für einen Vergleichstest einen Anstieg zu wählen. Oder auch mehrere verschiedene Anstiege – wenn man schauen möchte, ob ein Reifen oder ein Gesamtsystem zwar schneller auf einem Waldweg-Anstieg ist, aber langsamer auf Asphalt und umgekehrt.

Es gelten natürlich die gleichen Grundsätze wie im vorhergehenden Abschnitt: Randbedingungen kontrollieren, Variabilitäten (außer der zu messenden Größe) weitestgehend ausschalten, Messgröße deutlich größer als Messfehler gestalten, Tests reproduzierbar machen. Diese gelten immer!

Ergo: Mit dem einen Rad morgens im Kalten und in der Windstille die Anstiege fahren und mit dem anderen Rad am nächsten Tag Nachmittags zum selben Anstieg kommen – bei Rückenwind und Wärme… Das geht nicht. Genauso wenig wenn bei Waldweg-Tests einmal der Weg knochentrocken staubt und ein ander mal nach Regen gut durchfeuchtet ist. Ihr hättet dann völlig unterschiedliche Rollwiderstände und Traktionsverhältnisse.

Unterschiedliche Gewichte sind in Ordnung, wenn sie das System betreffen, dass ich vergleichen möchte. Z.B. das 11 kg MTB gegen das 8 kg Gravelbike. Aber abseits des Systems muss alles gleich sein! Wenn ich in das MTB beim Test eine 500 ml Wasserflasche stecke, darf ich in das Gravelbike nicht zwei 1000 ml Wasserflaschen stecken. Ich darf auch nicht einmal mit Armlingen und Rucksack samt schwerer Jacke fahren und das zweite mal im leichten Trikot (neben dem Gewicht würde das auch die Aerodynamik beeinflussen). Ausnahme wäre: wenn der Rucksack zum System gehören würde. Sprich: Der Rucksack unweigerlich zur Flüssigkeitsmitnahme bei MTB-Verwendung dient, während am Gravelbike grundsätzlich nur aus Flaschen getrunken würde.

Kenne dein System und überlege, was du vergleichen und wissen möchtest.

Die Kriterien, die man für einen geeigneten Anstieg anlegen muss, sind nicht ganz so streng wie für eine geeignete Roll-Down-Strecke. Da man selbst die Leistung hineinsteckt, ist man nicht auf den einen idealen Gradienten angewiesen. Auch Kurven sind problemlos, da man ja viel langsamer ist und locker durch sie durch pedalieren kann. Trotzdem sollten die Anstiege lang genug sein und es hilft auch, wenn sie möglichst windgeschützt sind.

Ich bin übrigens nach jedem Roll-Down-Test einfach noch ein paar weitere Kurven herabgerollt, bis ich zu einem guten Wende-Punkt kam, der mir Gelegenheit zum wenden, auf Zielwatt beschleunigen und dann Lap-Taste drücken an einem definierten Punkt (Vorderrad an Wegschwelle) ermöglichte. Was in einer Anstieg-Testlänge von rund 340 m bei einer mittleren Steigung von 7,1 % resultierte.

Hier ein Ausschnitt aus dem Trainingsanalyse-Programm Golden Cheetah mit der Darstellung des Höhenprofils und des Steigungsverlaufs. Die senkrechten Linien sind die Runden (Lap-Taste am Radcomputer). Im Bild also: Start Roll-Down, Ende Roll-Down, Weiter rollen und wenden und beschleunigen und dann Start Anstieg-Test, Ende Anstieg-Test und wenden und dann wieder von vorn.

Höhenprofil und Steigungsverlauf Rolldown- und Anstieg-Teststrecke

Was waren nun die Ergebnisse von wieder jeweils 3 Testläufen pro Rad?

Ihr seht sie in der folgenden Tabelle:

Upill-Test-Tabelle

Der erste Aspekt: Trotz Anstieg ist es gar nicht so einfach, die Watt im Mittel exakt einzuhalten. So liege ich im Mittel 10 Watt unterschiedlich zwischen den 3 MTB- und den 3 Gravelbike-Läufen. Absolut sind 10 Watt jetzt nicht viel, aber immerhin trotzdem 4,9 % Differenz zur Basis 204 Watt.

Der zweite Aspekt: mit dem MTB (Thrill Hill) bin ich langsamer, und zwar signifikant, als mit dem Gravelbike (Drifter). Aber: ich habe mit dem MTB auch im Mittel die 10 Watt weniger geleistet. Machen diese 10 Watt nun die längere Zeit von 9,3 Sekunden wett? Ein Anhaltspunkt mag der letzte Lauf mit dem MTB geben, wo ich 210 Watt getreten habe, die ich doch recht gut mit den 213 Watt der ersten beiden Gravelbike-Läufe überein bringen kann (wir konstatieren hier gleichzeitig, dass beide Leistungsmesser am MTB und Gravelbike kalibiert und gleich präzise sind – was auch nicht ohne weiteres als gegeben angesetzt werden darf). Tue ich dieses, sehe ich 144 Sekunden für 210 Watt am MTB vs. 138 bzw 139 Sekunden für 213 Watt am Gravelbike. Sehr nahe dran, aber 5 – 6 Sekunden sind schon eine halbwegs signifikante Differenz. Kleiner Schönheitsfehler: Mit 204 Watt beim MTB habe ich bei dessen zweiten Testlauf auch nur 1 Sekunde länger gebraucht als mit 210 Watt. Hmm… Das ist ein gutes Beispiel und Argument dafür: 3 Testläufe sind das absolute Minimum. Mehr wären hier besser, damit sich solche Unwägbarkeiten ausmitteln und ggfs. auch Ausreisser identifiziert werden können.

Der dritte und letzte Aspekt: Trotz nur 2 Kurven in der Teststrecke (immer noch mehr latente Gefahr für abweichende Linienwahl als auf gerade Strecke, selbst bei hoher Konzentration), differieren die ermittelten Distanzen erheblich. Und zwar zwischen 315 m und 344 m. In der Örtlichkeit war aber Start und Ende jeder Runde unmissverständlich. D.h. diese Differenzen resultieren in der Tat zum kleinen Teil aus unterschiedlicher Linienwahl (teilweise unausweichlich) und zum sicher viel größeren Teil aus der unterschiedlichen GPS-Positionierung, die für zivile Zwecke zwar hinreichend genau ist, aber immer leichten Missweisungen unterliegt; gerade, wenn man sich im hügeligen Gelände und zum Teil unter Blätterdach befindet. Dies zeigt die folgende Abbildung meiner Testrunden mit dem MTB:

Die GPS-Spuren aller Uphills und Rolldowns mit einem Rad.

Glücklicherweise sind die Distanz-Angaben für die Testauswertung hier völlig ohne Belang, so dass wir hier sogar getrost auf GPS und auch auf landgebundene Streckenaufzeichnung verzichten hätten können. Uns interessieren nur die Watt und die Zeit.

So bleibt mir festzuhalten: Der Test war noch nicht ideal, aber schon deutlich aussagekräftiger als der Roll-Down Test. Trotz teilweise auch tieferem Boden und ansonsten weichem, nicht zu gleichmäßigen Waldweg konnte das MTB nicht mit mehr Traktion oder vielleicht besserem Rollen mit seinen 2,2″ Reifen punkten. Am Ende scheint es auf einem nicht zu technischen Anstieg mittlerer Steigung seinem Gewicht Tribut zollen zu müssen. Oder vielleicht Rollen die Reifen auch etwas schlechter als die des Gravelbikes? Oder sie rollen sogar in der Tat besser, das Mehrgewicht des MTB „bremst“ aber um so mehr?

Letztere Unterscheidung ist in diesem reinen Anstiegstest unmöglich zu machen. Ja, ich könnte versuchen, zumindest die theoretische Anstiegsgeschwindigkeit mit Schätzwerten für CwA und Rollwiderstand sowie den bekannten Größen mittlerer Gradient, Temperatur, Gewicht Fahrer und Fahrrad zurück zurechnen. Es bleibt aber beim Abschätzen und gerade für den Faktor der Rollreibung auf dem (weichen und heterogenen) Boden habe ich keinerlei Anhaltspunkte.

Hier kann ich nur – und immerhin! – vergleichen: Mit welchem Rad bin ich unter vergleichbarer Anstrengung schneller. Und das ist, wo es am Ende drauf ankommt.

Was aber, wenn ich mehr wissen möchte? Wenn ich meine mühsam erworbenen Testergebnisse auch auf andere Strecken, andere Geschwindigkeiten, andere Ausrüstungsbestandteile (Aerobars, engere Kleidung, andere Reifen usw.) anwenden und verallgemeinern will? Wenn ich auch zwischen Rollwiderstand und Luftwiderstand unterscheiden möchte bzw. muss?

Kommen wir also zu aerodynamischen Tests! Das Gute: mehr als das Handwerkszeug, dass wir jetzt schon haben: also einen GPS-Radcomputer und einen Leistungsmesser, brauchen wir nicht.

CwA und crr mit der Chung Methode (mit Hilfe des Golden Cheetah Aerolab)

In absolut kontrollierten Bedingungen (flache Straßen, gleichmäßiger Untergrund, kein Wind etc.) kann ich die erforderliche Leistung sehr einfach aus den Einzelgleichungen von Rollreibungskraft und Luftwiderstandskraft samt Lagerwiderständen berechnen und so die Einzelbestandteile Rollwiderstandskoeffizient (crr) und Luftwiderstandsbeiwert (Cw) bzw Luftwiderstandsbeiwert mal Stirnfläche (CwA, englisch: CdA) ermitteln.

Ich habe ein umfangreiches Kapitel zur Aerodynamik, den Grundlagen, dem Herleiten der Gleichungen und der Relevanz für das Radfahren in diesem Artikel eingebunden: Seatpack-Alternative: Gepäckträger mit Seitentaschen oder Tailfin Aeropack?…
Bei Interesse einfach bis zum zweiten Drittel im Artikel herunterscrollen.

Der Knackpunkt: die absolut kontrollierten Bedingungen! Am ehesten und ohne dass man die perfekte, verkehrsarme Straße gefunden hat, auf der man dann drei Monate auf das perfekte Wetter wartet, sind diese in einem Indoor-Velodrom zu finden. Und in der Tat – dort wurden und werden schon immer genau solche Tests durchgeführt.

Was aber, wenn man draußen bei nur halbwegs geeigneten Bedingungen – wechselnde Gradienten, leichter Wind, wechselnde Tretleistung – seine Runden dreht? Was und wie kann man mit diesen dort erhobenen Daten machen?

Hierzu hat sich Robert Chung schon vor vielen Jahren Gedanken gemacht und eine Lösung erdacht. Die älteste Quelle, die ich von ihm selbst gefunden habe, ist diese Präsentation vom März 2012, die die Grundlagen erläutert: „Estimating CdA with a power meter„.

Im Grunde nutzt Chung das „Konstrukt“ eines virtuellen Höhenprofils, welches alle Widerstände (Rollen, Luft, Lager, Gravitation) inkludiert und welches genau dann mit dem echten, im Test gefahrenen, Höhenprofil übereinstimmt, wenn alle Widerstände korrekt abgebildet wurden. Gleichzeitig erlaubt es eine iterative Vorgehensweise zu verfoglen, wie sensitiv oder robust die angewendeten Schätzungen für den Rollwiderstandskoeffizient und/oder den CwA-Wert sind.

