Leistungsberechnung aus GPS-Daten?

[komamati-san]

Liebe Leute,
mich würde mal interessieren, wie hoch eigtl meine AntriebsLeistung beim Fahrradfahren so ist. (Ich bin noch nie auf einem Ergometer gesessen, zugegeben). Ich möchte aber meine Leistung auf realen Strecken vermessen.
Es gibt dazu zwar die Fahrradcomputer mit GPS-Unterstützung fürs Höhenprofil, die können die Echtzeit-Leistung berechnen. Möchte ich mich allein für diesen Zweck nicht zulegen.
=>ich hab doch meinen aufgezeichneten GPS-Track!

Frage: kennt Ihr ein Tool, bei dem ich GPS-Daten (also Strecke, Zeit & Höhendaten) importiere, und dann mit Eingabe von Gewicht, Rollwiderstand und cw-Wert a la www.kreuzotter.de meine Momentan- und Durchschnittsleistung berechnet bekomme?
Es ist klar dass man für exakte Ergebnisse die Tretkraft messen muss, der obige Ansatz funktioniert natürlich nur bei Windstille und Asphalt.

Beim Googln hab ich nur bikexperience.de gefunden, der macht sowas, aber nur mit Daten aus einem Fahrradcomputer.

 

[Cunelli]

GPS-Track-Analyse.net kann sowas, jedoch ohne Luftwiderstand. An einem hineichend steilen Anstieg wird dieser aber eh vernachlässigbar sein.

 

[Bruno M]

Man kann die Gleichungen für die Fahrwiderstände (Roll-, Steigungs, Luftwiderstand) auch in Excel einhacken. Kreuzotter & Co machen zwar auch nix anderes, aber dann hat man den Zugriff auf sämtliche Eingangsgrößen (Rollwiderstandsbeiwert, Cw*A, usw.) und kann sehr nett damit rumspielen um zu sehen, was wann wichtig wird.

Theoretisch ließen sich damit auch quasi kontinuierliche Verläufe erzeugen, indem man sehr kurze Intervalle berechnet. Nach meinen Erfahrungen kann man aber schon sehr zufrieden sein, wenn man einen brauchbaren Leistungswert an einem größeren Stück stetiger Steigung rauskriegt (5-10 Minuten). Gegenüber der echten Leistungsmessung sind einfach sehr viele Unbekannte im System (Rollwiderstandsbeiwert, Antriebswirkungsgrad, Cw*A, usw.).

Trotzdem glaube ich, dass man mit den schon erwähnten Einschränkungen (Steigung, Asphalt) ganz gute Näherungswerte rauskriegen kann.

Den Luftwiderstand würde ich übrigens nicht komplett weglassen. Aber an gößeren Steigungen ist der Fehler, wenn man Literaturwerte (z.B. A=0,42m² und cw=1,1) verwendet tatsächlich vernachlässigbar.

 

[fatz]

ich denk das groesste problem wird die hoehenmessung werden, wenn das gps keinen barometrischen
hoehenmesser hat. die aus den satellitendaten gewonnene hoehe ist systembedingt nicht so der renner.

 

[Bruno M]

ich denk das groesste problem wird die hoehenmessung werden, wenn das gps keinen barometrischen
hoehenmesser hat. die aus den satellitendaten gewonnene hoehe ist systembedingt nicht so der renner.

Auch son Punkt, weswegen man lieber eine bestimmte Strecke mit stetiger Steigung aussucht. Dann kann man den Höhenunterschied aus der Karte bestimmen. Wenn man einmal die Streckenlänge gemessen hat, reicht dann künftig aber ne Stopuhr.

 

[Cunelli]

Das von mir aufgeführte Programm bietet auch die Möglichkeit, den einzelnen Trackpunkten SRTM-Höhendaten zuzuweisen, womit die Höhendaten sehr viel zuverlässiger werden.

