Geringere Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen (im Herbst / Winter)?

[alles-fahrer]

Hallo werte Forengemeinde!

Mich treibt gerade die Frage um, ob die sportliche Leistungsfähigkeit im niedrigen Temperaturbereich (also ab ca. 2 Grad und weniger) generell geringer ist? Käme mir vom physikalischen Gesichtspunkt her auch logisch vor, weil chemische Reaktionen (Muskelarbeit) meist bei geringeren Temperaturen langsamer ablaufen.

Ich merke einfach gerade wie meine Fahrtzeit zur Arbeit deutlich schlechter wird. Heute habe ich bei ca. 1 Grad und Bodenfrost trotz mehrerer Sprint-Intervalle fast 60 Minuten für die Strecke gebraucht die ich in im Sommer immer in ca. 53-55 Minuten entspannt gefahren bin.

Ist da was dran, oder sollte ich einfach nur härter gegen den "Kälte-Schweinehund" ankämpfen? Die Suche im Netz sowie hier im Board brachte mich nicht zu einer Antwort auf die Frage.

 

[Achtzig]

Zumindest würd mich beruhigen, wenn es so wäre! Dann hätte auch ich eine Ausrede für die 5-10 Minuten, die ich zur Zeit auf dem Weg lasse.
Neben der langsameren Chemie ist vielleicht noch die Notwendigkeit der Selbstheizung ein denkbarer Grund für Leistungsminderung oder -umverteilung. Von den Beinen in die Körperregionen, die Heizleistung verbrauchen?

 

[alles-fahrer]

Zumindest würd mich beruhigen, wenn es so wäre! Dann hätte auch ich eine Ausrede für die 5-10 Minuten, die ich zur Zeit auf dem Weg lasse.

Ich bin also wenigstens nicht der Einzige dem es so geht .

Neben der langsameren Chemie ist vielleicht noch die Notwendigkeit der Selbstheizung ein denkbarer Grund für Leistungsminderung oder -umverteilung. Von den Beinen in die Körperregionen, die Heizleistung verbrauchen?

...was ja im Endeffekt auch die Gesamttemperatur des abgeschlossenen Systems "Körper" absenkt. Und dadurch ein weiterer Grund für langsamere Stoffwechselprozesse sein könnte. Im Eis eingebrochene, unterkühlte Menschen leben ja auch ganz erheblich viel länger ohne zu ersticken, also Leute die in "normal" temperiertem Wasser untergehen.

 

[Roudy-Radler]

Ich glaube, dass geht allen so.
Weitere Einflussfaktoren:

• Mehrgewicht durch Winterklamotten
• Reduzierte Kühlung durch Winterklamotten => Überhitzung
• Eingeschränkte Beweglichkeit durch Winterklamotten
• reduzierte Motivation zu mehr Leitung durch fehlende Sonnenstrahlung und/oder -wärme
• schlechterer Rollwiderstand, das das Gummi schlechter walkt
• Subjektiv höhere Geschwindigkeit durch geändertes Fahrwind-Empfinden

Tipp: Lächeln zur Kentniss nehmen und weitermachen

 

[Alumini]

Kälte (Kühlung, nicht: dauerhafte Unterkühlung) wirkt grundsätzlich leistungssteigernd, dazu gibt es hinreichende Studien (Kältekammer, Kühlwesten). Eure Zeiten können durch zig andere Faktoren beeinflusst werden, die jetzt im Herbst anders sind, als im Sommer.

 

[Achtzig]

Mist!

 

[neonel]

Ich bin auch im Winter gut 10% langsamer unterwegs.
Meine Theorie: die dickeren Klamotten machen mehr Luftwiderstand, mech. Widerstand bei der Bewegung und höheres Systemgewicht.
Und die Lunge muss die Luft stärker erwärmen und anfeuchten. Nicht zu vergessen: das Lagerfett wird zäher .

 

[Alumini]

Ich halte die Dunkelheit für ziemlich entscheidend, vielleicht verbunden mit der entsprechenden Müdigkeit. Im Hellen ist man einfach frischer.

