Der Gravelreifen-Thread

Quelle? Berechnung?
Da hat er recht aber das kann man auch selber für sich herausfinden, wenn man im Unterricht aufgepasst hat ;-)

Physikalisch sind die Zusammenhänge eigentlich ganz einfach, da braucht man auch gar keine Messungen dazu.

Das ganze System, bestehend aus Rad mit Fahrer, wird translatorisch bewegt und zusätzlich wird der Laufradsatz in Rotation versetzt. Bergauf zählt, solange nicht gebremst wird, nur das Gesamtgewicht. Ein leichter Laufradsatz trägt beim Bergauffahren mit um 100g weniger Gewicht genau so zur Vereinfachung bei wie ein um 100g leichterer Rahmen oder 100g weniger Fettpolster beim Fahrer.

Beim Beschleunigen sieht das ganze anders aus. Zum einen muss das Gesamtsystem translatorisch in Bewegung gesetzt werden. Nach Newton widersetzt sich das Gesamtsystem der gewünschten Beschleunigung gemäß F = m*a und hält dagegen. Auch hier gilt: 100g weniger beim Laufradsatz bewirken das gleiche wie beim Rahmen oder Fahrer. Zusätzlich muss aber die Rotation betrachtet werden. Hier ist es das Massenträgheitsmoment des in Rotation zu bringenden Körpers, das ein sich der Beschleunigung entgegengesetzt orientiertes Drehmoment bewirkt: M = J * d_omega_dt. Wie groß ist nun das Massenträgheitsmoment des Laufradsatzes? Die Formel für einen Massenpunkt lautet J = m * r^2. Entscheidend ist also wegen des Quadrats die Masse, die weit vom Drehpunkt entfernt ist. Beim Vergleich zweier Laufradsätze bleibt dann am Ende als wesentlicher Punkt fast nur noch der Gewichtsunterschied zwischen Felge, Schlauch und Reifen übrig. Bei den Speichen wird es so viel nicht sein und über die ganze Länge der Speiche ist der Abstand zum Drehpunkt ja auch deutlich kleiner als bei Felge, Schlauch und Reifen.

Da die Geschwindigkeit des Rades und die Winkelgeschwindigkeit des Laufradsatzes proportional zueinander sind, kann man die translatorische und rotatorische Trägheit gleichermaßen auf die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung beziehen. Dabei kommt dann für die notwendige Kraft zum Beschleunigen sinngemäß folgendes heraus:
F = (m_gesamtsystem + m_Felge_Reifen_Schlauch) * Beschleunigung
Da die Masse von Felge, Reifen und Schlauch ja in der Masse des Gesamtsystems schon enthalten sind, tritt diese Masse offensichtlich doppelt in Erscheinung.

Dementsprechend kann man zur Aussage kommen: Spare ich am Laufradsatz Gewicht ein, hilft das beim Bergfahren nicht mehr als anderswo am Fahrrad (oder Fahrer). Beim Beschleunigen wirkt sich aber das eingesparte Gewicht an der Felge (+Schlauch+Reifen) doppelt aus. 100g Einsparung an der Felge haben also die gleiche Wirkung wie 200g am Rahmen.

"Doppelte Wirkung" klingt jetzt nach enorm viel, man muss aber die Kirche im Dorf lassen. Angenommen ich habe ein Gesamtgewicht von 80kg und beschleunige mein Rad mit 500W, dann habe ich nach 10s eine Geschwindigkeit von 39,95km/h und eine Wegstrecke von 78,65m hinter mich gebracht. Reduziere ich nun das Gewicht meines Laufradsatzes an der Felge um 200g, dann bin ich nach 10s um 0,1km/h schneller und habe 20cm mehr Wegstrecke hinter mich gebracht. Alles vereinfacht ohne Luftwiderstand gerechnet. Für einen Profi im Rennen vielleicht die entscheidenden 20cm, für einen Hobby-Fahrer völlig irrelevant und kaum bis gar nicht zu spüren.
..
Um es kurz zu machen: für mich ist das Gewicht der Reifen zweitrangig. Ich interessiere mich für das Gesamtsystem, bestehend AUCH aus Breite, Grip und Dämpfung. Denn auch dieser Effekt trägt dazu bei, dass man "Energie" im weitesten Sinne spart.
 
