HANS VAN DIJK I RON VAN MEGEN - Bike24 · 2017. 4. 12. · HANS VAN DIJK RON VAN MEGEN Kontrollierte Leistungssteigerung ist kein Mysterium, Power-Metering und Leistungsanalyse sind

HANS

VAN D

IJK

RON V

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EGEN

Kontrollierte Leistungssteigerung ist kein Mysterium, Power-Metering und Leistungsanalyse sind der neue Trend im Sport. Das Geheimnis des Laufens bietet jedem Läufer, der mehr aus sich herausholen möchte, die perfekte Anleitung, um seine Laufleistung zu verbessern.

Die Autoren enthüllen die Profi methoden und erklären für alle Distanzen, vom 8oo-m-Lauf bis zum Marathon, die entscheidenden Trainings methoden und Vorbereitungen. Dabei wird umfassend erläutert, wie moderne Sport-uhren dafür genutzt werden können, um das Training, das ökonomische Laufen und die Rennergebnisse zu optimieren. Das Buch enthält zudem brandneues Wissen darüber, wie die Power des „menschlichen Motors“ im Gleichgewicht gehalten wird und was notwendig ist, um unter schwierigen Bedingungen Topleistung abzuliefern. Allein über die Pulsmessung kann die real aufgebrachte Trainingsleistung nicht genau ermittelt werden. Bei der Wattmessung werden darüber hinaus äußere Faktoren wie Wind, Steigung oder Hitze mit einbezogen. Eine allgemeine Einschätzung der Fitness ist alternativ auch mit Power-Metern, Fitnesstrackern und GPS-Uhren möglich.

Hans van Dijk I Ron van Megen I Guido Vroemen

DAS GEHEIMNIS DES RADFAHRENS

TRAININGSDATEN NUTZEN – TOPLEISTUNGEN ERZIELEN

Wie viel Power hat der „menschliche Motor“? Wie viel Kraft braucht man, um unter

verschiedenen Bedingungen Rad fahren zu können? Wie kann man sein Training und

seine Rennergebnisse optimieren? Wie können Power-Meter eingesetzt werden, um die

eigenen Ergebnisse zu verbessern? Welches sind die Grenzen menschlicher Leistungs-

fähigkeit?

Diese Fragen werden in Das Geheimnis des Radfahrens beantwortet. Alle Faktoren, die

die Leistung beim Radfahren bestimmen, werden Schritt für Schritt erklärt: Training,

Ernährung, Körper- und Fahrradgewicht, Räder, Rahmen, Aero-Stangen, Power-Meter,

Wind, Hügel, Temperatur, der Weltrekord und vieles mehr. Die zahlreichen Grafiken,

Tabellen und Beispiele aus der Praxis machen diese Inhalte leicht verständlich für den

Leser. Werden Sie 20 % fitter, gesünder und schneller!

Dieses Buch enthält ebenfalls brandneue Erkenntnisse darüber, wie das Verhältnis

zwischen der Kraft des „menschlichen Motors“ und der Kraft, die für das Radfahren bei

unterschiedlichen Bedingungen benötigt wird, die Leistung eines Radfahrers bestimmt.

Es wird gezeigt, wie Power-Meter zur Optimierung von Training und Rennergebnissen

genutzt werden können. Als Best-

seller aus den Niederlanden und

Belgien gilt Das Geheimnis des

Radfahrens als DAS Stand ardwerk

für alle ambitionierten Radfahrer

und ihre Trainer.

Erscheinungstermin: Juli 2017

ISBN 978-3-8403-7525-5

c [D] 36,00/c [A] 31,10

GEHEIMNIS

DAS

DES

HANS VAN DIJK I RON VAN MEGEN

GEHEIMNI

S

DAS

DES

c [D] 36,00/c [A] 31,10ISBN 978-3-8403-7523-1

Auch als E-Book erhältlich.

www.dersportverlag.de

MIT MODERNER

WATTMESSUNG

Hans van Dijk läuft bereits sein Leben lang und war Professor an der Delft University of Technology. Nach seiner Emeritierung studierte er die Gesetzmäßigkeiten des Laufens und des Radfahrens. Er entwickelte neue Trainingsmodelle und schrieb Kolumnen und Bücher über jede Art von Ausdauersport. Er programmierte umfassende Online-Performance-Rechner, um es jedem Sportler zu ermöglichen, seine eigene Leistung einfach zu messen.