 

[komamati-san]

Danke erstmal für die Anregungen;
@Cunelli: Leider ist der Luftwiderstand nicht vernachlässigbar; Die Überlegungen gehen bei mir nämlich dahin, mir so ein schickes, aber sündteures Velomobil (vollverkleidet) zuzulegen, um über den Winter zu kommen. Da ist man dann Gewichtsmäßig in ganz anderen Regionen (35kg+), aber dafür rutscht der Luftwiderstand ganz woanders hin.

@Bruno M: kann man natürlich machen in Excel, aber wenn die Punktelängen des Tracks variieren etc, wirds unkomfortabel; allein den momentanen Steigungswinkel für die Hangabtriebskraft zu berechnen :kotz:
Deshalb ja meine Frage nach dem Tool

Klaro, die Güte der Höhendaten ist entscheidend. Da mein Arbeitsweg aber unter 60hm aufweist (auf 15km), kann man mit DEM-Höhen ganz gut leben.
Entscheidend ist für mich die Gegenrechnung, wenn ich genauso verschwitzt morgens auf Arbeit ankomme, wieviel schneller/langsamer ich mit sonem Velomobil bin

 

[Cunelli]

Da mich so ein Teil generell auch reizen würde: Gibt es nicht auch die Möglichkeit sowas auszuleihen, um sich den Unterschied zu einem Fahrrad selbst zu erfahren?

 

[Barus]

SportTracks und GPS2PowerTrack-Plugin

 

[Bruno M]

Danke erstmal für die Anregungen;
@Cunelli: Leider ist der Luftwiderstand nicht vernachlässigbar; Die Überlegungen gehen bei mir nämlich dahin, mir so ein schickes, aber sündteures Velomobil (vollverkleidet) zuzulegen, um über den Winter zu kommen. Da ist man dann Gewichtsmäßig in ganz anderen Regionen (35kg+), aber dafür rutscht der Luftwiderstand ganz woanders hin.

@Bruno M: kann man natürlich machen in Excel, aber wenn die Punktelängen des Tracks variieren etc, wirds unkomfortabel; allein den momentanen Steigungswinkel für die Hangabtriebskraft zu berechnen :kotz:
Deshalb ja meine Frage nach dem Tool

Klaro, die Güte der Höhendaten ist entscheidend. Da mein Arbeitsweg aber unter 60hm aufweist (auf 15km), kann man mit DEM-Höhen ganz gut leben.
Entscheidend ist für mich die Gegenrechnung, wenn ich genauso verschwitzt morgens auf Arbeit ankomme, wieviel schneller/langsamer ich mit sonem Velomobil bin

Einfach ist das mit Excel bestimmt nicht. Einfach ist aber auch das Thema nicht. Ich fürchte um da halbwegs fundierte Ergebnisse zu kriegen muss man sich so tief einarbeiten, dass das Eingeben in Excel das kleinste Problem ist.

Da bei dir der Luftwiderstand absolut nicht vernachlässigbar ist, halte ich eine Leistungsberechnung ohne Messkurbel für quasi unmöglich. Die Frontfläche kriegt man ja vielleich noch irgendwie raus, aber beim cw-Wert und Gegenwindeinflüssen hörts einfach auf.

Was man vielleicht hinkriegt ist, über den Vergleich Rennrad-Liegerad bei gleichem Puls eine gaaanz grobe Näherung für den Einfluss des Luftwiderstandes zu kriegen. Einfach ist das aber auch nicht.

 

[Astra]

Einfach ist das mit Excel bestimmt nicht. Einfach ist aber auch das Thema nicht. Ich fürchte um da halbwegs fundierte Ergebnisse zu kriegen muss man sich so tief einarbeiten, dass das Eingeben in Excel das kleinste Problem ist.

