:Cheese: :Cheese: :Cheese:

Ich habe heute mal wieder getestet. Diesmal ist mein Lambda 88 mm Hochprofil gegen meine Corima Scheibe angetreten. Es war super windig und der Wind pustete diagonal zur Fahrtrichtung. Hierdurch haben sich verschiedene Yaw Winkel für den Hin- und den Rückweg ergeben. Im Mittel hatte ich bei Gegenwind einen Yaw Winkel von ca. 15° und bei Rückenwind von ca. 10°. Bei einzelnen Böen waren die Winkel deutlich größer und damit auch sicher in dem Bereich, in dem die Strömung komplett abgerissen ist. Insgesamt waren das aber Bedingungen, bei denen eine Scheibe maximale Vorteile zeigen sollte.

Ich habe mein übliches Testprotokoll abgefahren, bei dem ich 6x 2 Km pro Setup fahre und dann das Rad umbaue. Run 1, 3 und 5 waren mit Gegenwind, höherem Yaw Winkel und leicht bergauf, Run 2, 4 und 6 waren mit Rückenwind, kleinerem Yaw Winkel und leicht bergab.

Es zeigt sich insgesamt das Bild, dass 15° Yaw Winkel schneller sind als 10° und dass die Scheibe schneller ist als das Hochprofil. Heute waren alle Fahrten bei 285 Watt.
Rechnerisch komme ich für die Scheibe auf einen Vorteil von 8 Watt.

Danke, sehr interessant. :Blumen:

Ist die Corima-Scheibe so ein flaches Modell mit parallelen Seitenwänden, oder hat sie eine Linsenform?

Es ist ein altes Modell. 22,6 mm breit, Schlauchreifen und parallele Seiten.

Und Du misst ja den Gesamtwiderstand. Der Rollvorteil des Clincher 88ers dürfte einen Teil des Aerovorteils der Scheibe noch gefressen haben?!

Sehr stabile Messerwerte!

Ich glaube nicht, dass der Rollvorteil so groß ist. Ich habe die Scheibe 2x gegen eine Clincher Scheibe getestet und bin immer bei +- 1,5 Watt gelandet. An einem Tag + 1,5 Watt, am anderen Tag -1,5.
Auf der Teststrecke habe ich wirklich perfekten Asphalt und ich fahre die Schlauchreifen Scheibe bei 11 Bar. Vielleicht ist dieser Untergrund perfekt für die schmale Scheibe?

Am Samstag darf ich Hein mal zu so einer session begleiten. Mal schauen ob wir durch die doppelte Datenmenge zusätzliche Erkenntnisse erlangen. Die Einrichtung und Kopplung der Hard- und Software allerdings... da muss man schon Spass dran haben. Bissl was an Helmen und Laufrädern und Anzügen hat sich ja angesammelt. Mal sehen was wir am Ende alles reinbekommen.

Ich bin gespannt:Blumen:

Wie angekündigt haben der Captain und ich gestern gemeinsame Aero-Tests gemacht. Leider konnten wir nicht auf meiner üblichen Strecke testen. Samstags ist im Industriegebiet noch zu viel Verkehr. Sobald ein 40tonner nur in die Nähe kommt, kann man die CdA Messungen vergessen. Also mussten wir uns eine ruhige Landstraße suchen.
Die Landstraße war leider nicht so ruhig wie erhofft, aber die Tests waren doch sehr aufschlussreich. Der Captain war auf einem RR unterwegs und ich hatte mein neues TT dabei.

Erkenntnis 1: Turbulenzen machen langsam.

In der ersten Serie ist der Captain mit 55mm Laufrädern und ich mit 80mm Laufrädern gefahren. Leider hatten wir in dieser Serie am meisten Verkehr. In der Hälfte der Testläufe haben uns Autos überholt. Die Testläufe mit den überholenden Autos waren in der Auswertung auch die Testläufe mit dem schlechtesten CdA Wert.

Für die zweite Serie haben wir die Vorderräder getauscht. Ich bin mit dem 55er gefahren und der Captain mit dem 80er. Bei uns beiden ist in der zweiten Serie der CdA Wert runter gegangen. Aber bei keinem von uns war die Reduktion signifikant.
Es wäre möglich, dass das TT mit dem 55er besser zurecht kommt und das RR mit dem 80er. Es könnte aber auch sein, dass es keinen Unterschied zwischen den beiden Laufrädern gibt und die gemessenen Unterschiede nur auf die überholenden Autos zurückzuführen sind.

Erkenntnis 2: ein TT Anzug macht schnell

Für die dritte Serie hat der Captain sein langes Trikot gegen einen TT Anzug getauscht. Das Trikot passte schon recht gut, hatte aber doch ein paar Falten geworfen. Der TT Anzug lag dagegen ohne Falten an. Der gemessene Unterschied zwischen diesen beiden Varianten war recht dramatisch. Der TT Anzug war ca. 15-20 Watt schneller als das enge Trikot.
Für eine vierte Serie hat der Captain noch den Helm getauscht. Auch dieser Wechsel hatte einen überraschend dramatischen Effekt. In der Berechnung war der zweite Helm ca. 10 Watt schneller als der erste Helm.