Und man kann sogar, wenn der Wind konstant ist (und das ist das nicht große, aber auch nicht kleine „aber“), dessen Einfluss genau berücksichtigen. Und dann sogar einzelne Effekte detektieren, wie z.B. den Punkt, an dem einen ein Auto in einer Testrunde überholt hat (da dies erst eine Stoßwelle und dann einen temporären Windschatten erzeugt).

Welche Test-Örtlichkeiten funktionieren für diese Methode?

  • ebene Strasen oder Radrennbahnen, genau wie schon beim „klassischen“ Ansatz
  • geschlossene Runden z.B. in einem Gewerbegebiet am Wochenende
  • Einzelne Hin- und zurück Strecken an einem leichten Anstieg
  • zweimal aufwärts an dem gleichen Anstieg mit unterschiedlichen Leistungen
  • Eine U-Strecke, z.B. um einen Wohnblock herum
  • so ziemlich jede windgeschützte Rund-Strecke, auf der man auf keinen Fall die Bremsen benutzen muss. Idealerweise hat sie eine Schüsselform, wo man an den Wendepunkten ganz automatischer langsamer wird, um ohne Gefährdung und ohne Bremsen drehen kann.

Was nicht funktioniert:

  • jegliche Strecke, an der ich mit wechselndem Wind (haha – also sagen wir mal, Wind-Böen) oder mit vorbeifahrenden oder überholenden Verkehr rechnen muss oder wo ich an Abzweigungen oder Ampeln etc. halten müsste.

Was kein Problem darstellt, sondern im Gegenteil von Vorteil ist, um diverse Einflüsse erkennbar zu machen und auch Unterscheidungen zwischen Rollreibung und Luftwiderstand zu ermöglichen:

  • Änderungen in der Geschwindigkeit über den Verlauf der Teststrecke.

Anwendung der Chung Methode im Chung Aerolab in GoldenCheetah

Ihr müsst jetzt nicht R oder Matlab starten und euch das Modell selbst codieren. Glücklicherweise ist die Chung Methode in Form des „Aerolab“ in der als Freeware verfügbaren Trainingsanalyse-Plattform „GoldenCheetah“ implementiert.

Und zwar öffnet ihr diesen Dialog direkt von der aktiven Einheit heraus, die die gefahrenen Test-Runden beinhaltet über „Diagramm hinzufügen“ und dort dann die Auswahl „Chungs Aerolab Analyse“.

Zugriff auf den Chung Aerolab Dialog in GoldenCheetah

Das habe ich mal mit meiner zweiten Testörtlichkeit gemacht, die ich am selben Tag nach meinen Roll-Down und Kletter-Tests aufgesucht und ebenfalls wieder zuerst mit dem MTB und dann mit dem Gravelbike befahren habe.

Wie sah meine Teststrecke aus?

Ich habe eine möglichst flache, asphaltierte Nebenstraße gesucht, wo ich von wenig Verkehr ausgehen konnte (eine Herausforderung im Bergischen Land). Die Länge meiner Teststrecke war 1000 m mit ausreichend Wende-Strecke am Anfang und am Ende.

Das jeweilige Wenden war nicht Bestandteil der jeweiligen Testläufe. Hier konnte ich also Bremsen, wenden, ggfs. auch mal ein sich näherndes Auto abwarten und dann auf konstante Geschwindigkeit bis zum Startpunkt beschleunigen.

Dort wird dann auf die „Lap“ Taste des Radcomputer gedrückt, die Strecke einmal in „Hin-“ Richtung befahren (in gleichmäßiger Haltung) und beim Vorbeifahren am Endpunkt die „Lap“ Taste wieder gedrückt. Gewendet, beschleunigt und wieder am Endpunkt, der jetzt der Startpunkt der „Rück-“ Richtung ist, die Lap-Taste gedrückt. In der gleichen Haltung wieder bis zum ursprünglichen Startpunkt gefahren und dort abermals die Lap-Taste gedrückt. Das ist dann ein „Run“, ein Testlauf.

Pro Konfiguration sollte man mindestens drei solcher Testläufe durchführen. Mehr, wenn man bei einem Testlauf deutlich gestört wird. Etwa ein Auto oder Passant zum Betätigen der Bremsen genötigt hat, ein besonders übler Wind geherrscht hat etc.

Hier könnt ihr euch in Strava meine Einheiten mit den ganzen Hin- und Her-Fahrten für meine Tests des MTBs ( … forscht – MTB zum Zweiten) und des Gravelbikes ( … forscht – Gravelbike zum Zweiten) ansehen.

Was war die Fragestellung und der „Testgegenstand“?

  • Wieviel Schneller bzw. Langsamer bin ich über Asphalt mit dem MTB gegenüber dem Gravelbike und zwar jeweils mit gleicher Bekleidung und mitgeführter Wassermenge…
  • einmal in normaler Lenkerhaltung (Flatbar am MTB und Bremsgriffhaltung am Gravelbike)
  • und einmal in den jeweiligen Aerobars (beim MTB bewusst gewählte Mini-Clip-Ons Syntace XXS und beim Gravelbike full size Profile Designs Aerobars auf Risern)

Dazu wollte ich nicht nur eine reine Angabe von „über 2 km bin ich mit Rad A x Sekunden schneller als mit Rad B“ erhalten, sondern genau wissen, wie groß ist mein CwA in beiden Positionen auf dem MTB und in beiden Position auf dem Gravelbike. Und auch, wie groß und wie unterschiedlich ist die Rollreibung der beiden verschiedenen Reifen mit den für sie und für mich passenden Drücken, mit dem ich einen Kurs mit wechselnden Untergründen befahren würde. Also 1,5 bar am MTB und 1,8 bar am Gravelbike.

Die beiden Gesamtsysteme im Vergleich:

  • XC Full Suspension MTB Rose Thrill Hill, Carbonrahmen:
    • Flatbar, gekürzt auf 70 cm
    • Syntace XXS Aerobars ohne Riser am Lenker
    • eine gefüllte 1 l Flasche im Rahmendreieck
    • Reifen Maxxis Ikon Skinwall EXO TR 3C im Format 29 x 2,2″, tubeless mit ehemals je 80 g Stans Race Sealant befüllt (vor diversen Monaten) mit 1,5 bar Druck
    • Powermeter Power2Max
    • Gesamtgewicht ohne die Flasche: 11,41 kg
    • Gesamtgewicht Komplettsystem mit Fahrer: 83,79 kg
Yours Truly auf seinem XC Fully Thrill Hill (beachte – nicht am Testtag und mit anderer Bekleidung aufgenommen)

  • Gravelbike No. 22 Bicycles Drifter, Titanrahmen
    • 40 cm Dropbar, ohne Flare
    • Profile Design T1+ mit 3T-Extensions auf 30 mm Riser-Pieces
    • eine zentrale Revelate Design Mountain Feedback schräg zwischen den Extensions
    • eine gefüllte 1 l Flasche im Rahmendreieck
    • Reifen Vittoria Terreno Dry G2 im Format 700 x 40x, tubeless mit je 80 g Orange Seal befüllt (1 Woche vor Test) mit 1,8 bar Druck
    • Powermeter Quarg AXS
    • Gesamtgewicht ohne die Flasche: 9,54 kg
    • Gesamtgewicht Komplettsystem mit Fahrer: 81,92 kg
Yours Truly auf seinem Gravelbike Drifter (beachte – nicht am Testtag und mit anderer Bekleidung aufgenommen)

Fahrer-Ausstattung für beide Testsysteme:

  • Ich selbst, alle Tests am gleichen Tag (67,1 kg)
  • Gabba Convertible Langarm-Jacke (400 g)
  • Kask Protone Helm mit Casquette und Brille (310 g)
  • Lake MTB-Schuhe (890 g)
  • Bib, Socken, Baselayer (200 g)
  • Camelbak Chase Trinkweste mit gefüllter 2 l Blase (2,31 kg)
  • die 1 l Flasche jeweils für das Rahmendreieck, gefüllt auf genau 1 kg

Wie man sieht, also nicht die konkret auf höchste Aerodynamik ausgelegte Kleidung (Gabba Jacke, Trinkrucksack), aber eine die auf die Witterung und auf den geplanten Einsatzzweck (Trinkrucksack) ausgelegt und für alle Testläufe gleich gehalten wurde.

Auswertung der Testläufe

Ich nutze für alle folgenden Beispiel-Abbildungen die Testläufe mit meinem Gravelbike. So sieht das Chung Aerolab in GoldenCheetah beim ersten Aufruf aus:

Chung Aerolab: 1. Aufruf mit Standardwerten

Die Strecke ist geladen, die grüne Linie stellt das aufgezeichnete Höhenprofil dar; die blaue Linie ist das virtuelle Chung-Höhenprofil in Abhängigkeit der ganzen Parameter-Einstellungen, die in der unteren Hälfte des Dialogs versammelt sind. Diese Felder sind mit den Voreinstellungen belegt.

Da seht ihr auch die nötigen Parameter: „Rollw“ ist der Rollwiderstand der Reifen in der dimensionslosen Einheit crr [-], „Luftw“ ist der Luftwiderstand als Beiwert CwA [m^2], Eta ist ein Kompensationsfaktor für die Antriebsstrang-Effizienz bzw. zum Fein-Tuning von Antriebsstrang-Verlusten je nach Powermeter (wir lassen sie immer bei 1). Das Gesamtgewicht [kg] ist genau dieses. Die Luftdichte Rho [kg/m^3] muss aus Höhe und Temperatur ermittelt werden (diverse Web-Rechner) und Eoffset [m] ist das Elevation-Offset der blauen virtuellen Höhenlinie. Zum Start ist der Anfang von grüner und blauer Linie auf der gleichen Höhe (hier 140 m), aber wir werden im weiteren Verlauf sehen, dass wir das ab und an ändern wollen. Dann wählen wir die Checkbox „Eoffsett automatisch“ ab und können diese dann anpassen. „Konstante Höhe“ erkläre ich später.

Jetzt trage ich erst mal meine vorbestimmten Werte ein: Das Gewicht des Gesamtsystems und die Luftdichte aus der Lufttemperatur. Das sind quasi Messwerte. Alles andere will ich ja jetzt mit diesem Dialog bestimmen. Ich mache es mir hier aber etwas einfacher, in dem ich den Rollwiderstand der Reifen auch schon mal fixiere.

Wenn ich gar nichts weiss, dann ist die Voreinstellung von crr = 0,005 gar nicht so verkehrt (obschon sie eher hoch für einen typischen Performance-Rennrad Reifen wäre). Hier weiss ich zumindest für den von mir frisch aufgezogenen Vittoria Terreno Dry G2, dass er aus Trommeltests einen eher nicht so guten Rollwiderstand besitzt (dafür aber ein sehr guter Allrounder sein soll, was zumindest das Ergebnis des Granfondo Cycling Magazins ist) und ich habe sogar einen weiteren, exakt quantifizierten Test dazu gefunden (Granfondo Cycling hat da ja bedauerlicherweise nur Sternchen zu bieten). Und zwar hier bei Tom Anhalt: Time to Share Some „Gravel Fun“ samt herunterladbaren Google Spreadsheet, wo der Terreno Dry G2 leider auch den absolut letzten Platz belegt – mit einem crr von 0,0058!

Des weiteren habe ich schon mal geschummelt und den im kommenden Abschnitt durchgeführten Aerotune.com Test als Bestätigung genutzt, denn dieser hat sowohl für den Vittoria Terreno Dry G2 am Gravelbike als auch für den Maxxis Ikon Skinwall EXO TR 3C am MTB einen Rollwiderstand von crr = 0,0057 ausgeworfen.

