Was die Eingaben bedeuten
- Tempo, Steigung und Gegenwind: die Fahrt. Die Steigung ist Höhe durch Strecke in Prozent; nimm negative Werte für Gefälle oder Rückenwind.
- Gewichte: Fahrer plus Rad, Flaschen und Taschen. Die Masse zählt für Rollwiderstand und Steigung.
- CdA: Luftwiderstandsbeiwert mal Stirnfläche, in Quadratmetern. Hängt von Sitzposition, Kleidung und Rad ab.
- Crr: Rollwiderstandsbeiwert, bestimmt durch Reifen, Luftdruck und Straße.
- Luftdichte: 1,225 kg/m³ ist die Standardatmosphäre auf Meereshöhe bei 15 °C.
- Wirkungsgrad Antrieb: der Anteil deiner Pedalleistung, der am Hinterrad ankommt.
- Fahrzeit und Bruttowirkungsgrad: nur für Arbeit und Kalorien. Der Bruttowirkungsgrad ist der Anteil der Energie, die dein Körper verbrennt, der als Arbeit an den Pedalen ankommt.
Die Voreinstellungen sind Beispielwerte, damit die Seite ein Ergebnis zeigt. Bis auf den Bruttowirkungsgrad (siehe Kalorienverbrauch unten) stammen sie aus keiner Studie und von keinem Produkt. Ändere sie.
Die Formel
Rollen = Crr × m × g × cos(θ)
Steigung = m × g × sin(θ), θ = atan(Steigung ÷ 100)
Luft = ½ × ρ × CdA × (v + Gegenwind)²
Leistung an den Pedalen = (Rollen + Steigung + Luft) × v ÷ Wirkungsgradm ist Fahrer plus Rad in kg, g = 9,80665 m/s², v ist das Tempo über Grund in m/s. Für den umgekehrten Weg sucht das Tool numerisch das Tempo, bei dem diese Leistung deiner entspricht.
Rechenbeispiel
Ein Fahrer mit 74,8 kg (165 lb) auf einem Rad mit 9,1 kg (20 lb), zusammen 83,9 kg, fährt 32,2 km/h (20 mph, 8,94 m/s) in der Ebene bei Windstille, mit CdA 0,32, Crr 0,005, Luft mit 1,225 kg/m³ und 97 % Wirkungsgrad.
- Rollen: 0,005 × 83,9 × 9,807 = 4,11 N, × 8,94 m/s = 36,8 W
- Luft: ½ × 1,225 × 0,32 × 8,94² = 15,67 N, × 8,94 = 140,1 W
- Am Rad 176,9 W, an den Pedalen 176,9 ÷ 0,97 = 182 W
Der Luftwiderstand nimmt 76,8 % der Summe, der Rollwiderstand 20,2 % und der Antrieb 3,0 %. Die Leistung gegen den Luftwiderstand wächst mit der dritten Potenz des Tempos, deshalb braucht derselbe Fahrer bei 40,2 km/h (25 mph) 329 W. Umgekehrt ergeben 250 W etwa 36,3 km/h (22,6 mph).
Kalorienverbrauch
Mit einer Fahrzeit rechnet das Tool die Leistung in Arbeit um und dann in Kilokalorien:
Arbeit (kJ) = Leistung an den Pedalen (W) × Zeit (s) ÷ 1.000
Kalorien (kcal) = Arbeit (kJ) ÷ 4,184 ÷ Bruttowirkungsgrad4,184 kJ sind eine kcal. Der Bruttowirkungsgrad ist der Anteil der Energie, die dein Körper verbrennt, der als Arbeit an den Pedalen ankommt. Wir nehmen 20 %: Eine Studie von 2019, die Messmethoden für den Wirkungsgrad beim Radfahren verglichen hat, fasst frühere Arbeiten so zusammen, dass er bei 150 W meist zwischen 18 und 20 % lag. Quelle: Matomäki, Linnamo und Kyröläinen (2019), A Comparison of Methodological Approaches to Measuring Cycling Mechanical Efficiency, Sports Medicine Open (auf Englisch). Er schwankt von Fahrer zu Fahrer und mit der Belastung, also trag deinen eigenen Wert ein, wenn du einen aus einem Labortest hast.
Für die Beispielfahrt ergibt eine Stunde mit 182,3 W 182,3 × 3.600 ÷ 1.000 = 656,4 kJ Arbeit. 656,4 ÷ 4,184 = 156,9 kcal, und 156,9 ÷ 0,20 = 784 kcal. Bei 18 % wären es 872 kcal. Die Zahl gilt nur für gleichmäßiges Treten mit dieser Leistung. Sie ist eine Schätzung für den Sport, kein Ernährungsplan.
So nutzt du ihn
Vergleiche Änderungen einzeln: ein kleinerer CdA, ein leichteres Rad am Berg, Gegenwind. Für deine Zahl im Verhältnis zum Gewicht nimm den Watt-pro-kg-Rechner. Um aus einem Tempo Gang und Trittfrequenz zu machen, nimm den Trittfrequenz-Rechner.
Fragen
Wie viel Watt brauche ich für 32,2 km/h (20 mph)?
Mit den Beispielwerten (83,9 kg Fahrer plus Rad, CdA 0,32, Crr 0,005, flach, Windstille) etwa 182 W an den Pedalen. Der CdA ändert die Antwort am stärksten, gib deinen ein, wenn du ihn kennst.
Wie schnell fahre ich mit 200 Watt?
Mit denselben Beispielwerten in der Ebene etwa 33,4 km/h (20,7 mph). Mit 300 W sind es etwa 38,9 km/h (24,1 mph), weil der Luftwiderstand mit dem Tempo so schnell steigt.
Wie viel Leistung braucht eine Steigung von 5 %?
Bei 16,1 km/h (10 mph) auf 5 % mit dem Beispielfahrer etwa 226 W an den Pedalen, und 184 W davon gehen ins Heben von Fahrer und Rad. Hier zählt das Gewicht viel mehr als der Luftwiderstand.
Was kostet Gegenwind?
32,2 km/h (20 mph) gegen 16,1 km/h (10 mph) Gegenwind brauchen mit den Beispielwerten etwa 363 W statt 182 W, weil der Luftwiderstand von der Anströmgeschwindigkeit von 48,3 km/h (30 mph) abhängt.
Wie viele Kalorien verbrenne ich in einer Stunde Radfahren mit 200 Watt?
Etwa 860 kcal. 200 W über 3.600 Sekunden sind 720 kJ Arbeit, also 172,1 kcal; bei einem Bruttowirkungsgrad von 20 % verbrennt der Körper das Fünffache. Bei 18 % wären es etwa 956 kcal.