Benötigte Wattzahl, um bei einer bestimmten Geschwindigkeit zu fahren, unter Berücksichtigung von Steigung und Wind.
Der aerodynamische Widerstand skaliert mit dem Quadrat der relativen Fluggeschwindigkeit: eine Verdoppelung der Geschwindigkeit vervierfacht ungefähr die benötigte Wattzahl auf ebener Fläche.
Die in Watt gemessene Leistung ist die universelle Währung des Radfahrers. Zwei Radfahrer, die den gleichen Hügel mit dem gleichen Gewicht erklimmen, verbrauchen die gleiche Wattzahl; der eine mag es eine Erholungsfahrt nennen, während der andere am Limit ist, aber das Messgerät zeigt die gleiche Zahl an. Diese Objektivität ist der Grund, warum die Leistung die Herzfrequenz als Goldstandard für Training, Rennen und Fahrradvergleich abgelöst hat. Ein Radsport-Leistungsrechner verwandelt die umgekehrte Frage in eine schnelle Schätzung: Wie viele Watt müssen die Beine produzieren, um bei einer Zielgeschwindigkeit, einem Straßenanstieg, Wind und einer Fahrer-Fahrrad-Masse dieses Tempo zu halten? Trainer nutzen ihn, um realistische Ziele für eine Strecke festzulegen. Freizeitradler nutzen ihn, um zu verstehen, warum sich ein 10 %-iger Anstieg bei 12 km/h wie ein Sprint anfühlt, während eine Fahrt mit 40 km/h im Rückenwind leicht erscheint. Aerodynamik-bewusste Fahrer nutzen ihn, um zu quantifizieren, wie viel eine Positionsänderung einspart: Ein Wechsel von 0,40 m² CdA an den Bremsgriffen auf 0,32 m² im Unterlenker ist 30 W bei 35 km/h in der Ebene wert – genau der Unterschied zwischen einem angenehmen Gesprächstempo und einer herzklopfenden Anstrengung.
Die gesamte Widerstandskraft, die der Fahrer bei konstanter Geschwindigkeit überwinden muss, ist die Summe aus drei Komponenten:
F_total = F_air + F_roll + F_grav
Die Leistung am Rad ist Kraft × Geschwindigkeit: P_wheel = F_total · v. Die Beinkraft addiert den Verlust im Antriebsstrang hinzu: P_legs = P_wheel / 0,97 (etwa 3 % Verlust in Kette + Lagern).
Geben Sie Ihre Geschwindigkeit (das Tempo, das Sie halten möchten), Ihre Steigung (positiv bergauf, negativ bergab), Ihre Gesamtmasse (Fahrer + Fahrrad + Flaschen + Helm – seien Sie ehrlich, Ausrüstung fügt 1,5 kg hinzu) und etwaigen Wind (positiver Gegenwind, negativer Rückenwind) ein. Die Standardwerte – CdA 0,32 (Unterlenker), Crr 0,005 (gute Rennradreifen), Luftdichte 1,225 kg/m³ auf Meereshöhe bei 15 °C – sind für ein Rennrad auf Asphalt vernünftig. Passen Sie sie an den Kontext an: Zeitfahrrad CdA 0,22, MTB auf Schotter Crr 0,015, Höhenlage 0,95.
Der große Zahlenwert ist die Beinleistung in Watt; W/kg darunter ist die standardisierte Metrik, die Trainer zum Vergleich von Fahrern verwenden. Die unteren drei Prozentwerte zeigen Ihnen, wohin jedes Watt fließt – bei einem 10 %-igen Anstieg kämpfen 80 % gegen die Gravitation an; bei flachem Gegenwind sind 70 % Luftwiderstand; auf einer glatten Ebene ohne Wind sind es 60 % Rollwiderstand und 40 % Luftwiderstand.
Ein 75 kg schwerer Fahrer auf einem 7 kg schweren Fahrrad (insgesamt 82 kg) möchte wissen, was nötig ist, um 30 km/h in der Ebene bei Windstille in einer typischen Rennradposition (CdA 0,32, Crr 0,005, ρ = 1,225) zu halten. Geschwindigkeit in m/s = 30 / 3,6 = 8,33. F_air = 0,5 × 0,32 × 1,225 × 8,33² = 13,6 N. F_roll = 0,005 × 82 × 9,81 = 4,0 N. F_grav = 0. Gesamt 17,6 N. Leistung am Rad = 17,6 × 8,33 = 147 W. Beinkraft = 147 / 0,97 = 151 W – was etwa 1,84 W/kg entspricht, ein leichtes Ausdauertempo für die meisten trainierten Radfahrer. Fahren Sie nun in einen 25 km/h starken Gegenwind: Die relative Windgeschwindigkeit springt von 8,33 auf 8,33 + 6,94 = 15,3 m/s. F_air steigt auf 46 N an; die benötigte Gesamtleistung springt auf 416 W bei der gleichen 30 km/h Bodengeschwindigkeit. Das ist die Strafe fürs Fahren gegen den Wind.
Für Zeitfahr-Anpassungen verwenden Sie CdA 0,20–0,25 und reduzieren den Antriebsverlust auf 0,98 (gut vorbereitete Kette). Für Mountainbiking erhöhen Sie Crr auf 0,012–0,018 je nach Erde vs. Schotter; Trail-Serpentinen fügen transiente Energieverluste hinzu, die hier nicht erfasst werden. Für E-Bikes ziehen Sie die Unterstützungsleistung ab: ein 250 W Mittelmotor mit 50 % Unterstützung liefert ~125 W, sodass die Beine den Rest aufbringen müssen.
Für die Trainingsplanung verfeinern Normalized Power (NP) und Intensity Factor (IF) den Ansatz der Durchschnittswatt für variable Leistungsanstrengungen. Für Renntaktiken ist das Modell hinter dieser Berechnung dasselbe, das von Aerodynamikern bei der Tour verwendet wird, um die Kosten von Ausreißversuchen im Vergleich zu den Windschatteneinsparungen im Peloton abzuschätzen – ein 20-köpfiges Feld bei 45 km/h benötigt ~325 W pro Fahrer; im Solo-Gegenwind benötigt die gleiche Geschwindigkeit 460 W. Das ist die Wissenschaft dahinter, warum der Ausreißversuch fast immer eingeholt wird.