Martin Bier
Viele begeisterte Radfahrer sind heutzutage auf den “Everesting”-Zug aufgesprungen, bei dem man dieselbe Bergroute immer wieder hinauf- und hinunterfährt, bis die Gesamtstrecke der Anstiege der Höhe des Der Mount Everest: 8.848 Meter oder etwa 5,5 Meilen. In letzter Zeit gab es eine Debatte darüber, ob ein starker Rückenwind einem Fahrer helfen könnte, seine Zeit zu verbessern. Aber anscheinend ist das nicht der Fall, laut einer neues Papier veröffentlicht im American Journal of Physics vom Physiker Martin Bier von der East Carolina University in North Carolina.
Der Begriff „Everesting“ geht auf George Mallory zurück, den Enkel des legendären Bergsteigers der 1920er Jahre. George Mallory der an den ersten drei britischen Everest-Expeditionen teilnahm. Mallory der Jüngere bereitete sich auf seinen Everest-Besteigungsversuch im Jahr 1994 vor, und sein Training umfasste Wochenendtrainings, bei denen er mehrmals mit dem Fahrrad auf den Mount Donna Buang in Australien fuhr, bis er die Höhe des Mount Everest erreicht hatte.
Zwanzig Jahre später begann ein anderer australischer Radsportfan, Andy van Bergen, weltweite „Everesting“-Events zu organisieren. Die teilnehmenden Radfahrer suchten sich einen Hügel in der Nähe ihres Zuhauses aus und verfolgten online die Fortschritte der anderen. Die Events wurden 2020 äußerst populär, nachdem der Ausbruch der COVID-19-Pandemie weltweite Lockdowns auslöste.
Laut Bier benötigt ein durchschnittlicher, gut trainierter Radfahrer für eine solche Leistung im Allgemeinen mehr als 20 Stunden, aber Profis schaffen es viel schneller. So meisterte der irische Radfahrer Ronan McLaughlin die Herausforderung am 30. Juli 2020 in einer Rekordzeit von 7 Stunden, 4 Minuten und 41 Sekunden und unterbot damit seine eigene Zeit auf demselben Hügel (Mamore Gap in Irland) im März 2021, als er die Herausforderung in 6:40:54 meisterte.
Bier nutzte für seine Analyse McLaughlins Rekordfahrten. Die von McLaughlin verwendete Route ist ein 810 Meter langer Straßenabschnitt mit einem 117 Meter hohen Anstieg. Bei McLaughlins erstem Versuch im Jahr 2020 gab es nicht sehr viel Wind, aber bei seiner zweiten Fahrt im Jahr 2021 hatte er einen Rückenwind von etwa 12 mph (oder 5,4 m/s). Angesichts der deutlichen Verbesserung seiner Zeit gab es in Radsportkreisen viele „qualitative Spekulationen“ darüber, inwieweit der Rückenwind dazu beigetragen hat, diesen „Everesting“-Rekord aufzustellen, und einige dachten darüber nach, ob die Regeln möglicherweise geändert werden müssten, um die zulässigen Windgeschwindigkeiten für die Ermittlung künftiger Everesting-Rekorde zu begrenzen.
Das Radfahrer-Paradoxon
Bier weist in seinem Artikel darauf hin, dass derselbe Rückenwind bei McLaughlins Abfahrt auch Gegenwind gewesen wäre; die Frage ist daher, ob der starke Rückenwindeffekt bei Anstiegen größer war als der Gegenwind bei Abfahrten. In Physikdidaktikkreisen gibt es ein Konzept, das als „Radfahrerparadox“ bekannt ist: Wenn man mit dem Fahrrad einen Hügel hinauf und wieder hinunter fährt und es dabei keinen Höhenunterschied gibt, könnte man intuitiv erwarten, dass sich die Geschwindigkeiten bergauf und bergab aufheben sollten.
Aber das passiert nicht, hauptsächlich wegen des Luftwiderstands. Zugegeben, der Luftwiderstand ist ein vernachlässigbarer Faktor beim Bergauffahren, weshalb erfahrene Radfahrer versuchen, ihre Leistung/Geschwindigkeit bei Anstiegen zu verdoppeln. Die Kraft der Luftreibung, gegen die man ankämpft, steigt jedoch mit dem Quadrat der eigenen Geschwindigkeit. Man braucht die vierfache Kraft, um seine Geschwindigkeit zu verdoppeln, und die neunfache, um sie zu verdreifachen. Dies, sagt Bier“richtet Chaos an.”
Bier fand heraus, dass Rückenwind zwar beim Bergauffahren ein wenig helfen kann, Gegenwind aber bei Bergabfahrten einen enormen Effekt hat. Bergabfahrten verlängern die Rundenzeit um etwa 12 Sekunden, weil „es Zeit braucht, um auf die Endgeschwindigkeit zu beschleunigen“. Man kann seine Everest-Zeit verbessern, indem man längere Runden fährt. Wenn man beispielsweise einen Hügel bewältigt, der doppelt so lang ist wie McLaughlins Mamore Gap-Route, würde man nur 30 statt 76 Bergabbeschleunigungen machen, was die Zeit um etwas mehr als sieben Minuten verlängert. Er beschrieb die zusätzlichen 12 Sekunden einfach als „den Preis, den man für eine kürzere Runde zahlt“.
Für sein Modell berücksichtigte Bier keine physiologischen Faktoren, insbesondere nicht die Tatsache, dass McLaughlins Rekordfahrt aus fünfminütigen Runden bestand, wobei vier Minuten dem Bergauffahren und eine Minute dem Bergabfahren gewidmet waren. „Aufgrund der regelmäßigen Pausen ist die Leistungsabgabe während der vierminütigen Anstrengung wahrscheinlich höher als eine Leistung, die ununterbrochen aufrechterhalten werden könnte“, schrieb er. „Es ist wahrscheinlich, dass es ein optimales Zeitintervall gibt, wenn man auf jede Anstrengung eine Pause folgen lässt, die etwa ein Viertel der Dauer der Anstrengung dauert. Das Optimum kann außerdem von Athlet zu Athlet unterschiedlich sein.“
Dennoch: „Alles in allem ist es physikalisch nicht gerechtfertigt, die Everesting-Regeln zu ändern, um Grenzen für die zulässige Windgeschwindigkeit festzulegen“, schloss Bier. „Die Kontrollanalyse zeigt uns letztendlich, dass die intuitivsten Wege zu schnelleren Everesting-Zeiten, d. h. Gewichtsreduzierung und Leistungssteigerung, tatsächlich die effektivsten Wege sind. Es gibt keine cleveren Tricks, um die notwendige Ernährung und Bewegung zu umgehen.“
American Journal of Physics, 2024. DOI: 10.1119/5.0131679 (Über DOIs).