Zwei sehr gute Hinweise, hier im Aerolab doch gleich von Anfang an den Slider für den Rollwiderstand ganz leicht von 0,005 auf 0,0057 (bzw. 0.005711 – die Slider bzw. eher Feldeingaben sind da etwas nervös; in der Tat nutzt man oft besser die Slider… ) anzupassen.

Und so sieht der Dialog dann nach diesen drei Eingaben aus:

Chung Aerolab mit den eingegebenen „Messwerten“

Jetzt folgt der interessante Teil: mit dem Slider „Luftw“ den Luftwiderstand bzw. den CwA (Strömungswiderstands-Koeffizient mal Stirnfläche, in englisch Coefficient of Drag x A) nach Augenschein zu bestimmen.

Ziel wäre, die blaue Linie des virtuellen Höhenprofils (also alle Widerstände gelöst auf die Höhe) mit der tatsächlichen Höhe der Teststrecke übereinzubringen.

Chung Aerolab, erste Anpassung mit dem Slider für Luftwiderstand.

Welche unberücksichtigten Einflüsse können dies vereiteln?

Zum einen wäre dies das betätigen der Bremse. Das wäre ein Einfluss unabhängig von der eingebrachten Leistung und den ansonsten rein bremsenden kontinuierlichen Widerständen (Rollreibung —> crr, Luftwiderstand —> cdA und Lagerreibung/Antriebsstrangverluste —> eta im Modell). Deshalb nutzt man endweder kontinuierliche Schleifen, wo man beim Wenden nicht bremsen muss (und auch nicht bremsen darf) oder Hin- und Zurück-Strecken, wie ich sie hier benutzt habe. Da bremst man wohl weislich jeweils am Ende – berücksichtigt aber nur die Strecken zwischen den Wendepunkten abzüglich der Beschleunigungs- und Verzögerungsstrecken.

Das seht ihr auch in den senkrechten Strichlinien der Rundenbegrenzung. Die kurzen Stücke sind immer die Wendestrecken. Und ihr seht an der blauen Linie, dass es da auch je nach Runde mal etas stärker gebremst oder mal etwas weiter ausgeholt wurde. Wichtig sind daher nicht die Scheitel der grünen oder blauen Linien, wie man vielleicht denken könnte, sondern die abfallenden und ansteigenden Äste und die Punkte an den Runden-Enden und -Anfängen.

Der zweite unberücksichtigte Einfluss ist der Wind. Deswegen sollte man entweder an einem möglichst windarmen Tag testen oder zumindest an einem Tag, wo der Wind nicht zu stark und auch konstant weht. So wird er sich wenigstens über eine volle Test-Runde, die aus Hin- und Rückweg besteht, halbwegs ausgleichen.

In der Realität ist das natürlich nicht so. Wind ist (außerhalb eines geschlossenen Velodroms) immer ein Faktor und er ist auch nie konstant. Sondern immer mehr oder weniger böig. Das ist nunmal leider so. Mein Testtag würde ich jetzt nicht als besonders schlimm ansehen – aber auch wahrlich nicht als optimal. Nun ja. Es ist wie es ist.

Ein dritter unberücksichtigter Einfluss ist Verkehr. Selbst, wenn man durch ihn nicht zum Bremsen gezwungen wird. Ein Testlauf ist vollständig für die Katz, w enn einem auf einem Teil der Strecke ein Auto vor der Nase hängt, das einem Windschatten gibt. Selbst ein kurzer Überholvorgang sorgt schon für genug Verwirbelung und ein Stückweit fahren im Windschatten, das man für dieses Teilstück alles misst – aber nicht den eigenen Strömungswiderstand.

Doch zuerst mal zum Ergebnis meines Auswerteschrittes: Ihr seht, ich habe den CwA auf 0,4447 gesetzt und das sieht für die ersten 4 Hin- und Rückstrecken, also die ersten 4 Tests doch schon relativ passabel aus. Naja – wirklich nicht optimal, aber mit den gerade genannten Einflüssen doch ganz annehmbar angenähert. Nur die Rückstrecke des 4. Tests weicht doch etwas stärker ab (Runde 16).

Für die letzten 3 Hin- und Rückstrecken passt das gar nicht. Und das ist gut so. Denn da habe ich mein System geändert. Ich bin nicht mehr in den Bremsgriffen gefahren (Hoods), sondern habe mich in die Aerobars gelegt. Und genau den Unterschied will ich ja herausarbeiten.

Bleiben wir aber erst einmal bei den ersten 4 Tests (also Bremsgriff-Haltung). Eine zweite Möglichkeit der Anpassung besteht darin, das Kästchen „Konstante Höhe“ zu Wahr zu setzen. Meine Teststrecke fällt zwar auf dem Hinweg ab und steigt auf dem Rückweg wieder an. Aber die Runden-Endpunkte liegen ja jeweils auf einer konstanten Höhe. Wenn ich dies vorgebe, ebene ich die grüne Linie ein. Und jetzt ist mein Ziel, den CwA quasi so anzupassen, dass er mit allen anderen Widerständen zusammen als Summe dazu führt, dass auch meine blaue Linie, die virtuelle Höhe, an den Endpunkten gleich der grünen Linie ist (wohlgemerkt, an den maßgebenden Endpunkten der Hin- und Rückstrecken, nicht am Scheitelpunkt in der kurzen Wendestrecke).

Chung Aerolab: Checkbox „Konstante Höhe“ ausgewählt

Vorteil: ich gleiche Einzeleinflüsse innerhalb der Hin- oder Rückstrecke eher aus, weil ich sie gar nicht betrachte (eine Böe, vieleicht doch mal ein als vernächlässigbar angesehener Überholvorgang, sofern ich einen solchen Test nicht lieber direkt rauswerfe).
Der Nachteil – ich habe aber auch meine Bremseinflüsse und Wendeeinflüsse beim „Out-Point“ mit integriert. Das ist schlecht. Besonders, wenn ich die Wendeschleifen ungleichmäßig gefahren bin. Etwa, weil ich einmal aufgrund Verkehr erst später wenden konnte etc.)

Dies im Sinn, sehen wir im obigen Bild, wie sich das Ergebnis mit dem gleichen CwA wie im vorhergehenden Schritt darstellt: Auch sehr gut für Test 1 und 2. Aber am Ende vom Test 3 (Runde 12) landet die blaue Linie zu hoch und beim Test 4 verstärkt sich das noch ein wenig (Runde 16).

Also passen wir den CwA-Slider noch ein wenig an: Mit CwA 0,4546 sieht das jetzt ganz gut aus:

Chung Aerolab, Luftwiderstand weiter angepasst

Aber ist es auch näher an der Wahrheit? Mja, schwierig. Wegen des Einflusses der Wende zwischen Hin- und Rückstrecke. Deswegen bleiben wir für unsere Teststreckenkonfiguration lieber dabei und lassen das Häkchen bei „konstante Höhe“ aus.

Zuvor schauen wir uns aber noch (immer noch mit der Einstellung „Konstante Höhe“) die letzten 3 Tests (Runden 18 bis 28) an. Das ist die Position in den Aufliegern (also den Aerobars). Diese sind zwar komfort-orientiert für Langstreckenfahrten angebracht, also nicht für maximale Aerodynamik vorgesehen, sollten aber dennoch den Luftwiderstand senken. Komfortgewinn und gleichzeitig schneller fahren bei gleicher Leistung oder weniger leisten müssen und immer noch schnell sein – dass ist das Idealziel.

Und wir sehen: wenn ich mit der „konstante Höhe“ Methode den Slider des Luftwiderstands nach links bewege (und gleichzeitig das „Eoffsett“ anpasse, damit ich meine blaue Linie für den Anfang der letzten drei Tests mit der grünen Real-Höhe in Deckung bringe, dann finde ich für den Wert CwA = 0,4193 m2 eine gute Übereinstimmung:

Chung Aerolab: Konstante Höhe, angepasst für letzte 3 Testläufe in den Aerobars

So, jetzt schalte ich aber das Kästchen „konstante Höhe“ aus und sehe, wie sich das Bild über den Verlauf meiner Hin- und Rückstrecken für die letzten 3 Testläufe darstellt. Nicht furchtbar schlecht, aber es geht bestimmt noch ein wenig besser:

Chung Aerolab: wie vor, nur Checkbox „Konstante Höhe“ ausgeschaltet

Eine weitere Reduktion des CwA-Wertes auf 0,4038 ergibt nun dieses Bild. Ich glaube, damit kann man im Rahmen eines ersten Tests ganz zufrieden sein:

Chung Aerolab: finales Anpassungsergebnis für die letzten 3 Testläufe

Auswertungsergebnis: Was haben wir damit herausgearbeitet?

In der „normalen“ Haltung in den Bremsgriffen (auf den Hoods) erhalte ich einen CwA von 0,4447 m^2 im Mittel für die ersten 4 Tests.
In den Aufliegern reduziert sich mein CwA auf 0,4038 m^2 im Mittel für die letzten 3 Tests.

Für sich allein genommen, wäre ich jetzt mit der Varianz der Anpassungsgüte und den immer noch verbleibenden Differenzen zwischen grünem, realen und blauen, virtuellen Höhenprofil unzufrieden. Ohne im Vorfeld eine hinreichende Annahme für den Rollwiderstand zu haben, noch viel mehr. Da ich hier aber quasi sowohl auf „Literatur“ für meinen verwendeten Vittoria Terreno Dry zurückgreifen konnte, als auch eine zweite Berechnung auf Basis meiner Testfahrten habe, auf die ich gleich zu sprechen komme, habe ich hier wenigstens nur einen Parameter, mit dem ich „spielen“ muss. Es verbleiben trotzdem Unwägbarkeiten, vor allem durch Wind. Auch durch den einen oder anderen Passanten auf einem Rad, der mal überholt werden musste oder doch mal ein einziges Auto, das vorbei gekommen ist. Wenn ich alle diese Einflüsse ausschließen wollte, müsste ich im Bergischen Land nahe des Ruhrgebiets wohl nachts um 3 Uhr testen (da wäre auch die beste Chance für den geringsten Wind).

Kann ich also meinen CwA-Wert für die jeweiligen Haltungen (oder das genutzte Equipment) als absolute Messgröße betrachten? Mitnichten. Dazu müsste ich wirklich in den Windkanal oder ich müsste mir ein Indoor-Velodrom mieten. Bzw. ich müsste auf einen windärmeren Tag warten, völlig ungestört testen und wohl lieber 4 oder 5 anstelle nur 3 Testläufe pro Konfiguration durchführen. Dann kann es was werden.

Aber: die Werte liegen in der richtigen Größenordnung und im Vergleich, gerade mit jeweils mehreren Testfahrten (mindestens 3) kann ich die Unterschiede herausarbeiten, auf die es ankommt!

Ich habe mich also beim Wechsel von den Hoods in den Aufliegern um 0,041 m2 verbessert.

Das ist enorm, aber natürlich noch längst kein Ironman-Gewinner-Potenzial. Soll es ja aber auch gar nicht sein. Aber zum Vergleich: Wo ich auf den Aufliegern einen CwA-Wert von gerundet 0,40 m^2 habe, liegend die professionellen Zeitfahr- und Triathlon- Jungs und Mädels der Weltklasse so bei 0,21 m^2. Klar – die haben auch ein Zeitfahrrad, Hochprofilfelgen, schmale Reifen und keine 42 mm Gravel-Wuchtbrummen wie ich und sie haben auch Aero-Helme mit Zeitfahr-Einteilern. Und nicht die Schirmkappe unterm Helm, die Gabba-Convertible-Jacke an und noch einen Camelbak-Trinkrucksack auf wie ich.

