Trittfrequenz- & Geschwindigkeitsrechner
Trittfrequenz, Übersetzung und Fahrgeschwindigkeit in Beziehung setzen. Berechne Geschwindigkeit, die Trittfrequenz für eine Zielgeschwindigkeit oder das passende Ritzel.
Eingaben
Ergebnisse
Definition
Die Trittfrequenz gibt an, wie oft du pro Minute eine vollständige Kurbelumdrehung ausführst (U/min). Neben Leistung und Gangwahl ist die Trittfrequenz einer der drei zentralen Stellhebel, mit denen jeder Radfahrer Belastung und Geschwindigkeit steuert. Durch die Wahl des richtigen Gangs lässt sich dieselbe Geschwindigkeit bei sehr unterschiedlichen Trittfrequenzen erzielen — und diese Wahl hat messbare physiologische Konsequenzen.
Dieser Rechner löst die Antriebsstrang-Identität in drei Richtungen. Wähle einen Modus, die anderen drei Größen bleiben Eingaben:
- Geschwindigkeit berechnen — aus Trittfrequenz, Übersetzung und Reifenumfang ergibt sich die Fahrgeschwindigkeit.
- Trittfrequenz berechnen — aus einer Zielgeschwindigkeit und dem aktuellen Gang ergibt sich, wie schnell du treten musst.
- Ritzel berechnen — aus einer Zielgeschwindigkeit und der gewünschten Trittfrequenz ergibt sich die nötige Ritzelgröße am aktuellen Kettenblatt.
Berechnung
Die Grundidentität
Die Fahrgeschwindigkeit hängt von drei Faktoren ab: wie schnell du die Kurbeln drehst, wie viele Male das Hinterrad pro Kurbelumdrehung dreht (Übersetzungsverhältnis) und wie weit das Rad bei einer Umdrehung rollt (Reifenumfang).
v=60Trittfrequenz×RitzelKettenblatt×CwDabei ist die Geschwindigkeit in m/s, die Trittfrequenz in U/min und der Reifenumfang in Metern. Aus dieser einen Gleichung lässt sich jede der vier Unbekannten (, Trittfrequenz, Ritzel, Kettenblatt) isoliert auflösen.
Übersetzungsverhältnis
G=TsTcKettenblatt-Zähne () geteilt durch Ritzel-Zähne (). Ein 50-Zahn-Kettenblatt mit einem 17-Zahn-Ritzel ergibt : Das Hinterrad dreht sich 2,94-mal pro Kurbelschlag.
Entfaltung
Multipliziert man das Übersetzungsverhältnis mit dem Reifenumfang, erhält man die Entfaltung — die zurückgelegte Strecke pro Kurbelumdrehung:
d=G×CwEin 50/17-Gang auf einem 700c × 25-mm-Reifen (2105 mm Umfang) ergibt eine Entfaltung von m pro Kurbelschlag.
Die drei Modi
Der Rechner stellt die gleiche Identität auf drei Arten um:
Modus 0 (Geschwindigkeit):v=60⋅TsTrittfrequenz⋅Tc⋅Cw Modus 1 (Trittfrequenz):Trittfrequenz=Tc⋅Cwv⋅60⋅Ts Modus 2 (Ritzel):Ts=60⋅vTc⋅Trittfrequenz⋅CwModus 2 liefert einen kontinuierlichen Wert; reale Kassetten haben nur ganzzahlige Zähnezahlen (und nur die Ritzel, die du tatsächlich besitzt). Runde auf die nächstgelegene verfügbare Größe und akzeptiere eine kleine Abweichung in Geschwindigkeit oder Trittfrequenz.
Trittfrequenz und Physiologie
Der optimale Bereich
Forschungen von Vercruyssen & Brisswalter (2010) belegen, dass die metabolisch effizienteste Trittfrequenz für trainierte Radfahrer bei etwa 80–100 U/min liegt. In diesem Bereich ist das Drehmoment pro Kurbelschlag moderat genug, um lokale Muskelermüdung zu begrenzen, ohne den Koordinationsaufwand unnötig zu steigern.