 

[alles-fahrer]

Kälte (Kühlung, nicht: dauerhafte Unterkühlung) wirkt grundsätzlich leistungssteigernd, dazu gibt es hinreichende Studien (Kältekammer, Kühlwesten). Eure Zeiten können durch zig andere Faktoren beeinflusst werden, die jetzt im Herbst anders sind, als im Sommer.

Bezüglich der von Dir erwähnten Studien wäre ich mal neugierig. Kannst Du da noch Quellen verlinken?

Aber grundsätzlich sehe ich zwischen einer geringeren Leistung bei niedrigeren temperaturen keinen Widerspruch zur von dir geschilderten Leistungssteigerung durch Kühlung. Ich würde vermuten dass das auch von der Außentemperatur abhängt - bei hohen Temperaturen muss der Körper für Kühlung ja genauso Energie aufwenden wie für das erwärmen bei Kälte.
Und selbst die besten Klamotten können wohl kaum die kalte Atemluft ausgleichen, wie von @neonel erwähnt.

Die Grundsätzliche Frage bleibt also - Macht Kälte langsamer?

 

[alles-fahrer]

Ich glaube, dass geht allen so.
Weitere Einflussfaktoren:
[...]
Tipp: Lächeln zur Kentniss nehmen und weitermachen

Hups, hatte deinen Beitrag vorhin übersehen. Die von dir genannten äußeren Faktoren wollte ich bei der Fragestellung extra mal außen vor lassen. Mir gings um den reinen Vergleich der Temperaturbereiche (oder ist das zu synthetisch?). CX-Profis werden ja auch nicht sagen dass sie im Winter wegen des Lichts schlechte Laune beim Rennen haben und daher langsamer sind ;-). Angenommen man hat gute Bekleidung, die einen weder frieren noch schwitzen lässt (hatte heute morgen genau diesen Sweet-Spot getroffen) und gutes Licht (Sonne gibts ja auch im Winter), dann bleibt als Unterschied ja eigentlich nur noch die Temperatur.

 

[Achtzig]

Hab mal ganz kurz gegoogelt. Es gibt wohl pre-cooling, dass aber erst ne ganze Zeit nach Kälteeinwirkung von unter -100°C einen Leistungssteigernden Effekt. Bei den erwähnten Kühlwesten konnte ich nur den Hinweis auf Vermeidung von Überhitzung finden. Da war aber auch die Rede von einer für Marathons optimalen Temperatur (ca. 10°C meine ich). Das lässt ja schon darauf schließen, dass es zu warm (klar), aber eben auch zu kalt sein kann?

 

[Leon96]

Der Grund ist einfach!

Der Luftwiederstand steigt bei Kälte deutlich an!
Das ist der einzige Grund.
Gut, wenn du jetzt ultradicke Klamotten hast steigt der Luftwierstand auch wegen mehr Angriffsfläche.

Ich fahre mit Powermeter und kann das immer ganz genau sehen.
Im Sommer (sagen wir 20°C) fahre ich mit 180-190 Watt regelmäßig einen Schnitt von 26.5-28, im Winter nur noch 24-25
Wenn es 30°C hat fahr ich über 28
Wie gesagt, ich erbringe dabei immer exakt die gleiche Leistung.

Strecke immer ähnlich, flach, keine Höhenmeter und komplett Asphalt.


Mehr Angriffsfläche für den Wind biete ich im Winter nicht wirklich weil ich fahre mit Zwiebelprinzip, spricht keine dicke Winterjacke die als Luftfang wirken würde sondern normales Trikot und darunter 2 lange Unterhemden oder so.

 

[Alumini]

Bezüglich der von Dir erwähnten Studien wäre ich mal neugierig. Kannst Du da noch Quellen verlinken?

Auf die Schnelle: Effects of warm-up and precooling on endurance performance in the heat (Joch/Ückert 2007)
Der Titel ist etwas irreführend, da die Studie sich auch auf dauerhafte Kühlung bei Belastung bezieht.