Ron van Megen ist Ingenieur und Manager. Er ist ein ambitionierter Läufer, der quantifizierende Methoden und die neueste Technologie, inklusive Power-Meter, nutzt, um seine Trainings- und Rennergebnisse zu analysieren und zu verbessern.

DIE AUTOREN

17_01_26_Geheimnis des Laufens_Umschlag.indd Alle Seiten 27.01.17 09:54

InhAlt

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InhaltWarum dieses Buch? ................................................................................................................................................................8

Teil I Die Grundlagen des Laufens........................................................................................................................16

1 Laufen ist gesund! .......................................................................................................................................................... 18

2 Laufen macht Spaß! ....................................................................................................................................................... 22

3 Sportphysiologie .............................................................................................................................................................. 26

4 Trainingsprinzipien ......................................................................................................................................................... 32

5 Trainingspläne ................................................................................................................................................................. 36

6 Sporternährung ................................................................................................................................................................ 42

Teil II Die Physik des Laufens................................................................................................................................46

7 Energie ............................................................................................................................................................................... 48

8 Leistung ............................................................................................................................................................................ 52

9 Leistungsvoraussetzungen für verschiedene Sportarten I ................................................................................ 56

10 Leistungsvoraus setzungen für verschiedene Sportarten II ............................................................................... 62

11 Das Laufmodell .............................................................................................................................................................. 68

12 Die Energiekosten für das Laufen auf einer flachen Strecke .......................................................................... 76

13 Die Energiekosten zur Überwindung des Luftwiderstands .............................................................................. 80

14 Die Energiekosten zur Überwindung von Steigungen ....................................................................................... 86

15 Das Laufmodell und die Standard bedingungen .................................................................................................. 92

Teil III Die Leistung des menschlichen Motors.................................................................................................96

16 Der Zusammenhang zwischen Leistung und Belastungsdauer ...................................................................... 98

17 Die Grenzen menschlicher Leistungsfähigkeit .....................................................................................................106

18 Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) ....................................................................................................114

19 Die Funktions leistungsschwelle (FTP) .........................................................................................................................................118

20 Der Zusammenhang zwischen FTP und VO2max ...............................................................................................................122

Teil IV Wie schnell kann ich laufen?..................................................................................................................126

21 Der Einfluss der funktionellen Schwellenleistung (FTP) ...................................................................................128

22 Die Weltrekorde der Männer und Frauen .............................................................................................................136

23 Der Einfluss des Alters .................................................................................................................................................142

24 Die Weltrekorde der Master ......................................................................................................................................146

25 Die Leistung der Frauen .............................................................................................................................................150

17_01_27_Das Geheimnis des Laufens_si_kg.indd 5 27.01.17 10:13

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GEHEIMNISDA

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LAUFENS

26 Der Leistungsindex .......................................................................................................................................................156

27 Der Einfluss des Körpergewichts ..............................................................................................................................160

28 BMI, Körperfettanteil und Laufgewicht ................................................................................................................................................................164

29 Wie man Körperfett verliert und fit wird .......................................................................................................................................170

30 Der Einfluss des Trainings .........................................................................................................................................176

31 Wie schnell sollte man im Training laufen? .........................................................................................................180

32 Der Einfluss der Herzschlagfrequenz ......................................................................................................................184

33 Der Zusammenhang zwischen HF und Lauftempo ..........................................................................................190

34 Der Einsatz eines Pulsmessgeräts in Training und Wettkampf ....................................................................196

35 Wie zuverlässig und nützlich ist die Software einer Laufuhr? ........................................................................204

36 Der Einfluss der Laufökonomie (RE) .......................................................................................................................208

37 Laufdynamik I: Laufstil ................................................................................................................................................212

38 Laufdynamik II: Schrittlänge und -frequenz ....................................................................................................................................220

39 Laufdynamik III: Laufökonomie.............................................................................................................................................................228

40 Der Einfluss des Ermüdungswiderstands ..............................................................................................................236

41 Der Einfluss von Höhentraining ...............................................................................................................................240

42 Der Einfluss der Streckenbedingungen ..................................................................................................................244

43 Der Einfluss des Laufschuhs ......................................................................................................................................248

44 Der Einfluss fehlenden Luftwiderstands ...............................................................................................................254

45 Wie schnell könnte Usain Bolt die 100 m in Mexiko-Stadt laufen? ..................................................................264

46 Der Einfluss von Windschatten.................................................................................................................................270

