Vraag fietskeuze

Prof. dr. Otten heeft een computermodel ontwikkeld waarmee, met behulp van verschillende parameters, een goede inschatting te maken is van welke fiets een renner moet kiezen bij welke omstandigheden tijdens een tijdrit. De afweging tussen een lichtere fiets die voordelig is tijdens klimmen en een zwaardere, meer aerodynamische fiets die voordeliger is op een vlakke weg is een belangrijke als er sprake is van een glooiend parcours. Door zo veel mogelijk relevante parameters in het computermodel te stoppen is het mogelijk een gedegen keus tussen twee (of meer) fietsen te maken. Het is hierbij wel noodzakelijk om de GPS-coördinaten van het af te leggen parcours te weten, om zowel de hoogte als de positie, van onder andere de bochten, precies te bepalen. Daarnaast zijn onder andere het gewicht van de renner en de fiets, windsterkte en -richting, de kritische inhanghoek bij de bochten, het maximale vermogen dat de renner voor langere tijd kan leveren en de aerodynamische houding van de fietser van belang. De juiste keuze kan tientallen seconden winst opleveren tijdens een tijdrit. Een belangrijke kanttekening is dat het gaat om een model dat naast de bekende gegevens ook bestaat uit aannames. Dat neemt niet weg dat een computermodel zeker kan helpen een goed afgewogen fietskeuze te maken voor een tijdrit.

Een trainer kan gebruikmaken van een computermodel om te berekenen hoe een bepaalde sporthandeling zo optimaal mogelijk door een sporter is uit te voeren. In zo’n computermodel zijn variabelen aan te passen om te kijken wat het effect is van zo’n verandering. Gebruikmaken van een computermodel betekent dat een atleet niet onevenredig vaak een beweging hoeft uit te voeren om te ontdekken wat de effecten zijn van een verandering van een variabele.

Een voorbeeld waarbij een computermodel uitkomst kan bieden is de fietskeuze bij een tijdrit. Het parcours van een tijdrit kan erg verschillen; van korte klimtijdritten tot lange vlakke tijdritten en alles wat daar tussen zit. Daarnaast heb je te maken met bochten (verschil in te leveren vermogen bij het aanzetten na een bocht met een zware fiets in vergelijking met een lichte fiets), hoogtemeters, windrichtingen en windsnelheden. Een wielrenner kan grofweg kiezen uit twee soorten fietsen voor een tijdrit. Enerzijds is dat een tijdritfiets die erop gebouwd is zo aerodynamisch mogelijk te zijn, maar die wel wat zwaarder is, of anderzijds een wegfiets die, binnen de gestelde marge, zo licht mogelijk is. Nu is de fietskeuze vrij eenvoudig als het om een steile klimtijdrit gaan of een lange vlakke race tegen de klok. Maar wat is nu de beste keuze als het parcours zowel uit heuvels als uit vlakke stukken bestaat? En wat als een renner tegenwind heeft, of juist een harde wind in de rug? Dan is de keuze wellicht niet zo eenvoudig te maken. Het is uiteraard onbegonnen werk om bij elke omstandigheid een renner uit te laten proberen welke fiets het best is. Hier kan een computermodel uitkomst bieden.

Topsport Topics heeft de hulp ingeroepen van prof. dr. Bert Otten van de Rijksuniversiteit Groningen om zich over dit probleem te buigen. Bert Otten is een gerenommeerd biomechanicus die al meerdere malen met behulp van computermodellen topsporters heeft ondersteund (o.a. Epke Zonderland met zijn olympische turnoefening). Hij heeft voor de beantwoording van deze vraag een computermodel ontworpen waarmee een renner een gedegen fietskeuze kan maken zonder het parcours tientallen keren te hoeven fietsen. Zoals gezegd zijn er vele factoren die een rol kunnen spelen bij het bepalen van de fietskeuze. Het gaat voor nu te ver om precies het computermodel uit te leggen, maar in de computersimulatie zijn de volgende factoren verwerkt:

1) Een GPS-file van de route, met een meting op elke seconde van positie en hoogte.

2) Gewicht van de renner inclusief kleding.

3) Gewicht van de fiets.

4) Maximaal vermogen dat de renner gedurende de tijd van de tijdrit kan leveren (bepaald met een inspanningstest).

5) Bereik van het beschikbare verzet.

6) Kritische inhanghoek bij bochten (als deze niet aan te leveren is volgt een redelijke schatting).

7) Optimale toerental van de renner (als deze niet aan te leveren is volgt een redelijke schatting).

8) Windsterkte en -richting.

9) Benodigd vermogen van de renner op die fiets bij een bepaalde snelheid (windstil, op de baan bijvoorbeeld) of de aerodynamische weerstand (CdA-waarde) van de renner op die fiets.

De computersimulatie schakelt naar gunstige verzetten en maakt zo gelijkmatig mogelijk gebruik van het beschikbare vermogen. Daarnaast remt de simulatie voor de bochten op basis van een aantal seconden, zodanig dat de kritische inhanghoek in een bocht niet overschreden wordt. Aan de hand van de invoer van de hierboven genoemde gegevens kan het computermodel een bepaald parcours ‘laten afleggen’ met verschillende fietsen. De windsterkte of de windrichting is bijvoorbeeld steeds aan te passen en zo kan het model uiteindelijk voor elke situatie de beste fietskeus bepalen. Dit geldt overigens niet voor één tijdrit, maar is vrij eenvoudig voor elke tijdrit uit te rekenen, mits de precieze GPS-coördinaten bekend zijn.

Het is belangrijk om je te realiseren dat het gaat om een computermodel. Dat betekent dat er feitelijk altijd aannames in het model komen en dat bepaalde factoren ook niet in het model te stoppen zijn (bijvoorbeeld de mentale toestand van een renner). Er is dus niet een keiharde garantie te geven over de te rijden eindtijd met een bepaalde fiets. Wel zijn het verschil in eindtijd en de keuze van de juiste fiets redelijk betrouwbaar, omdat veel factoren (zoals de mentale toestand van de renner) hetzelfde blijven en beide eindtijden dus vergelijkbaar beïnvloed zijn. Daarnaast geeft dit model een meer gefundeerde onderbouwing van een fietskeus dan als een renner of trainer uitgaat van zijn boerenverstand.

Met dank aan prof. dr. E (Bert) Otten