Was das an Watt-Ersparnis und Zeitgewinn ausmacht, dazu komme ich gleich noch.

Schauen wir uns zuvor noch ganz kurz in nur 2 Bildern das Ergebnis meiner Testfahrten mit meinem Mountain Bike an (am selben Tag, vor den Tests mit dem Gravelbike gefahren). Genau gleiche Kleidung, gleicher Trinkrucksack, gleich viel Wasser dabei und auch wieder zwei Test-Setups: Zu Anfang vier Tests mit normalem Greifen der Lenkergriffe, also aufrechte Position und danach drei Tests in den Aufliegern. Für das MTB habe ich hierfür Mini-Clip-Ons (Syntace XXS) anstelle meiner Fullsize Profile Design Auflieger verwendet).

Hier das erste Ergebnis für die aufrechte Position. Interessanterweise erhalte ich für den Rollwiderstand der Maxxis Ikon im Format 29 x 2.20“ die gleichen Werte wie für die Vittoria Terreno Dry G2 in 700x40c am Gravelbike. Ja, das sind vergleichsweise schlechte Rollwiderstände. Das ist mir aber für beide Reifen auch bekannt und bewusst. Was mir ebenfalls bewusst war und nicht weiter verwundert: die aufrechte Position auf einem MTB hat bildlich gesprochen den CwA-Wert einer Schrankwand. Und mithilfe dieses Tests kann ich das jetzt auch quantifizieren: CwA = 0,5153 m^2 ergibt das Anpassen hier im ersten Bild für die ersten 4 Hin- und Rück-Strecken:

Chung Aerolab: Anpassung an die Testläufe mit dem MTB in aufrechter Sitzposition

Und hier das Ergebnis für die letzten 3 Hin- und Rückstrecken, jeweils in den Clip-Ons liegend gefahren. Hier ergibt die Anpassung einen mittleren CwA-Wert von 0,425 m^2! Ein enormer Unterschied! Macht auch Sinn, schließlich bin ich ähnlich oder sogar ziemlich exakt gleich tief wie in den Aufliegern am Gravelbike. Habe aber eine deutlich schmalere und sicher auch aerodynamisch günstigere Stirnfläche. Ellenbogen vor dem Körper und Oberkörper tief anstelle das bildliche Äquivalent eines Bremsfallschirms darzustellen, wie man es aufrecht sitzend mit weit auseinander gestreckten Armen nun einmal abgibt.

Chung Aerolab: Anpassung an die Aerobar-Testläufe mit dem MTB

0,425 ist immerhin geringer und somit aerodynamischer als die normale Fahrposition auf dem Gravelbike in den Hoods. Aber nicht ganz so aerodynamisch wie auf dem Gravelbike in den Aufliegern.

Woran liegt das? Ich habe (nicht nur zur Bebilderung dieses Artikels) extra Vergleichsaufnahmen angefertigt, um meine Positionen zu vergleichen. Diese mögen zwar nicht der Weisheit letzter Schluss sein, weil nicht im dynamischen Fahren aufgenommen, sondern schön langsam vor die Kamera rollend entstanden, während ich zuvor den Selbstauslöser gestartet habe, dann schnell gedreht, losgefahren und gehofft habe, richtig im Ausschnitt positioniert zu sein. Aber sie sind schon mehr als hilfreich. Bitte auch berücksichtigen: Diese Fotos sind nicht am Testtag entstanden und deswegen habe ich da auch andere Dinge an!

In folgender Montage seht ihr, dass ich interessanterweise sogar ziemlich exakt die gleichen Höhen von der Schulter-Oberkante erreiche und auch die Unterarme auf der gleichen Höhe sind (obgleich ich die Mini Clip-Ons am MTB einfach so ohne Riser und ohne Vermessung montiert habe – eher so pi mal Daumen aus dem Eindruck heraus, dass der Lenker am MTB eh etwas höher liegt als am Gravelbike):

Head-on Vergleich: Auflieger Positionen auf dem MTB und dem Gravelbike.

Nehmen wir die Seitenansicht als Anlass zur berechtigten Annahme, dass in der Höhe und generellen Körperform (Verlauf der Rückenbiegung, Öffnung zwischen Armen und Oberkörper etc.) eigentlich kein Unterschied besteht, dann bleiben zwei grundsätzliche Möglichkeiten: Meine Stirnfläche und mein Strömungswiderstand (als CwA zusammengefasst) auf dem MTB vs auf dem Gravelbike. Da können auch schon kleine Unterschiede wirken, auch wenn sich das auf den folgenden beiden Bildern auch nicht so zeigt:

Bleibt also das jeweilige Fahrrad an sich und natürlich die Reifen. Unzweifelhaft ist hier allein schon von der Stirnfläche das MTB im Nachteil. Die breiteren Reifen, die noch kastenförmigeren Felgen und wohl auch die verklüftetere Struktur des Rahmens des MTBs mit seiner Federgabel mit Tauch- und Standrohren, der Standrohrbrücke und den vielen Kabeln am Lenker (mechanische Schaltung, Bremsen, Dämpferlock-Out vorn und hinten) sind alle nachteilig im Vergleich zum Gravelbike.

Dennoch, den größten Anteil am Gesamtwiderstand hat nunmal der Körper des Fahrers. Das zeigt auch die gar nicht mal so große Differenz der CwA-Werte für MTB und Gravelbike, wenn man in den Aufliegern fährt: 0,4038 m^2 für das Gravelbike vs 0,425 m^2 für das MTB.

In den normalen Sitzpositionen (Hoods für das Gravelbike, Flatbar außen für das MTB) sieht es für das MTB erwartungsgemäß deutlich schlechter aus: 0,4447 m^2 für das Gravelbike vs 0,5153 m^2 für das MTB.

Wenn ich jetzt wissen möchte, was das denn für unterschiedliche Geschwindigkeiten an ersparten Watt ausmacht und wieviel länger ich bei gleicher Leistung und gleicher Strecke mit dem MTB im Vergleich zum Gravelbike benötige, habe ich jetzt alle nötigen Angaben. Aber im Chung Aerloab leider noch keine eingebaute Hilfestellung, dies zu ermitteln. Auch war der Weg bis dahin jetzt zwar nicht steinig, aber doch schon deutlich involvierter, als es „Nicht-Nerds“ sicherlich lieb ist. Schlussendlich ist es auch immer noch der Einfluss des Windes und des Rollwiderstandes, den man sicher lieber durch automatische Optimierungs-Rechnungen eingängiger gelöst sehen möchte.

Geht es vielleicht noch etwas einfacher? Gibt es jemaden, der diese Auswertearbeit für uns übernehmen kann und uns dann auch noch visuell gut aufbereitete Ergebnisse automatisch ausgibt und uns darinnen auch noch verrät, wieviel Watt und Zeit wir sparen (sogar auf beliebig vorgebbaren Strecken)? Ja, den gibt es.

CwA und crr per Aerotest von Aerotune.com

Browser-Screenshot Aerotune Mission Statement

Aerotune gibt es schon länger. Mindestens seit 2017, wenn ich mal den ältesten Artikel auf deren angeschlossenem Blog anschaue. Zum ersten Mal bin ich glaube vor 2 Jahren darauf gestoßen. Jetzt kürzlich ist mir Aerotune wieder in Erinnerung gerufen worden. Interessanterweise durch einen Podcast und ein Thema, das erst mal überhaupt nichts mit Aerodynamik zu tun hat: Metabolismus, Physiologie und Leistungstest mit Björn Kafka (That Triathlon Show Episode 286).

Das Branding und die Web-URL aerotune.com gibt es zwar noch nicht her, aber eine überaus interessante und komplett neue Sektion wurde im Januar diesen Jahres mit dem Aerotune Powertest eingeführt. Doch dazu möglicherweise (oder nahezu garantiert) später in einem anderen Artikel mehr. Hier nur soviel: Solltet ihr aus diversen Gründen mit einem Test für den INSCYD Power Performance Decoder liebäugeln, schaut euch auf jeden Fall den Aerotune Powertest an. Ihr erhaltet exakt die gleichen Einblicke, für einen Bruchteil des Preises.

Uns interessiert hier die bisherige Hauptfunktionalität von Aerotune: radspezifische Aerodynamik (teilweise sogar in Echtzeit) transparent und messbar zu machen. Aerodynamische Messungen und Analysen für Jedermann. Und das sogar in der Basisfunktionalität komplett gratis! Dafür kann man außen beliebige Aerotests mit mittlerer Genauigkeit durchführen und Simulationen seiner daraus resultierenden Rennzeiten für festgelegte Kurse (z.B. Challenge Roth etc.) durchführen und als Bericht herunterladen.

Für faire 24,90 Euro kann man einen sogenannten „Powermonth“ freischalten, der dann auch sofort zusätzlich Aerotests im Velodrom, Hohe Genauigkeit, die Simulation mit eigenen Routen und sogar den vorhin angesprochenen Leistungstest ermöglicht. Der Vollständigkeit halber: für 199,- Euro kann man ein gleich ein ganzes Jahr freischalten.

Von der Startseite des Dienstes muss man sich erst einmal anmelden (und dazu ein Profil anlegen, so noch nicht geschehen). Dann gelangt man in die Dashboard-Ansicht. Hier ein Beispiel mit meinen Ergebnissen:

Browser-Screenshot des Aerotune Dashboards

In der breiten Mittel-Spalte sind die jeweils letzten öffentlichen bzw. die eigenen Test-Ergebnisse in der Zusammenfassung dargestellt. Wir sehen CwA (bzw. CdA) und Crr. Aerotune stript die Nullen der eigentlichen Werte und nennt sie dann aeroPOINTs bzw. rollingPOINTs. 44 aeroPOINTs bedeuten also einen wahren CwA-Beiwert von 0,44 m^2 und 5,7 rollingPOINTs bedeuten einen crr von 0,0057.

Was ich etwas seltsam finde: mein CwA-Wert von 0,44 m^2 ist jetzt sicher nicht Weltklasse, aber es geht problemlos, auch ohne auf einem Hollandrad zu sitzen, wesentlich schlechter. Trotzdem werden 44 aeroPOINTs im Beispiel schon mit Rot und fast am Anschlag der Möglichkeiten dargestellt. Ein Rollwiderstand von eher schlechten 5,7 rollingPOINTs wird aber in grün und in der „Tacho-Symbolik“ noch in der ersten Hälfte angezeigt. Was sagt uns das über die vermeintliche Hauptklientel der Aerotests? Sitzen die alle halbwegs gut auf Zeitfahrrädern, haben aber Holzreifen aus dem letzten Regal des Baumarkts verbaut und fahren damit halb platt herum? ;-) Das aber nur als amüsante Randbeobachtung.

Eine etwas ernsthaftere Erwägung könnte sein: für Aerotune ist der Reifenrollwiderstand nur eine untergeordnete Größe, was sehr bedauerlich wäre, denn Aerodynamik ist nicht nur für Triathleten mit Durchschnittsgeschwindigkeiten größer als 40 km/h von Interesse (wo Reifen-Rollwiderstände tatsächlich eher klein, aber immer noch nicht vernachlässigbar werden), sondern (wie man nicht zuletzt an diesen und anderen Artikeln auf meiner Seite sieht) auch für Randonneure, Ultracyclists, Gravel-Racer und insgesamt alle, die sich ein wenig Gedanken darüber machen, wie sie mehr von einem langen Tag auf dem Rad haben. Entweder mehr Strecke bei gleicher Anstrengung bewältigen können oder mehr Energie bei gleicher Strecke einsparen.