47 Der Einfluss von Wind .................................................................................................................................................276

48 Der Einfluss von Steigungen .....................................................................................................................................282

49 Der Einfluss der Höhe ................................................................................................................................................................................288

50 Wie lange braucht man für den Anstieg nach Alpe d’Huez? .........................................................................294

51 Was ist schwieriger: Nach Alpe d’Huez hochlaufen oder gegen Windstärke 7 ankämpfen? .............................300

52 Der Einfluss von Temposchwankungen .................................................................................................................304

53 Der Einfluss der Temperatur ......................................................................................................................................310

54 Die Gefahren bei Hitze .........................................................................................................................................................................................................316

55 Der Foster-Kollaps: Wenn Läufer zum Ziel kriechen ...........................................................................................326

56 Der Einfluss von Regen, Wind und Kälte .........................................................................................................................................330

57 Der Marathon I: Der Mann mit dem Hammer ........................................................................................................................................334

58 Der Marathon II: Der Einfluss von Carboloading ...............................................................................................340

59 Der Marathon III: Der Einfluss von Sportgetränken ..........................................................................................344


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60 Der Marathon IV: Tipps und Tricks ..........................................................................................................................348

61 Wie schnell kann man radfahren, eislaufen oder eine Treppe hochlaufen? .............................................354

62 Die maximale Leistung von Sprintern und Langstreckenläufern ..................................................................360

Teil V Die Verwendung von Laufleistungsmessern........................................................................................366

63 Laufleistungsmesser: Eine Revolution im Laufsport ..........................................................................................368

64 Wie zuverlässig sind Laufleistungsmesser? ...........................................................................................................374

65 Wie lässt sich die Laufökonomie mit einem Laufleistungsmesser messen und verbessern? ........................................386

66 Wie lassen sich FTP und Trainingszonen mit einem Laufleistungs messer bestimmen? ............................................................396

67 Warum sollte ich im Training einen Laufleistungsmesser verwenden? .......................................................400

68 Warum sollte ich im Wettkampf einen Leistungsmesser verwenden? .........................................................406

69 Tipps für den täglichen Gebrauch ...........................................................................................................................410

70 Labortests ........................................................................................................................................................................414

Teil VI Laufmythen ................................................................................................................................................420

71 Ein Marathon unter zwei Stunden? .........................................................................................................................422

72 Ernährung, Nahrungs ergänzungsmittel und Rote-Bete-Saft ......................................................................................................................428

73 Vitamin-D-Mangel ........................................................................................................................................................434

74 Nicht zu viele Pillen! ....................................................................................................................................................440

75 Jack Daniels’ Laufformel .............................................................................................................................................444

76 Unsere Vorfahren waren Langstreckenläufer! ...................................................................................................450

77 Warum sind Sprinter auch gute Springer? ............................................................................................................452

78 Die unglaublichen Leistungen des Ed Whitlock .................................................................................................458

79 Haile Gebrselassie – der größte Läufer aller Zeiten .............................................................................................462

Literaturnachweis ..................................................................................................................................................470

Silke Schmidt ..........................................................................................................................................................475

Bildnachweis ...........................................................................................................................................................476


lEIStungSvorAuSSEtzungEn für vErSchIEDEnE S�ortArtEn I

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GEHEIMNISDA

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LAUFENS

9 LEISTUNGS VORAUSSETZUNGEN FÜR VERSCHIEDENE SPORTARTEN I

"Studiere die Vergangenheit, damit du in der Zukunft erfolgreich bist!"

In den nächsten beiden Kapiteln werden wir anhand einiger einfacher Berechnungen zeigen, wie die

Leistung des menschlichen Motors unsere sportliche Leistung in verschiedenen Disziplinen bestimmt. Es

sei angemerkt, dass sich unsere Theorie auf diverse sportliche Ausdauertätigkeiten anwenden lässt. Kennt

man einmal die Leistung P seines menschlichen Motors, kann man damit seine angenäherte Wettkampf-

zeit in verschiedenen Sportarten ermitteln.

Wir werden sehen, dass im Eisschnelllauf und bei einem Radrennen auf einem flachen Kurs die sportliche

Leistung allein von der Gesamtleistung P (in Watt) des menschlichen Motors bestimmt wird. Dagegen ist

beim Laufen oder bei einer Bergetappe im Radsport die auf die Körpermasse (m) bezogene spezifische

Leistung P/m (in Watt/kg) der entscheidende Faktor.