Insgesamt waren die berechneten CdA Gewinne so groß, dass wir sie kaum glauben wollten. Aber heute sind wir noch eine Tempo-Runde gefahren, bei der der Captain die ganze Zeit geführt hatte. Das Verhältnis von Watt zu Geschwindigkeit passt zu den Berechnungen von gestern.

Ich hatte für meine dritte Serie meinen Bell-Javelin Helm gegen einen Abus-Gamechanger Aero-Straßenhelm getauscht. Der TT Helm war bei mir 5 Watt schneller als der Aero-Straßenhelm.

Wie immer sind die genauen Ergebnisse mit Vorsicht zu genießen aber die grundsätzliche Tendenz halte ich schon für glaubhaft. Die Effekte waren so groß, dass in der Realität ein Geschwindigkeitszuwachs von deutlich über einem Kmh zu erwarten ist. Und heute waren wir ne ganze Ecke schneller unterwegs als geplant. Dabei hat der Captain nicht mehr Watt getreten als angekündigt.

Passend zur ersten Erkenntnis des letzten Aero Tests habe ich grade ein Conference Paper gefunden, dass sich mit Turbulenzen bei geringen Windgeschwindigkeiten befasst.
https://www.researchgate.net/publica...CE_OF_AIRFOILS
In der Untersuchung wurden zwei Haupterkenntnisse gewonnen:
1) der CdA Wert steigt mit der Stärke der Turbulenzen.
2) in turbulenten Umgebungen kommt es erst später zu einem Strömungsabriss.
Die erste Aussage passt prima zu so ziemlich allen Erfahrungen die ich im Feld gemacht habe, sei es bei Aero-Tests oder bei anderen Trainingsausfahrten. Die Konsequenzen der zweiten Aussage kann ich noch nicht sinnvoll einschätzen.

Unter Berücksichtigung einer Wirkung auf den CdA Wert werden dann auch die Pacing Vorschläge bei Rücken- und Gegenwind interessant. So weit ich weiß wurden sie an Modellen entwickelt, die einen gemeinsamen CdA Wert für beide Richtungen annehmen. Wenn der CdA Wert bei Rückenwind aber geringer als bei Gegenwind ist, spricht nicht mehr viel dagegen, in beide Richtungen mit der gleichen Intensität zu fahren. Je nach Stärke der Änderung könnte sogar die gegenteilige Strategie sinnvoll sein, grade bei Rückenwind stärker in die Pedale zu treten.

Ich lese hier immer gerne mit, weil ich auch mal Ansatzweise daran gedacht habe mir einen Aeropod zu zulegen. Nach dem Motto: Das Leistungsvermögen ist beschränkt und dann muss es der CDA Wert halt richten:Cheese:

Zum Punkt 2 denke ich mir, dass die im Labor/Windkanal bei Laminarer Anströmung ermittelten Werte leider nicht vollständig auf Real World Bedingungen übertragen werden können. Und je windiger es ist, desto ungünstiger wird der CDA Wert.

Der besondere Trick im verlinkten Paper besteht ja grade darin, dass sie keine laminare Strömung erzeugt haben. Vor dem getesteten Flügel wurden verschiedene Gitter in den Luftstrom gesetzt, so dass am Flügel eine turbulente Strömung ankam. Durch die Dicke und den Abstand der Gitterstäbe und haben sie unterschiedlich starke Turbulenzen erzeugt.
Am Flügel wurden zwei Effekte beobachtet: a) je turbulenter die Strömung, desto höher der CdA Wert und b) je turbulenter die Strömung, desto höher der Anstellwinkel, bis die Strömung abreißt.
In der Realität müsste das bedeuten, dass die schönen Kurven zu Yaw-Winkeln und drag/lift bei Aero Laufrädern noch steilere Yaw-Winkel aushalten als im Windkanal. Bisher dachte ich, dass die Strömung bei turbulenten Umgebungen früher abreißt. Es kann aber auch sein, dass sich drehende Objekte anders verhalten als still stehende Flügel. Ich würde wirklich gerne eine Versuchsreihe aus dem Windkanal mit Laufrädern und turbulenten Strömungen sehen.
Ich bin mir auch noch nicht sicher, welche Konsequenzen für Rücken- und Gegenwind zu erwarten sind. Die Amplitude der Turbulenzen quer zur Fahrtrichtung sollte bei beiden Windbedingungen gleich sein.
Aber die Frequenz kann sich recht massiv unterscheiden. Welcher Teil ist wie stark für die CdA Änderungen relevant?

Dazu würde passen, dass einige Laufradhersteller versuchen, Turbulenzen an der Felge zu erzeugen. Durch Rillen an den Felgenflanken, oder wie Zipp mit dem Sawtooth-Profil.

Das ist ja auch der Conti 4000 Effekt. Durch das Profil entstehen Mikro-Turbolenzen an der Reifenflanke und die Strömung reisst erst später an der Felge ab

Wenn ich mich richtig erinnere, entspricht die Erklärung des Conti 4000 Effektes nicht dem Effekt, den in der o. g. Studie gefunden wurde. Wie von dr_big richtig beschrieben, sollen an der Reifenflanke Mikro-Turbulenzen entstehen. Diese Mikro-Turbulenzen sind allerdings nur eine wenige mm breite Zwischenschicht, die dafür sorgt, dass eine umgebende laminare Strömung erst später abreißt. In der Studie von Yap et al. wurde der Lift eines Flügels bei geringer Windgeschwindigkeit, turbulenter Strömung und verschiedenen Anstellwinkeln gemessen. Dabei wurde gefunden, dass man den Flügel in turbulenter Strömung weiter anstellen kann, bis die Strömung abreißt. Ich sehe noch nicht, wo hier eine turbulente Bindungsschicht entstehen könnte, die eine umgebende laminare Strömung an sich zieht.