Was man auch praktischerweise direkt gezeigt bekommt, ist die vorhergesagte Zeit auf der ausgewählten Strecke (mit der ausgewählten Durchschnittsleistung – bei mir 200 Watt und einstellbarer Windgeschwindigkeit und -richtung) und auch die erforderliche Leistung in Watt für die drei Geschwindigkeiten 35, 40 und 45 km/h.

Doch nun wieder zurück zum Aerotesten. Was braucht es dazu?

Genau die gleichen Hilfsmittel und genau die gleiche Sorgfalt bei der Berücksichtigung von möglichen Störeinflüssen wie im letzten Abschnitt schon für das Chung Aerolab beschrieben:

Einen GPS-Radcomputer und einen Leistungsmesser. Optional und empfehlenswert: einen Geschwindigkeitssensor. Wer einen Garmin Radcomputer besitzt, kann sich sogar eine spezielle Garmin App herunterladen, die einem bei der Testdurchführung unterstützt. Es geht aber auch problemlos ohne.

Die Testdurchführung geschieht genauso, wie ich sie schon bei meinen Test für die Auswertung mit dem Chung Aerolab in GoldenCheetah beschrieben habe. Anders als bei der Chung Methode habt ihr beim Aerotune Test aber nicht so viele Freiheitsgerade bei der Streckenauswahl. Hier funktioniert wirklich nur die Version einer Hin- und Zurück-Strecke von mindestens 1 km Länge.

Aerotune meint, idealerweise sollte sie noch flacher sein, als meine Strecke. Aber… noch flacher!? Wer nicht gerade in der Marsch wohnt, hat es hier echt schwer, genügend Auswahl zu finden. Meine Auswahl tut es aber glücklicherweise auch. Trotzdem – es lohnt sich wirklich, viel Gehirnschmalz und Suchaufwand in eine möglichst gute Strecke zu stecken. Wenn man wirklich Dinge herausfinden und sein Equipment und gar die Position auf dem Rad optimieren möchte, verbringt man eine Menge Zeit mit dem Testen. Wäre doch schade, wenn man das alles unter suboptimalen Bedingungen täte.

Neben meiner Streckenwahl (aber sooo schlecht ist die schon nicht) hätte ich aber durchaus noch besser damit sein können, nach meinen Wendemanövern mit schon der gewünschten Testgeschwindigkeit in die Hin- und Rück-Testabschnitte einzufahren. Das bringt dann die Übung.

Wie das alles geht, dafür gibt es auf der Aerotune-Seite ausführliche Beschreibungen in Bild, Text und sogar Video. Und auch Vorschläge, was sich denn so alles zum Testen und Vergleichen lohnt.

Die Auswertung

Sinnvollerweise habe ich natürlich schon meinen Test für die Chung Methode multifunktional bzw. nach den etwas strengeren Kriterien des Aerotune.com Tests gestaltet. Ich kann also genau die gleichen Testfahrten bzw. genau die gleichen .fit-Dateien meines Radcomputers verwenden.

Hier musste ich erst ein wenig experimentieren. Trotz lesen der Beschreibung und der FAQs war ich anfangs dem Eindruck unterlegen, dass man eine Gesamtdatei mit allen Testläufen auf der entsprechenden Seite hochlädt und die Runden automatisch separiert werden sowie offentlichtliche Rückfahrtstrecken herausgeschnitten werden. Dem ist aber nicht so. Aber kein Beinbruch: Eine entsprechende Gesamtaufzeichnung in mehrere Dateien zu splitten, ist mit GoldenCheetah ein Leichtes. Idealerweise benötigt man drei Dateien (die man natürlich auch von vornherein einzeln auf dem Radcomputer abspeichern kann):

  • Ein geforderter Kalibrierungs-Testlauf (vor jeder signifikanten Änderung der Testumgebung – also, wenn ihr am Abend oder gar an einem anderen Tag noch einmal auf die Strecke geht).
  • Und dann pro Setup mindestens drei Testläufe (denn eine Messung ist keine Messung und man muss ja auch die Streuung ermitteln können).
  • Also ist meine Datei Nr. 2 jeweils die Datei mit den 3 Testläufen in aufrechter Position (bei MTB Hände an den Griffen, beim Gravelbike Hände auf den Schalt-/Bremshebeln) und effektiv genau die gleiche Position wie beim Kalibrierungslauf.
  • Und meine Datei Nr. 3 ist jeweils das .fit-File mit den 3 Testläufen in den Aufliegern.

Ich könnte dann weitere Testkonfigurationen in weiteren Dateien anhängen. Z.B. wie ist der Unterschied auf dem Gravelbike / Rennrad zwischen Unterlenker-, Oberlenker- und Brems-Griff-Position? Macht meine benutzte Trinkweste einen Unterschied? Oder: welchen Einfluss haben unterschiedliche Packtaschen-Konfigurationen ? Etc. pp. Endlose Möglichkeiten! :)

Ob die Datei richtig eingelesen wurde und „funktioniert“ seht ihr sofort an einer kleinen Pop-Up-Meldung oben rechts im Browserfenster. Die Berechnung ist nach dem Klick auf „Starte Berechnung“ quasi instant und ihr seht dann auch sofort schon das Ergebnis. Ihr könnt euch einen Report als PDF herunterladen oder – und das finde ich grafisch und informativ noch ansprechender gelöst – die Ergebnisse sofort auf der Webseite ansehen und erkunden. Hier geben euch auch Live-Mouse-Overs Info über weitere Details. Und jede der vielen Einzelgrafiken kann man auch noch einmal separat als pdf, png, svg und jpg herunterladen, wenn man möchte.

Welche Auswertungen erhalte ich vom Aerotune Test?

Von oben nach unten sind auf der Webseite zuerst die relevanten Endergebnisse und dann folgend die Einblicke in die einzelnen Testläufe dargestellt. Letztere sind nicht minder wichtig, sieht man dort doch, ob man Fehler gemacht hat, ob Ausreisser existieren oder ob da irgend etwas verdächtig anmutet.

Es fängt an mit einer Vergleichsgrafik der vorhergesagten und eingesparten Zeiten für die jeweiligen Testkonfigurationen auf der ausgewählten Strecke. Ihr könnt als Power-Nutzer auch eigene Strecken definieren. Für Free-Nutzer sind aber auch schon mehrere Dutzend Strecken verfügbar. Von diversen Challenge- und IronMan-Strecken rund um die Welt bis hin zu Tour de France Etappen oder den diversen Jahren des King of the Lake.

Hier sieht man, dass ich mit meinem Gravelbike in der Bremsgriff-Haltung rund 5:58 bis 6:01 Stunden für die Challenge Roth (mit eingestellten Durchschnittswatt von 200 Watt, bei 15 Grad Celsius, Normal-Luftdruck und 3 km/h Wind aus West – alles einstellbar) benötigen würde. Da mein Kalibrierungs-Setup genau gleich dem Setup 2 ist, sehen wir hier bereits auch sehr schön die Ausprägung der Fehlerbandbreite. Setup 3 ist meine Position in den Aerobars. Nicht schlecht. Für die von der Seite gar nicht mal so viel tiefer aussehende Haltung spare ich über diesen Kurs und diesen Randbedingungen fast eine ganze Viertelstunde! Rund 5:47 h ist die vorhergesagte Zeit:

Aerotune: Vorhergesagte Zeiten für die Challenge Roth Strecke mit dem Gravelbike

Welche effektive Stirnfläche bzw. welchen Luftwiderstandsbeiwert x Stirnfläche (CwA) dafür verantwortlich ist zeigt die folgende Grafik:

Auswertung der effektiven Stirnfläche für die Testläufe mit dem Gravelbike (Setup 1 + 2 identisch – Hoods, Setup 3 – Aerobars)

Sehr schön ist, dass direkt auch die Ergebnisbandbreiten (bzw. Vertrauensbereiche) der jeweiligen Setups und Einzelberechnungen angegeben werden. Fehlereinflüsse gibt es ja genügend, wie ihr aus den vorangegangenen Kapiteln gelernt habt.

So ist die Einzelmessung von Setup 1 (= Kalibrierungs-Run) mit einem Vertrauensbereich von +- 2,4 aeroPOINTs (also 0,024 m^2) und das effektiv gleiche Setup 2 (mit drei weiteren Testläufen) mit einem Vertrauensbereich von +- 1,3 aeroPOINTs angegeben. Interessanterweise sind 43,4 + 1,3 = 44,7 somit liegt das Berechnungsergebnis des Setups 2 selbst mit dem oberen Ende des Vertrauensbereiches noch so gerade genau auf dem Ergebnis des exakt gleichen Setup 1. Welches selbst ja noch einen weiter nach oben reichenden Vertrauensbereich hat. Das muss man einfach wissen und berücksichtigen, dass hier ein ausgefeilter und auch immer weiter der Optimierung unterlegener Algorithmus versucht, aus unausweichlich immer imperfekten Testläufen und mit unbekannter Verteilung von Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Haltungs- und somit Stirnflächenänderungen, Untergrund-Rauhigkeitsverteilungen und weiteren Störeinflüssen „schlau“ zu werden und die entsprechenden Grundgleichungen mit den gesuchten Variablen (CwA, Crr) zu fitten.

Aber ich glaube, für’s erste kann ich mit den Ergebnissen sehr zufrieden sein: halten wir fest: Im Mittel 43,4 aeroPOINTs (= 0,434 m^2) für das Gravelbike „on the Hoods“ und 38,8 aeroPOINTs (= 0,388 m^2) für das Gravelbike in den Aufliegern.

Zum Vergleich:
Mit dem Chung Aerolab habe ich für die Hoods einen CwA von 0,4447 m^2 ermittelt und für die Auflieger kam ich auf einen CwA von 0,4038 m^2. Also bei der Schalt-/Bremsgriff-Position eine hervorragende Übereinstimmung, bei der Aufliegerpostion kommt die Aerotune-Berechnung auf ein doch signifikant niedrigeres Ergebnis.

Ich greife also 2 Diagramme in der Aerotune-Ergebnisdarstellung vor und zeige die Darstellung der Einzel-Berechnungen des CwA-Wertes für jeden Testlauf:

Einzel-CwA-Ergebnisse jedes Testlaufs für das Gravelbike

Hier könnt ihr sehr schön die Streuung von einem Lauf zum nächsten sehen. Also auch für euch bewerten, wie groß die Ergebnisbandbreite ist und wie groß die Relevanz und Signifikanz eurer durchgeführten Änderungen von Setup zu Setup. Wir sehen hier, dass die Position für das Gravelbike „on the hoods“ (die ersten 4 Ergebnisse Test 0 bis Test 3) alle zwischen 42,6 und 44,7 aeroPOINTs landen. Die Vertrauensbereiche liegen zwischen +- 2,3 und 2,4 aeroPOINTs.

Die Ergebnisse für die Postion in den Aufliegern liegen allesamt auf deutlich niedrigerem Niveau, was Zuversicht in die Relevanz der Ergebnisse und Signifikanz der tatsächlichen CwA-Veränderung gibt. Während das Ergebnis der Testläufe 4 bis 6 zwischen 37,8 und 39,8 Aeropoints liegt, sinkt es von Lauf zu Lauf, während gleichzeitig aber auch der Vertrauensbereich von +-2,1 auf +-2,4 aeroPOINTs ansteigt.
39,8 + 2,1 = 41,9 oder 38,7 + 2,3 = 41… durchaus im Rahmen meiner Chung Aerolab Ermittlung von 40,4.