Da hat er recht aber das kann man auch selber für sich herausfinden, wenn man im Unterricht aufgepasst hat ;-)

Physikalisch sind die Zusammenhänge eigentlich ganz einfach, da braucht man auch gar keine Messungen dazu.

Das ganze System, bestehend aus Rad mit Fahrer, wird translatorisch bewegt und zusätzlich wird der Laufradsatz in Rotation versetzt. Bergauf zählt, solange nicht gebremst wird, nur das Gesamtgewicht. Ein leichter Laufradsatz trägt beim Bergauffahren mit um 100g weniger Gewicht genau so zur Vereinfachung bei wie ein um 100g leichterer Rahmen oder 100g weniger Fettpolster beim Fahrer.

Beim Beschleunigen sieht das ganze anders aus. Zum einen muss das Gesamtsystem translatorisch in Bewegung gesetzt werden. Nach Newton widersetzt sich das Gesamtsystem der gewünschten Beschleunigung gemäß F = m*a und hält dagegen. Auch hier gilt: 100g weniger beim Laufradsatz bewirken das gleiche wie beim Rahmen oder Fahrer. Zusätzlich muss aber die Rotation betrachtet werden. Hier ist es das Massenträgheitsmoment des in Rotation zu bringenden Körpers, das ein sich der Beschleunigung entgegengesetzt orientiertes Drehmoment bewirkt: M = J * d_omega_dt. Wie groß ist nun das Massenträgheitsmoment des Laufradsatzes? Die Formel für einen Massenpunkt lautet J = m * r^2. Entscheidend ist also wegen des Quadrats die Masse, die weit vom Drehpunkt entfernt ist. Beim Vergleich zweier Laufradsätze bleibt dann am Ende als wesentlicher Punkt fast nur noch der Gewichtsunterschied zwischen Felge, Schlauch und Reifen übrig. Bei den Speichen wird es so viel nicht sein und über die ganze Länge der Speiche ist der Abstand zum Drehpunkt ja auch deutlich kleiner als bei Felge, Schlauch und Reifen.

Da die Geschwindigkeit des Rades und die Winkelgeschwindigkeit des Laufradsatzes proportional zueinander sind, kann man die translatorische und rotatorische Trägheit gleichermaßen auf die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung beziehen. Dabei kommt dann für die notwendige Kraft zum Beschleunigen sinngemäß folgendes heraus:
F = (m_gesamtsystem + m_Felge_Reifen_Schlauch) * Beschleunigung
Da die Masse von Felge, Reifen und Schlauch ja in der Masse des Gesamtsystems schon enthalten sind, tritt diese Masse offensichtlich doppelt in Erscheinung.

Dementsprechend kann man zur Aussage kommen: Spare ich am Laufradsatz Gewicht ein, hilft das beim Bergfahren nicht mehr als anderswo am Fahrrad (oder Fahrer). Beim Beschleunigen wirkt sich aber das eingesparte Gewicht an der Felge (+Schlauch+Reifen) doppelt aus. 100g Einsparung an der Felge haben also die gleiche Wirkung wie 200g am Rahmen.