In den letzten Wochen habe ich recht wenig getestet aber dafür viel gerechnet und modelliert. Für die Modellierungen musste ich einen großen Teil meiner Auswertungen in C++ neu schreiben, damit sie schnell genug laufen. Wer sich mit Programmiersprachen auskennt, kann sich vorstellen wie nervig diese Arbeit war - zumal ich C++ in den letzten 10 Jahren nicht mehr angefasst hatte...
So nervig es auch war, es hat sich gelohnt. Durch die Modellierungen konnte ich viele Fragen beantworten und wurde auf Probleme gestoßen, die ich vorher als nicht so gravierend eingeschätzt hätte. Diese Probleme führen auch dazu, dass ich ein paar meiner alten Analysen nicht mehr glaube. Grundsätzlich lassen sich für alle Probleme Korrekturen finden. Allerdings gelingt das nicht immer mit den Daten aus einem Test-Tag.
Aber mal der Reihe nach:
1) Eine exakte Höhenkarte der Teststrecke ist nach Geschwindigkeit und Watt der wichtigste Faktor bei der Berechnung des CdA Wertes. Auch flache Strecken haben immer wieder kleine Steigungen, die ein paar Watt schlucken. Wenn man nur die barometrische Höhe kennt, dann gehen diese Wellen unter. Die verlorene Geschwindigkeit wird dem CdA Wert zugeordnet.
2) Ein Sensor-Lag führt zu systematischen Fehlern, die sich nicht über die Zeit ausmitteln. Wenn z. B. die gemessenen Watt nicht exakt zeitsynchron mit der Höhenkarte laufen, dann wird ein falscher CdA Wert berechnet. Fährt man über eine kleine Welle, dann ist man am Beginn der Welle schneller, verliert dann etwas Geschwindigkeit und baut auf dem Bergabstück wieder Geschwindigkeit auf. Da man unterschiedlich lange auf den bergauf und bergab Teilstücken ist, bekommen die Teilstücke bei einer zeitbasierten Rechnung ein unterschiedliches Gewicht. Zusammen mit einer nicht zeitsynchronen Zuordnung der Watt-Werte führt jede kleine Welle zu einem verzerrten CdA-Wert. Längere Strecken mit mehr Wellen verfestigen diesen Fehler nur. Er wird nicht ausgeglichen.
3) GPS-Daten haben bei mir den größten Zeitversatz. Wenn man die Teststrecke anhand der GPS-Koordinaten bestimmen will, dann sind die "out" und "back" Abschnitte bei meinen Messungen im Mittel um 8 Sekunden zu einander verschoben. Im Mittel läuft mein GPS z. B. 4 Sekunden hinter meiner Lap-Taste. Wenn man dann in jede Richtung einen Versatz von 4 Sekunden zum "wahren" Punkt hat, sind die out und back Strecken sogar um 8 Sekunden zueinander verschoben.

Die ausreichend exakte Höhenkarte ist momentan meine größte Baustelle. Auch wenn ich alle statistischen Tricks anwende, die mir eingefallen sind, gefällt mir meine Lösung noch nicht. Bei meinem letzten Test mit dem Cptn hatten wir beide zur gleichen Zeit auf der gleichen Strecke unseren AP kalibriert und sind danach die gleiche Teststrecke gefahren. Eine einfache Strecke war ca. 1,5 Km lang. Wenn ich meine Daten auswerte, dann finde ich zwischen der höchsten und der tiefsten Stelle einen Höhenunterschied von 4,7 Metern. Wenn ich die Daten vom Cptn mit dem gleichen Skript auswerte, dann finde ich nur 3,2 Meter Höhenunterschied. Das klingt jetzt nach keinem großen Problem, aber in Verbindung mit dem Streckenprofil entspricht das einem Unterschied von ca. 10 Watt (bei 40 Kmh) pro Richtung. Der Fehler mittelt sich zwar einigermaßen aus, wenn man in beide Richtungen fährt, aber nach der Erfahrung mit dem Sensor-Lag bin ich mir nicht sicher, wie weit sich dieser Fehler ausmittelt.
Wenn ich auf einer Strecke bei verschiedenen Windrichtungen und auch mal bei Windstille getestet habe, dann lässt sich aus den kombinierten Daten vermutlich eine ausreichend genaue Höhenkarte basteln. Das bedeutet dann aber auch, dass genaue Tests nur auf der vorher ausgemessenen Teststrecke möglich sind.

