Mythos "runder Tritt"

Vor und während der Entwicklung der Technologie des Bythlon Safety Performance Pedal Systems haben wir ausführlich und umfassend wissenschaftliche Studien zu der Ergonomie des Radfahrens umfassend recherchiert. Interessert hat uns insbesondere die Biomechanik der Pedalbewegung und welchen Einfluß Klickpedalsysteme auf die  Leistungserzeugung haben.

Wir konnten anhand der Studien bestätigen, dass der Einsatz von Rennradschuhen in Verbindung mit einer verrutsch sicheren Verbindung zum Pedal tatsächlichen den Leistungsübergang von Körper zum Rad positive beeinflussen und höchstwahrscheinlich das Verletzungsrisiko verringern.

Das Hauptargument für Klicksysteme stammt jedoch noch aus der Zeit, als Radfahrer ihre Schuhe mit Haken und Riemen an die Pedale banden. Die Idee dahinter ist, eine „perfekte“ Kurbelbewegung zu erzeugen. Damit ist der sogenannte „runde Tritt“ gemeint bei, bei dem ein Bein nach unten drückt, während das andere gleichzeitig nach oben zieht.

Die meisten Radfahrer akzeptieren dies als eine Selbstverständlichkeit. Es gibt wahrscheinlich keinen Radfahrer, der den Rat nicht gehört hat, einen möglichst "runden Tritt" anzustreben. Und, das Klickpedal wird als die wesentliche Fahrradkomponente angesehen, die den Gelegenheitsradler oder Anfänger vom ambitionierten Fahrer und Profi unterscheidet.

Somit waren wir sehr überrascht, als wir auf mehrere Artikel und ein Video stießen, in dem es um den 'The Myth of The Upstroke'ging. Frei übersetzt „der Mythos runder Tritt“.

Wir erfuhren, dass der Moderator dieses Videos, ein Sportbiomechaniker und Berater des Olympischen Komitees der Vereinigten Staaten, Dr. Jeff Broker, seit den 1980er Jahren die Leistungskurven der Pedalbewegungen von mehr als 100 Spitzensportler hatte. Zu den Ergebnissen zählte, dass keiner dieser Elite- und Profiradfahrer, die er über zehn Jahre getestet hatte, hat einen nennenswerte Kraft in der Zug Phase erzielte.

Cyclist do not pull in cirles nor do they truly pull up in the upstroke

Er entwickelte ein frühes Kräfte Phasen Modell und nannte es 'cycling clock diagram.' Es wird heute noch verwendet, z.B. bei der Darstellung von Auswertungen der Powermeter Messungen, und es wird noch häufig in Veröffentlichungen zitiert. Es zeigt deutlich, dass es in der Erholungsphase (Recovery Phase) kein "Ziehen" gibt.

Cycling Clock Diagram, Pedal strike forces according to Dr. Jeff Broker

Er veröffentlichte die Ergebnisse seiner langjährigen Arbeit erstmals 1991 zusammen mit seinen Kollegen Robert Gregor und M. Ryan (The biomechanics of cycling). Sie erkannten, dass in der Aufwärtsbewegung des Pedals keine Zugkräfte entstehen und dass der gesamte Aspekt der Zug-Phase bzw. des runden Tritts ein Mythos ist. Das gab unserer Recherche eine völlig neue und unerwartete Richtung. Später fanden wir mehrere umfassende Studien und Veröffentlichungen, in denen seine Ergebnisse zitiert und bestätigt wurden, einschließlich Studien, in denen untersucht wurde, ob sich diese Ergebnisse beim Bergauffahren, ändern würden.

Diese Studien, die die Ergebnisse von Dr. Broker bestätigen, sind allerdings hochwissenschaftlich, und oft nur auf eine Handvoll Teilnehmer beschränkt. Das die meisten Studien Jahrzehnte alt sind wurden bei den Messungen noch Labormessgeräte verwendet, weil die Power Meter unserer Zeit noch nicht existierten. Hinzu kommt, dass die Interpretation der Labordaten oft schwierig ist.

Nun haben heutzutage moderne Power Meter Einzug in den Radsport genommen und es sind viele verschiedene Leistungsmesser und Softwareanwendungen verfügbar. 

So haben wir uns genauer angesehen, welche Ergebnisse moderne Leistungsmessungen liefern und wie sie angezeigt werden. Power Meter von Garmin, Pioneer und Favero sind nur einige der bei Radfahrern beliebten Produkte und sind mit Apps für Mobilgeräte und Websites ausgestattet, die die Ergebnisse anzeigen.

Wir haben zuerst online gesucht und Tausende von Ergebnissen gefunden, die von Einzelpersonen gepostet wurden. Aus Datenschutzgründen überlassen wir es allen Interessierten, diese privaten Ergebnisse zu durchsuchen und ziehen hier Beispiele von den Websites der Hersteller zu Rate.