"Doppelte Wirkung" klingt jetzt nach enorm viel, man muss aber die Kirche im Dorf lassen. Angenommen ich habe ein Gesamtgewicht von 80kg und beschleunige mein Rad mit 500W, dann habe ich nach 10s eine Geschwindigkeit von 39,95km/h und eine Wegstrecke von 78,65m hinter mich gebracht. Reduziere ich nun das Gewicht meines Laufradsatzes an der Felge um 200g, dann bin ich nach 10s um 0,1km/h schneller und habe 20cm mehr Wegstrecke hinter mich gebracht. Alles vereinfacht ohne Luftwiderstand gerechnet. Für einen Profi im Rennen vielleicht die entscheidenden 20cm, für einen Hobby-Fahrer völlig irrelevant und kaum bis gar nicht zu spüren.
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Um es kurz zu machen: für mich ist das Gewicht der Reifen zweitrangig. Ich interessiere mich für das Gesamtsystem, bestehend AUCH aus Breite, Grip und Dämpfung. Denn auch dieser Effekt trägt dazu bei, dass man "Energie" im weitesten Sinne spart.
Die Frage ist, ob ein solch einfaches Modell das Problem ausreichend genau beschreibt, da zB von einen konstanten Krafteinleitung bzw. Beschleunigung ausgegangen wird...dies dürfte vll in der Ebene noch als vereinfachter Ansatz möglich sein, aber im Berg, sind die wenigsten mit einem "runden Tritt" unterwegs...

Und die Frage ist, ob nicht jeder tritt, gerade Berg hoch, eine ich nenn es mal Microbeschleunigung ist...

Sicherlich kann man das ein stückweit mit hohen Frequenzen kompensieren, aber die wenigsten fahren Berg hoch zB mit einer hohen Frequenz, sprich > 100 1/min...

Eine Messung mit einem hinreichend genauen Messsystem dürfte bessere Ergebnisse liefern.
 
Ich glaube, Beloki hat mal auf einem Anstieg in den Pyrenäen von seinem 28er auf ein 571er RR gewechselt. Sollte berghoch effizienter sein wegen der weniger trägen Laufräder.

Da zu der Zeit aber vieles sehr unwissenschaftlich betrieben wurde, kann das auch ein Kopfgeburt von seinem sportlichen Leiter oder jemand anderem gewesen sein.
 
Die Frage ist, ob ein solch einfaches Modell das Problem ausreichend genau beschreibt, da zB von einen konstanten Krafteinleitung bzw. Beschleunigung ausgegangen wird...dies dürfte vll in der Ebene noch als vereinfachter Ansatz möglich sein, aber im Berg, sind die wenigsten mit einem "runden Tritt" unterwegs...

Und die Frage ist, ob nicht jeder tritt, gerade Berg hoch, eine ich nenn es mal Microbeschleunigung ist...

Sicherlich kann man das ein stückweit mit hohen Frequenzen kompensieren, aber die wenigsten fahren Berg hoch zB mit einer hohen Frequenz, sprich > 100 1/min...

Eine Messung mit einem hinreichend genauen Messsystem dürfte bessere Ergebnisse liefern.
Die Frage stellt sich nicht...Du hast "einfach" nach "Quelle? Berechnung" gefragt und ein "einfaches" Beispiel auf Basis eines Modells bekommen, was Dir eigentlich aufzeigen sollte, wie unerheblich die Unterschiede sind.

Wenn Du es konkreter willst, musst Du dezidierter formulieren oder/und eine (Gegen-)Rechnung aufmachen, die die aus meiner Meinung nach unerheblichen "Mikrobeschleunigungen" inkludiert (Teilstrecken).
..
Ein Messsystem wie das von SRM z.B. war nicht die Frage und kann sicherlich hier den Unterschied genau messen aber das ist ebenso Schwankungen ausgeliefert. Dazu kommt, dass das auch wieder Mehrgewicht wäre und das alles völlig ad absurdum macht.
 
Mir fehlen die physikalischen Grundlagen für ein komplexes Model, mein Baugefühl sagt mir nur, dass ein so einfaches Model unzureichend für eine allgemeingültige Aussage.