Da bei dir der Luftwiderstand absolut nicht vernachlässigbar ist, halte ich eine Leistungsberechnung ohne Messkurbel für quasi unmöglich. Die Frontfläche kriegt man ja vielleich noch irgendwie raus, aber beim cw-Wert und Gegenwindeinflüssen hörts einfach auf.

Was man vielleicht hinkriegt ist, über den Vergleich Rennrad-Liegerad bei gleichem Puls eine gaaanz grobe Näherung für den Einfluss des Luftwiderstandes zu kriegen. Einfach ist das aber auch nicht.

Es gibt nur zwei Möglichkeiten, entweder über ein Leistungsmessgerät, wobei es da bei Polar schon etwas gibt mit einem Fehler von lediglich 10%, oder Kaffeesatzlesen.
Ohne Messung muss man soviele Annahmen machen über Widerstände von Wind, Reifen, Lagern, etc. dass nichts wirklich ernstzunehmendes dabei rauskommt.
Übrigens gibts solche Tools zur Leistungsschätzung schon im Internet, weshalb nochmal irgendwas noch ungenaueres erfinden?

Eine andere Möglichkeit ist noch eine LD, dort erhält man dann den jeweiligen Pulswert für die getretene Leistung, sodass man damit ebenfalls eine Abschätzung machen kann.

 

[Barus]

Puls und Leistung korreliert aber auch nicht wirklich miteinander...

 

[Bruno M]

Es gibt nur zwei Möglichkeiten, entweder über ein Leistungsmessgerät, wobei es da bei Polar schon etwas gibt mit einem Fehler von lediglich 10%, oder Kaffeesatzlesen.
Ohne Messung muss man soviele Annahmen machen über Widerstände von Wind, Reifen, Lagern, etc. dass nichts wirklich ernstzunehmendes dabei rauskommt.

Naja, man kann rauskriegen, dass ein vollverkleidetes Liegerad auf der Straße schneller als ein MTB ist. GPS oder Excel braucht man dafür aber nicht...

Übrigens gibts solche Tools zur Leistungsschätzung schon im Internet, weshalb nochmal irgendwas noch ungenaueres erfinden?
...

Als die Fahrwiderstandsgleichungen erfunden wurden gabs noch kein Internet .

 

[Bruno M]

Puls und Leistung korreliert aber auch nicht wirklich miteinander...

Auch wenn du prinzipiell natürlich recht hast, existiert ein Zusammenhang der in erster Näherung schon einer Korrelation ähnelt, vor allem wenn man zeitnahe Vergleiche anstrebt.

 

[horstj]

ist nur möglich, wenn man einen vermessenen track hat sowie daten zum situationsbezogenen rollwiederstand etc. dann braucht man noch daten von der jeweiligen fahrt (wind etc.) ist also nicht mal näherungsweise denkbar.

 

[komamati-san]

Es geht bei meiner Fragestellung um die Abschätzung, ob ein Velomobil neben den Komfort- auch Geschwindigkeitsvorteile auf meinem Arbeitsweg mit sich bringt;
Wenn ich mit den Standardwerten in kreuzotter rechne, dann ist man mit 32kg Fahrzeuggewicht und vollverkleidet bei 160W bis 2,1% Steigung schneller unterwegs; jetzt fehlen allerdings noch die Beschleunigungsphasen. Und die Ausroll- und Bremsphasen. Ich glaube, die Rückrechnung auf ein Geschwindigkeitprofil bei abgeschätzter Tretleistung ist nicht ganz ohne... Mal sehen, ob ich dafür mal ein Simulationsprogramm anwerfe.
Klar wäre Probefahren am einfachsten, aber die Dinger sind verdammt selten, ich hab hier in Berlin noch keins gesehen. Ich schnall mir aber am Wochenende mal 20kg in den Anhänger, dann kann man schon mal das Beschleunigungsfeeling testen (wobei hier ein E-Antrieb helfen mag).

Sporttracks sieht gut aus, werde ich mal testen.

