Ob Race Across America (4800 Kilometer), Race Around Austria (2.200 Kilometer und 30.000 Höhenmeter) oder Cape Epic in Südafrika (700 Kilometer, 14.500 Höhenmeter und schier unüberwindliches Terrain) – wer bei den härtesten Radrennen der Welt startet, sollte nicht nur seinen Körper optimal vorbereitet, sondern auch sein Sportgerät ideal eingestellt haben. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben jetzt ein Messsystem entwickelt, mit dem Radrennfahrer ihre Sitzposition exakt an ihre körperlichen Voraussetzungen anpassen können.
„Unser Fahrradvermesser ermöglicht die Vermessung von Sportler und Rennrad mittels Laser und eine selbst entwickelte Software errechnet dann die optimale Sitzposition“, sagt Marian Hoffmann vom BioMotion Center des Instituts für Sport und Sportwissenschaft (IfSS) am KIT. „So können Fehlbelastungen und Überlastungen, insbesondere im Bereich von Knie und unterem Rücken vermieden und der Energieverbrauch optimiert werden“, erklärt der Sportwissenschaftler.
Die Hardware, eine Art überdimensionierter Fahrradständer, wurde von Bernd Hermann, der für die Messgeräteentwicklung am BioMotion Center zuständig ist, selbst gebaut. Sie ermöglicht den Wissenschaftlern eine präzise Vermessung des Sportlerkörpers sowie des Rennrads. Dabei werden anthropometrische Punkte des Bewegungsapparates und relevante Punkte des Bikes erfasst. Die Messdaten werden dann in einer zusätzlich entwickelten Software verarbeitet und liefern auf Basis biomechanischer Modellrechnungen unter anderem die günstigste Einstellung der Sitzhöhe und den bestmöglichen Abstand zwischen Sattel und Lenker. „Wir erreichen so die optimale, individuelle Sitzposition des Rennradfahrers“, sagt Hoffmann.
Die ermittelten Einstellungen werden dann auf einen Fahrradergometer übertragen. Hier können die Forscher zusätzlich die Kräfte erfassen, die beim Pedalieren wirken, und den Athleten einer dreidimensionale Bewegungs- und Belastungsanalyse sowie einer Atemgasanalyse unterziehen, um seinen Energieverbrauch zu bestimmen. „Somit kann man die alte Rennradeinstellung mit der neuen vergleichen“, erläutert Hoffmann.
Dass die Einstellungsoptimierung Erfolge bringt, haben begleitende Studien gezeigt, die Studierende der Sportwissenschaft mit aktiven Rennradfahrern durchgeführt haben, berichtet Hoffmann. Nützlich ist der Fahrradvermesser indes nicht nur für Leistungssportler. Die Forscher des KIT planen, das Gerät für weitere Fahrradtypen wie Mountain- oder Citybike zu erweitern.
Das Fahrrad wurde vor 200 Jahren erfunden. Mit dem Urmodell, einer Laufmaschine ohne Pedale, legte sein Erfinder der Karlsruher Forstbeamte Karl Freiherr von Drais (1785 bis 1851) während der Jungfernfahrt am 12. Juni 1817 von Mannheim nach Schwetzingen binnen einer Stunde immerhin 14 Kilometer zurück. Über die Möglichkeit einer individuellen Einstellung von Lenkerstellung und Sattelhöhe verfügte die draissche Maschine allerdings nicht.
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.