Das nächste Diagramm in der Reihe ist das Ergebnis des Rollwiderstandsbeiwertes der Reifen. Eher unspektakulär und interessanterweise auch ohne Fehlerbandbreite bzw. Vertrauensbereich angegeben. Ich kann mir nicht vorstellen, dass diese Berechnung keinen Fehlereinflüssen unterliegt. Es ist wohl eher so, dass Aerotune hier irgendwo (möglicherweise genauso wie ich es aus pragmatischen Gründen in meiner manuellen Chung Aerolab-Auswertung durchgeführt habe), einen Crr anpasst und den dann für alle Rechnungen konstant setzt. Ggfs. ist das auch einer der Zwecke des Kalibrierungs-Laufes, fällt mir beim schreiben ein. Wahrscheinlich ist hier noch Luft nach oben, was mögliche Auswertungen mit dem Ziel des Reifenvergleichs angeht.

Ergebnisse des Rollwiderstandskoeffizienten für das Gravelbike

Aber ihr seht, für mein Gravelbike mit seinen Vittoria-Reifen kommt genau der Wert heraus, den Tom Anhalt mit seinen Trommeltests ermittelt hat: 5,7 rollingPOINTs entsprechend crr = 0,0057 [-].

Es folgen noch ein paar weitere Diagramme mit den aus den .fit-Files ermittelten Durchschnittsleistungen für die Hin- und Zurück- sowie Gesamt-Strecken der einzelnen Testläufe sowie das selbe für die Geschwindigkeiten, die gefahren wurden.

Und schließlich noch die Ergebnisse des Windes, die das aerotune Berechnungsmodell angesetzt hat, damit die Gleichungen auf sinnvolle Ergebnisse hinauslaufen. Demzufolge hatte ich resultierende Gegenwinde von rund 0,5 m/s (1,8 km/h) bis 1,5 m/s (5,4 km/h). Aber: natürlich im Mittel und rein als Ergebnis der Anpassungsrechnungen von Aerotune.

Als letztes Diagram noch (eigentlich schon weiter oben in der Ergebnisreihenfolge) – die mit den jeweils getesteten Setups erforderlichen Leistungen in Watt, um eine entsprechende Geschwindigkeit von 35, 40 und 45 km/h zu fahren. Das ist jeweils als effektive Windgeschwindigkeit zu sehen. Sprich: die Säule für z.B. 35 km/h gibt euch entweder an, wie viel Leistung ihr treten müsst, um bei Windstille 35 km/h schnell zu fahren oder auch, wieviel das bei nur 20 km/h sind, wenn euch ein Gegenwind von 15 km/h entgegen weht.

Aus CwA und Crr resultierende erforderliche Leistungen für verschiedene Geschwindigkeiten auf ebener Strecke (Gravelbike)

Und damit habt ihr einen guten Überblick, wie die Auswertung mit Aerotune.com durchgeführt wird und die Ergebnisse ausehen. Ein, wie ich finde, super interessantes und sehr einfach zu benutzendes „Tool“ für viele Fragestellungen.

Endvergleich und Zusammenfassung

Bevor ich nun meine beispielhafte Eingangsfrage beantworte – Was ist schneller, MTB oder Gravelbike – eine kurze Rekapitulation der diversen Tests und Methoden, die ich hier zusammengeführt habe.

Zu allererst: Die hier vorgestellten Methoden und selbst die Fragestellung sind natürlich nicht ausschließlich auf die Frage MTB vs Gravelbike anwendbar und bezogen. Sie decken eine Riesenbandbreite an Einsatzmöglichkeiten von Performance-orientiert bis purem Pragmatismus ab.

Ihr könnt euch z.B. genauso gut die Frage stellen, ob sich Aerobars in der Summe für euch lohnen oder nicht. Oder ob ihr für einen hügeligen Rundkurs besser das Rennrad oder das Zeitfahrrad nehmen solltet. Oder auch, ob ihr mit dem Mountainbike die geplanten 200 km-Etappen für eure Bikepackingtour pro Tag überhaupt schaffen könnt, oder ihr nicht doch lieber die Taschen an das Rennrad montiert, weil ihr damit eine ganze Stunde schneller seit und nicht nur rechtzeitig für das Abendcamp ankommt, sondern auch noch erholt genug seid, um das Zelt aufzubauen.

Und zum zweiten (das schreibe ich für all die Berufskommentierer, die schon mit dem Finger zucken „alles viel zu kompliziert, nimmt dem Radfahren doch die Freude und man weiss doch eh welches Rad wofür am besten ist“). Ja, klar – für verschiedene Ausgangssituationen braucht man kaum großartig testen und ein Ergebnis wird von vornherein fest stehen:

  • Bin ich auf einem Rennrad aerodynamischer als auf einem Mountainbike (wenn ich bei beiden keine Auflieger benutze)? Na klar. Aber wieviel?
  • Verschenke ich Leistung an Rollwiderstand, wenn ein Rad gute Performance Slick-Reifen besitzt und am anderen weiche, grobstollige Trailreifen montiert sind? Logisch – niemand wird das Rad mit den Slicks auf einem matschigen Trailkurs dem Rad mit den Trailreifen vorziehen und umgekehrt nicht das Rad mit den Trailreifen für ein 200 km Brevet über Asphalt bevorzugen.
  • Komme ich den langen 15 % Anstieg mit gutem Waldwegboden schneller mit dem 8 kg Gravelbike oder dem 14 kg Trailbike hoch? Logisch – mit dem 6 kg leichteren Rad, was für eine Frage.
  • Bin ich mit dem MTB-Hardtail in der verblockten, verwurzelten Abfahrt oder mit dem Fully schneller? Sehr wahrscheinlich mit dem Fully.
  • usw.

Wenn der Kurs aber wechselnde Anforderungen aufweist: glatte Waldautobahnen hier, auch mal Asphalt, dann wieder Singletrails – von glatt bis wurzelig oder auch ruppige Abfahrten – dann wird es interessant. Dann fragt man sich auch: wieviel Malus hat denn die eine Konfiguration oder das eine Rad gegenüber der/dem anderen? Was macht das am Ende wirklich aus?

Wenn der Kurs kurz ist, z.B. ein typisches Cyclocross- oder MTB XCO-Rennen, dann ist es relativ einfach. Man geht im Training bzw. bei der Kurserkundung hin, schaut sich das Gelände und die Bedingungen an und entscheidet sich für sein Setup. Man weiss dann schon, was man will und braucht und gleicht es dann auch nochmal mit einer oder zwei Testfahrten ab. Fährt den Kurs oder kritische Passagen mal mit dem einen und dem anderen Reifen oder mal mit dem Fully und dem Hardtail und legt sich dann fest.

Das kann man auch mit seinem Gravelbike vs. seinem MTB machen. Dafür braucht man keinerlei Gadgets wie Leistungsmesser und Co, sondern einfach nur eine Stopuhr und seine Beobachtungsgabe.

Was auch ohne Leistungsmesser funktioniert, sind sogenannte Roll-Down-Tests. Wieviele Fallstricke hier lauern und einige grundsätzliche Dinge, die es bei jedem Test in Bezug auf Reproduzierbarkeit, Relevanz und Signifikanz zu berücksichtigen gilt, habe ich im ersten Kapitel, den Testmöglichkeiten ohne Leistungsmesser, ausführlich dargestellt. Denn schon bei den Roll-Down-Tests wird es sehr trickreich, was die zu beachtenden Randbedingungen angeht. Denn schließlich fangen wir hier an, die Ergebnisse verallgemeinern und auf andere Strecken und Einsätze übertragen zu wollen.

Auch bei Klettertests oder dem mehrfachen Fahren von immer der gleichen Runde wird es mit der Übertragbarkeit schwierig. Für die Testrunde (wenn es der Rennkurs ist) kann es euch ja egal sein, wie stark ihr euch auspowern müsst, wenn ihr nur seht, das ein Setup konsistent und signifikant schneller ist. Vielleicht ist dafür ja auch ein Streckenabschnitt verantwortlich, wo ihr nicht mehr Leistung investieren müsst, sondern einfach nicht so durchgerüttelt werdet (wennn z.B. auf einem Fully) und auch mehr Grip habt. Interessant wird es dann, wenn ihr euch überlegen müsst, ob ihr diese Leistung auch durchhalten könnt. Seid ihr pro Runde 10 sek. mit Setup A schneller als mit Setup B? Investiert aber 40 Watt mehr im Schnitt? Ist das über die Länge eures Events dann durchhaltbar oder maßgebend? Und wie stellt ihr das fest? Wir sehen also, dass wir sehr schnell dabei sind, mindestens mal die investierte Leistung erfassen zu müssen.

Hier nur der Vollständigkeit halber: es versteht sich von selbst, dass wir hier das große Gesamtbild anstreben und auch eher in Richtung von längeren Events und auch eher in Richtung Prüfungen des individuellen Leistungsvermögens, wie z.B. ITTs, also Individual Time Trials oder auch FKT-Versuche (also das Anstreben des Erzielen der Fasted Known Time für einen bestimmten Kurs) abzielen. Gerade in den letzten beiden Jahren sind aus bekannten Gründen die Anzahl solcher Rennen bzw. auch solcher FKTs astronomisch gewachsen. Denkt euch irgendeine bekannte (oder unbekannte) Route aus und es gibt bestimmt FKTs dafür. Von richtig lang wie der gesamten Tour Divide bis zu etwas kürzer, wie z.B. dem White Rim MTB Trail (z.B. Lowering the White Rim FKT).

Für kürzere Rennen, wo man gegeneinander fährt, mag es dagegen auch kritische Stellen geben, wo höchstwahrscheinlich „Race winning moves“ stattfinden. Da kann es geboten sein, die Gesamteffizienz des Setups unterzugewichten, dafür aber alles auf die kritische Stelle auszurichten. Beispiele sind der ProTour-Gesamtklassements-Fahrer in der Tour de France, der trotz Flachetappe auf dem aerodynamisch ungünstigeren Kletterrad mit den flachen Berglaufrädern fährt, weil er eh die ganze Zeit im Feld und hinter seinen Helfern im Windschatten fährt. Aber sein Team weiss, dass die Etappe an dem einen Anstieg kurz vor dem Ziel entschieden wird. Genau da muss sein Setup ideal sein! Oder auf dem MTB XCO Kurs wäre es zwar schön, einen niedrigen Rollwiderstand zu haben, aber die kritische Stelle, wo die Attacken für den Einstieg in einen Singletrail-Abschnitt gesetzt werden, benötigt richtig Grip. Wer den da hat, muss zwar investieren, kann sich aber entscheidend absetzen. Aber, da sind wir wie gesagt bei den Feinheiten und abseits des Fokus dieses Artikels. Hier geht es um die Gesamt-Effizienz und vorrangig um Luft- und Rollwiderstand – aber natürlich auch Gewicht. Auch und gerade Komfort wird natürlich gerade auf längeren Events super wichtig, ist aber schwierig zu quantifizieren.

Deswegen bleiben wir bei der Effizienz und dazu benötigen wir die Leistung. Eine Möglichkeit sind die Messungen von Kletterzeiten unter Einhaltung der immer gleichen Durchschnitts-Leistung. Hierfür ist also bereits ein Leistungsmesser vonnöten.

