Ich habe gehört, dass man die Pedale um 90rpm drehen sollte. Ich mache das jedoch viel langsamer, besonders im Stehen, und möchte das Argument hinter dieser Nummer (oder einer anderen Nummer) verstehen. So:

Was ist die optimale Trittfrequenz eines Radfahrers? Warum? Kommt es auf das Gelände an? Kommt es darauf an, ob der Fahrer aufrecht sitzt oder steht? Was sind mögliche Folgen einer zu starken Abweichung von der vorgeschlagenen Zahl?

Mögliches Duplikat von "Welche Trittfrequenz soll ich anstreben?" Ich finde es jedoch nicht anspruchsvoller, mit langsamer Trittfrequenz aufrecht zu fahren, als mit einem Rucksack einen Hügel hinaufzugehen.

Die "optimale" Trittfrequenz hängt davon ab, was Sie optimieren möchten, sodass Ihre Frage keine einfache Antwort hat.

Frei gewählte Kadenz gegen eine gezielte Kadenz

Eine aktuelle Übersicht von Hansen et al. fasst zusammen, was derzeit über Faktoren bekannt ist, die die Wahl der Trittfrequenz beeinflussen. Insbesondere kommen sie zu dem Schluss, dass Radfahrer beim Radfahren mit hoher Intensität in der Nähe der maximalen aeroben Leistung eine energetisch sparsame Trittfrequenz wählen, die auch für die Leistung günstig ist -bis-mäßige Intensität ist unwirtschaftlich und kann die Leistung bei längerem Radfahren beeinträchtigen. " Der erste Satz bedeutet, dass erfahrene Radfahrer die Trittfrequenz frei wählen können, die gute Leistungen erbringt, und dass sie nicht von jemandem diktiert werden müssen, was diese Trittfrequenz ist. Der letzte Satz bedeutet, dass eine erzwungene unangemessene Trittfrequenz die Leistung beeinträchtigen kann.

Kadenz und Kraft

Die relativ junge Verbreitung von Leistungsmessern auf dem Fahrrad, die sowohl Leistung als auch Trittfrequenz aufzeichnen, hat dazu beigetragen, zusätzliche Daten bereitzustellen, die das Problem betreffen. Per Definition ist die Ausgangsleistung eines Radfahrers = Trittfrequenz * Kurbeldrehmoment * eine Umrechnungskonstante (die Umrechnungskonstante hängt von den Einheiten ab, die Sie zum Messen von Leistung, Trittfrequenz und Drehmoment verwenden; wenn Sie Leistung in Watt, Trittfrequenz in Bogenmaß pro Sekunde und Kurbel messen) Drehmoment in Newtonmetern, die Umrechnungskonstante ist 1). Wenn Sie mit hoher Leistung fahren oder mit geringer Leistung auf einem Radweg mit Ihren Kindern oder mit Freunden gemächlich fahren, werden Sie mit Sicherheit unterschiedliche Leistungsstufen wählen. Aus den Daten geht hervor, dass selbst sehr erfahrene Fahrer unterschiedliche Kombinationen von Trittfrequenz und Kurbelmoment wählen, um eine höhere oder niedrigere Leistung zu erzielen.

Trittfrequenz und Art der Fahrt

Aber auch wenn wir das gemächliche Fahren ausschließen und uns nur auf das Rennen konzentrieren (bei hoher Leistung), variieren Trittfrequenz und Kurbelmoment je nach Art des Rennens. Hier sind Trittfrequenz-Kurbel-Drehmoment-Diagramme für denselben (inländischen Pro) Fahrer in drei verschiedenen Arten von Rennen: ein Straßenrennen, ein Kriteriumrennen und ein Zeitfahren. Das Drehmoment wird in Newtonmetern gemessen, während die Trittfrequenz in U / min gemessen wird. Die dünnen roten gepunkteten Linien zeigen die Kombinationen von Trittfrequenz und Drehmoment, die 300, 500 und 700 Watt erzeugen. Wie Sie vielleicht sehen können, erfordern die drei verschiedenen Arten von Rennen unterschiedliche Kombinationen von Trittfrequenz und Kurbelmoment. Das hier gezeigte Zeitfahren wurde auf einem relativ konstanten Leistungsniveau durchgeführt, aber das Straßenrennen und das Kriteriumrennen waren viel variabler. In diesen Rennen erreichte der Fahrer eine höhere Leistung, indem er beide Werte erhöhteTrittfrequenz und Kurbeldrehmoment. Dies ist ein für Straßenrennen weit verbreitetes Muster, das erklärt, warum Beobachter oft bemerken, dass Rennfahrer mit hoher Trittfrequenz treten: Die Rennfahrer treten auch mit hoher Kraft und hohem Kurbeldrehmoment, aber der einzige sichtbare Hinweis ist die hohe Trittfrequenz. Dies ist dann die Grundlage für die Sätze von Hansen et al. oben: Die zur Erzeugung hoher Leistung verwendete Trittfrequenz scheint bei geringer Leistung weder wirtschaftlich noch leistungssteigernd zu sein. Nur weil Sie ein Tour de France-Fahrerpedal bei X U / min sehen, heißt das nicht, dass Sie bei X U / min treten sollten (es sei denn, Sie produzieren auch ein Tour de France-Leistungsniveau). Auch wenn Sie sehen, dass ein Tour de France-Fahrer nur wenig Zeit mit Y U / min verbringt, sollten Sie es dennoch vermeiden, mit Y U / min in die Pedale zu treten. Ihre Bedürfnisse, Fähigkeiten und Ziele unterscheiden sich.