Die optimale Körpertemperatur ist entscheidend, und da ist pauschal erstmal "niedrig" (gekühlt) besser als "hoch". Ob aktiv gekühlt, oder passiv durch Außentemperatur ist wohl nicht entscheidend (siehe optimale Marathontemp). Der Effekt ist aber bei höherer Außentemperatur besser sichtbar zu machen. Es gibt jedoch sicher auch ein "zu kalt" (Unterkühlung, Atemwegsbelastung).

 

[nightwolf]

Ich moechte mich mal den meisten genannten Gruenden rein subjektiv anschliessen.
Dazu kommt noch Depressionen durch fehlendes Tageslicht und lange Durststrecke bis zum naechsten Radurlaub und evtl. auch ganz banal Gewichtszunahme, weil Minderkilometer weniger Kalorienabfuhr nach sich ziehen.

Der Grund ist einfach!

Der Luftwiderstand steigt bei Kälte deutlich an! (...)

Das musst Du allerdings mal erklaeren.
Die Luftwiderstandskraft berechnet sich Fw = cw x A x rho/2 x v²

Du sagst jetzt, dass Du keine Flatter- und Dicker- Klamotten anhast. Ersteres ginge auf den Luftwiderstandsbeiwert cw, letzteres auf die Stirnflaeche A. Also, da haben wir schon mal keine grosse Aenderung bei den ersten beiden Faktoren (sagst Du. Ich waere da etwas vorsichtiger)

Dann muesste ja der gesamte 'v²-Verlust' durch eine Erhoehung der Luftdichte kommen? Klar erhoeht sich die Luftdichte bei niedrigerer Temperatur, aber doch nicht so dass es 25% Unterschied ausmacht (das ist naemlich der Unterschied bei v² zwischen Deinen genannten Werten von 25 km/h bzw. 28 km/h)

 

[Leon96]

Mittel meine beiden Werte und du hast keine 3 km/h unterschied.
Wie gesagt, nur meine Erfahrung und Einschätzung.

Wie gesagt, ich merke selbst zwischen 20-30°C einen Unterschied, und da habe ich die selbe Kleidung an.
Klar, auch bei Zwiebelprinzip mag die Kleidung 0.5km/h machen.
Bei dicker Jacke vielleicht auch etwas mehr.
Läppert sich alles.
Dann das Öl was auf der Kette zählflüssiger ist, die Lager.
Kleinvieh halt.

Aber etwa 2km/h gehen am Ende auf den Luftwiederstand.
Das hatte drüben im tour-forum mal wer aufgedröselt gehabt.

Ich schaff bei -3Grad mit 320 Watt keinen 30er Schnitt. (rundstrecke 20min)
Kleidung war dort sehr dünn. Radhose mit Laufose drüber, Trikot mit langem Unterhemd.
(bin da nen leistungstest gefahren und brauchte nicht viel wärmendes material)
Windstill übrigens.

Im Sommer bin ich mit knappen 260 Watt einmal über 1.5h nen Schnitt von 31.5km/h gefahren.
Waren zwischen 20-25 Grad, leichter Wind, entweder von vorne oder von hinten. Auch wieder rundkurs den ich 3 mal gefahren bin + an und Abfahrt.

 

[alles-fahrer]

Der Grund ist einfach!
Der Luftwiederstand steigt bei Kälte deutlich an!
[...]

Sehr guter Beitrag! Danke!!

Bin ich bisher nicht intuitiv drauf gekommen. Allerdings ist das für mich bei genauerer Überlegung auch nachvollziehbar. Eine kurze Suche zu diesem Thema brachte zwei Ergebnisse zu Tage die diese Theorie zu bestätigen scheinen ("scheinen" weil ich es nicht selber durchgerechnet habe). Zum einen die Antwort auf ziemlich genau diese Frage bei bicycle.stackexchange, von jemandem der das mal durchgerechnet hat: http://bicycles.stackexchange.com/q...variable-air-resistance-on-a-day-with-no-wind

Und weiterhin die grundlegende Betrachtung des Einflusses der Temperatur auf die viskosität der Luft aus einem Physik-Forum (inkl. Links zu den zugrundeliegenden Physikalischen Prizipien): https://www.physicsforums.com/threads/air-resistance.336624/

Das klingt ziemlich nachvollziehbar, insbesondere wenn man es mit der vermuteten kältebedingten körperlichen Leistungsminderung zusammen betrachtet.

