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Die Wissenschaft des Pacing im Rennen: Physik, Leistung und W' Balance

Der schnellste Weg, eine hügelige Strecke zu bewältigen, ist nicht das Halten einer konstanten Leistung. Das fühlt sich kontraintuitiv an – sorgt eine gleichmäßige Anstrengung nicht auch für eine gleichmäßige Ermüdung? Doch die Physik des Radfahrens sagt etwas anderes. Zu verstehen, warum das so ist und wie du dein Pacing optimal gestaltest, kann dir auf einer anspruchsvollen Strecke Minuten sparen – ganz ohne Veränderung deiner Fitness.

Warum gleichmäßiges Pacing auf hügeligen Strecken nicht optimal ist

Bei einem flachen Zeitfahren bei Windstille ist ein gleichmäßiges Pacing nahezu optimal. Das Verhältnis zwischen Leistung und Geschwindigkeit ist in etwa kubisch – eine Verdoppelung der Geschwindigkeit erfordert die achtfache Leistung. Das bedeutet, dass jede Schwankung der Anstrengung unter dem Strich zu einem Verlust führt: Die Zeit, die du durch schnelleres Fahren gewinnst, ist geringer als die Zeit, die du verlierst, wenn du langsamer fährst.

Sobald jedoch ein Anstieg ins Spiel kommt, ändert sich alles. Am Berg dominiert die Schwerkraft. Das Verhältnis zwischen Leistung und Geschwindigkeit wird deutlich linearer. Zusätzliche 20 Watt an einem steilen Anstieg führen zu einem spürbaren Geschwindigkeitszuwachs. In einer Abfahrt dominiert die Aerodynamik, und dieselben 20 Watt bringen fast gar nichts.

Die Schlussfolgerung ist klar: Tritt an Anstiegen härter in die Pedale, nimm dich in Abfahrten zurück. Die Frage ist nur, wie viel härter – und genau hier kommt das physikalische Modell ins Spiel.

Die Physik: Leistung ist gleich Schwerkraft plus Aerodynamik plus Rollwiderstand

In einer Sekunde auf dem Rad kämpft deine erbrachte Leistung gegen drei Kräfte:

Schwerkraftwiderstand

An einer Steigung hebst du dein gesamtes Systemgewicht gegen die Schwerkraft an:

Leistung(Schwerkraft) = Systemgewicht x Schwerkraft x Geschwindigkeit x Steigung

Bei einem Systemgewicht von 80kg an einer Steigung von 6% erfordert die Schwerkraft allein etwa 130W, nur um sich mit 15km/h vorwärtszubewegen. Bei einer Steigung von 10% springt dieser Wert bei gleicher Geschwindigkeit auf über 210W.

Luftwiderstand

Der Luftwiderstand steigt mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit:

Leistung(Aero) = 0.5 x Luftdichte x CdA x Geschwindigkeit hoch drei

Bei 20km/h ist dieser vernachlässigbar. Bei 45km/h ist er die dominierende Kraft. Aus diesem Grund verändert zusätzliche Leistung in einer Abfahrt deine Geschwindigkeit kaum – du kämpfst gegen ein kubisches Verhältnis an.

Rollwiderstand

Die konstante Reibung zwischen Reifen und Straße:

Leistung(Rollwiderstand) = Koeffizient x Systemgewicht x Schwerkraft x Geschwindigkeit

Dieser ist in etwa proportional zur Geschwindigkeit und im Vergleich zu Schwerkraft und Luftwiderstand relativ gering. Reifenwahl und Luftdruck sind hierbei die Hauptvariablen.

Die optimale Pacing-Strategie

Unter Berücksichtigung dieser physikalischen Gesetzmäßigkeiten folgt die optimale Pacing-Strategie für eine hügelige Strecke klaren Prinzipien:

An Anstiegen: Erhöhe die Leistung über deinen Durchschnitt. Die Schwerkraft dominiert, sodass zusätzliche Watt effizient in Geschwindigkeit umgesetzt werden. Je steiler die Steigung, desto mehr solltest du investieren.

In Abfahrten: Reduziere die Leistung deutlich. Die Aerodynamik dominiert, und zusätzliche Watt verpuffen größtenteils im kubischen Verhältnis des Luftwiderstands. Tritt nur locker mit oder lass dich rollen.

In der Flachen: Halte dich nah an deine durchschnittliche Zielleistung. Sowohl Schwerkraft als auch Aerodynamik spielen hier eine moderate Rolle.

Bei Gegenwind: Behandle ihn wie einen moderaten Anstieg. Tritt etwas härter in die Pedale, da der Luftwiderstand erhöht ist.

Bei Rückenwind: Behandle ihn wie eine moderate Abfahrt. Nimm etwas Druck vom Pedal, da du ohnehin schon schnell unterwegs bist und der aerodynamische Nutzen abnimmt.

Das Ausmaß dieser Schwankungen hängt vom Streckenprofil, deinen W'-Reserven und deiner Ermüdungsresistenz über die Dauer des Events ab.