Die verschiedenen Sensor-Lags habe ich dagegen recht gut in den Griff bekommen. Hier konnte ich viele "was wäre wenn" Bedingungen durchspielen, die sich bei bestimmten Ausprägungen beängstigend genau mit den Messwerten gedeckt haben. Allerdings hat mich dabei überrascht, dass die Lags nicht stabil sein müssen. Mein GPS und mein PM konnten je nach Teilstück mal eine Sekunde und mal 3 Sekunden auseinander laufen. Das heißt für mich, dass ich nicht einfach einen Konstanten zeitlichen Versatz zwischen den verschiedenen Sensoren annehmen kann, sondern für jeden Testabschnitt einen neuen Versatz berechnen muss.

Ich halte es immer noch für möglich, mit dem AP und einem PM eine sehr gute CdA Berechnung durchzuführen, aber der Aufwand ist noch mal gewaltig gestiegen. Wenn man auf etwa 10 Watt genau sein will, dann reichen in etwa die Informationen, mit denen Aerotune et al. arbeiten. Wenn man dagegen bei 2 Watt landen will, braucht man erheblich genauere Daten.

Wie wäre es damit, die Strecke ganz langsam mit mehreren GPS Geräten abzufahren und dann den Mittelwert zu ermittlen? Langsam wegen dem zeitlichen Versatz, Fahrrad, damit der Abstand zum Boden konstant ist. Man könnte das Rad auch schieben. Aus mehreren Fahrten und Geräten die GPS Daten gemittelt sollte doch ein halbwegs brauchbares Höhenprofil ergeben.

Vorschlag: Sich am Platzwart vorbei mogeln und auf einer 400m-Bahn der Leichtathleten fahren. Heimlich wie ein Hirsch die Dämmerung zur Deckung nutzend.

Ich weiß, das ist gefährlich, denn jeder Platzwart wird Dich langsam durch ein feines Sieb streichen und zu Klößen verarbeiten, wenn Du erwischt wirst. Aber angesichts der Schwierigkeit mit der Topografie wäre es vielleicht eine Überlegung wert. Am besten zu mehreren, damit man in verschiedene Richtungen flüchten kann.

Nachteil: Das GPS mag vermutlich die Kurven nicht.

Moin!
Da ich öfters auf einer 400m-Laufbahn fahren darf, zumindest mein Garmin 935 hat massive Probleme in der Kurve ..
Ziemlich reproduzierbar, aber in einer Kurve/Ecke immer deutlich weg ...

Gruss Jan

Eine Outdoor-Bahn wäre wirklich perfekt. Dort müssten nur noch die G-Kräfte in den Kurven berechnet werden. Da der Kurvenradius und die Geschwindigkeit bekannt sind, lassen sich Neigung des Rades und G-Kräfte ausreichend gut berechnen.
70 Km von meinem Wohnort entfernt gibt es sogar so eine Bahn. Leider ist das schon zu weit entfernt, um für spontane Tests nützlich zu sein.

Einfache Mittelwerte aus vielen GPS Messungen verbessern mein Modell leider nicht. Das GPS Signal hat immer Abweichungen in alle drei Dimensionen. Das heißt, dass jede Messung auch mal die Höhe von einem Punkt rechts, links, vor oder hinter meinem gewünschten Messpunkt hat. Die Folge hieraus wäre ein zu flaches Profil. Alle real auftauchenden Hügel werden künstlich flach-geklopft.

Damit die Mitleser mal ein Gefühl für die Daten und die Korrekturen bekommen, hänge ich ein paar Bilder ran. Alle Daten sind auf derselben Teststrecke gewonnen worden. Der Captain und ich hatten jeweils ca. 30 Fahrten auf der Teststrecke absolviert.
Im ersten Bild sieht man die barometrische Höhe für 30 Fahrten. Die X-Achse ist für das Sensor-Lag des Steigungssensors korrigiert. Bei der barometrischen Höhe kann man sich aber alle Korrekturen sparen, da das Signal extrem verrauscht ist. Der Messfehler ist im Bereich der tatsächlichen Höhenänderungen.
Im zweiten Bild sieht man die Höhe, wie ich sie aus dem Steigungssensor des AP zurückgerechnet habe. Diese Ergebnisse sehen schon deutlich besser aus. Hier lohnt sich die Korrektur für das Sensor-Lag schon, man sieht aber immernoch viel zu große Unterschiede zwischen den einzelnen Testfahrten.
Im dritten Bild sieht man die modellierte Höhe, wie sie jeweils aus den Testfahrten vom Captain und von mir errechnet wurde. Der Auswertungscode ist jeweils identisch. Wären die Messungen genau, dann müssten beide Kurven identisch sein. Man sollte noch im Hinterkopf behalten, dass auf der X-Achse Kilometer aufgetragen sind, während auf der Y-Achse Meter stehen. Wir sehen hier also eine recht flache Strecke. Aber schon der Unterschied vom Höhenprofil des Captains und meinem Höhenprofil machen ca. 10 Watt (bei 40 Kmh) in eine Richtung aus.
Sobald ich für eine Teststrecke ein Höhenprofil habe, das ich glaube, werde ich wieder damit anfangen, verschiedene Yaw-Winkel zu interpretieren. Bis dahin könnten alle CdA-Unterscheide bei verschiedenen Yaw-Winkel auch Arfefakte einer falschen Höhenkarte sein.