Unsere Berechnungen beruhen auf der Annahme, dass der menschliche Motor bei verschiedenen sport-

lichen Aktivitäten dieselbe Leistung liefert. Das bedeutet nicht, dass ein guter Läufer automatisch ein

ebenso guter Radrennfahrer oder Eisschnellläufer ist. Selbstverständlich muss er für die anderen Sportar-

ten erst einmal trainieren. Und selbst dann stellt sich vielleicht heraus, dass er auf diesem Gebiet weniger

talentiert ist. Unserer Meinung nach gibt die Leistung des menschlichen Motors im Allgemeinen jedoch

einen recht guten Aufschluss darüber, was wir bei entsprechendem Training auch in anderen Sportarten

erreichen könnten.

-



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Wie schnell kann man die 1.576 Stufen des Empire State Buildings hochlaufen?Seit 1978 findet in New York alljährlich der Empire State Building Run-Up (ESBRU)14 statt, der bekann-

teste Treppenlauf der Welt. Jedes Mal versuchen tausende Läufer, eines der wenigen verlosten Tickets

zu ergattern. Der ESBRU hat 1.576 Stufen, die 320 m nach oben führen. Der Streckenrekord von neun

Minuten und 33 Sekunden wurde 2003 von dem Australier Paul Crake aufgestellt.

Die Energiekosten für den ESBRU lassen sich mit folgender Formel berechnen:

E = m . g . h

Mit der Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s2 und einer Gebäudehöhe h = 320 m lässt sich die Laufzeit t

berechnen aus

t = E / P = m . g . h / P = 9,81 . 320 . m / P = 3.139 / (P/m)

Das Ergebnis ist interessant. Wie wir sehen, hängt die Laufzeit umgekehrt proportional von der spezifi-

schen Leistung P/m (in Watt/kg) des menschlichen Motors ab.

Bis jetzt haben wir den Laufwiderstand

vernachlässigt. Wenn wir dafür eine zu-

sätzliche Zeit von 25 % veranschlagen,

erhalten wir aus der obigen Gleichung

die unten stehende Abbildung, aus der

sich die Abhängigkeit der Laufzeit von

der spezifischen Leistung ablesen lässt.

Die Abhängigkeit zeigt das zu erwarten-

de Ergebnis. Ein Schwergewicht muss viel

mehr Masse mit nach oben schleppen

und verbraucht deshalb mehr Energie

für den Aufstieg. Im Vergleich zu einem

Federgewicht müsste die Gesamtleistung

P (in Watt) seines menschlichen Motors

also viel höher sein, um die Spitze des

Gebäudes in derselben Zeit zu erreichen.

Beim Empire State Building Run-Up müssen 1.576 Stufen, verteilt auf 320 Höhen-

meter, erklommen werden.



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GEHEIMNISDA

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DES

LAUFENS

Paul Crakes Rekord von neun Minuten und 33 Sekunden entspricht einer spezifischen Leistung von

P/m = 6,8 Watt/kg. Wir wissen nicht, wie viel er damals wog, doch bei einem Körpergewicht von 60 kg

hätte er eine Gesamtleistung P von 6,8 . 60 = 408 Watt benötigt. Hätte er 80 kg gewogen, wäre eine

Gesamtleistung P von 5,48 . 80 = 544 Watt erforderlich gewesen. Letzteres ist mehr als die 415 Watt, die

Chris Froome für den Anstieg nach Alpe d’Huez brauchte.

Selbstverständlich gilt es zu berücksichtigen, dass Froome nur 67 kg wiegt, das heißt, seine spezifische

Leistung war mit 415/67 = 6,2 Watt/kg extrem hoch. Ferner erzielte er dieses Ergebnis in der dritten Wo-

che der Tour de France sowie am Ende einer harten Etappe. Eine gewisse Ermüdung war bei diesem letz-

ten Anstieg also bereits vorhanden. Auch der negative Einfluss der dünnen Bergluft auf die menschliche

Leistung spielte eine Rolle. Froome erbrachte die Leistung über 39, Crake nur über neuneinhalb Minuten.

In späteren Kapiteln werden wir auf den Einfluss all dieser Faktoren noch näher eingehen.

Wir können auch die Laufzeit berechnen, die wir von unserem Marathonmann erwarten dürfen. Seine

Ausgangsleistung beträgt 235 Watt, seine Masse 70 kg, das heißt, seine spezifische Leistung liegt bei

235/70 = 3,37 Watt/kg. Damit kann er die Spitze des Empire State Buildings nach 19 Minuten erreichen.