Idealerweise möchte ich aber wirklich den Luftwiderstand (in Form der effektiven Stirnfläche bzw. des Luftwiderstandsbeiwertes x Stirnfläche CwA) und auch den Rollwiderstand Crr separat ermitteln. Nur so kann ich meine Ergebnisse verallgemeinern und auf beliebige andere Strecken(längen), Windbedingungen und getretene Leistungen übertragen. Und nur so kann ich ermitteln, wieviel mehr Leistung ich investieren muss, wenn ich von einem Rad auf das andere wechsele. Oder wieviel schneller ich im Endeffekt auf einem gegebenen Rennkurs bin, wenn ich Setup B anstelle Setup A verwende.

Hier gibt es zwei gleichermaßen preiswerte (beide kostenlos) und vergleichbar einfach anzuwendende Methoden und Werkzeuge.

Robert Chung hat mit seiner Methode im Grunde alle bis dato bekannten Aerodynamik-Tests „in freier Wildbahn und auf Radrennbahnen“ zu einer recht robusten Methodik zusammengeführt und das auch gut beschrieben. Ihr findet die Erläuterung dazu und die gut geführte Anwendung mithilfe des in GoldenCheetah integrierten Aerolab im Kapitel „CwA und crr mit der Chung Methode (mit Hilfe des Golden Cheetah Aerolab)“.

Wem das noch etwas (oder deutlich) zu Nerdy ist und wer lieber eine Black Box möchte, der er trauen kann und die ihm die ganze Abschätzungs-Arbeit durch Optimierungsrechnungen abnimmt und zudem auch noch richtig Mehrwert bietet, der greift direkt auf Aerotune.com zurück. Hier bekommt ihr nicht nur CwA und Crr wie aus dem Chung Aerolab, sondern auch ohne weitere eigene Berechnungen auch direkt die erforderlichen Leistungen für diverse Geschwindigkeiten und wieviel Zeitersparnis ihr auf beliebigen Kursen (Premiumfunktion) oder vielen vorgegebenen Kursen (freie Version) mit unterschiedlichen Konfigurationen sammelt. Bzw. wieviel Watt ihr bei einer geplanten Geschwindigkeit sparen könnt. Das findet ihr im Kapitel „# CwA und crr per Aerotest von Aerotune.com“.

Praktischerweise sind die tatsächlichen Testfahrten, die ihr für die Auswertungen mit dem Chung Aerolab und mit Aerotune.com benötigt, identisch.

Mein MTB vs mein Gravelbike, was sind die Endresultate?

Die genaue Beschreibung meiner beiden Räder in der Testkonfiguration samt meiner Bekleidung am Testtag findet ihr im Abschnitt zur Chung Aerolab Methode. Hier die Zusammenstellung der Ergebnisse auf Basis der jeweils selben Testläufe mit beiden Rädern. Der Rollwiderstand ist bei allen Tests gleich gesetzt worden (auf Basis der Ergebnisse von Aerotune und auf Basis von bestätigenden Rollwiderstandstests des Vittoria Terreno Dry von Tom Anhalt).

Radcrr [-]CwA Aufrecht Chung [m²]CwA Aufrecht aerotune [m²]CwA Bars Chung [m²]CwA Bars Aerotune [m²]
MTB Thrill Hill0.00570,5150,5240,4250,407
Gravelbike Drifter0.00570,4450,4340,4040,388
CwA und Crr nach Chung Aerolab und Aerotune

Dabei werden die crr-Werte bei Aerotune ohne Fehler- bzw. Vertrauensbereiche angegeben und die CwA-Werte sind typischerweise mit +- 0,013 (für Aufrecht und Bars Gravelbike und Bars MTB) und +-0,021 (Aufrecht MTB) angegeben.

Ein Salzkörnchen darin und ein weiterer Aspekt, dass Wind und Co sowie genaue und möglichst gleichmäßige Testdurchführung wichtig sind und halt nur begrenzt trotz aller Optimierungsrechnungen berücksichtigt werden können, zeigen jeweils die „Setup 1“ Ergebnisse in den Aerotune-Charts. Setup 1 ist nämlich exakt identisch mit dem Setup 2. Einmal 1 Run und dann mal 3 Runs. Und typischerweise sind die Setup 1 Ergebnisse nochmals höher als die Setup 2 Ergebnisse.

Sebastian von Aerotune hat mir hierzu ein paar Erläuterungen gegeben, die ich zugegebenermaßen noch nicht 100 % befriedigend empfinde. Aber es soll u.a. auch mit meiner Streckenwahl zu tun haben, die „sehr viel Höhenprofil“ habe. Nun, dazu habe ich ja bereits im letzten Kapitel einiges erläutert. Aber: gute Nachricht: Aerotune arbeitet an einem neuen Höhenalgorithmus, der das Produkt weiterhin verbessern wird. Bis dahin zahlt es sich aus, noch mehr Mühe beim Finden einer guten Teststrecke zu investieren – wie ebenfalls schon angemerkt.

Was sehen wir in obiger Tabelle noch?

  • Ich habe eine sehr gute Übereinstimmung der Ergebnisse mit dem Chung Aerolab und mit Aerotune
  • Die Aerobar-Ergebnisse für MTB und Gravelbike liegen nahe beieinander; ein leichter Vorteil für das Gravelbike besteht aber.
  • Die Aufrecht-Ergebnisse für MTB und Gravelbike liegen „Welten“ auseinander

Das sieht man auch sehr schön in diesen beiden Montagen:

Jetzt darf man sich also überlegen, wie oft bzw. wie lange man pro gegebener Strecke (pro Event) in aufrechter Position oder in den Aerobars verbringen kann.

Es ist ja super, dass wir jetzt wissen, dass ich das MTB (oder besser: meine Position darauf) mit einfachsten Mitteln auch auf guten Wegen oder gar Asphalt bei ebener oder nur leicht geneigter Strecke ähnlich aerodynamisch bekomme, wie auf dem Gravelbike – und mich dabei auch wohl fühle und Leistung produzieren kann. Und dass bei meinem speziellen Setup sogar die Reifen gleichauf erscheinen.

Aber für alle Abschnitte, wo ich Bremsbereit sein muss, wo ich mal kurz schalte (elektronische Schaltung mit Blips an den Aerobars am Gravelbike vs. mechanische Schaltung und Shifter nur am Griff am MTB), wo ich klettere, wo ich „Hebel“ brauche oder wo der Untergrund generell zu rauh ist, um (trotz Federung am MTB, die hier mehr als beim Gravelbike erlaubt) in den Aufliegern zu bleiben, bin ich auf dem MTB halt wieder die 0,52 m^2 Schrankwand und nicht die nur 0,43 m^2 Wäschetruhe.

Anders ausgedrückt: der Malus, aus den Aerobars zu müssen, ist beim MTB ungleich höher als beim Gravelbike. Ist der Rest der Strecke ruppig genug, um diesen Malus in Kauf nehmen zu wollen? Das ist immer die spannende Frage. Hier wissen wir jetzt wenigstens, wie groß der Malus ist und wie wir ihn verkleinern können.

Wie groß wirkt er sich wirklich aus?

Das sagt uns Aerotune ja sehr übersichtlich (und mit frei wählbaren Streckenbeispielen). Hier wieder am Beispiel der Strecke der Challenge Roth:
Mit dem MTB würde ich in Aufrechtposition etwas über 21 Minuten länger als mit dem Gravelbike benötigen. 6:19:44 h gegenüber 5:58:17 h.
Und in den Aufliegern des MTB (wenn ich das die gesamte Strecke durchhalten könnte), würde ich 27 Minuten gegenüber der Aufrechtposition einsparen (5:52:49 h), wäre aber im Vergleich zum Gravelbike und Aufliegern (5:46:51 h) immer noch rund 5 Minuten langsamer.

Neben der Position und dem Komfort (und Leistungsentfaltung) gibt es natürlich weitere Aspekte, die aber jeweils anpassbar sind. Schaltungsbandbreite und Abstufung ist so eine Sache. Auf meinem MTB mit seiner 1x Schaltung und 32 Zahn-Kettenblatt kann ich so Aero sein, wie ich möchte – wenn es eine richtig lange Zeit schön seicht bergab geht (Waldweg-Abschnitte im Lüneburger Heide Orbit der Saison 2021 oder so ziemlich jeder Radwanderweg entlang einer ehemaligen Bahntrasse etc.) – dann gehen mir die Gänge aus und selbst mit hoher Kadenz bekomme ich keinen Vortrieb, kann nur rollen und verliere unweigerlich Zeit. Aber – das kann und muss man unabhängig vom Thema MTB vs. Gravelbike und unabhängig vom Thema Luftwiderstand und Reifenrollwiderstand betrachten und lösen. Wie schon einmal in diesem Artikel angesprochen: solche und weitere Überlegungen findet ihr ausführlich in meinem Artikel zur Radauswahl für das Atlas Mountain Race dargestellt: Mein Rad für das Atlas Mountain Race oder „Was ihr schon immer mal über Gravelbikes, Mountainbikes für Bikepacking, Übersetzungsverhältnisse und Ausrüstungsstatistiken der Tour Divide und des Silkroad Mountain Race wissen wolltet, aber nie zu fragen wagtet.“

D.h. uns gehen die Möglichkeiten zum Planen, Träumen, Basteln, Testen und Optimieren nie aus. Und das ist ja das schöne am Radfahren. Schließlich können wir (außer bei Ultracycling-Events) nicht rund um die Uhr im Sattel sitzen. ;-)

Von daher: viel Spaß beim Nachvollziehen!

5 Kommentare

  1. Hallo Torsten,
    hatte ja gleich auf FB versprochen, einen Leseabend einzulegen ;)
    Genau das Thema treibt mich ja auch um – vor dem Hintergrund Taunus Orbit. Ich habe immer das Gefühl, in den Abfahrten und auf ruppigen Geläuf mehr Zeit zu verlieren, als ich berghoch oder im Gegenwind wieder gutmachen kann (CX vs. MTB).
    Die Gewichtsdifferenz beträgt bei mir etwa 2.5 kg. Damit wäre ich (bei identischem Rollwiderstand) auf 300 hm (bei ca. 7% Steigung) 90 s schneller (Erfahrungswert an meinem Hausberg, bestimmt schon über 80x in verschiedenen Setups und Zuständen gefahren), also 30 s pro kg Gewichtsdifferenz. Bei 3000 hm wären das hochgerechnet 15 Minuten. Beim Taunusorbit würde sich das auf einen Malus von gut 20 Minuten summieren. Und hier möchte ich behaupten, dass man mit dem Gravelbike nicht so viel Zeit auf den Abfahrten verliert, auch wenn man den Eindruck hat.
    Aerodynamik habe ich noch gar nicht betrachtet, aber hier habe ich heute zum 1. Mal einen Aerolenker auf mein Hardtail geklemmt. Fühlt sich gut an und macht was her. Ich finde es auch deutlich sinnvoller am MTB, da ich hier länger in Aeroposition bleiben kann (Federgabel, mehr Ruhe im System). Auf dem CX komme ich mit dem Zeugs nicht klar, die Position taugt mir nicht, und damit nutze ich sie auch kaum. Hier wäre also beinahe das MTB im Vorteil (Stichwort usability).
    Warum Deine Aeroposition auf dem Gravelrrad immer noch besser ist, ist schnell erklärt: Strinfläche! Geringerer Q-Faktor der Kurbel (die Pedalmitten stehen locker 15-20 mm näher zusammen), Gabelrohrdurchmesser und Übergänge Tauchrohr/Standrohr sowie Gabelbrücke sind die reinsten Wirbellöcher. Laufräder natürlich auch, sowie der Rahmen. Aber das meiste kommt von Deiner John Wayne Position und der Federgabel.
    Ich neige dazu, das Rad zu favorisieren, auf dem man sich wohler fühlt. Und sicherer! Und da kann ein Hardtail auch auf 200 km u.U. die schnellere Wahl darstellen, weil man ansonsten im Cafe Scheintot zum Angstbremser mutiert.
    Ich habe mir schon überlegt, den Taunus Orbit noch einmal mit dem Hardtail zu fahren, nur um mein Gefühl bestätigt zu bekommen. Ich weiß genau, dass ich an den langen Anstiegen von Lorchhausen aufs Kauber Platt, vom Kloster Arnstein nach Singhofen und von Seitzenhahn zur Hohen Wurzel locker 10-15 Minuten liegen lasse. Aber die hole ich mir z.B. auf dem Rheinsteig, dem Lahnhöhenweg und auf den Wiesbadener Trails zumindest teilweise wieder rein. Den rest entscheidet dann die Tagesform!

