Der Rollentrainer sagte zweiundvierzig Umdrehungen pro Minute
Indoor-Cycling-Apps sind voll von festen Zahlen, die jemand gewählt hat, der nicht wusste, wer treten würde. Bei Einsteigern ist eine feste Zahl nicht ungenau: Sie ist falsch, und manchmal tut sie weh.
Ende August, eine Einheit im Zonenmodus. Das funktioniert so: Du wählst einen Bereich, zum Beispiel Leistungszone 4, und die App regelt die Steigung des Rollentrainers so, dass du darin bleibst. Fallen die Watt, steigt die Straße. Steigen sie, flacht die Straße ab.
Nach einer Minute lag die Steigung bei 10,7 %. Kurz darauf pendelte sie zwischen 11 und 12 %, und dort blieb sie. Die Beine drehten immer langsamer, bis ich aufgehört habe, mich zu fragen, ob ich die Übung richtig mache, und angefangen habe, mich zu fragen, ob die App ihre Arbeit richtig macht. Ich habe mir eine Notiz geschrieben: „Das Training in der Zone schiebt mich sofort auf 12 % Steigung, ist das normal?“
Es war nicht normal. Aber um zu verstehen, warum, musste ich rechnen.
Die Rechnung
Meine funktionelle Schwelle, die FTP, liegt bei 128 Watt. Ich wiege 62,4 Kilo, das Rad noch einmal 8. Die Obergrenze von Zone 4 sind 105 % der Schwelle, also 134 Watt. Die leichteste Übersetzung, die ich habe, ist ein 34×32, und die bringt das Rad pro Kurbelumdrehung um 2,24 Meter voran.
Mit diesen Zahlen lässt die Physik keinen Spielraum. Um an einem Anstieg 134 Watt zu halten, muss man eine bestimmte Geschwindigkeit fahren, und diese Geschwindigkeit, geteilt durch die Meter pro Kurbelumdrehung, ergibt eine Trittfrequenz:
| Steigung | Trittfrequenz, um 134 W zu halten |
|---|---|
| 8 % | 59 U/min |
| 10 % | 48 U/min |
| 12 % | 41 U/min |
Einundvierzig Umdrehungen pro Minute. Das ist kein Tempo: Das ist ein Kampf mit den Pedalen.
Die Software hatte keinen Rechenfehler. Sie tat genau das, was von ihr verlangt wurde: die Leistung im Bereich halten, indem sie die Steigung zwischen −5 % und +12 % bewegt. Die 12 % waren eine Sicherheitsgrenze, eine Zahl, die einmal gewählt und in eine Konstante geschrieben wurde. Niemand hatte sie mit Blick auf mich gewählt.

Was bei einundvierzig Umdrehungen passiert
Ich habe nachgesehen, was die Fachliteratur zu dieser Trittfrequenz sagt, und die Antwort betrifft nicht die Puste.
Profis fahren am Berg mit etwa 71 Umdrehungen pro Minute. Gemessen haben das Lucía, Hoyos und Chicharro 2001 an sieben Fahrern im Rennen: 71 am Berg, 89 in der Ebene, 92 im Zeitfahren. Das sind keine Zahlen zum Nachahmen, aber sie sagen etwas: Selbst wer Beine hat, die wir nicht haben, schaltet, wenn die Straße steigt, einen Gang leichter, statt sich festzufahren.
Dann ist da das Knie. Eine Studie mit zwölf Wettkampfradfahrern hat die Kräfte im Gelenk mit einem Modell geschätzt: Bei gleicher Intensität ist die Kraft zwischen Kniescheibe und Oberschenkelknochen bei 90 Umdrehungen um 29 % niedriger als bei 70 (Bini und Hume, 2013). Eine andere hat sie direkt gemessen, mit Knieprothesen, die ihre Daten senden, bei neun operierten Personen: Bei 40 Umdrehungen und gerade einmal 60 Watt erreicht die Spitze 119 % des Körpergewichts, und eine höhere Trittfrequenz senkt die Kräfte (Kutzner und Kollegen, 2012).
Diese 12 % verlangten von mir also nicht mehr aerobe Arbeit. Sie verlagerten die Last vom Herzen aufs Knie. Und für jemanden, der gerade erst angefangen hat und den Moment zum Aufhören noch nicht erkennt, ist das die Art von Fehler, die wirklich wehtut.
Die Zahl war richtig, für jemand anderen
Der Artikel könnte hier enden, mit „wir haben die Grenze gesenkt“. Das wäre die schnellste Korrektur gewesen: statt 12 % eben 6 %. Und sie wäre auf dieselbe Weise falsch gewesen, nur von der anderen Seite.