Vielleicht ist er sogar ein bisschen schneller, da seine Ausgangsleistung für die 19 Minuten etwas höher

ist als 235 Watt, seine Ausgangsleistung bei einem Marathon. Auch hierzu mehr in späteren Kapiteln.



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Wie schnell kann man auf einem flachen Kurs radeln? Vorerst nehmen wir an, dass in diesem Fall die Leistung des menschlichen Motors vollständig genutzt

wird, um den Luftwiderstand zu überwinden. Das bedeutet, dass wir alle anderen Einflussfaktoren bei

einem Radrennen – den Rollwiderstand der Räder, die Anstiege sowie den mechanischen Widerstand von

Ketten und Radnaben - vernachlässigen. Ohne Wind wird der Zusammenhang zwischen der Leistung P

und der Geschwindigkeit v mit folgender Formel beschrieben:

P = 0,5 . . cdA . v3

In dieser Formel ist die Luftdichte (1,205 kg/m3 bei 20 °C), cdA der Luftwiderstandskoeffizient (0,21 m2

für einen aerodynamischen Radfahrer) und v die Geschwindigkeit in m/s. Dementsprechend können wir

die erreichbare Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Gesamtleistung P in Watt berechnen. Um die

Vernachlässigung weiterer Einflussfaktoren zu kompensieren, haben wir die resultierende Geschwindigkeit

um 10 % verringert. Die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von der Leistung ist in der folgenden Abbil-

dung skizziert.

Trotz der oben genannten Vereinfachungen ist die Kurve erstaunlich präzise. Wir haben ihr den aktuellen

Stundenweltrekord der Männer zugrunde gelegt. Er wurde 2015 von dem britischen Radrennfahrer Brad-

ley Wiggins15 aufgestellt und liegt bei 54,526 km/h. Seine Ausgangsleistung in dem Rennen wurde mit

468 Watt beziehungsweise 6,1 Watt/kg berechnet, da Bradley 77 kg wiegt.

Bradley Wiggins bei einem Einzelzeitfahren während der Tour de France 2012



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GEHEIMNISDA

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DES

LAUFENS

Unser Marathonmann könnte mit seiner Gesamtleistung P von 235 Watt eine Geschwindigkeit von

43,2 km/h erreichen, vorausgesetzt, er hat genug trainiert, er ist talentiert und er fährt mit derselben

perfekten Aerodynamik wie Bradley Wiggings.

Zusammenfassend kommen wir zu dem Schluss, dass bei einem Radrennen auf einem flachen Kurs die Ge-

samtleistung P (in Watt) der bestimmende Faktor ist und nicht die spezifische Leistung P/m (in Watt/kg).

Deswegen sind Zeitfahrspezialisten in der Regel etwas schwerer und kräftiger als die leichtgewichtigen

Bergfahrer.

Wie schnell kann man zum Gipfel von Alpe d’Huez hochradeln?Um diese Frage zu beantworten, verwenden wir die Formel, die wir bereits für den Empire State Building

Run-Up benutzt haben:

t = E / P = m . g . h / P = 9,81 . 1.071 / (P/m)

Wir wissen, dass sich das Ziel, bezogen auf den Start, auf einer Höhe (h) von 1.071 m16 befindet. Wie

beim Empire State Building Run Up-Treppenlauf stellen wir fest, dass die spezifische Leistung P/m (in

Watt/kg) der bestimmende Faktor ist. Bei Anstiegen wiegt jedes Kilogramm, das man mit sich nach oben



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schleppen muss, schwer. Deshalb sind die besten Bergfahrer immer Leichtgewichte mit so wenig Körper-

fett wie möglich.

Die folgende Abbildung zeigt die erreichbaren Zeiten für einen Anstieg nach Alpe d’Huez in Abhängigkeit

von der spezifischen Leistung in Watt/kg. Dabei haben wir die Zeit um 40 % erhöht, um Einflussfaktoren

wie das Gewicht des Rads, Rollwiderstand, Luftwiderstand und mechanischen Widerstand zu kompensieren.