    MfG,
    Armin

    1. Hi Armin, vielen Dank für deinen ausführlichen Kommentar. :)

      Das mit dem Taunus-Orbit finde ich interessant, weil ich den ja auch letzten Samstag gefahren bin. Für genau diesen Kurs würde ich sagen: Gravelbike all the way! So unterschiedlich können also die Auffassungen sein. Ich fand nahezu alle alle Abfahrten voll genial und hab sie voll Speed im Unterlenker genommen. Fand die überhaupt nicht zu ruppig. Und die waren ja auch alle so gestaltet, das auch das Wetter durch Regen oder Feuchte keinen großen Unterschied macht. Da fühlte ich mich beim Ruhrgebietsorbit deutlich durchgeschüttelter.

      Auch bei den Singletrails würde ich jetzt nicht das Gefühl haben, mit einer Flatbar oder mit MTB-Geo wesentlich besser (wenn überhaupt) durchzukommen.

      Aerobars am MTB „are da bomb“ :) Da geht dann einiges mit. :) Und so in klein, wie ich sie mir jetzt in Form der Syntace XXS montiert habe, tragen sie auch nicht sehr auf.

      Ist ja interessant, dass dir am Gravelbike die Aerobars nicht, am MTB hingegen gut behagen. Hast du da einen anderen Hüftöffnungswinkel? Oder ist dir die Front am Gravelbike vielleicht zu tief oder auch zu frontlastig dann? Kann ja leicht passieren, da ein MTB üblicherweise eine größere Front-Center-Distanz aufweist und auch der Lenker ist höher montiert. Sieht man ja auch bei mir: ohne Riser sind die Clip-Ons am MTB genau so hoch wie am Gravelbike mit 30 mm Riser-Pieces.

      Aber: Jugend forscht – Opfere dich für die Wissenschaft und fahre den Taunus-Orbit doch einfach nochmal mit dem MTB zum Vergleich. :) Ich plane das für den Ruhrgebiets-Orbit.

      1. Hallo Torsten,
        ich komme ja ursprünglich vom MTB und habe da auch keine Hemmungen, die Finger von der Bremse zu lassen.
        Als Beispiel die Abfahrt vom Lahnhöhenweg nach Nassau: da war der Schotter etwas gröber und ich habe mich einfach unwohl gefühlt mit den 40er Terra Speed.
        Die Trails bei uns im Stadtwald kenne ich auswendig, und doch hätte ich schneller schieben können als fahren (da war ich aber auch schon knapp 11 h im Sattel).
        Ich verspreche mir vor allem eine langsamere Ermüdung, insbesondere der Haltemuskulatur, wenn ich mit dem Hardtail fahre.

        Zu den Aufliegern: die primäre Sattelüberhöhung ist an meinem Chisel ca. 2-3 cm kleiner als am Cross Race oder auch am Rennrad. So habe ich deutlich mehr Last auf den Unterarmen, was ich nicht so mag. Am MTB ist die Gewichtsverteilung für mich angenehmer. Was mir aber noch besser gefällt: durch die wesentlich größeren Kreiselkräfte des MTB-Laufrades und die Federgabel fährt es sich viel länger im Auflieger. Wo Du starr und und mit leichtem LRS schon längst raus must, brätst Du mit dem MTB einfach weiter in Position.

        Das Problem mit dem MTB, zusätzlich zum Mehrgewicht (und der Aerodynamik), ist die Art und Weise, sein Equipment unterbringen zu können. Rahmentasche ginge bei mir nur ohne Trinkflaschen. Trinkflasche unter dem UR ginge nur mit einer Adapterlösung, ebenso an der Federgabel. Bleibt also nur der Trinkrucksack. Da habe ich z.B. den Road One von Deuter, der ist klein und leicht, fasst 2 Liter. Macht schon mal 3.5 Liter zusammen mit den Flaschen. Diese Food-Pouches am Vorbau nerven mich im Wiegetritt, ebenso die OR-Taschen. Bleibt für Verpfelgung nur mein Rollf (von Lifeisaride). Vollgestopft mit Gel und Bifi Carezza (meine neue Liieblingsunterwegsknabberei) reicht das aber auch.
        Ich brauche für mich das sichere Gefühl, nie zu wenig Wasser zu haben. Nur zwei Flaschen ist für mich keine Option! Gäbe es Bäche und Brunnen wie in den Alpen, wäre mein Problem kleiner.

        Reifen: am Hardtail werkeln gerade Spezi Purgatory Grid 2.3 (vorne) und Schwalbe Nobby Nic Addix Speed 2.25 (hinten) – eher eine All-Mountain Kombination. Wurfanker mit Reserven ohne Ende, auch bei Nässe. Aber eine vertrauensvolle Kombination und somit auch gut für den Kopf!
        Am Cross Race bin ich vom Terra Speed deutlich weniger überzeugt. Der rollt zwar sehr gut, ist aber recht empfindlich an der Lauffläche. Warum Conti die Flanken verstärkt hat und die Lauffläche nicht, wissen auch nur sie selbst. Hier wäre mir der Tufo Thundero wesentlich lieber (auch wenn er die empfindlichere Flanke hat). Das ist auf jeden Fall der gutmütigere Reifen.
        Gerade nach der Panne beim Rhön-Orbit, wo ich den Schlauch einziehen musste, war das Vertrauen irgendwie weg und die Moral am Boden. Als nächstes probiere ich Spezi Pathfinder Pro. Wenn der bei den Unbound Gravel Pros so hoch im Kurs steht, muss da was dran sein!

        MfG,
        Armin

      2. Ha, ja – bei Offroad- und Gravel kann man noch viel mehr tüfteln als auf der Straße. :)
        Egal ob es Reifen sind (mit den ganzen unterschiedlichen Untergründen – welche Stollen, welche Gummimischung, welche Breite, welcher Druck, wie Pannensicher müssen sie sein etc) oder Geometrie und Suspension. Toll, nicht? :)

        Bei den Contis ist es wirklich so eine Sache – wenn sie funktionieren, gefallen sie den Leuten. Bis sie den Kaffee auf haben, weil sie ihnen einfach nicht mehr trauen können. Wieviele Fotos ich schon in diversen Foren von Contis (egal ob Race King, Terra Speed und co) gesehen habe, die hemmungslos sogar durch die Lauffläche leaken… Gibt’s da wirklich keinen Sweetspot zwischen rollt immer noch gut und ist nicht so super überschwer wie durch die Bank alle neuen Schwalbes, aber hält auch dicht? Ich rede hier nicht von Pannen, Punctures usw. – das Material gibt bei Contis anscheinend einfach durch’s Fahren auf. Und zwar nicht erst nach 1000 oder mehr Kilometern sondern scheinbar viel zu oft vom Fleck weg…

        Bin z.B. auch hin- und hergerissen für’s MTB. Habe ja die Maxxis Ikon und bin mit denen für Loose over Hard und Hard im Trockenen super zufrieden. Halten Luft, haben das komplette Atlas Mountain Race (samt diversen Kaktusstacheln drin steckend am Ende) überstanden. Hätte aber gerne gerade im Lichte von schnell zu fahrenden Orbits was noch leichteres und schnelleres am MTB. Schwalbe Thunderburt? Hatte mir 4 bestellt, alle mehr als übergewichtig im Vergleich zur Hersteller-Angabe (die wohl rein gar nichts mehr mit den aktuellen Compounds zu tun hat). Gingen unisono zurück.

        Also doch den Conti Speedking? Jetzt mit der Erfahrung des Vittoria Terreno Dry am Gravelbike und diversen Berichten von Speedking Fahrern würde ich sagen: der wäre es. Genügend Traktion – mehr sogar als ein Thunderburt, der ja ein paar kleine Stollen hat. Dazu noch ein Quentchen schneller als der Thunderburt und halt auch leichter. Aber zu welchem Preis? Gerade gestern wieder von jemanden gelesen, der erst voll angetan war (aber unglücklich mit dem Druckverlust über eine Woche) und wo sie dann nach kurzer Zeit komplett versagt haben. Echt nicht einfach! Nun gut – ich habe ja sowieso schon einen Satz Wolfpack Race und Speed hier liegen, wenn ich dann mal die Maxxis ersetzen muss.

        Zu den Abfahrten im Taunus: Ja, die eine letzte steile und mit diversen Serpentinen versehene Abfahrt vor Nassau war das ruppigste des ganzen Orbits. Da gab’s auch ein paar derbe Schläge, trotz dass ich etwas langsamer da runter bin. Weil ich im Wald in der Abenddämmerung nicht mehr jedes Loch im Weg beurteilen konnte. Das war aber auch Asphalt – zeigt sehr schön, das ein kaputter Asphalt-Track noch übler als ein schöner Waldweg sein kann. ^^

  2. Die Maxxis Ikon funktionieren in der Praxis viel besser als auf dem Rollenprüfstand. Bin ich lange gefahren, sogar 2013 mal ein MTB-Rennen mit denen gewonnen ;-) Sind nahezu perfekte Allrounder, wenn es nicht zu nass wird.
    Meine waren leider fällig und im Winter brauchte ich was grobes. Und da ich hier keine Lust zum wechseln habe….

    Bei den Contireifen munkelt man, dass die sehr allergisch auf Ammoniak im Naturlatex reagieren. Das wäre eine denkbare Möglichkeit. Aber das Maxxis ja auch, und von denen hört man sowas nicht.
    Schwalbe und ihre Gewichte….jetzt machen sie absolut großartige Reifen, welche absolut einfach zu montieren sind und perfekt die Luft halten, nun brauchen sie 100 g mehr pro Pelle. Ist aber auch irgendwo logisch, denn die Dichtigkeit wird mit Gummi erkauft. Auf dem RR bin ich mit dem Pro One TLR in 30 mm jedoch sehr zufrieden.

    Wie vorher schon gesagt, die Tufo Gravel Thundero sind wirklich stark. Komfortabel ohne Ende, mehr Reserven als man denkt, guter Grip auch bei Nässe, einzig die Seitenwand ist deutlich empfindlicher als z.B. Contis ProTection oder Vittorias TNT. Aber das Fahrgefühl……ein Traum. Die Montage war…..nicht einfach. Ohne Milch habe ich die nicht drauf bekommen, auch nicht mit Booster. Das Sealant war schon bei der Initialbefüllung notwendig. Wollte aber nicht noch eine Lage Band kleben, um den Spalt zu verkleinern. Die Luft halten sie auch nicht so gut wie Schwalbe oder Conti, bleibt aber im Rahmen. Haltbarkeit ist top, hinten locker 3500 km bei 75 kg Fahrer, kann man nicht meckern. Wenn meine Terra Speed runter sind, kommen die wieder drauf.

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