So nutzt du den Rechner
- Wähle, was du wissen willst. Bei Tempo aus meinen Watt gibst du die Leistung ein, die du halten kannst, und wir sagen dir, wie schnell du fährst. Bei Watt für ein Tempo gibst du die Geschwindigkeit ein und wir sagen dir, wie viel Leistung du brauchst.
- Gib dein Gewicht und das des Rads mit Ausrüstung ein. Kleidung, volle Flaschen und Taschen zählen mit. Fürs Rad: 7-9 kg am Rennrad, 9-11 kg am Gravelbike und 12-15 kg am MTB.
- Wähle die Sitzposition. In der Ebene verändert sie das Ergebnis am stärksten. Weißt du nicht, welche deine ist: Hoods ist am Rennrad die häufigste.
- Wähle den Untergrund. Ein guter Reifen auf glattem Asphalt rollt fast doppelt so leicht wie ein Pannenschutzreifen auf rauem Asphalt.
- Ergänze Steigung, Wind, Höhe und Temperatur, wenn du es genauer willst. Bergab ist die Steigung negativ. Gemeint ist der Wind von vorne oder hinten; Seitenwind zählst du grob als die Hälfte.
Im Ergebnis siehst du die Geschwindigkeit oder die Watt, deine Watt pro Kilo, die Kilokalorien pro Stunde, wohin jedes Watt geht, die Leistungs-Tempo-Kurve und eine Tabelle mit den nötigen Watt in jeder Sitzposition. Hast du einen Powermeter, speichere dein Gewicht in Mein Fahrrad – dann musst du es in den anderen Rechnern nicht erneut eingeben.
So rechnen wir
Wir verwenden das Modell von Martin und Kollegen (1998), den Standard zur Leistungsschätzung auf der Straße. Es wurde mit einem Powermeter am Rad validiert: Modell und gemessene Leistung stimmten mit einem typischen Fehler von etwa 2,7 W überein.
Die Leistung aus deinen Beinen ist die Summe aus dem, was Luftwiderstand, Rollwiderstand und Steigung kosten, plus den Verlusten im Antrieb:
P = [ ½ · ρ · CdA · (v + vWind)² · v + Crr · m · g · cos θ · v + m · g · sin θ · v ] ÷ (1 − Verluste)
- ρ ist die Luftdichte. Wir berechnen sie aus Höhe und Temperatur nach der Standardatmosphäre: 1,20 kg/m³ auf Meereshöhe bei 20 °C, 1,11 auf 1.000 m und 0,98 auf 2.000 m bei 10 °C.
- CdA ist deine Stirnfläche mal Luftwiderstandsbeiwert, in m². Er reicht von 0,55 aufrecht bis 0,21 in einer sehr optimierten Zeitfahrposition.
- v ist deine Geschwindigkeit und vWind die des Windes (positiv von vorne, negativ von hinten), in m/s.
- Crr ist der Rollwiderstandsbeiwert des Reifens auf diesem Untergrund: 0,0035 auf gutem Asphalt mit schnellem Reifen, 0,0045 auf normalem Asphalt und bis zu 0,016 auf dem Trail.
- m ist die Gesamtmasse (du, Rad und Ausrüstung), g die Erdbeschleunigung (9,81 m/s²) und θ der Steigungswinkel.
- Verluste: Ein sauberer Antrieb verliert 2-3 %. Standardmäßig rechnen wir mit 2,5 %.
Um von Watt auf Geschwindigkeit zu kommen, lösen wir dieselbe Gleichung rückwärts, schrittweise, weil es keine einfache direkte Lösung gibt. Die Kalorien pro Stunde leiten wir aus den Watt mit einem Wirkungsgrad von 24 % ab: Von 100 kcal, die du verbrennst, kommen etwa 24 an den Pedalen an (mehr dazu im Kalorienrechner).
Das ursprüngliche Modell von Martin berücksichtigt außerdem die Lagerreibung und die Energie zum Beschleunigen. Hier gehen wir von konstanter Geschwindigkeit aus, und die Lager stecken in den Verlusten.
Benötigte Watt bei 25, 30, 35 und 40 km/h
Fahrer mit 75 kg, Rad und Ausrüstung 8 kg, in der Ebene, ohne Wind, auf normalem Asphalt (Crr 0,0045), auf Meereshöhe und bei 20 °C.
| Sitzposition | CdA (m²) | 25 km/h | 30 km/h | 35 km/h | 40 km/h |
|---|---|---|---|---|---|
| Aufrecht (Stadt) | 0,55 | 140 W | 228 W | 349 W | 508 W |
| MTB oder Gravel, Hände am Lenker | 0,48 | 125 W | 203 W | 309 W | 448 W |
| Rennrad, Oberlenker | 0,40 | 109 W | 174 W | 264 W | 381 W |
| Rennrad, Hoods | 0,33 | 94 W | 149 W | 224 W | 321 W |
| Rennrad, Unterlenker | 0,30 | 88 W | 139 W | 207 W | 296 W |
| Triathlon-Aufsatz | 0,25 | 78 W | 121 W | 178 W | 254 W |
| Optimiertes Zeitfahren | 0,21 | 70 W | 106 W | 156 W | 220 W |
Mehr Geschwindigkeiten, Positionen sowie Gravel- und MTB-Werte findest du in der Tabelle Watt für jede Geschwindigkeit in der Ebene.
Zwei Dinge fallen auf. Erstens: Für 40 statt 30 km/h brauchst du mehr als doppelt so viele Watt. Zweitens: Wer die Hände von den Hoods in den Unterlenker nimmt, spart bei 40 km/h etwa 25 W – mehr als jeder teure Laufradsatz.