Mittlerweile habe ich eine gute Lösung für die Höhenkarte gefunden.
Das Land Brandenburg stellt kostenlos ein 3D Geländemodell zur Verfügung (https://geobasis-bb.de/lgb/de/geodat...elaendemodell). Die Daten stammen aus hochgenauen Laser-Scans. In der feinsten Auflösung lässt sich ein Punktraster mit einer Seitenlänge von einem Meter herunterladen. Als vertikale Auflösung wird für das Flachland eine Genauigkeit von 2-3 cm angegeben.
Die Teststrecke auf der der Captain und ich unterwegs waren, fällt in zwei unterschiedliche Downloadraster, die jeweils aus etwas über 4 Mio. X, Y und Z Koordinaten bestehen. Ich habe aus dem Kartenausschnitt, auf dem wir unsere Testfahrten durchgeführt hatten ein Bild gemacht, bei dem ich die Höhe in Falschfarben kodiert habe. Alle Höhen > 42 Meter habe ich abgeschnitten, damit die anderen relativen Unterschiede deutlicher werden. Man kann sehr schön die Straße erkennen, auf der wir gefahren sind (von links oben nach rechts unten).
Mit diesen Höheninformationen konnte ich eine Referenzhöhe für unsere Teststrecke bestimmen. In der angefügten Grafik sieht man die Höhendaten, die ich aus den AeroPod Daten vom Captain und von mir bestimmt habe. Zusätzlich sieht man die Höhendaten aus der Lasermessung. Im Prinzip sind die Rekonstruktionen aus den AeroPod-Daten gar nicht mal so schlecht aber die CdA Modellierungen müssten noch genauer werden, wenn die Laser-Messungen als Basis verwendet werden.
In den nächsten Wochen werde ich meine Auswertungen an diese Höhenkarten anpassen.

Die neue Höhenkarte wurde jetzt in die Auswertung integriert. Bei der Gelegenheit habe ich die Auswertung komplett überarbeitet und die Auswertungslogik komplett umgekrempelt. Aktuell nutze ich verstärkt Simulationen und weniger klassische Statistik. Leider führt das auch dazu, dass ich an einzelne Messungen keine Fehlerbalken ankleben kann. Die einzelnen Zeitpunkte einer Messfahrt sind in der Analyse nicht mehr unkorreliert. Damit ist eine zentrale Bedingung für viele Streuungsmaße verletzt.
Grundsätzlich glaube ich mittlerweile die Ergebnisse meiner CdA Berechnungen. Allerdings finden sich jetzt Muster, die ich nicht ohne weitere Annahmen erklären kann. Vielleicht kann ja das gesammelte Wissen von t-s dabei helfen, Gründe für die beobachteten Muster zu finden.
Die hier gezeigten Daten stammen von einem Test von Anfang Februar, bei dem der Captain und ich ein paar Setups getestet haben. Der Captain ist auf einem RR gefahren und ich war auf einem TT unterwegs. Wir hatten jeweils einen eigenen AeroPod am Rad. Pro Setup haben wir vier bis acht Testfahrten durchgeführt. Dabei war es sehr windig. In den angefügten Grafiken sind alle Fahrten gegen den wind mit ungraden Zahlen markiert, während Fahrten bei Rückenwind mit graden Zahlen markiert sind.
Beim Captain findet sich das Muster, dass bei Gegenwind tiefere CdA Werte berechnet werden. Dabei ist der CdA Unterschied von Rücken- und Gegenwind bei den ersten vier Fahrten besonders ausgeprägt. Bei mir findet sich das gegenteilige Muster. Bei Gegenwind habe ich einen hohen CdA Wert und bei Rückenwind ist er tiefer.
Der Captain ist eher mit konstanter Geschwindigkeit gefahren. Das heißt, dass er bei Gegenwind mehr Watt getreten hat als bei Rückenwind. Ich bin dagegen mit gleichmäßiger Wattzahl gefahren. Bei Gegenwind war ich langsamer als bei Rückenwind.
Wenn man davon ausgeht, dass die Berechnungen richtig sind, was für Erklärungen könnte es dann für die Daten geben?
- systematischer Fehler beim PM? In verschiedenen Lastbereichen wird ein anders falsches Ergebnis angezeigt?
- tatsächlich andere CdA Werte bei verschiedenen Bedingungen? Je nach (Wind)geschwindigkeit reißt die Strömung anders ab, was zu veränderten CdA Werten führt?
- andere Körperhaltungen bei verschiedenen Windrichtungen? Der Captain macht sich bei Gegenwind vielleicht kleiner, während ich meine Position bei Rückenwind besser halten kann?
- andere Erklärungen?

Hier sind zwei quick & dirty Plots von zwei Testfahrten, die ich heute durchgeführt hatte. Sie zeigen schön, wie gut meine Auswertungen funktionieren und auch wie nervig Verkehr sein kann.
Schwarze Kringel zeigen immer gemessene Geschwindigkeitswerte, wie sie vom Geschwindigkeitssensor (Garmin Speed Sensor2) mitgeschrieben wurden. Rote Kringel zeigen aus meiner Simulation errechnete Geschwindigkeiten.
Auf der X-Achse sind Sekunden abgebildet. Jede echte oder Simulierte Sekunde wurde ein Kringel gemalt.
Wenn Messung und Simulation zusammenpassen, dann gehe ich davon aus, dass die Simulation alle relevanten Parameter berücksichtigt. Wenn Messung und Simulation auseinanderlaufen, dann gehe ich davon aus, dass die Simulation mindestens einen relevanten Faktor nicht berücksichtigt.
Es darf geraten werden, bei welcher Testfahrt mehr Autos an mir vorbeigezogen sind...

