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Trainingstagebuch

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Ich weiß ja nicht wie's Euch geht, bei mir jedenfalls spielt die Verwaltung meiner Trainingsdaten keine unbedeutende Rolle in Bezug auf meine Motivation. So endet eine Trainingseinheit noch nicht nach dem Wegräumen des Rennrades, sondern erst nach der Erfassung der Trainingsdaten am PC.

Dabei hab ich im Lauf der letzten Jahre die Verwaltung und Analyse meiner Trainingsdaten ständig verfeinert (und das werde ich auch in Zukunft wohl noch tun). Den aktuellen Stand möchte ich Euch hier ein wenig näher bringen.

Werkzeuge 

Folgende Werkzeuge benutze ich zur Verwaltung und Analyse meiner Trainingsdaten:

• Fahrradcomputer (Ciclomaster CM209)
• Pulsmesser (Phase3)
• Digitale topografische Karte (Top50 V3)
• Tabellenkalkulation (MS Excel)

Trainingsdaten 

Mit den oben genannten Werkzeugen ermittle ich folgende Daten:

• Trainingsstrecke s (CM209)
• Fahrzeit t (CM209)
• Höhenmeter h (Top50 V3): Diejenigen, die einen HAC4 oder ähnliche Gerätschaften benutzen, tun sich hier natürlich leicht. Da mir diese Geräte jedoch einfach zu teuer sind, ermittle ich die Höhendaten von Hand. Dazu benutze ich das elektronische Kartenwerk Top50 V3. Dieses beinhaltet topografische Karten im Maßstab 1:50000 bis 1:1000000 und ist für das gesamte Bundesgebiet erhältlich (für Österreich und die Schweiz gibt es kompatible Produkte). Zum einen kann man damit sehr schön Touren planen und archivieren und zum anderen kann man über Höhenprofile mit noch vertretbarem Aufwand die gefahrenen Höhenmeter ermitteln.
• Durchschnittspuls hf (Phase3)

Auswertung 

Neben dem subjektiven Gefühl über die derzeitige Form/Fitness ist es natürlich interessant, auch eine quantitative Aussage treffen zu können. Ein Wert, der dazu dienen kann, ist das Verhältnis aus der erbrachten (mechanischen) Leistung P und der Differenz aus dem Durchschnittspuls hf und dem Ruhepuls rp.

Fitness = P / (hf - rp)

Zur Ermittlung der erbrachten Leistung kommt nun ein wenig Physik (und Mathematik) ins Spiel. Außerdem müssen ein paar vereinfachende Annahmen getroffen werden. Zunächst gilt folgende Abhängigkeit zwischen der Leistung P und der Geschwindigkeit v (bei Windstille):

P = (c_r * m * g + k * m * g + p * c_w * A * v²) * v

mit den Parametern:

• Rollwiderstandsbeiwert c_r (0,004 Asphalt; 0,008 befestigter Weg)
• Gewicht m (in kg)
• Erdbeschleunigung g (9,81 m/s²)
• Steigung k
• Luftdichte p (1,226 kg/m³)
• Luftwiderstandsbeiwert c_w (0,5)
• Stirnfläche des angeströmten Objekts A (0,5)

Nun müssen noch die gefahrenen Höhenmeter h ins Spiel gebracht werden. Dabei treffe ich folgende Annahmen:

• das Startniveau ist gleich dem Zielniveau (z.B. Rundkurs)
• die durchschnittliche Steigung k beträgt 5% (das durchschnittliche Gefälle damit analog -5%)
• auf den Gefällstrecken wird keine Leistung erbracht ( P = 0, "einfach rollen lassen")

Die gesamte Strecke s teile ich nun in drei Abschnitte ein:

• s₀: Flachstück
• s₁: (Gesamt-)Anstieg
• s₂: (Gesamt-)Gefälle

Damit ergibt sich

P = (t₀ * P₀ + t₁ * P₁ + t₂ * P₂) / t

mit P₀, P₁ und P₂=0 die auf dem jeweiligen Abschnitt zu erbringenden Leistungen und t₀, t₁ und t₂ die dafür benötigten Zeiten.

Nun müssen noch die Geschwindigkeiten und die Fahrzeiten für die einzelnen Streckenabschnitte ermittelt werden. v₂ läßt sich aus der Abhängigkeit P₂ = 0 als Lösung der Formel zur Berechnung der Leistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit berechnen. Mit der Annahme, dass die Gesamtdurchschnittsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit auf dem Flachstück ist (ansonsten wird's richtig kompliziert), also v₀ = v = s / t, ergibt sich für v₁

v₁ = v / (2 - v/v₂).

Für die Teilstrecken gilt

s₀ = s - s₁ - s₂ = s - 2 * s₁ und

s₁ = s₂ = h * (1 + k²)^0,5 / k

und damit ergeben sich für die Fahrzeiten

t₀ = s₀ / v₀ = (s - 2 * s₁) / s * t,

t₁ = s₁ / v₁ und

t₂ = s₂ / v₂.

Beispielrechnung 

Hier nun ein Zahlenbeispiel, damit's ein wenig "griffiger" wird. Gegeben sind:

• Strecke: 100km
• Fahrzeit: 3h 20min
• Höhenmeter: 800m
• Durchschnittspuls: 140
• Ruhepuls: 48

Mit einem Gesamtgewicht von 78kg (Fahrer und Rennrad) und Standardwerten für die übrigen Parameter erhält man nun:

v₂ = 15,16 m/s = 54,6 km/h

v₀ = v = 8,333 m/s = 30 km/h

v₁ = 5,75 m/s = 20,7 km/h

s₁ = s2 = 16,4 km

s₀ = 67,2 km

t₀ = 8064 s = 2h 14min 24s

t₁ = 2852 s = 47min 32s

P₀ = 114,19 Watt

P₁ = 266,53 Watt

P₂ = 0 Watt

P = 140,12 Watt

Fitness = 140,12 / (140 - 48) = 1,52

Um ein besseres Gefühl für diesen Wert zu bekommen: Fährt man dieselbe Strecke 20 Minuten schneller, so liegt die Leistung bei 173,87 Watt. Bei einem Durchschnittspuls von 162 Schlägen würde sich dann ebenfalls ein Fitnesswert von 1,52 ergeben.

Schwachstellen 

Aufgrund der getroffenen Vereinfachungen hat dieses Modell natürlich einige Schwachstellen:

• Das Modell beschränkt sich auf Rundkurse, da angenommen wird, dass das Startniveau gleich dem Zielniveau ist.
• Um so steiler die Anstiege (bzw. die Gefällstrecken), um so ungenauer wird die Leistungsberechnung aufgrund der angenommenen durchschnittlichen Steigung von 5%.
• Die Windverhältnisse werden nicht berücksichtigt. Insbesondere bei starkem Seitenwind liegt die tatsächliche Leistung weit höher.

Wer trotzdem meint, die hier vorgestellte Methodik könnte etwas mehr Transparenz in die Trainingsanalyse bringen, kann sich zwecks weiterer Details gerne mit mir in Verbindung setzen.