Gibt es wissenschaftliche Studien, die die Vorteile von Klickpedalsystemen belegen?

The Pedaling Technique of Elite Endurance Cyclists: Changes With Increasing Workload at Constant Cadence wurde im International Journal of Sport Biometrics 7:29-53, 1991 veröffentlicht. Es scheint jedoch zu dem Schluss zu kommen, dass sie keinen wirklichen Unterschied machen soweit Treteffizienz geht.

„… während das Drehmoment während des Aufwärtshubs die während des Abwärtshubs erforderliche positive Gesamtarbeit reduzierte, trug es nicht wesentlich zur verrichteten externen Arbeit bei, da 98,6 % bzw. 96,3 % der Gesamtarbeit bei niedriger bzw. hoher Arbeitsbelastung wurde während des Abwärtshubs gemacht."

Dies findet sich in den physiologischen und biochemischen Determinanten der Elite-Ausdauerradleistung wieder, die in Medicine and Science in Sports and Exercise 23:93-107, 1991 veröffentlicht wurden. Es gibt zahlreiche Diagramme, die zeigen, dass die Pedalkraft nur zwischen dem oberen und unteren Ende des Abwärtshubs ausgeübt wird , dargestellt durch eine sehr scharfe Parabel, die im 90-Grad-Winkel zur Senkrechten steht.

Trotzdem denke ich, dass jedem, der schon einmal besonders technisch mit und ohne Klickpedale gefahren ist, klar ist, dass Klickpedale das Handling eines Fahrrads deutlich verbessern. Eine Tatsache, die durch wissenschaftliche Studien wahrscheinlich schwieriger zu überprüfen ist.

Die Argumente für/gegen Clipless oder sogar Riemen werden in diesem Artikel von der Rivendell Bicycles-Website zusammengefasst. Sie erwähnen Studien, allerdings ohne Angabe der genauen Quelle, dass ein wirkliches Hochziehen des Pedals äußerst unwahrscheinlich ist, außer vielleicht bei kurzen Bergauf- oder Sprintstößen, und daher ist das Festhalten am Pedal bei weitem kein Muss. Und sie suggerieren ohne Beweise, dass es Sie tatsächlich zu einem besseren Radfahrer machen könnte, weil Ihre Beine ohne Befestigung lernen müssen, sich im Kreis zu drehen, und nicht einfach mitgenommen werden.

Es gibt auch das Problem mit der Positionierung Ihres Fußes auf dem Pedal: all das vorsichtige Herumspielen mit den Stollen, damit der Fußballen genau über der Pedalachse ist. Aber dann ist da noch dieser andere Blog von Joe Friel, der ein Beweisfanatiker ist, der darauf hindeutet, dass es keine angemessene Unterstützung dafür gibt, dass dies das Beste ist, und dass es effizienter sein könnte, Ihre Schuhplatte unter dem Fußgewölbe zu platzieren .

Joes Blog, zusammen mit der (wiederum unzureichend zitierten) Geschichte des japanischen Teilnehmers beim Ironman New Zealand, der vergessen hat, seine Schuhe in die Wechseltasche zu stecken, und barfuß auf Klickpedalen zu einer persönlichen Bestzeit auf dem Fahrrad gefahren ist, haben meine Sichtweise wirklich verändert auf die Notwendigkeit der Befestigung an den Pedalen. Ich fahre mit Clips an meinem Fixie, überlege aber immer mehr, auf einfache Pedale umzusteigen und zu sehen, wohin mich das führt.

Es scheint, als würden Wissenschaftler dazu neigen, die sportliche Leistung zu testen. Die eigentlichen Vorteile von Klickpedalen sind:

• Wenn Sie schnell Rad fahren, treten viele unerwartete Stöße und Vibrationen auf, die Sie von den Pedalen rutschen lassen können, insbesondere wenn es nass, matschig oder holprig ist. Klickpedale halten Sie fest.

• Wenn Ihre Sicht durch Fahren im Dunkeln oder in einer Gruppe beeinträchtigt ist, wird es schwierig, diese Stöße vorherzusehen, und im letzteren Fall ist die Strafe für das Abrutschen von den Pedalen ein großer Haufen (was Ihre Schuld ist).

• Wenn Sie müde sind, müssen Sie keine Energie aufwenden, um Ihre Füße auf den Pedalen zu halten, Sie können einfach stumm nach unten drücken, und das Pedal dreht sich.

• Wenn Sie unbedingt schnell beschleunigen müssen, brauchen Sie Kraft beim Aufwärtshub und die Fähigkeit, mit den Beinen zu „schlagen“, ohne dass sie von den Pedalen rutschen.