Kleines Update zur Aero Auswertung
 

Mittlerweile bin ich so weit, dass ich meinen Aero Auswertungen glaube. Ich habe hierfür Daten aus verschiedenen Quellen integriert (Wetter-Messstationen, Laser-Scans der Umgebung, Geschwindigkeitssensor, Powermeter, Windgeschwindigkeit aus dem AeroPod) und für mir bekannte Messfehler korrigiert. Jeder Sensor hat irgendwo eine Schwachstelle...

Im angefügten Bild sieht man die gemessene und die simulierte Geschwindigkeit einer Testfahrt. Wenn die simulierten Daten sekundengenau so gut zu den gemessenen Daten passen, gehe ich davon aus, dass meine Simulation alle relavanten Parameter erfasst hat. Es spielt auch keine Rolle, wie schnell ich fahre. Daten und Simulation passen immer zusammen. Die Simulation ist sogar so gut geworden, dass Sprünge in der gemessenen Geschwindigkeit sichtbar werden. Sie bewegt sich im Rahmen der Messgenauigkeit des Tachos.

Mit dieser aktualisierten Simulation habe ich alte Testfahrten neu ausgewertet und kann jetzt ein Muster bestätigen, dass schon vorher diskutiert wurde.

Der CdA Wert ist bei mir immer windabhängig. Gegen den Wind habe ich auf dem TT immer einen höheren CdA Wert als mit dem Wind.

Ich vermute, dass es hier irgendeine Interaktion mit Turbulenzen gibt. Im Windkanal finden sich zwar auch geschwindigkeitsabhängige CdA Werte, aber dort kann die Aerodynamik bei hohen Windgeschwindigkeiten auch besser werden. Bei mir wird die Aerodynamik bei Gegenwind grundsätzlich schlechter.

Wenn meine Vermutung stimmen sollte, dann erklärt das auch die hohe Variabilität von Aero-Tests, die mit weniger Aufwand durchgeführt werden. Sollte jede Windböe den realen CdA Wert verändern, dann kann bei zwei Messfahrten, mit identischer Sitzposition und unterschiedlich vielen Windböen nicht der gleiche CdA Wert herauskommen.

hein, vielen Dank für Deine Posts!

Die Erstellung von Grafiken dauert immer recht lange, deshalb gibt es diesmal nur Text.

Heute habe ich vier unterschiedliche Sitzpositionen bei gleichem Setup getestet. Dabei habe ich fast alles aufgefahren, was meine aero-Trickkiste hergibt.
Giro-Aerohead, Endura Drag2Zero Road Einteiler, Castelli FastFeet Überschuhe (so weit hochgezogen wie es geht), vorne 88mm Hochprofil (Lambda von 2016, GP5000 Mantel, dicker Butyl Schlauch) und hinten eine Scheibe von Corima (22mm Schlauchreifen Conti Podium TT).

Die Haltungen waren:
1. entspannt
2. head-down, Schultern schmal, Rücken lang
3. head-low, Schultern schmal, Rücken lang
4. head-low, Schultern schmal, Rücken kurz

Unter "entspannt" verstehe ich eine langstreckentaugliche Haltung. Der Kopf ist nicht extrem weit nach oben geschoben aber er ist deutlich über der Rückenlinie. Ich achte dabei nicht auf die Position meiner Schultern.

Unter "head-down" verstehe ich, dass der Kopf so weit unten ist, dass es nicht mehr verkehrssicher ist. Man kann nur noch wenige Meter nach vorne sehen. Wenn irgendwo ein parkendes Auto steht, würde die Reaktionszeit nicht mehr reichen, um auszuweichen. So eine Position kann man nur fahren, wenn man eine Sprechverbindung zu einem Begleitfahrzeug hat. Manchmal kann es auf Landstraßen auch kurze Abschnitte geben, auf denen man so fahren kann. Ich habe bei dieser Haltung jeden Gullideckel erwischt, der auf meinem Weg war. Sobald man den Deckel sieht, ist man auch schon drüber gefahren...

Unter "head-low" verstehe ich die verkehrssichere Variante der tiefen Kopfhaltung. Der Kopf ist so weit unten, dass ich den Straßenbelag in ausreichender Entfernung sehen kann. Die Sicht reicht aus, um Hindernisse so früh zu erkennen, dass ausgewichen werden kann. Bei entgegenkommenden Radfahrern konnte ich erkennen, wo sie sind, aber nicht wer sie sind...

"Rücken-kurz" bezieht sich auf den Buckel, den man in der TT Haltung machen kann. Ich habe gemerkt, dass ich ca. 10 Watt mehr drücken kann, wenn ich einen Buckel mache. Wenn ich meinen Rücken dagegen so flach wie möglich mache, wird der Winkel in der Hüfte spitzer und diese 10 Watt fehlen.