Wir sehen, dass eine spezifische Ausgangsleistung von 6,5 Watt/kg für den Rekord von Marco Pantani

(37:35 min) erforderlich ist. Das ist mehr als die 6,2 Watt/kg, die Chris Froome erstrampelte, und sollte

mit gewissem Argwohn betrachtet werden, insbesondere, da Pantani dieses Ergebnis in dünner Bergluft

erzielte. In einem späteren Kapitel werden wir noch näher auf diesen letzten Faktor eingehen. An dieser

Stelle sei nur hinzugefügt, dass Pantani um einiges leichter war als Froome (57 kg gegenüber 67 kg),

das heißt, seine Gesamtausgangsleistung war geringer als Froomes (370 Watt gegenüber 415 Watt). Mit

„nur“ 370 Watt radelte Pantani fast drei Minuten schneller den Berg hoch als Froome mit 415 Watt. Das

bekräftigt die These, dass bei Anstiegen nicht die Gesamtausgangsleistung (in Watt) der entscheidende

Faktor ist, sondern die spezifische Leistung (in Watt/kg).

Schließlich haben wir berechnet, dass unser Marathonmann mit seiner spezifischen Leistung von

3,37 Watt/kg sowie ausreichendem Training und Talent den Gipfel nach 73 Minuten erreichen müsste.


lEIStungSvorAuS SEtzungEn für vErSchIEDEnE S�ortArtEn II

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GEHEIMNISDA

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LAUFENS

10 LEISTUNGSVORAUS-SETZUNGEN FÜR VERSCHIEDENE SPORTARTEN II

"Das Leben wird vorwärts gelebt und rückwärts verstanden." – Sören Aabye Kierkegaard

In diesem Kapitel wollen wir untersuchen, wie schnell man mit dem menschlichen Motor mit beziehungs-

weise ohne Schlittschuhe laufen kann. Wir werden sehen, dass beim Eisschnelllaufen die Gesamtleistung

P (in Watt) der entscheidende Faktor ist, beim Laufen dagegen die spezifische Leistung P/m (in Watt/

kg). Deshalb sind Eisschnellläufer gewöhnlich schwerer und kräftiger als Läufer. Der Niederländer Sven

Kramer, mehrfacher Olympiasieger und Weltmeister im Eisschnelllaufen, wiegt beispielsweise 84 kg. Der

ehemalige äthiopische Weltklasse-Langstreckenläufer Haile Gebrselassie bringt dagegen nur 56 kg auf

die Waage.

Auch hier gilt für unsere Berechnungen, dass man nicht automatisch in der einen Disziplin genauso gut

ist wie in der anderen. Selbstverständlich hängt die Leistung des menschlichen Motors auch von ausrei-

chendem Training und Talent ab.

Wie schnell kann man Eislaufen? Das Eisschnelllaufen lässt sich mit dem Radrennfahren vergleichen. In beiden Sportarten bestimmt vor

allem der Luftwiderstand die erreichbare Geschwindigkeit. Wir benutzen somit dieselbe Formel, wobei der

Gleitwiderstand der Schlittschuhe mit dem Eis vernachlässigt wird:

P = 0,5 . . cdA . v3

Bei dieser Formel ist die Luftdichte (1,293 kg/m3 bei 0 °C), cdA der Luftwiderstandskoeffizient (0,28 m2

für einen Eisschnellläufer) und v die Geschwindigkeit in m/s. Dementsprechend lässt sich die erreichbare

Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Gesamtleistung P in Watt berechnen. Um die Vernachlässigung



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des Gleitwiderstands zu kompensieren, haben wir die Geschwindigkeit um 35 % reduziert. Hiermit haben

wir die erreichbare Geschwindigkeit sowie die Endzeit für die 10.000 m, der Domäne von Sven Kramer,

berechnet (siehe Abbildung Folgeseite).

Ungeachtet der oben genannten Vereinfachungen kommt die Kurve den gemessenen Leistungen sehr

nahe. Wir haben ihr den Bahnrekord von 12:45 Minuten zugrunde gelegt, den Sven Kramer im Thi-

alf-Centre im niederländischen Heerenveen3 aufgestellt hat. Nach unseren Berechnungen betrug seine

Ausgangsleistung in dem Rennen 589 Watt beziehungsweise 7,0 Watt/kg. Dieser Wert ist extrem hoch,

doch wir dürfen dabei nicht vergessen, dass er die Leistung nur knapp 13 Minuten halten musste.

Sven Kramer gewinnt die Eisschnelllauf-Mehrkampf-Europameisterschaften 2016 im weißrussischen Minsk..



