Technik und Physik beim Biken
Aktualisiert am 22.11.2021 in Sport
Text: Philipp Gruber
Stell dir vor, du fährst mit deinem Bike einen steilen Trail im Wald hinunter und musst plötzlich bremsen. Was tust du, um die Geschwindigkeit zu verringern und nicht zu stürzen? Was läuft dabei physikalisch ab?
„Eine Grundregel beim Bremsen lautet: Der Körperschwerpunkt muss tiefer und nach hinten verlagert werden“, erklärt der Experte Thomas Haid. „Das Zurücklehnen vergrößert den Hebel, der dich am Boden hält, das Tiefergehen verringert den Hebel, der sich vorne über die Lenkstange kippen lässt.“
Schwerpunktverlagern ist ein zentrales Thema auf zwei Rädern. Die Fähigkeit, die Balance zu halten, macht Radfahren überhaupt erst möglich.
„Ein gewisses Gleichgewicht benötige ich beim Biken so gut wie immer. Es ist immer ein leichtes Lenken bzw. eine leichte Gewichtsverlagerung dabei, um die Bodenunebenheiten, Seitenwind usw. auszugleichen“, erklärt der Sportwissenschaftler Peter Leo.
Aber auch eine solide Grundkondition und ein gutes Orientierungsvermögen sind Grundvoraussetzungen für das Biken.
Warum, schauen wir uns jetzt im Detail an.
Die verdammte Schwerkraft
Kraft braucht es, um das Bike zum Fahren zu bringen, vor allem beim Bergauffahren, „da hier zusätzlich zur Luft- und Rollreibung auch noch die Hangabtriebskraft wirkt“, erklärt Leo. Der Schwerkraft haben wir es zu verdanken, dass sich das Rad mit uns nach unten bewegen will. Wir wollen aber hinauf und müssen der Hangabtriebskraft vermehrt Leistung entgegensetzen. Noch dazu steigt die Hangabtriebskraft mit zunehmendem Neigungswinkel. Bei einem Neigungswinkel von 90 Grad (= senkrechtes Gelände) ist die Hangabtriebskraft maximal, sie ist dann gleichzusetzen mit der Gewichtskraft des Körpers.
Dieses Mehr an Leistung, die wir für das Bergauffahren benötigen, wird in Watt gemessen. „Um eine Steigung von 4 bis 7 Prozent zu bewältigen, brauche ich eine relative Leistung von 2 bis 3 Watt pro Kilogramm von meinem Körpergewicht.“ Zum Vergleich: Ein Profisportler kommt auf ein Maximum von etwa 6 Watt pro Kilogramm. Was man noch berücksichtigen muss: Um ein höheres Gewicht bergauf zu bewegen, benötige ich mehr Leistung, als für ein geringeres Gewicht nötig ist. Die erforderliche Leistung ist daher immer abhängig von der Hangneigung und vom Gesamtgewicht von Bike und Fahrer.
Vorausschauend fahren
Warum ist eigentlich das Orientierungsvermögen so wichtig, wenn ich auf einem ausgeprägten, gut einsichtigen Trail unterwegs bin? “Ich muss vorausschauend fahren, ich muss die Strecke möglichst gut einsehen und die Schwierigkeit abschätzen können”, meint Leo. “Die Blickführung ist ein wichtiger Aspekt. Wir kennen das auch vom Autofahren. Ich fahre dorthin, wo das Auge hinsieht. Beim Kurvenfahren sollte ich zum Beispiel immer zum Kurvenausgang oder zur nächsten Kurve schauen, dann fahre ich in der idealen Linie.”
Gewicht verlagern in den Kurven
Vorausschauendes Fahren ist wichtig, muss aber mit der richtigen Kurventechnik kombiniert werden. “Je stärker ich mich zur Kurveninnenseite lehne, desto engere Kurven kann ich fahren”, erklärt der Profi. „Dazu muss der Oberkörper entsprechend verlagert werden. Bei der Gewichtsverlagerung nach innen nimmt die Rollreibung zu. Dadurch wird eine bessere Bodenhaftung erzielt und ich vermeide damit, dass mich die Fliehkraft aus der Kurve zieht“.