Wie üblich hatte ich wieder den Effekt, dass ich bei Rückenwind kleinere CdA Werte gefunden habe als bei Gegenwind. Eine Erklärung für diesen Effekt könnte in Ausgleichsbewegungen zu finden sein. Mein 88mm Vorderrad ist zwar sehr schnell, aber es lenkt sich bei Wind auch sehr bescheiden. Im Moment halte ich es für einigermaßen wahrscheinlich, dass ich bei Gegenwind mehr Watt in Ausgleichsbewegungen stecke als bei Rückenwind. Das heißt, dass ich bei Gegenwind mehr Leistung verschenke.

Hier die gemittelten CdA Werte der Testfahrten:
1. entspannt: 0,217
2. head-down, Rücken lang: 0,199
3. head-low, Rücken lang: 0,201
4. head-low, Rücken kurz: 0,208

Die entspannte Haltung entspricht der Haltung, die ich bei den meisten Leuten auf dem TT sehe. Wenn meine Auswertungen auch nur annähernd brauchbar sind, dann kann man mit dieser Haltung gerne 20 Watt bei 40 Kmh verschenken. Bei höheren Geschwindigkeiten auch mehr.

Position 2 und 3 sind bei mir sehr nahe zusammen. Der Unterschied von 0,002 CdA Punkten muss nicht real sein. Falls es einen Unterschied zwischen diesen Haltungen gibt, dann ist er bei mir so klein, dass er das Risiko der head-down Haltung nicht rechtfertigt. Ich muss meinen Kopf also nicht ganz nach unten nehmen, nur weil es schneller aussieht.

Der Unterschied zwischen Position 3 und 4 ist dagegen in einer recht nervigen Größenordnung. Es sieht so aus, dass ich die Watt, die ich in Position 4 mehr treten kann, 1 zu 1 in Luftwiderstand umsetze. Mit genaueren Daten zum Leistungsverlust könnte man berechnen, bei welcher Geschwindigkeit welche Position besser ist.

Vielen Dank für deine Ausführungen! Sehr interessant.

Damit man sich ein Bild von den Sitzpositionen des letzten Tests machen kann, habe ich sie mal auf der Rolle nachgestellt. Die Reihenfolge der Bilder entspricht der Reihenfolge der beschriebenen Positionen.
1 - locker
2 - head down, lang
3 - head low, lang
4 - head low, kurz

Klasse, danke! :Blumen:

Interessant.
Überraschend für mich ist, dass man so einen großen Unterschied zwischen "head entspannt" und "head low" bewekstelligen kann ohne am Rad etwas zu verändern.

In der Schulter ist recht viel Spielraum. Die genaue Bewegung ist schwer zu beschreiben. Im Prinzip versuche ich, die Oberarme einigermaßen senkrecht stehen zu lassen und mit dem Brustkorb nach unten durchzusacken. Dabei mache ich keinen Druck. Die Schwerkraft reicht völlig aus, um nach unten zu kommen. Wenn man an den richtigen Stellen locker wird, kann man schön flach werden. Auf der Rolle könnte ich sogar noch tiefer kommen. Allerdings könnte ich diese Position auf der Straße nicht mehr fahren.

Nachdem ich gimp grade wieder zum Laufen gebracht habe, kann ich jetzt noch Overlays posten.
Zuerst die lockere Position (1) gegen meinen Favoriten - lang, kopf tief aber noch nicht gefährlich tief (3)
und dann tief und lang gegen (3) tief mit Buckel (4)

Enorm, dass beim letzten Bild größenordnungsmäßig 10 Watt Differenz zwischen den Overlays zu sehen sind!

Naja - das ist mein Versuch, die Positionen auf der Rolle nachzustellen. Wenn ich das Overlay sehe, dann glaube ich nicht, dass es mir vollständig gelungen ist.
Aber es sollte zumindest deutlich werden, in welche Richtung die Änderungen gehen.

Heute war ich mal wieder testen. Leider kam eine große Regenwolke vorbei, so dass es nur für vier Runs mit dem 88er Vorderrad gegen vier Runs mit dem 55er Vorderrad gereicht hat. Es ist wieder das Phänomen aufgetreten, dass der CdA Wert gegen den Wind schlechter (höher) war als mit dem Wind.
Die gemessene mittlere Windstärke war 3 Kmh und die Richtung war etwa 45° zur Teststrecke. Einzelne Böen wurden mit 10 Kmh gemessen.
Wie üblich kann ich alles ganz exakt berechnen aber die Zahlen, die als Grundlage der Berechnung dienen, sind weniger exakt. Messungenauigkeiten kann ich aktuell nicht angeben, weil ich keine Theorie habe, wie sich der Messfehler innerhalb einer Testfahrt auswirkt. Grundsätzlich glaube ich aber dem Ergebnis der heutigen Messung, weil sie zu vielen alten Ergebnissen passt.

Das 88er VR war knapp 3 Watt schneller als das 55er VR.

Und da ich heute nicht alleine war, habe ich noch die Chance für ein Foto genutzt. Diesmal musste ich die Position also nicht auf der Rolle nachstellen sonern konnte in freier Wildbahn sehen, wie meine Haltung aussieht. In dieser Position kann ich über 100 Km fahren. Aber für eine wirklich schnelle Position muss ich noch stärker darauf achten, meinen Kopf nach unten zu bekommen.