Trittfrequenz und Gelände

Bei Ihrer Frage wurde auch gefragt, ob die Trittfrequenz vom Gelände abhängt. Hier ist eine Darstellung der Trittfrequenz und des Drehmoments für einen Fahrer, der eine Reihe von Hügelintervallen absolvierte. Das obere linke Feld zeigt seine Trittfrequenz und sein Drehmoment während der gesamten Fahrt an. Das obere rechte Feld zeigt das Höhenprofil für seine Fahrt. wie zu sehen ist, rollte die fahrt von seinem haus aus leicht auf einen hügel, den er viermal hinauf und hinunter stieg, dann kehrte er über die rollende straße nach hause zurück. Das obere rechte Feld markiert den Aufstiegsteil seiner Fahrt in Rot. Die beiden unteren Felder zeigen seine Trittfrequenz und sein Drehmoment für die entsprechenden schwarzen und roten Abschnitte der Fahrt. Wie zuvor zeigen die dünnen gepunkteten Linien (diesmal in Blau) "Isopower-Konturen". Offensichtlich verwendete er andere Kombinationen von Trittfrequenz und Drehmoment auf den Steigabschnitten als auf den Abstiegs- und Rollabschnitten.

Um diesen Punkt zu betonen, ist hier eine Darstellung, die die Trittfrequenz im Vergleich zur geschätzten Steigung für ProTour-Fahrer Gustav Larsson während der dritten Etappe der Tour of California 2009 zeigt. Wie Sie sehen können, schwankte seine Trittfrequenz von etwa 20 U / min bis etwa 120 U / min, auch wenn keine Ausrollperioden berücksichtigt wurden. Mit zunehmender Steigung nahm die Trittfrequenz ab.

Trittfrequenz und Kurbeldrehmoment

Fragen Sie sich über die Beziehung zwischen Trittfrequenz und Kurbeldrehmoment? Hier ist eine Handlung, die einen anderen Fahrer bei einer "reinen" Bergbesteigung zeigt. Das obere linke Feld zeigt die Beziehung zwischen Trittfrequenz und Leistung. Das obere rechte Bild zeigt die Beziehung zwischen dem Kurbeldrehmoment und der Leistung. und die beiden unteren Felder zeigen die Beziehung zwischen Trittfrequenz und Kurbeldrehmoment, eines mit und eines ohne Isopower-Konturen. Die unteren Felder verdeutlichen, dass es häufig eine umgekehrte Beziehung zwischen Trittfrequenz und Kurbeldrehmoment gibt. Die oberen Felder zeigen jedoch, dass in diesem Fall das Kurbeldrehmoment eine größere Determinante der Leistungsabgabe als die Trittfrequenz war.