Einsteiger tendieren zu 60–70 U/min, weil eine niedrigere Trittfrequenz sich „kraftvoller" anfühlt. Mit zunehmender Ausdauerleistungsfähigkeit steigt die natürlich bevorzugte Trittfrequenz in der Regel an.
Trittfrequenz und Leistung
Leistung = Drehmoment × Winkelgeschwindigkeit. Bei gleicher Leistungsabgabe bedeutet eine höhere Trittfrequenz weniger Drehmoment pro Kurbelschlag. Das schont die langsamen Muskelfasern und verzögert die Muskelermüdung. Deshalb treten Tour-de-France-Fahrer bei Zeitfahren 95–105 U/min, auch wenn eine niedrigere Trittfrequenz sich muskulär kurzfristig leichter anfühlen würde.
Grenzen hoher Trittfrequenzen
Sehr hohe Trittfrequenzen (>110 U/min) bringen Kompromisse mit sich: Der neurologische Koordinationsaufwand steigt, die Herzfrequenz klettert überproportional, und Technikfehler — etwa unnötige Knöchel- oder Hüftbewegungen — werden verstärkt und kosten Energie.
Praktische Anwendungsszenarien
1. Den Reisegang finden („Geschwindigkeit berechnen")
Gib deine übliche Trittfrequenz (z. B. 90 U/min), dein Kettenblatt und dein bevorzugtes Ritzel ein und lies die Geschwindigkeit ab. Stimmt sie mit deiner typischen Streckengeschwindigkeit überein, ist die Gangwahl gut auf deine Trittfrequenz abgestimmt.
2. Bergstrategie („Ritzel berechnen")
Bei 10 % Steigung kann die Geschwindigkeit auf 12 km/h sinken, du willst die Kurbel aber bei rund 75 U/min halten, um nicht abzuwürgen. Wechsle in den Modus Ritzel berechnen, gib 12 km/h, 75 U/min, dein inneres Kettenblatt und den Reifenumfang ein. Das Ergebnis ist die nötige Ritzelgröße. Ist die Antwort 28Z, deine Kassette geht aber nur bis 25Z, fehlt dir für diesen Anstieg bei dieser Trittfrequenz das passende Ritzel — fahre langsamer, drücke stärker oder rüste auf eine breiter abgestufte Kassette um.
3. Tempoeinteilung beim Zeitfahren („Trittfrequenz berechnen")
Du kennst die Geschwindigkeit, die du auf einer flachen Zeitfahrstrecke halten willst (z. B. 40 km/h). Wechsle in den Modus Trittfrequenz berechnen, gib diese Geschwindigkeit, deine Kombination aus großem Kettenblatt und kleinem Ritzel sowie den Reifenumfang ein – du erhältst die Trittfrequenz, die diese Übersetzung dir aufzwingt. Über 105 U/min wirst du kardiovaskulär einbrechen, unter 75 U/min belastest du die Knie. Wähle den Gang, der dich in deinem nachhaltigen Bereich landet.
4. Rollentrainer kalibrieren
Rollentrainer haben geschwindigkeitsabhängige Widerstandskurven. Wer aus Trittfrequenz und Gang die Geschwindigkeit kennt, kann den Widerstand passend zum Outdoor-Gefühl einstellen.
Messgenauigkeit des Reifenumfangs
Der Reifenumfang beeinflusst jede Geschwindigkeits- und Distanzberechnung. Die genaueste Methode ist die Abrollmessung: Reifen auf Fahrdruck aufpumpen, Reifen und Boden markieren, eine vollständige Umdrehung abrollen und den Abstand zwischen den Bodenmarkierungen messen. Eine Abweichung von 10 mm entspricht einem Berechnungsfehler von ca. 0,5 % bei der Geschwindigkeit — für die meisten Zwecke vernachlässigbar, relevant aber bei der Kalibrierung eines Fahrradcomputers.