Wir waren zu viert vor Ort. Mit einigen Erkenntnissen, die man eher generell zuordnen kann, und mit anderen, die eher individuell sind.

Wie Hein schon beschrieben hat, sind Unterschiede bei den Vorderrädern vorhanden, die Tendenz, dass tiefere Laufräder schneller sind als flachere lässt sich bei fast allen Fahrern in fast allen Rädern erkennen. Die Unterschiede (VR only) sind allerdings eher im niedrigen einstelligen Bereich wenn man ordentliche VR vergleicht. Auf dem Bild zu sehen bei Hein ein Giant SLR, wir hatten noch ein 60er Bontrager XXX, das 88er von Hein, mein 90er Bontrager und ein Overachive 4Spoke.

Deutlicher als die Unterschiede aufm Powermeter waren die Unterschiede in der Fahrbarkeit.

Beispiel: bei meiner Freundin machte das 90er zum 60er Bontrager bei 40kmh maximal Tendenzen eines Vorteils aus, die Fahrbarkeit wird allerdings deutlich beeinflusst. Da wird das zurückziehen weil man sich an der einen oder anderen Stelle dann nicht "traut" mehr kosten als das VR vielleicht an anderer Stelle bringt. Bei meinen 50kmh Tests waren es dann eher so 3 bis 4W und ich bin auch nicht so sensibel was den Wind angeht. Da könnte es schon zu Unterschieden in der Laufradwahl kommen. Ich habe zB auch noch ein 55er Vorderrad mit einer anderen Form, das fährt sich in dem Shiv deutlich nervöser als das 60er Bontrager.

Noch schwieriger war es mit dem 4Spoke. Im "breiten" Giant zeigte sich eine Tendenz in Richtung "schnell" und rel. stabil, im schmalen Shiv war die Tendenz eher Richtung "langsam" und für meine Freundin im Wind kaum fahrbar.

Mit einem modernen Laufrad im Bereich 60 bis 70mm ist man in jedem Fall gut aufgestellt und muss keine Sorgen haben großartig was zu "verlieren". Bei der Wahl von sehr hohen Laufrädern und Sonderformen wie 2, 3 oder 4 Speichen sollte man wissen was man tut und um die Komplexität wissen. In meinen Augen ist das einfach mal schnell so für einen Fahrer ausm Katalog kaum zu entscheiden was mit letzter Sicherheit die letzten 1,2 oder 3W bringt.

Da dürfte die Wahl des Reifens deutlich entscheidenden sein. Die modernen Felgen haben oft große Innenweiten, was grundsätzlich ein spannendes Thema ist. Allerdings steht da ein 25er Reifen selbst auf 28mm breiten Felge schon leicht über. Und das kostet dann mehr als das Hochprofil überhaupt bringt und macht das Laufrad zusätzlich schlechter fahrbar.

Mein Kollege hat im Vergleich dazu übrigens mal seine Position gestreckt (wie von Hein auf seinen Bildern oben demonstriert)… 10W Verbesserung. Muss man im Hinterkopf haben wenn man wegen der wenigen Watt bei einem Laufrad versucht an der Uhr zu drehen.

Weitere Tests werden folgen. Wir haben zum King of the Lake noch einiges an Material zu sortieren. :Maso:

Und noch ein kleiner Fun-Fact am Rande. Die Freundin vom Captain und ich sind mit Windmessung gefahren. Der Captain war ohne unterwegs. Ich habe seine Daten in meine Auswertung reingeschmissen und dabei den Wind auf die Bodengeschwindigkeit gesetzt. Für eine einzelne Strecke waren seine Werte natürlich daneben aber wenn man über den Hin- und den Rückweg gemittelt hatte ist bei ihm der gleiche Unterschied zwischen 60er und 90er herausgekommen wie bei mir mit meinem 88er und 55er. Wenn die anderen Daten in Ordnung sind, dann kann man auch ohne Windmessung zu guten Ergebnissen kommen.

In die Gesamtbetrachtung der Leistung geht ja auch der Rollwiderstand ein. Bei meinen Spielereien (Chung, Mywindsock) muss ich den fest vorgeben und solange ich immer mit den selben Reifen unterwegs bin, macht das bei meinen Testungen der Position oder Anzüge nicht so viel aus, wenn ich da jetz irgend einen schönen Wert vorgebe. In GC z.B. standardmäßig 0,05. Ändere ich den auf z.B. 0,04 hat das erheblichen Einfluss auf den ermittelten CdA Wert (ca. 0,012) zum schlechteren Wert hin.

Ich kann mir vorstellen, wenn der festgelegte Rollwiderstand etwas off ist vom realen Wert, entsprechende Abweichungen im CdA nach oben und unten bei Euren Tests auftreten können.

Im Time Trial Forum sind die Jungs bei ihren Tests immer dabei, auch die Reifentemperatur zu berücksichtigen und wie lange das Rad in der Sonne/Schatten gestanden hat, wenns wieder los geht. Oder ob im Laufe der Testung die Sonne weiter rumgekommen ist und den Parkurs mehr erwärmt hat. ;)

RoWi war individuell vergeben für die entsprechenden Reifen (Vittoria Speed mit Latex und gute Straße 0,035). Testdauer knapp 2h, so dass Luftdruckänderungen zu vernachlässigen gewesen sein dürften.