Kadenz und Kniestress

Einige Fahrer behaupten, dass langsame Kadenzen (unter 60 U / min) Knieverletzungen verursachen können. Eine langsame Trittfrequenz allein kann jedoch die Knie nicht verletzen. Wenn Sie an Ihrem Schreibtisch sitzen und diese Wörter lesen, ist Ihre „Trittfrequenz“ mit ziemlicher Sicherheit nahe Null, aber die Kraft auf Ihre Knie ist ebenfalls gering. Fahrer, die diese Behauptungen aufstellen, verbinden niedrige Trittfrequenz mit hoher Kraft. Aus den bereitgestellten Plots sollte hervorgehen, dass eine der einfachsten Möglichkeiten, die Knie einer geringeren Kraft auszusetzen, darin besteht, einfach mit einer geringeren Kraft zu fahren. Das Fahren mit 60 U / min bei geringer Leistung kann mit geringer Pedalkraft erfolgen. Fahren mit 90 U / min bei hoher Leistung muss mit hoher Pedalkraft erfolgen. Das Leistungsniveau (auch als „Arbeitsbelastung“ bezeichnet) ist daher ein Schlüssel zum Verständnis der Gelenkbelastung. Mitte der 1980er Jahre veröffentlichte M. Ericson eine Reihe von Studien, in denen Kräfte auf Hüfte, Knie, Knöchel, Fuß und Beinmuskulatur während des Fahrradfahrens untersucht wurdendieser hier . Er kam zu dem Schluss, dass „[o] der vier untersuchten Parameter (Arbeitsbelastung, Trittfrequenz, Sattelhöhe, Pedalfußposition) die Arbeitsbelastung der wichtigste Anpassungsfaktor für die Änderung der Gelenkbelastung und der Muskelaktivität ist. Eine erhöhte Trittfrequenz erhöhte die Muskelaktivität in den meisten untersuchten Muskeln, im Allgemeinen ohne Änderung der Gelenklast. Eine vergrößerte Sattelhöhe verringerte das maximale Moment der Kniebelastung, veränderte jedoch das Moment der Hüft- oder Knöchelbelastung nicht wesentlich. Die Muskelaktivität in den meisten untersuchten Muskeln wurde im Allgemeinen nicht durch unterschiedliche Sattelhöhen verändert. “

Trittfrequenz und Trainer

Einige Fahrer verwenden ihre Hallentrainer und stellen fest, dass ihre "bevorzugte" Trittfrequenz (möglicherweise für ein bestimmtes Leistungsniveau oder eine bestimmte Herzfrequenz) X U / min beträgt, und versuchen dann, im Freien mit dieser Drehzahl zu fahren. Wie wir oben gesehen haben, variiert die frei gewählte Trittfrequenz mit dem Gelände, der Kraft und der Art und Weise, wie der Widerstand mit der Geschwindigkeit skaliert. Von Bedeutung ist hierbei, dass sich Trainer auch in der Art und Weise unterscheiden, wie sich der Widerstand mit der Geschwindigkeit verändert. Unten sehen Sie ein Diagramm für denselben Fahrer auf zwei verschiedenen Trainertypen, die jedoch beide das gleiche Übersetzungsverhältnis verwenden: einen Trainer mit einer Flüssigkeitswiderstandseinheit und auf Rollen. Jeder Punkt zeigt die Trittfrequenz und das Kurbeldrehmoment in Intervallen von einer Sekunde. Wie Sie sehen, weisen diese beiden Arten von Trainern sehr unterschiedliche Widerstandskurven auf, wobei die Rollen mit zunehmender Drehzahl viel "flacher" werden. Um die gleiche Kraft zu erlangen, Der Fahrer scheint eine höhere Trittfrequenz (und ein niedrigeres Kurbeldrehmoment) zu wählen. Um die gleiche Leistung (z. B. 175 Watt) zu erreichen, variiert die vom Fahrer frei gewählte Trittfrequenz mit der Art des Widerstands. Das Übertragen der Trittfrequenz von Indoor-Trainern auf eine Outdoor-Fahrt ignoriert sowohl die unterschiedlichen Outdoor-Fahrten als auch die unterschiedlichen Trainer.

"... aber ... aber der Stundenrekord ist auf hohe Trittfrequenz eingestellt!"

Ja, die meisten UCI-Stundenrekorde der letzten 50 Jahre wurden mit Kadenzen von etwa 100 U / min bis 107 U / min aufgestellt (mit der bemerkenswerten Ausnahme von Obree, der seine Rekorde auf 93 und 95 U / min stellte). Der Stundenrekord wird jedoch mit einem Fahrrad mit festem Gang auf einer Strecke aufgestellt, und was noch wichtiger ist, alle Rekorde wurden auf hohe Leistung und hohes Kurbeldrehmoment eingestellt. Unten sehen Sie die Trittfrequenz und das Kurbeldrehmoment für viele der Aufzeichnungen der letzten Stunden, basierend auf Daten von Bassett et al.; Die grafische Darstellung zeigt, dass für die jüngsten Rekorde auf Meereshöhe die durchschnittliche Leistung zwischen 370 und 460 Watt und das Kurbeldrehmoment zwischen 36 und 43 Nm lag. Man würde einem Fahranfänger nicht raten, mit einem konstanten Kurbelmoment von 40 Nm zu treten, doch viele raten Anfängern, mit einer Geschwindigkeit von fast 100 U / min zu fahren. Die Verwendung der Trittfrequenz von Weltrekordereignissen, die in einem festen Gang auf einer Velodromspur erzielt wurden, als Leitfaden für allgemeineres Fahren ist ungefähr so ​​sinnvoll wie die Verwendung des Kurbeldrehmoments der gleichen Weltrekordereignisse, die in einem festen Gang auf einer Velodromspur erzielt wurden als Leitfaden für allgemeineres Reiten.