(Sie können natürlich die meisten dieser Vorteile von Zehenclips erhalten, aber sie sind etwas schwieriger zu bekommen und zu entfernen und befestigen Ihren Fuß nicht ganz so sicher, ohne Sie einzuschließen, was Bahnradfahrer tun.)

Die meisten wissenschaftlichen Studien weisen auf einen sehr geringen Vorteil der Treteffizienz beim Radfahren unter kontrollierten Bedingungen hin, aber die Unfallvermeidung ist der wirkliche Vorteil.

Überrascht gibt es nicht mehr Studien zur Effizienz von klicklos. Die ursprüngliche Frage war, eine wissenschaftliche Antwort zu suchen, nicht anekdotisch, obwohl viele der Meinung sind, dass Clipless mehr gibt, ist dies subjektiv, wenn es nicht von der Wissenschaft gestützt wird.

Dies ist der einzige Artikel, den ich gefunden habe: http://www.radlabor.de/fileadmin/PDF/PowerForce/Mornieux___Stapelfeldt_Artikel_Feedback_Pedalkraefte_2008.pdf

Wird angesichts der schnell zunehmenden Popularität des Radfahrens hier im Vereinigten Königreich interessant sein, wenn mehr Forschung betrieben wird.

Abstrakt

Ziel dieser Studie war es, den Einfluss unterschiedlicher Schuh-Pedal-Schnittstellen und eines aktiven Hochziehens während der Aufwärtsbewegungsphase auf die Trettechnik zu bestimmen. Acht Elite-Radfahrer (C) und sieben Nicht-Radfahrer (NC) führten drei verschiedene Kämpfe mit 90 U·min–1 und 60 % ihrer maximalen aeroben Leistung durch. Sie traten mit Einzelpedalen (PED), mit Klickpedalen (CLIP) und mit einem Pedalkraft-Feedback (CLIPFBACK) in die Pedale, bei dem die Probanden gebeten wurden, während des Aufwärtshubs das Pedal hochzuziehen. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen PED und CLIP in Bezug auf die Treteffizienz, die mechanische Nettoeffizienz (NE) und die Muskelaktivität. Im Vergleich zu CLIP führte CLIPFBACK zu einer signifikanten Steigerung der Treteffektivität während des Aufwärtshubs (86 % für C bzw. 57 % für NC). sowie eine höhere Muskelaktivität des Biceps femoris und Tibialis anterior (p < 0,001). NE war jedoch signifikant reduziert (p < 0,008) mit 9 % bzw. 3,3 % Reduktion für C und NC. Folglich hatte die Schuh-Pedal-Schnittstelle (PED vs. CLIP) keinen signifikanten Einfluss auf die Fahrtechnik während des submaximalen Trainings. Eine aktive Hochziehwirkung auf das Pedal während des Aufwärtshubs erhöhte jedoch die Treteffektivität, während der mechanische Nettowirkungsgrad verringert wurde.

Es ist an sich keine Studie, aber das Wattbike-Fitnessgerät verfügt über einen nützlichen Leistungsmesser, der die von jedem Bein aufgebrachte Leistung anzeigt ( ausführlicher auf ihrer Website erklärt ).

Die Grundvoraussetzung ist, dass Sie durch Glätten des Drückens und Ziehens einen sichtbaren Effekt auf die Leistungskurve auf dem Display sehen können. Der wahre Schlüssel (aus persönlicher anekdotischer Erfahrung) ist, dass Klickpedale bei diesen Aktionen helfen, weil der Zug nicht nur einen anderen Satz Muskeln im Bein beschäftigt und mehr Kraft hinzufügt (obwohl es das tut), Sie reduzieren auch die Gesamtausfallzeit in jedem Zyklus. Wenn Sie nur drücken, wird es Phasen geben, in denen entweder keiner von beiden drückt und somit das Fahrrad / das rotierende Gewicht abbremst, oder sogar, in dem beide drücken und sich gegenseitig entgegenwirken.

Klickpedale werden im letzteren Fall nicht helfen, aber sie werden im ersteren Fall. Indem Sie also ziehen, helfen Sie, die Verzögerung im Zyklus auszugleichen, bis das andere Bein anfängt zu drücken, und wir alle wissen, dass es im Allgemeinen einfacher ist, eine Geschwindigkeit beizubehalten, als auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen. Wenn Sie also in jedem Zyklus, in dem kein Fuß drückt, sogar 5-10 Grad (oder mehr) Bogen haben (siehe die Wattbike-Beispiele für einen schlechten Übergang, die Kurve, die wie eine Acht aussieht), dann haben Sie ' wieder arbeiten müssen, um die vorherige Kraft wiederzuerlangen. Wenn Sie den Übergang von Bein zu Bein bewältigen, lässt die Anstrengung nicht so stark nach (was zu einer „Erdnuss“-Kurve führt) und Sie verlieren nicht so viel Kraft.