Mal zwei extreme betrachtet:
  • flache Steigung, vll 4 % mit 90er Trifffrequenz => da könnte das durchaus passen
  • Steiler Anstieg, vll 15 %, 40er Trittfrequenz im Wiegetritt ("gewürge") => da passt es imho nicht, weil genau da "ständig eine deutliche "Bremsung" erfolgt

@Sven_Kiel : kannst Du eine solches Model aufstellen?

@quaelnix : siehe Beispiel zwei ohne "aktive" Bremsung, man wird Berg hoch neben Luftwiederstand, Rollwiederstand auch ständig durch die Schwerkraft gebremst

Aus Komplexität heraus wäre es daher Interessant, ob das mal jemand real, denke mir einem Profi-SRM könnte das gehen, gemessen hat.
 
Bei 500W merkt man dann 100-150g x2 bei den Reifen wohl wirklich nicht. :ka:
Ich kann das laut Zwift etwa 5s halten.
Und noch mal wiederholen: je weniger absolute Leistung man bringt, desto stärker merkt man sowas.
Ich hab 600g am Laufradsatz eingespart und aus einer schwerfälligen Ente eine Rakete gemacht.
 
Mir fehlen die physikalischen Grundlagen für ein komplexes Model, mein Baugefühl sagt mir nur, dass ein so einfaches Model unzureichend für eine allgemeingültige Aussage.

Mal zwei extreme betrachtet:
  • flache Steigung, vll 4 % mit 90er Trifffrequenz => da könnte das durchaus passen
  • Steiler Anstieg, vll 15 %, 40er Trittfrequenz im Wiegetritt ("gewürge") => da passt es imho nicht, weil genau da "ständig eine deutliche "Bremsung" erfolgt

@Sven_Kiel : kannst Du eine solches Model aufstellen?
Wie solch ich Dir was vermitteln auf Basis physikalischer Grundlagen, die zwei Steigungen x und y mit Strecke beinhaltet, wenn Dir da das Verständnis fehlt und Du lieber auf Dein Bauchgefühl hörst?

Ganz im Ernst...wir reden hier/ich beziehe mich auf Deine Reaktion oben von "100g Einsparung am Rad"...das ist nicht viel und im minimal messbaren Bereich. Mach Dir einfach mal die Mühe - wenn Du es eher praktischer magst - und leih Dir einen leichteren Laufradsatz aus, fahr zweimal die Teststrecke mit (LRS 1) und (LRS 2 mit -100g), welche eine flache und steile Steigung beinhaltet im ausgeruhten Zustand, bei gleichen Wind und Wetterbedingungen.

Das Ergebnis könnte dann für Dich vielleicht aussagekräftiger sein....ist nicht bös gemeint aber my 2 cents.
 
Wie solch ich Dir was vermitteln auf Basis physikalischer Grundlagen, die zwei Steigungen x und y mit Strecke beinhaltet, wenn Dir da das Verständnis fehlt und Du lieber auf Dein Bauchgefühl hörst?
Ich kann die Berechnungen nachvollziehen, aber mir nicht selber Modelle entwickeln, unterschiedliche Dinge...und es ist mehr als ein Bauchgefühl, dass das vereinfachte Modell "zu einfach" ist...so viel Verständnis habe ich von dem Thema...

Im Endeffekt linearisierst Du einen nicht linearen Sachverhalt...immer noch vereinfacht dürfte es ausgehend von der Pedalumdrehung die Krafteinleitung eher einer Schwingung gleichen, die sich ausgehend von Frequenz und Intensität bewegt...

Bei dem Versuchasaufbau gibt es noch viele weiteren Variablen, das ergibt nur wirklich Sinn mit einer vernünftigen Leistungsmessung...

Egal, weiter...ihr habt recht...
 