Nehmen wir einen anderen Radfahrer: gleiches Gewicht, FTP 214 Watt, also 3,4 Watt pro Kilo. Für ihn sind 12 % ein harter Anstieg, aber fahrbar, und mit einer leichten Übersetzung bleibt er dabei in einer vernünftigen Trittfrequenz. Eine Obergrenze von 6 % würde ihm genau die Anstiege nehmen, für die er den Rollentrainer gekauft hat.
Die 12 % waren nicht absolut falsch. Sie waren richtig für einen Radfahrer mit 3,4 W/kg. Falsch waren sie als Konstante.
Von der Konstante zur Funktion
Die Korrektur bestand darin, aufzuhören, eine Zahl zu wählen, und anzufangen, sie zu berechnen. Die Obergrenze der Steigung kommt jetzt aus derselben Physik, die Grade für die Geschwindigkeit verwendet, dem Modell von Martin und Kollegen von 1998, und sie beantwortet eine präzise Frage: Was ist der steilste Anstieg, auf dem diese Person bei dieser Leistung und mit ihrer leichtesten Übersetzung noch ihre Trittfrequenz fährt?
Die Antwort findet sich per Bisektion: Die App probiert eine Steigung aus, berechnet die daraus folgende Trittfrequenz und halbiert das Intervall, bis sie die Grenze gefunden hat. Vierundzwanzig Schritte reichen, und das Ergebnis wird auf das Zehntel abgerundet.
Und welche Trittfrequenz? Hier gab es eine zweite Falle. Die richtige Trittfrequenz ist nicht die der Profis: Es ist die dessen, der tritt. Die App misst sie als Mittel der letzten sechs Wochen und zählt nur die Abschnitte, in denen wirklich gedrückt wird, denn bergab dreht man leer, und der Mittelwert würde lügen. Solange die Fahrten nicht reichen, um sie zu messen, nimmt sie den Wert aus der Literatur, etwa siebzig Umdrehungen.
Für einen Radfahrer von 62,4 Kilo ohne Vorgeschichte wird die Obergrenze bei der Trittfrequenz aus der Literatur:
| FTP | W/kg | Obergrenze der Steigung |
|---|---|---|
| 110 W | 1,76 | 5,8 % |
| 128 W | 2,05 | 6,8 % |
| 175 W | 2,80 | 9,7 % |
| 214 W | 3,43 | 12,0 % |
Die letzte Zeile sind die alten 12 %. Die Zahl, die in einer Konstante stand, war die richtige Antwort für genau eine Person.

Dieselbe Falle, zwei Tage zuvor
Es war nicht das erste Mal. Zwei Tage vorher hatte ich denselben Fehler an anderer Stelle der App gefunden.
Im ERG-Modus hält der Rollentrainer die Watt konstant, was auch immer du tust, und bricht die Trittfrequenz ein, wird der Widerstand zur Wand. Grade hat ein System, das das bemerkt und die Last verringert. Seine Schwellen waren zwei Konstanten: Alarm unter 50 Umdrehungen, alles in Ordnung über 70.
Meine gemessene mittlere Trittfrequenz liegt bei 64 Umdrehungen. Mit diesen Schwellen fielen 58,8 % meiner Einheit zwischen die beiden Zahlen, in den Bereich, in dem das System nicht weiß, ob es eingreifen soll. Es entschied über einen Radfahrer, den es nicht gibt. Auch dort war die Korrektur dieselbe: Die Schwellen sind heute ein Bruchteil der gewohnten Trittfrequenz dessen, der tritt, nicht zwei Zahlen, die im Code stehen.
Was ich mitnehme
Jede Konstante in einer Trainings-App beschreibt jemanden. Wenn du sie schreibst, beschreibt sie meist dich selbst oder den Athleten aus dem Fachartikel, den du in jener Woche gelesen hast. Das Problem ist nicht die Zahl: Sie hört auf, sichtbar zu sein. Sie wird zu einer Grenze, einem Standardwert, einer Schwelle, und niemand fragt mehr, für wen sie gewählt wurde.
Bei einem trainierten Radfahrer ist eine falsche Konstante eine Ungenauigkeit. Bei einem Einsteiger ist sie ein Fehler, und manchmal ein Knie, das wehtut.
Deshalb ist die Frage, die ich mir heute stelle, wenn ich in Grade eine feste Zahl im Code finde, nicht mehr, ob sie richtig ist. Sondern für wen sie richtig ist.
Grade ist ein Simulator für GPX-Routen für Smart Trainer. Du importierst die Spur einer echten Fahrt, und der Rollentrainer gibt dir ihre Anstiege, Steigung für Steigung, Meter für Meter. iPhone, iPad, Mac.