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GEHEIMNISDA

S

DES

LAUFENS

Unser Marathonmann könnte mit seiner Leistung von 235 Watt eine Zeit von 17:17 Minuten erzielen,

vorausgesetzt, er hat genug trainiert, und er läuft technisch so perfekt wie Sven Kramer.

Zusammenfassend kommen wir zu dem Schluss, dass beim Eisschnelllaufen die Gesamtleistung P (in

Watt) der bestimmende Faktor ist und nicht die spezifische Leistung P/m (in Watt/kg).

Wie schnell kann man laufen?Vernachlässigen wir den Luftwiderstand und gehen außerdem von einem flachen Parcours von einer Län-

ge d aus, lässt sich die Geschwindigkeit aus der folgenden Formel ableiten:

P = E/t = c . m . d/t = c . m . v

Wie bereits erwähnt, beträgt der Wert für die spezifischen Energiekosten des Laufens c = 0,98 (in kJ/kg/km).

Damit erhalten wir für die Geschwindigkeit

v = (P/m)/0,98 (in m/s).

Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit direkt proportional zur spezifischen Leistung P/m (in Watt/kg)

ist. Da wir gewöhnlich die Geschwindigkeit in km/h und nicht in m/s ausdrücken, müssen wir mit dem

Faktor 3,6 multiplizieren. Daraus ergibt sich

v = 3,67 . (P/m) (in km/h).



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Das ist eine einfache Formel für den Zusammenhang zwischen spezifischer Leistung und erreichbarer

Geschwindigkeit. Unter dieser Voraussetzung haben wir die erreichbare Geschwindigkeit ermittelt und sie

in die 10.000-m-Zeit für ein Bahnrennen umgerechnet. Um die Vernachlässigung des Luftwiderstands zu

kompensieren, haben wir in der unten stehenden Abbildung die Laufzeit um 10 % erhöht.

Ungeachtet oben genannter Vereinfachungen lassen sich aus der Grafik Wettkampfzeiten zuverlässig

vorhersagen. Wir haben ihr Kenenisa Bekeles3 Weltrekord von 26:17 Minuten zugrunde gelegt. Nach

unseren Berechnungen betrug seine spezifische Ausgangsleistung in dem Rennen 6,8 Watt/kg. Bekele

wiegt 56 kg, das heißt, seine Gesamtausgangsleistung lag bei 383 Watt. Damit ist sie wesentlich niedri-

ger als die von Sven Kramer und Bradley Wiggins. Allerdings ist seine spezifische Leistung (in Watt/kg)

recht hoch, da er sie länger als 26 Minuten aufrechterhielt. In späteren Kapiteln werden wir noch näher

auf den Zusammenhang zwischen Leistung und Wettkampfzeit eingehen. Dort werden wir auch zeigen,

dass die Grenze der menschlichen Leistung für eine einstündige Ausdauerbelastung bei 6,4 Watt/kg

liegt. Im Allgemeinen wird die Leistung, die man eine Stunde halten kann, als funktionelle Schwellen-

leistung (Functional Threshold Power, FTP) bezeichnet. Die erreichbare Geschwindigkeit für eine FTP von

6,4 Watt/kg entspricht bei Anwendung obiger Formel (3,67/1,10) . 6,4 = 21,35 km/h. Gegenwärtig

liegt der Weltrekord für den Stundenlauf, aufgestellt von Haile Gebrselassie, bei 21,285 km. Dieses Ergeb-

nis kommt dem errechneten Wert ziemlich nah.



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GEHEIMNISDA

S

DES

LAUFENS

Unser Marathonmann könnte bei ausreichendem Training und Talent mit seiner spezifischen Leistung von

3,37 Watt/kg eine Zeit von 53:31 Minuten in einem 10.000-m-Lauf erreichen.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass sich einfache und interessante Berechnungen für die erreichbare

Leistung in einer Vielzahl von Ausdauersportarten anstellen lassen. Die Gesamtleistung P (in Watt) ist der

entscheidende Faktor bei Sportarten, bei denen der Luftwiderstand eine entscheidende Rolle spielt, wie

etwa beim Eisschnelllaufen oder bei einem Radrennen auf einem flachen Parcours. Demgegenüber ist bei

sportlichen Aktivitäten, bei denen die Schwerkraft von Bedeutung ist, etwa bei einem Treppenlauf, einer

Bergetappe oder einem Marathon (auch auf einem flachen Parcours, da die Beine das Körpergewicht bei

jedem Schritt stemmen müssen), die spezifische Leistung P/m (in Watt/kg) der entscheidende Faktor.