 

[neonel]

Also wenn man mal vereinfacht annimmt, dass bei
Fw = cw x A x rho/2 x v²
Fw - der Strömungswiderstand konstant bleiben soll (gleiche Anstrengung)
cw - auch konstant, wenn man im Winter mit Sommerklamotten fährt
A - die Fläche entsprechend auch konstant
und (rho/2 x v²) somit auch konstant ist,
dann ist v proportional zur Wurzel aus (1/rho).
rho (30°C)= 1,1644 kg/m³
rho (0°C) = 1,292 kg/m³

-> v_relativ (30°C) = 100%
-> v_relativ (0°C) = 94,9%

macht bei im Hochsommer 30 km/h im Winter 1,5km/h weniger nur wegen der Luftdichte.
Dann kommt bei Winterklamotten eine größer Fläche in die Formel und wegen Faltenwurf ein größeres cw, und dass muss durch je kleinere proportionale Wurzel aus v ausgeglichen werden, weil v ja quadratisch eingeht.

Die Atemluft hat wohl schon beim Einatmen nach passieren des Kehlkopfes 30°C und 75% rel. Luftfeuchte, beim Ausatmen fast Körpertemperatur und fast ~80% rel. Luftfeuchte.
Wenn man mal so mit 1m³ Luftdurchsatz pro Stunde (bei Anstrengung) und delta T=30K rechnet, gehen zum Erwärmen der ca. 1,3kg Luft 40kJ alias 11 Wh drauf. Also 11W Leistung setzt der Körper dann zum Erwärmen der Luft ein, anstatt zum Vortrieb. Das macht bei den ~300W an der Kurbel bei 30km/h wieder 1km/h weniger.
Um die Luft zu befeuchten verbrennt der Korper auch Kalorien. Pro Liter Wasseraufnahme sollen dass ca. 10 kcal sein, entspricht 116Wh...

Ist auf jeden Fall sehr intessant mit Halbwissen und Wikipedia Überschlagsrechnungen zu einem sehr wichtigen Thema zu machen.
Auf jeden Fall gibt es genug wissenschaftliche Gründe dafür, dass man im Winter langsamer fährt.

 

[Leon96]

Dass die Energie, die man zum aufwärmen benötigt am Ende dann auf der Kurbel fehlt ist allerdings sehr wahrscheinlich auch wieder ein Trugschluss.
Ich bekomme bei 0 Grad genauso viel Leistung auf das Pedal wie bei 20 Grad.
Und damit bin ich sicherlich nicht allein.
Ab 25 Grad aufwärts nimmt es dann ab weil zu warm.

 

[alles-fahrer]

@neonel: Geil! Danke!

@Leo96: Die Leistung auf dem Pedal steht ja garnicht in Frage, sondern eher der gesamt-Wirkungsgrad.

 

[Leon96]

@neonel: Geil! Danke!

@Leo96: Die Leistung auf dem Pedal steht ja garnicht in Frage, sondern eher der gesamt-Wirkungsgrad.

Naja, die Frage war, warum man im Winter langsamer ist.
Wenn ich sage, ich bringe im Winter rein von den Zahlen die selbe Leistung wie im Sommer...
Dann heißt dass, dass mich kalte Luft nicht schlechter macht.
Wodurch das dann als Faktor für langsamere Geschwindigkeit nicht mehr in Frage kommen würde.

Spricht, die langsamere Geschwindigkeit liegt nicht am fahrer sondern nur an äußeren Einflüssen...
Luftwiederstand, Kleidung, schlechterer Lauf von Lagern....