W'-Balance und das Verbrennen von Streichhölzern: Das Skiba-Modell

Deine FTP oder CP (Critical Power) stellt eine Grenze dar. Darunter kannst du die Anstrengung über Stunden aufrechterhalten. Darüber verbrennst du Streichhölzer aus einem begrenzten Vorrat.

W' (W-Prime) ist dieser begrenzte Vorrat – deine anaerobe Arbeitskapazität, gemessen in Kilojoule. Jede Sekunde, die du über deiner CP verbringst, verbrauchst du W'. Das Skiba-Modell (2012) beschreibt, wie sich W' in Echtzeit leert und wieder erholt:

Erschöpfung: Wenn die Leistung die CP übersteigt, nimmt W' proportional zur überschüssigen Leistung multipliziert mit der Zeit ab. Wenn du 60 Sekunden lang bei CP+50W fährst, kostet das 3kJ an W'.

Regeneration: Wenn die Leistung unter die CP fällt, erholt sich W' exponentiell. Die Regenerationsrate hängt davon ab, wie weit du unter der CP bist und wie deine individuelle Regenerationskinetik aussieht. Die Regeneration ist anfangs schnell und verlangsamt sich dann.

Wichtige Erkenntnis: Die Regeneration von W' ist niemals so schnell wie ihr Abbau. Jedes Streichholz, das du verbrennst, kostet mehr, als du zurückbekommst. Das bedeutet, dass das Management deiner Streichhölzer auf Strecken mit mehreren Anstiegen entscheidend ist.

Wann du tief gehen solltest und wann du dich zurückhältst

Die Kenntnis deiner W'-Balance verändert deine Pacing-Entscheidungen grundlegend:

Geh tiefer, wenn:

Halte dich zurück, wenn:

Praktische Pacing-Strategien nach Streckentyp

Flaches Zeitfahren

Strategie: Nahezu konstante Leistung mit einem leichten Negative Split.

Beginne im ersten Viertel bei 98-99% der Zielleistung, um der Adrenalin-Falle zu entgehen. Steigere dich im mittleren Teil auf 100-101%. Beende das letzte Viertel bei 102-105%, wenn du es dir leisten kannst, dein W' komplett aufzubrauchen.

Hügeliges Gran Fondo (3-5 Stunden)

Strategie: Variable Leistung, konservatives W'-Management.

Setze dir ein durchschnittliches Leistungsziel basierend auf deiner an die Ermüdungsresistenz angepassten dauerhaften Leistung für die Eventdauer. Gehe an Anstiegen 5-15% über dieses Ziel. Tritt in Abfahrten nur locker mit. Überwache die kumulierte Ermüdung – deine Leistungsziele sollten im Verlauf des Events leicht sinken.

Die Verpflegung ist entscheidend. Richte dir für flachere Abschnitte alle 20-30 Minuten Erinnerungen zum Essen und Trinken ein. Detaillierte Strategien findest du in unserem Leitfaden zur Verpflegung auf Grundlagen-Ausfahrten.

Bergrennen (große Anstiege)

Strategie: Zu Beginn konservativ, später entscheidend.

Lange Bergetappen werden am letzten Anstieg gewonnen oder verloren. Die optimale Strategie besteht darin, die ersten Anstiege konservativ zu fahren (an oder leicht unter der CP) und den Verbrauch von W' für die entscheidenden Abschnitte später im Rennen aufzusparen. Das erfordert Disziplin und Vertrauen in den Pacing-Plan.

Kurze, knackige Strecken (Kriterien, Rundstreckenrennen)

Strategie: Wechsel aus Antritten und Regeneration mit W'-Überwachung.

Wiederholte kurze Anstrengungen über der CP bauen W' schnell ab. Verfolge deine Balance im Kopf oder auf deinem Radcomputer. Wenn W' unter 30% fällt, bleibe in der Gruppe und regeneriere dich. Der entscheidende Wert ist die durchschnittliche Regenerationszeit zwischen den Antritten.

Besonderheiten im Gelände

Physikbasierte Pacing-Modelle setzen eine berechenbare Traktion und einen konstanten Rollwiderstand voraus. Im Gelände wird diese Annahme in mehrfacher Hinsicht hinfällig:

Nutze bei Offroad-Events physikbasierte Leistungsziele als Richtwerte. Die Streckenstruktur (wo die Anstiege liegen, wo Regeneration möglich ist) bleibt weiterhin wertvoll. Stelle dich jedoch auf größere Abweichungen zwischen der tatsächlichen und der geplanten Leistung ein und plane eine größere W'-Reserve ein als bei einem Straßenrennen.

Fazit

Die Wissenschaft des Pacings lässt sich auf drei Prinzipien herunterbrechen:

  1. Tritt dort härter in die Pedale, wo Leistung in Geschwindigkeit umgesetzt wird (steile Anstiege, Gegenwind), und nimm dich dort zurück, wo das nicht der Fall ist (Abfahrten, Rückenwind)
  2. Verwalte dein W' wie ein Budget – gib es dort aus, wo es am meisten bringt, und regeneriere es, wann immer du kannst
  3. Berücksichtige die Dauer – deine dauerhaft fahrbare Leistung in der vierten Stunde ist geringer als in der ersten Stunde

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