Bisher haben wir vereinfachte Berechnungen angestellt, bei denen der Einfluss mehrerer leistungsbestim-

mender Faktoren vernachlässigt beziehungsweise geschätzt wurde, wie:

1. der Einfluss der Belastungsdauer auf die Ausgangsleistung des menschlichen Motors;

2. der Einfluss verschiedener Widerstände, wie Luftwiderstand, Rollwiderstand, Gleitwiderstand, mecha-

nischer Widerstand und Steigungswiderstand;

3. der Einfluss dünner Bergluft;

4. der Einfluss von Training, Alter, Geschlecht und Ausrüstung auf die Ausgangsleistung des menschli-

chen Motors.

In den nächsten Kapiteln werden wir ein vollständiges Modell der Physik des Laufens und des menschli-

chen Motors entwickeln, mit dem sich der Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die mögliche Laufzeit

ermitteln lässt. Wir hoffen und erwarten, dass der Leser am Ende mit dem erworbenen Wissen die Leistung

seines eigenen menschlichen Motors feststellen und anschließend berechnen kann, welche Laufzeiten für

ihn auf verschiedenen Distanzen bei unterschiedlichen Bedingungen zu erreichen sind.

Der mehrfache äthiopische Olympiasieger und Weltmeister Kenenisa Bekele (links) mit einem saudiarabischen Trainingspartner Mukhlid

Alotaibi, der an drei Olympischen Spielen teilgenommen hat (Beijing, London und Rio)



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Unser Marathonmann könnte bei ausreichendem Training und Talent mit seiner spezifischen Leistung von

3,37 Watt/kg eine Zeit von 53:31 Minuten in einem 10.000-m-Lauf erreichen.

Zusammenfassend stellen wir fest, dass sich einfache und interessante Berechnungen für die erreichbare

Leistung in einer Vielzahl von Ausdauersportarten anstellen lassen. Die Gesamtleistung P (in Watt) ist der

entscheidende Faktor bei Sportarten, bei denen der Luftwiderstand eine entscheidende Rolle spielt, wie

etwa beim Eisschnelllaufen oder bei einem Radrennen auf einem flachen Parcours. Demgegenüber ist bei

sportlichen Aktivitäten, bei denen die Schwerkraft von Bedeutung ist, etwa bei einem Treppenlauf, einer

Bergetappe oder einem Marathon (auch auf einem flachen Parcours, da die Beine das Körpergewicht bei

jedem Schritt stemmen müssen), die spezifische Leistung P/m (in Watt/kg) der entscheidende Faktor.

Bisher haben wir vereinfachte Berechnungen angestellt, bei denen der Einfluss mehrerer leistungsbestim-

mender Faktoren vernachlässigt beziehungsweise geschätzt wurde, wie:

1. der Einfluss der Belastungsdauer auf die Ausgangsleistung des menschlichen Motors;

2. der Einfluss verschiedener Widerstände, wie Luftwiderstand, Rollwiderstand, Gleitwiderstand, mecha-

nischer Widerstand und Steigungswiderstand;

3. der Einfluss dünner Bergluft;

4. der Einfluss von Training, Alter, Geschlecht und Ausrüstung auf die Ausgangsleistung des menschli-

chen Motors.

In den nächsten Kapiteln werden wir ein vollständiges Modell der Physik des Laufens und des menschli-

chen Motors entwickeln, mit dem sich der Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die mögliche Laufzeit

ermitteln lässt. Wir hoffen und erwarten, dass der Leser am Ende mit dem erworbenen Wissen die Leistung

seines eigenen menschlichen Motors feststellen und anschließend berechnen kann, welche Laufzeiten für

ihn auf verschiedenen Distanzen bei unterschiedlichen Bedingungen zu erreichen sind.

Der mehrfache äthiopische Olympiasieger und Weltmeister Kenenisa Bekele (links) mit einem saudiarabischen Trainingspartner Mukhlid

Alotaibi, der an drei Olympischen Spielen teilgenommen hat (Beijing, London und Rio)


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HANS VAN DIJK I RON VAN MEGEN - Bike24 · 2017. 4. 12. · HANS VAN DIJK RON VAN MEGEN Kontrollierte Leistungssteigerung ist kein Mysterium, Power-Metering und Leistungsanalyse sind