Klar, wenn man jetzt 6h bei 0 Grad fährt liegt es vielleicht auch wieder am fahrer.
Aber das war ja nicht die Situation in der Frage!


P.S:
Ich geh jetzt erstmal biken!

 

[alles-fahrer]

Naja, die Frage war, warum man im Winter langsamer ist.

Recht haste, initial hatte ich anders gefragt. Gefühlt hatte ich auch mindestens genausoviel Druck auf der Kurbel wie im Sommer - ich habe das aber für subjektiv gehalten, und angenommen dass ich effektiv weniger leiste bei gleicher Anstrengung. Habe halt leider keinen Leistungsmesser .

Die Luftwiderstands-Thematik ist für mich bisher die plausibelste Erklärung.

 

[neonel]

Also im Winter ist man wegen der schweren Luft langsam und im Hochsommer wegen des hohen Wasserumsatzes (>1l / h), bei konstanter Leistung.
Mal weiter gesponnen, liegt im Winter mehr Laub und Splitt und Eis auf der Straße, dann muss der Radfahrer mehr Ausgleichsbewegungen orthogonal zur gewünschten Bewegungsebene machen. Gerade bei kleineren hart aufgepumpten Reifen ist das anstrengend
Und wann kommt der Punkt, an dem es bei gleicher Leistung keine Fortbewegung mehr gibt? Oder geht das dann logarithmisch und man erreicht nur Sub-Schneckentempo?

So, draußen geht das Licht aus, dann kann ich mal langsam fahren

 

[alles-fahrer]

Also im Winter ist man wegen der schweren Luft langsam und im Hochsommer wegen des hohen Wasserumsatzes (>1l / h), bei konstanter Leistung.

Wir Menschen sind ja nicht zufällig mit einer Gaußschen Glockenkurve um einen optimal-Temperaturbereich herum angesiedelt. Mit dem Scheitelpunkt irgendwo bei gut 20°C. Da funktionieren wir halt im Schnitt am effizientesten.

 

[nightwolf]

Bei der Rechnung, die ich angefangen habe, ist natuerlich noch ein Fehler drin ... Bei der Leistung geht die Geschwindigkeit in dritter Potenz ein, somit wird der Unterschied von 25 auf 28 km/h zu 40%, nicht 25% wie ich geschrieben habe (hat keiner von Euch aufgepasst )

Mittel meine beiden Werte und du hast keine 3 km/h unterschied. (...)

????

(...) Im Sommer (sagen wir 20°C) fahre ich mit 180-190 Watt regelmäßig einen Schnitt von 26.5-28, im Winter nur noch 24-25 (...)

Was soll ich da jetzt 'mitteln'? Was faselst Du da?

Ich hab die Obergrenzen verglichen: 28 / 25 = 1.12
Vergleiche ich die Untergrenzen: 26.5 / 24 = 1.104
Bilde ich die Mittelwerte: 27.25 / 24.5 = 1.112

Das nimmt sich doch nix. In dritter Potenz komme ich auf einen Leistungsunterschied in der Groessenordnung 35-40%.
1.12³ = 1.405 -> 40% mehr

Ja, also so oder so, an der Luftdichte allein kann es definitiv nicht liegen.

 

[Ronne1983]

Vergesst bei den ganzen Überlegungen mal bitte nicht den Faktor Wind. Also nur weil Ihr auf der 100% identischen Strecke 10 min langsamer als an einem anderen Tag seid, heisst dass noch lange nicht, das Ihr weniger Leistung gebracht habt.
Wind kann selbst bei geringer bis mäßiger Windstärke durchaus +- 5 km/h ausmachen, bei gleicher erbrachter Leistung.
Dazu kommen noch die ganzen, von Euch bereits genannten Faktoren, die dann speziell im Winter noch dazu kommen.

Deswegen ist meiner Meinung nach der Vergleich zweier Fahrzeiten auf einer identischen Strecke hinsichtlich der erbrachten Leistung nicht zielführend. Dafür benötigt Ihr einen Powermeter oder eine Trainingshalle mit annähernd Laborbedingungen.