Es geht also nicht um absolute, sondern relative Werte.
Streckenmäßig zu berücksichtigen sind die Beschleunigungsphasen und Steigungen, wo halt das höhere Gewicht eine Rolle spielt.

 

[Schildbürger]

Mal eine andere Überlegung zu so einem schweren vollverkleideten Velo.
Sinn mach das meiner Meinung nach nur wenn du nicht so oft beschleunigen bzw. wieder abbremsen musst.
Das dürfte im Stadtverkehr oder auch reinen Radwegen nicht möglich sein. Da wäre ein Crossrad sicher besser.
Nur mal so, etwas OT.

 

[Cunelli]

Kippt man auf so einem Ding eigentlich nicht um, wenn man stehenbleibt? Oder hat das drei Räder?

 

[Hans-Joachim]

Beim Googln hab ich nur bikexperience.de gefunden, der macht sowas, aber nur mit Daten aus einem Fahrradcomputer.

Hi,
macht es auch mit GPS Daten.
Über die Komponente CyclingDataManager importieren.
Problem ist aber auch, das es nur eine Errechnung der Leistung ist.
Zum Vergleichen derselben Strecke aber geeignet.

Du kannst aber auch mytourbook verwenden: http://mytourbook.sourceforge.net/mytourbook/
Funktioniert nach dem selbem Prinzip

 

[komamati-san]

Einen ganz guten Überblick über Velomobile gibt es hier: www.schlauweb.de/Velomobil
Ist schon eine sehr kleine Szene, ich habe den Eindruck, auf www.velomobil-forum.de schreiben immer die gleichen.

Grundlage meiner Überlegungen war ja, die Anzahl der Beschleunigungsvorgänge und die Steigungen und Gefälle in die Rechnung mit rein zu nehmen, um dann den break-even point zu finden, wann sich so ein Ding lohnt.
Das mit meiner tatsächichen Tretleistung ist dann eher nebensächlich.

 

[Barus]

Die Zeitvor-/-nachteile die sich aus der Geschwindigkeit ergeben sind vermutlich geringer als die verkehrsbedingten Standzeiten. Zumindest im Stadtverkehr.
Außerdem sollte man vielleicht bedenken, dass man mit einem Fahrrad wesentlich wendiger ist als mit so einem verkleidetem Ding...

 

[Bruno M]

Die Zeitvor-/-nachteile die sich aus der Geschwindigkeit ergeben sind vermutlich geringer als die verkehrsbedingten Standzeiten. Zumindest im Stadtverkehr.
Außerdem sollte man vielleicht bedenken, dass man mit einem Fahrrad wesentlich wendiger ist als mit so einem verkleidetem Ding...

Ohne Kenntnis der Strecke scheint mir das etwas pauschal geurteilt.

Da ein GPS-Track vorhanden ist, dürfte eine grobe Abschätzung aber eigentlich ganz gut möglich sein, indem man die km in ähnliche Passagen aufteilt, also Ebene, leichte Steigung, leichtes Gefälle (bei 60hm auf 15km düfte das reichen), Beschleunigung und Bremsen. Dann nimmt man eine Leistung an (z.B. 200W für einen normalen Fahrer) und rechnet die Zeiten für die einzelnen Passagen aus. Ob man das mit Kreuzotter oder Excel macht ist egal.

Insgesamt wird die Ersparnis aber sicherlich keine Welt sein. Bei 15km und 60hm düfte man ohne große Stops mit dem MTB wohl um die 30 Minuten liegen. Mit nem Rennrad spart man dann vielleicht 10% also 3 Minuten. Wo sich der Luftwiderstand eines vollverkleideten Liegerades bewegt, kann ich nicht beurteilen, aber dass da viel mehr als noch mal 10% rauskommen kann ich mir nicht vorstellen. Wenn man ständig anhalten muss hat Barus natürlich recht, dann kann ein Liegerad sogar im Nachteil sein.