Hinweise
- Antriebsstrangverluste sind nicht modelliert. Reale Antriebsstränge verlieren durch Kettenreibung, Kettendurchhang und Lagerreibung 1–4 % der Leistung. Der Rechner liefert die theoretische Fahrgeschwindigkeit.
- Reifenumfang ändert sich mit Belastung und Druck. Ein vollbeladenes Tourenrad hat eine etwas größere Aufstandsfläche und einen etwas geringeren wirksamen Umfang als dasselbe Rad ohne Beladung.
- GPS- vs. berechnete Geschwindigkeit. GPS-Geschwindigkeit unterliegt Abtastrate und Mehrwegefehler; die aus dem Kadenz-Sensor berechnete Geschwindigkeit hängt von der Genauigkeit des Reifenumfangs ab. Keine der beiden ist die absolute Wahrheit.
- „Ritzel berechnen"-Ergebnisse sind kontinuierlich. Reale Kassetten haben nur ganze Zähnezahlen, und nur die Ritzel deiner Abstufung. Runde auf das nächstgelegene verfügbare Ritzel und nimm eine kleine Abweichung in Kauf.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist die optimale Trittfrequenz beim Radfahren?
Forschungsergebnisse (Vercruyssen & Brisswalter, 2010) legen die metabolisch effizienteste Trittfrequenz für trainierte Radfahrer bei etwa 80–100 U/min fest. Einsteiger tendieren zu niedrigeren Frequenzen (60–70 U/min), weil sie mehr Muskelkraft als Herz-Kreislauf-Ausdauer einsetzen. Profis drehen bei Rennen typischerweise 90–110 U/min, um die Beinmuskeln bei langen Belastungen zu schonen.
Wie berechne ich das Übersetzungsverhältnis?
Übersetzungsverhältnis = Zähne Kettenblatt ÷ Zähne Ritzel. Ein 50-Zahn-Kettenblatt mit einem 17-Zahn-Ritzel ergibt 50/17 ≈ 2,94 — das Hinterrad dreht sich 2,94-mal pro Kurbelschlag. Multipliziert man das Übersetzungsverhältnis mit dem Reifenumfang, erhält man den Weg pro Kurbelumdrehung, auch Entfaltung genannt.
Wie messe ich meinen Reifenumfang?
Die genaueste Methode: Reifen auf üblichen Fahrdruck aufpumpen, eine Markierung auf Reifen und Boden machen, das Fahrrad eine vollständige Umdrehung vorwärtsrollen und den Abstand zwischen den zwei Bodenmarkierungen messen. Dies berücksichtigt das tatsächliche Reifenprofil unter Last. Alternativ kannst du die aufgedruckte Reifengröße und eine Referenztabelle nutzen — 700c × 25 mm entspricht 2105 mm, 700c × 28 mm entspricht 2136 mm.
Bedeutet eine höhere Trittfrequenz immer mehr Leistung?
Nicht direkt. Leistung = Drehmoment × Winkelgeschwindigkeit. Bei gleicher Leistungsabgabe bewirkt eine höhere Trittfrequenz ein geringeres Drehmoment pro Kurbelschlag, was die lokale Muskelermüdung reduziert und im Allgemeinen besser durchzuhalten ist.
Sehr hohe Trittfrequenzen (>110 U/min) erhöhen jedoch die kardiovaskuläre Belastung und können den Punkt überschreiten, an dem die Effizienzgewinne umkehren. Die meisten Fahrer optimieren bei Zeitfahrbelastungen auf 85–100 U/min.
Disclaimer
Die Geschwindigkeitswerte gehen von einem vollkommen starren Antriebsstrang ohne Schlupf aus. Reale Fahrgeschwindigkeiten variieren durch Reifenverformung, Kettendurchhang und Fahrbahnbelag. Der Reifenumfang hängt vom Reifendruck und dem Fahrergewicht ab.