Darüber hinaus ermöglicht Ihnen der Clip, wie hier vorgeschlagen , die Befestigung an einem besseren Punkt an der Fußbasis als am Fußballen, was erforderlich ist, weil Sie nicht befestigt sind.

Fußretention gibt es in irgendeiner Form seit den Anfängen des Radfahrens.

Dafür gibt es mehrere Gründe:

• Es ist gefährlich, bei starker Anstrengung einen Fuß vom Pedal zu rutschen (insbesondere bei Fahrrädern mit festem Gang, aber auch während eines Rennens auf engstem Raum). Dies ist bei langsamen Geschwindigkeiten kein Risiko, aber bei hohen Trittfrequenzen kann es schwierig sein, ohne Retention auf den Pedalen zu bleiben.

• Wenn Sie viel fahren, wird Ihr Pedaltritt effizienter, genau wie ein Läufer beim Laufen effizienter wird. Auf dem Fahrrad bedeutet dies, dass sich Ihre Füße bei den Aufwärtsbewegungen keinen Widerstand leisten und Energie verschwenden. Es bedeutet auch, dass Ihr Fuß beim Aufwärtshub wenig bis gar keine Kraft auf das Pedal ausübt und es leicht seine Position ändern kann, wenn es nicht durch Klickpedale oder Riemen gehalten wird. Wenn Ihr Fuß nicht in der richtigen Position ist, ist Ihr Tritt weniger effizient und es besteht die Gefahr, dass Sie während einer Anstrengung vom Pedal fallen .

Ich denke, wenn Sie wissenschaftliche Beweise für die Fußhaltung wollen, müssen Sie nur Beweise dafür finden, dass der Fuß richtig auf dem Pedal steht.

Es gibt eine Masterarbeit von Brandon Kuhn (2012) , die Flate, Toe Clips und Clickless Pedals und ihre Leistungsabgabe vergleicht. Sie haben deutlich höhere Leistungsabgaben für Sprints mit Klickpedalen gemessen.

Die mittlere Leistungsabgabe war mit Klickpedalen (= 617 Watt, SD = 112) höher als mit Zehenriemen (= 572 Watt, SD = 77) und flach (= 566 Watt, SD = 83). Pedalvergleichsergebnisse zeigten signifikante Unterschiede in der Leistungsabgabe beim Vergleich von Klickpedalen mit Zehenriemenpedalen (p < 0,001) und Klickpedalen mit flachen Pedalen (p < 0,000), aber nicht zwischen Zehenriemenpedalen und flachen Pedalen (p < 0,000). .644).

Ich denke, es ist erwähnenswert, dass es wahrscheinlich wenig Unterschied gibt, wenn es um Effizienz und nicht um Leistung geht, aber ich finde es ein wenig zweifelhaft, dass so viele dieser Referenzen sagen, dass es überhaupt keinen Unterschied macht.

Wenn es um Leistung geht, bin ich mir sicher, dass eine ordentliche Studie über die Verwendung von Klickpedalen zeigen würde, dass die Leistungssteigerung ziemlich beträchtlich ist. Darüber hinaus bedeutet eine Studie, die zeigt, dass ein Fahrer, der wahrscheinlich nicht auf das Pedal tritt, wenig Nutzen hat, nicht, dass es für einen, der das tut, keine signifikanten Gewinne gibt. Ich bin in letzter Zeit ein paar Mal täglich auf Bahnsteigen gependelt und fühlte mich absolut hilflos, wenn es darum ging, zu Ampeln zu sprinten oder sogar von einer Haltestelle loszufahren. Ich hatte kein Drehmoment zur Verfügung, als ich es brauchte, da ich auf ein einzelnes Bein beschränkt war und nur die Quads benutzte.

Ich achte beim Fahren sehr genau auf Trittfrequenz und Schlag, und die Vorteile, eine gleichmäßige Trittfrequenz beizubehalten und alle Muskelgruppen zu nutzen, sind ziemlich spürbar, vielleicht stellen die vorhandenen Studien nur die falschen Fragen!