Fazit

Die Schlussfolgerung aus all dem ist, dass die Trittfrequenz sowohl mit der Fahrt als auch mit dem Fahrer variiert. In diesem Sinne ist die Frage nach der "optimalen Trittfrequenz" für sich genommen ein roter Hering. Ohne den richtigen Kontext ist das Erfragen der optimalen Trittfrequenz das Erfragen der optimalen Leistung oder des optimalen Kurbeldrehmoments.

Zunächst einmal, es sei denn, Sie möchten ein professioneller Rennfahrer (oder zumindest ein stark umkämpfter Amateur) sein. Ignorieren Sie den Rat, dass Sie "mindestens 90 U / min drehen müssen" oder was auch immer.

Zweitens, auch wenn Sie solche Bestrebungen haben, werden Sie es nicht gut machen, wenn Sie von Anfang an versuchen, eine hohe Trittfrequenz zu erreichen - es ist etwas, das Sie langsam entwickeln müssen.

Beim Klettern ist es ganz natürlich, die Trittfrequenz beim Klettern etwas zu verlangsamen. Der Fehler, den viele Rangamateure machen (und einige Rangamateure, die sich als Hotshots fühlen), ist jedoch, dass sie versuchen, sich mit einem zu schwierigen Gang und einer zu niedrigen Trittfrequenz einen Hügel hinaufzudrängen.

Eine Regel, die meiner Meinung nach in den meisten Situationen, in denen kein Wettkampf stattfindet, gut funktioniert, ist, niemals langsamer zu treten, als Sie atmen, und eine Trittfrequenz anzustreben, die etwa doppelt so hoch ist wie Ihre Atemfrequenz. Auf diese Weise können Sie Ihre Trittfrequenz für eine Gelegenheitsfahrt einstellen und bieten eine gute Richtlinie für die meisten Umstände bis hin zu vollständigen Rennbedingungen.

In Bezug auf die "ideale" Trittfrequenz habe ich vor 15 Jahren Studien gesehen, die darauf hindeuten, dass eine Trittfrequenz von etwa 85 für die meisten in Form befindlichen Radfahrer auf ebenem Untergrund optimal ist - dies optimiert die Gesamtleistung und Ausdauer für eine Fahrt mittlerer Dauer (obwohl ich mich nicht erinnere, was "mittlere Dauer" war). In dieser Studie schnitten einige Fahrer mit 90 oder 100 besser ab, andere mit 80.

In Bezug auf die Knie ist es möglich, die Knie beim Fahren ohne unmittelbare Schmerzen zu verletzen (obwohl Sie wahrscheinlich 12 bis 24 Stunden später Kniebeschwerden bemerken würden). Ich vermute, dass viele Fixie-Fahrer in weiteren 5-10 Jahren über Knieprobleme klagen werden.

Es gibt nicht viel zu R. Chungs fantastischer Antwort hinzuzufügen, aber hier sind einige Beweise dafür, warum höhere Kadenzen bei höheren Ausgangsleistungen wünschenswert sind.

Im Wesentlichen erfordert die Erzeugung hoher Leistung bei niedrigeren Kadenzen eine stärkere Rekrutierung von schnell zuckenden Fasern, von denen festgestellt wurde, dass sie die Glykogenspeicher in den Beinen schneller abbauen. Wenn der Glykogenspiegel sinkt, werden die Muskelkontraktionen weniger kraftvoll, was eine stärkere Rekrutierung der Muskeln und damit einen höheren Sauerstoffverbrauch erfordert. Außerdem wird in späteren Stadien über eine lange Fahrt weniger Glykogen zur Verfügung stehen.

Umgekehrt rekrutieren die höheren Kadenzen mehr langsam zuckende Fasern, und dies war mit einem höheren Grad an Fettoxidation und einem geringeren Glykogenabbau verbunden.

Um die Sache noch komplizierter zu machen, zeigt diese Studie auch, dass langsamere (60-70 U / min) Kadenzen den Sauerstoffverbrauch minimieren, höhere (80-90 U / min) Kadenzen die neuromuskuläre Ermüdung minimieren. In Wirklichkeit würde die optimale Trittfrequenz auf einer Kombination aus Leistung, Fahrdauer, Fitness / Ermüdung des Fahrers und mehr basieren!