Jean-Paul Ballard schrieb:
Wir haben gesehen, dass die reine isolierte Trägheit - der Effekt des rotierenden Gewichts - auf dieser Strecke nur 0,7 Sekunden über ein einstündiges Rennen beträgt.
-> Why Rotating Weight Doesn't Matter On Your Road Bike | GCN Tech Debunk A Common Cycling Myth
ohne "aktive" Bremsung, man wird Berg hoch neben Luftwiederstand, Rollwiederstand auch ständig durch die Schwerkraft gebremst
Edit: Schon, aber dabei wird ja die Energie, die man vorher reingesteckt hat, salopp gesagt rückgeführt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Edit: Schon, aber dabei wird ja die Energie, die man vorher reingesteckt hat, salopp gesagt rückgeführt.
Das heißt, wenn ich nicht mehr trete und dadurch stoppe, wird die Energie in meinem System gespeichert? Ich habe einfach eine höhere potentielle Energie durch mehr Höhe. Die hilft mir aber beim anfahren/beschleunigen nach oben nichts.

Im Gegensatz zum flach fahren ist das fahren am Berg weniger gleichmäßig, je steiler um so näher einer "pulsenden" Bewegung. Und es muss dadurch mehr beschleunigt werden. Wie viel der Effekt ausmacht weiß ich nicht. Mehr als im flachen, wahrscheinlich trotzdem wenig.

Beim flach fahren habe ich die stärkste prozentuale Beschleunigung beim losfahren. Dadurch fühlt sich ein leichtes Rad mit leichten Laufrädern sehr agil an. Beim fahren spüre ich die leichten Reifen vor allem in der agileren Lenkung. Das macht nicht schneller.
 
Zuletzt bearbeitet:
Und die Theorie sagt auch, dass die schwereren Räder als schwungspeicher dienen, man rollt also länger. Und da man nicht so schnell beschleunigt, hat man eher weniger Widerstände. Also machen schwereren laufräder effizienter:)

Aber wehe man langt die bremse an, dann ist die Theorie hinfällig, bremsen wollen wir aber nicht, haben ja eh genug erderwärmung;)
 
@schnellejugend, nein, es geht darum, dass die Energie, die man für die Beschleunigung der Laufräder aufgewendet hat, nur dann nutzlos verbraten wird, wenn man die Bremse zieht und nicht dann, wenn das Rad langsamer wird, weil man ohne zu treten entgegen der Hangabtriebskraft bergaufwärts rollt.
 
Meine Bitte dann auch. Ist mal interessanter als die 1000ste Seite wie geil die tufos und pathfinder doch Rollen :cool:
Tufo Speedero, Thundero oder Swampero?
Aber Du hast schon Recht....über die Reifen ist alles gesagt und auch ich sitze oft schmunzelnd vorm PC wenn ich lese, wie wissenschaftlich sich über die Reifen ausgetauscht wird. Man könnte meinen es geht nur um Pokale bei den Gravelfahrten von den Mitstreitern hier.
 
Pathfinder Pro oder S-Works? Soviel Zeit muss sein!
Es kann nur einen geben.... naja zumindest ist sich einer hier sicher...

Tufo Speedero, Thundero oder Swampero?
Ich dachte alle??

Aber spass beiseite. Der Austausch ist ja richtig. Aber hier ist ja wirklich nur noch von den 2 Herstellern die Rede. Da ist wirklich alles gesagt. Und meine Physikalischen und Mathematischen Kenntnisse halten sich in Grenzen. Ich hab keine Ahnung wer da oben recht hat. Aber ich will auch endlich mal wissen was dran ist am "Gewicht". Ist einfach mal netter Input.
 
stimmt schon, die Diskussion ist müssig....

aber...dann mal was anderes: war Wolfpack Gravel Speed schon in 40mm bei jemandem drauf?
https://wolfpack-tires.com/produkt/gravel-speed/Wird wohl mein nächsten Reifen.
.
Der Race in 29x2,25 läuft schon lange sehr zuverlässig und pannenfrei bei mir auf dem MTB. Entwickelt werden die Reifen übrigens vom Ex-Schwalbe-Spezi-Conti-Chef-Entwickler Wolfgang Arenz...
 
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