Wohin jedes Watt geht
In der Ebene regiert die Luft. Bei 30 km/h auf den Hoods gehen von 149 W etwa 115 W (77 %) in den Luftwiderstand, 31 W in den Rollwiderstand und 4 W in die Kette. Bei 40 km/h nimmt die Luft schon 85 %.
Bergauf ändert sich alles. Mit 250 W und demselben Fahrer:
| Steigung | Geschwindigkeit | Luft | Steigung (Schwerkraft) |
|---|---|---|---|
| 0 % | 36,5 km/h | 83 % | 0 % |
| 2 % | 27,7 km/h | 36 % | 50 % |
| 4 % | 20,6 km/h | 15 % | 74 % |
| 6 % | 15,6 km/h | 7 % | 85 % |
| 8 % | 12,4 km/h | 3 % | 89 % |
| 10 % | 10,2 km/h | 2 % | 92 % |
Deshalb lohnt es sich in der Ebene, flach zu sitzen, während am Berg das Gewicht zählt. Fährst du gern in den Bergen: Der Anstiegszeit-Rechner macht dieselbe Rechnung Abschnitt für Abschnitt.
Beispiele aus der Praxis
- Lohnt sich der Unterlenker? Mit 200 W fährst du auf den Hoods 33,6 km/h, im Unterlenker 34,6 km/h und mit Aufsatz 36,6 km/h. In einer Stunde sind das 1 bzw. 3 km mehr.
- Der Reifen zählt. Mit 200 W auf den Hoods fährst du mit schnellem Reifen auf gutem Asphalt 34,0 km/h und mit Pannenschutzreifen auf rauem Asphalt 32,8 km/h. Über einen km/h Unterschied, ohne sonst etwas zu ändern.
- Gegenwind. Bei 15 km/h Wind von vorne bringen dich dieselben 200 W auf 25 km/h. Mit 15 km/h Rückenwind bist du über 43 km/h schnell.
- Kälte bremst. Kalte Luft ist dichter: 35 km/h kosten bei 0 °C etwa 238 W, bei 30 °C 218 W.
- Abfahrten. Bei 5 % Gefälle käme dieser Fahrer ohne zu treten auf den Hoods auf etwa 49 km/h. Der Rechner zeigt dir an, wann du nicht mehr treten musst.
Häufige Fehler
- Die Maximal- statt der Durchschnittsleistung eingeben. Um dein Tempo auf einer Ausfahrt zu kennen, gib die Leistung ein, die du über Stunden hältst, nicht die eines Antritts. Kennst du deine FTP (die Leistung, die du etwa eine Stunde lang halten kannst), liegt eine lange Ausfahrt meist bei 65-75 % davon. Berechnen kannst du sie im FTP- und Zonenrechner.
- Das Gewicht der Ausrüstung vergessen. Flaschen, Werkzeug, Kleidung und Schuhe bringen 2-4 kg. In der Ebene spielt das kaum eine Rolle, bergauf schon.
- Dem CdA auf die Nachkommastelle trauen. Die Werte je Position sind typische Werte. Zwei unterschiedlich große Fahrer in derselben Haltung können um 15-20 % abweichen. Hast du deinen CdA im Windkanal, auf der Bahn oder mit einer Feldtest-App gemessen, trag ihn unter Weitere Einstellungen ein.
- Mit dem Fahrradcomputer in der Gruppe vergleichen. Im Windschatten sparst du je nach Abstand und Gruppe 25 bis 40 %. Das Modell geht davon aus, dass du allein fährst.
Wofür der Rechner taugt und wofür nicht
Er hilft dir zu verstehen, was jede Größe kostet (Sitzposition, Gewicht, Reifen, Wind), Tempos zu planen und Szenarien zu vergleichen. Einen Powermeter ersetzt er nicht: Der echte Wind ändert sich hinter jeder Kurve, der Asphalt auch, und dein CdA ändert sich, sobald du dich bewegst. Nimm ihn als gute Schätzung mit einer Spanne von ±5-10 % unter realen Bedingungen.
Häufige Fragen
Wie stark bremst mich Gegenwind?
Sehr. Mit 200 W in der Ebene fährt ein 75-kg-Fahrer auf den Hoods ohne Wind 33,5 km/h, bei 10 km/h Gegenwind 27,6 km/h und bei 20 km/h nur noch 22,4 km/h. Um gegen 10 km/h Wind 30 km/h zu halten, braucht er etwa 240 W statt 150.
Wie viel Watt tritt ein Hobbyfahrer?
Ein trainierter Hobbyfahrer hält 150-250 W über ein bis zwei Stunden – das sind am Rennrad in der Ebene 30-36 km/h. Ein Profi tritt im flachen Zeitfahren 400-450 W fast eine Stunde lang.
Warum ist es so schwer, von 35 auf 40 km/h zu kommen?
Weil die Leistung gegen den Luftwiderstand mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit steigt. Von 35 auf 40 km/h (14 % schneller) brauchst du etwa 100 W mehr, also fast 45 % zusätzliche Leistung.
Fährt man in der Höhe schneller?
Ja, bei gleicher Leistung: Auf 2.000 m ist die Luft 22 % dünner, und mit 200 W kämst du von 33,6 auf 36,2 km/h. Aber dein Körper leistet wegen des Sauerstoffmangels auch weniger, deshalb ist der Gewinn in der Praxis kleiner.