“Mit dieser Technik kann das Rad in die Kurve gelegt werden, der Lenkeinschlag wird hingegen minimiert.
Mit zunehmender Geschwindigkeit kommt die Zentrifugalkraft (auch Fliehkraft genannt) ins Spiel. “Sie ist dafür verantwortlich, dass du in einer Kurve nach außen gedrückt wirst”, so Leo. Diesem Druck nach außen muss man als Fahrer etwas dagegenhalten. Man lehnt sich in die Kurve, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. “Je höher die Geschwindigkeit ist, desto höher ist die Fliehkraft und desto mehr muss ich den Körperschwerpunkt nach innen verlagern”.
Bremsen im richtigen Verhältnis
Wir alle kennen das: Wird das Hinterrad zu stark abgebremst, blockiert es. Die Folge: Der Reifen rollt nicht mehr über den Boden, er beginnt zu rutschen. Ist dieser Vorgang erst einmal ausgelöst, lässt sich das Bike nur noch schwer unter Kontrolle bringen, da die Rollreibung der Reifen nicht mehr gegeben ist. “Die Bremse sollte daher nur so stark betätigt werden, dass das Rad nicht blockiert”, gibt Leo zu bedenken.
Wird hingegen das Vorderrad zu stark abgebremst, riskiert an einen Überschlag, der der Trägheit der Masse, geschuldet ist. Der Reifen bleibt (fast) am Fleck, aber der Körper wird nicht abgebremst und macht sich auf den Weg über die Lenkstange. Das will niemand ausprobieren. Daher kann man sich die Faustregel merken: “Zeitgleich bremsen, ungefähr im Verhältnis 70:30 (vorne:hinten)”, empfiehlt der Experte.
Innerhalb von Kurven sollte nicht gebremst werden, da das Bremsen zu einem Reibungsverlust führt und die Folge davon ist: Das Bike gerät ins Schleudern. Muss die Geschwindigkeit für das Kurvenfahren verringert werden, sollte dies immer vor der Einfahrt in die Kurve erfolgen.
Das Rad auf der Stelle balancieren.
Vor allem wenn es bei Fahrten in Gruppe einen Stau gibt, aber auch vor Hindernissen, kann man die Technik des Balancierens auf der Stelle gut gebrauchen. Dabei ist es wichtig, die Füße waagrecht auf die Pedale zu stellen. Der Lenker wird auf eine Seite eingeschlagen und der Körperschwerpunkt auf die andere verlagert. Ähnlich wie beim Tauziehen, bei dem beide Mannschaften gleich stark an einem Tau ziehen, sollte eine Spannung aufgebaut werden. Das erreicht man durch leichtes Treten auf das vordere Pedal und gleichzeitiges leichtes Bremsen.
“Ein kompletter Stillstand ist kaum möglich, irgendein Ausgleich des Körperschwerpunkts muss beim Balancieren immer stattfinden. Je langsamer und ruhiger diese Ausgleichsbewegungen ausgeführt werden, umso stabiler kann das Bike in der Ruheposition gehalten werden. Zu große oder ruckartige Bewegungen bringen euch aus dem Gleichgewicht”, so Leos Tipp.
Die Schwerkraft überlisten beim Bunny Hop
Beim Bunny Hop will ich mein Bike in die Luft bekommen, ich muss also die Schwerkraft überwinden. „Um die Gravitation zu überlisten, verlagere ich zuerst meinen Körperschwerpunkt nach unten und ziehe danach Arme und Beine gleichzeitig nach oben. Durch diesen Impuls werden hebt das Rad vom Boden ab, ehe die Gravitation wieder die Oberhand bekommt und das Rad auf den Boden zurückholt.“ Das klingt einfach, ist aber doch ein komplexer Bewegungslauf, der geübt werden muss, so wie das Bremsen, das Gleichgewicht halten oder das Kurvenfahren.
Und neben allen physikalischen Gesetzen, die wir beim Biken berücksichtigen müssen, ist das Gefühl für die Bewegungsabläufe ein entscheidender Faktor.
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