Hinsichtlich des Effizienzvorteils von Klickpedalen gilt es einiges zu beachten. Zunächst einmal wandeln wir die Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung um. zweitens, dass diese Umwandlung über die 360-Grad-Drehung unterschiedliche Kraftvektoren aufweist. und schließlich besteht die hin- und hergehende Komponente, Ihr Bein, aus drei sich ständig ändernden Winkeln: Hüft-, Knie- und Sprunggelenk. Schauen wir uns den Verbrennungsmotor als praktisches Beispiel dafür an, worauf wir uns beziehen: Wenn Sie sich dem oberen Ende des Hubs nähern und es passieren, bewegt sich die hin- und hergehende Masse, Ihr Bein, mehr seitwärts und übt weniger Kraft nach unten aus. Aus diesem Grund schieben ICEs den Funken vor, bevor der Kolben die Spitze des Hubs erreicht. Wenn Sie JETZT fortfahren, wird die Kraft bis zu ihrem Maximum zunehmen und dann abfallen, wenn Sie sich etwa 145 Grad nähern. Aus diesem Grund öffnen sich die Auslassventile vor dem Ende des Arbeitstakts, da am unteren Ende des Hubs wenig Kraft vorhanden ist. Noch einmal, wenn Sie sich dem unteren Ende des Pedalwegs nähern, ist die Bewegung mehr seitwärts und erzeugt keine nach unten gerichtete Kraft. Beachten Sie auch, dass die hin- und hergehende Masse, Ihr Bein, die Ober- oder Unterseite des Hubs erreicht und die Richtung ändert, von oben nach unten und zurück. Da es sich jedoch um ein menschliches Bein und nicht um eine leblose Pleuel/Kolben-Anordnung handelt, gibt es eine gewisse Rück- und Aufwärtskraft, die auf die gesamte Leistungsaufnahme der rotierenden Kurbel ausgeübt werden kann. Denken Sie aber auch daran, dass Sie, wenn Sie sich einem Kurbelweg von etwa 280 Grad nähern, das Pedal tatsächlich weiter nach vorne bis zum oberen Totpunkt drücken, als dass Sie nützliche Kraft auf die Kurbel ausüben. die größte Kraft wird beim Abwärtshub aufgebracht, so flach/clipless Vorteil gleich. Ziehen Sie das Pedal nach hinten und teilweise nach oben, flacher / klickloser Vorteil wahrscheinlich gleich. Wenn Drehzahl, Trittfrequenz, Drehmoment und Technik (ein Weltklasse-Radfahrer im Vergleich zu Ihnen und mir) zunehmen, gibt es wahrscheinlich einen kumulativen Vorteil über das Spektrum der Faktoren hinweg. Da die Leistungsabgabe eine Kombination aller oben genannten Faktoren ist, kann eine genauere Einschätzung erfolgen, indem Sensoren an den Kurbeln angebracht und die Kraftbelastung über die 360-Grad-Drehung der Kurbel gemessen wird.

Überhaupt nicht, die Idee, dass „Clips effizienter sind als flache Schuhe“, basiert auf nichts als Aberglauben und urbanem Mythos. Es ist, als ob heute jeder Fahrer über die Idee lacht, Zehenklammern zu verwenden, und sich fragt, wie Radfahrer sie hätten ertragen können, da es früher „effizienter“ war. Wie so viele Dinge im Radsport ist die Verwendung von Clips nur eine weitere abergläubische Praxis im Radsport ohne wissenschaftliche Unterstützung, obwohl selbst die besten Profis es nicht vermeiden können, Dutzende Male im Jahr mit Clips zu stürzen, geben sie es immer noch nicht auf, und Velodromfahrer beim Start des Rennens aufgehalten werden müssen wie Kinder auf Stabilisatoren. (Sie können auch Stabilisatoren verwenden, wenn sie die Füße während der Fahrt nicht auf den Pedalen halten können.)

GCN hat drei Tests zu diesem Thema durchgeführt, und alle drei zeigen, dass Flats effizienter/schneller sind als Clips. Ich denke, der Grund dafür könnte sein, dass Sie beim Hochziehen der Kniesehnen mit Clips auch unnötig Quad-Muskeln verschwenden, da die Muskeln alle miteinander verbunden sind, wenn Sie den Quad verwenden, verwenden Sie auch die Kniesehne usw. Mit Clips werden Ihre Quads also nie a vollständige Ruhe, die Sie schneller ermüdet. (Wahrscheinlich mehr bei Anstiegen, weshalb sogar Profis so langsam klettern), während Ihre Quads (die mehr als 96% der Leistung beisteuern) bei jeder halben Umdrehung eine vollständige Pause erhalten.

Auch wenn Sie nach unten drücken, stabilisieren Sie das Fahrrad und treiben es vorwärts. Der Aufwärtshub ist nicht effizient, da er das Fahrrad „anhebt“, wobei es an Schwung und Gleichgewicht verliert, weshalb Sie sehen, wie Clip-Fahrer beim Klettern und Sprinten viel von einer Seite zur anderen schwingen (Energie verlieren).