Garmin Power Phase

Das Vector 3 Wattmess-Pedalsystem von Garmin wird mit der Garmin Connect App für Mobilgeräte und Websites geliefert. Die dazugehörige 'Cycling Dynamics' Analyse liefert eine ganze Reihe von Ergebnissen und visualisiert diese auf eine Weise, die leicht zu verstehen und zu interpretieren ist. Das Leistungsphasendiagramm wird hier Power Phase genannt und zeigt in welcher Phase der Pedalumdrehung Leistung. Deutlich gekennzeichnet sind hier die Leistungsspitze (3-Uhr Position) und das Fehlen von Leistung in der Aufwärtsbewegung (zwischen 6-Uhr und 12-Uhr Position). Letztere wird in dem Diagramm mit "Keine Leistung" gekennzeichnet.  

Pioneer Power Meter Analytics

 

Pioneer stellt kurbelbasierte Powermeter her, die mit der Cyclo-Sphere-Datenanalyse zusammenarbeiten. Dieser zeigt die Tretkraft ähnlich wie Garmin an, verwendet jedoch Vektoren, die Kraft und Richtung anzeigen. Interessanterweise ist dies den Tests von Dr. Broker vor fast vierzig Jahren sehr ähnlich. Die Grafik zeigt auch keine Kraft im Aufwärtshub, und das Fehlen davon ist auch in der Grafik daneben ersichtlich. (Update: Pioneer verkaufte seine verwandte Technologie an Shimano und stellte  Ende März 2020 den Vertrieb ein.)

 

Favero IAV Cycling Dynamics

Das Assioma Leistungsmesspedal von Favero verwendet die IAV Cycling Dynamics für die Analyse. Die Grafik für die Leistungsphase und die Spitzenphase, die im Leistungszyklus durch das rote Bogensegment symbolisiert wird, zeigt an, wo die Leistung beginnt und endet. Der grüne Bogen zeigt den Power Phase Peak, das Segment, in dem 50% der Gesamtleistung erzeugt werden. Die Rückholphase zwischen 6-Uhr und 12-Uhr Position ist auch hier mit den Worten "No Power" gekennzeichnet.

An diesem Punkt glauben wir, dass es fair ist zu sagen, dass der Mythos des „runden Tritt“ nicht nur von Wissenschaftlern Im Labor sondern auch von Felddaten von vieler tausender Radfahrern als solcher entlarvt wurde.

Wir sind sicherlich nicht die einzigen, die zu dieser Erkenntnis gekommen sind. Andy Pruitt schreibt in seinem Complete Medical Guide for Cyclists über die Biomechanik des Radfahrens 'The Best Cyclists Don't Produce Power When They Pull Up on the Backstroke.' 

Martin Blair, ein prominenter Bike Fitter und ehemaliger Rennrad-Champion, schreibt in bikeradar: 'Some power meters will show you where in your pedal stroke the power is. Even when trying, very little power is produced in the upstroke.' 

Kevin Curry, der Gründer von Gear & Grit, veröffentlichte auf seiner Website einen gut geschriebenen Artikel about the myth on his website summarizing 'Pedaling circles is a myth, and one that can do real harm to you.'

Phil Cavell von Cyclefit UK verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung mit Bike Fitting und kommt zu dem Schluss: 'That is to say that even they don't produce enough force at the pedal to offset the effect of gravity on their uphill-moving leg! '

Phils Aussage wurde bereits 1986 von Matt Ericson und seinen Kollegen bestätigt, die fanden: 'The active limb supplied the passive limb with some of the energy to lift it between approximately 195° and 360° crank angle '(p. 234).

Schließlich testeten die immer unterhaltsamen Präsentatoren des Global Cycling Network (GCN) bisher dreimal, und zwar in den Jahren 2014, 2017, und 2019, jeweils die Leistungserzeugung von flachen Pedalen im Vergleich zu Klickpedalen und stellten jedes Mal fest, dass beide Varianten sehr ähnliche Ergebnisse erzielen. 

Lasst uns noch kurz einen Blick auf Eriscons und spätere Erkenntnisse zu den beteiligten Muskelgruppen werfen. Die Kurbelumdrehung erzeugt Kraft durch Hüft- und Knieextension und -flexion. Während der Kraftphase kommt also eine Verlängerung, eine Streckung, zum Einsatz, die nach unten drückt, und die Flexion, eine Beugung wird verwendet, um das Pedal für den nächsten Abwärtstritt wieder an die Spitze des Zyklus zurückzubringen.

Gesäßmuskeln, Quads und Waden arbeiten hier zusammen, drücken nach unten und ziehen Hüftbeuger und Kniesehne nach oben. Wenn wir uns nur die Größe dieser Muskelgruppen ansehen, erkennen wir, dass die Streckmuskeln viel größer sind als die Beuger.

Das ist sinnvoll, da die funktionellen Bewegungen der Beine und die Bewegungen des täglichen Lebens alle mit der Extension zusammenhängen: Gehen, Laufen, Hocken und Heben erfordern das Strecken der Beine. Die einzige Zugbewegung im täglichen Leben besteht darin, das Bein für einen weiteren Schritt wieder anzuheben. Es muss nie mehr als sein Gewicht bewegen, wenn man das Gewicht der Schuhe außer Acht lässt.

Mike Schultz von Highland Training schrieb diesen Artikel 2015 im TrainingPeaks Coach Blog und dieser enthielt eine Grafik mit einer viel detaillierteren Aufschlüsselung der beteiligten Muskelgruppen basierend auf den Ergebnissen von Hug, and Dorel in 2009, und several earlier studies.  

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