Simulation Wie verschiedene Radfahrerformationen den Luftwiderstand reduzieren

Anbieter zum Thema

ANSYS Germany GmbH

invenio AG

Bechtle PLM Deutschland GmbH

Eine aktuelle Forschungsarbeit der Heriot-Watt University und Ansys zeigt, wie sich die Teamkonfigurationen der Radfahrer bei der Tour de France auf die aerodynamische Effizienz auswirken. Die Forschenden nutzten CFD-Simulation, um den Luftwiderstand an der Spitze des Teams reduzieren.

Da sich der professionelle Radsport mit immer ausgefeilteren Trainingsmethoden und Ausrüstungen weiterentwickelt, ist das Verständnis der aerodynamischen Prinzipien für den Erfolg im Wettbewerb entscheidend. Die Forschung liefert den Teams eine wissenschaftliche Bestätigung für Formationsstrategien, die im Profi-Radsport seit Langem intuitiv angewendet werden. Angesichts der Tatsache, dass die Energieerhaltung der Radfahrer bei der Ausgabe 2025 wichtiger denn je ist, könnten diese Erkenntnisse die Herangehensweise der Teams an die entscheidenden Momente des Rennens beeinflussen.

„Das Hauptziel ist es, die Anstrengung des Führenden zu minimieren, um ihm maximale Energie für den Rest des Rennens zu erhalten“, sagt Professor Blocken: „Je nach Wettbewerbssituation werden ein oder mehrere Teamkollegen eingesetzt, um den Führenden so weit wie möglich vor dem Wind zu schützen und den Luftwiderstand zu verringern.“

CFD-Simulation liefert datengestützte Anhaltspunkte für Teams

Mithilfe eines originalgetreuen Radfahrermodells und CFD-Simulation von Ansys wurden die Windströmungen bei Konfigurationen mit drei, vier und fünf Fahrern analysiert. Die Ergebnisse bieten klare, datengestützte Anhaltspunkte dafür, welche Formationen die größten Energieeinsparungen ermöglichen. Diese Erkenntnisse können professionelle Teams nutzen, um ihre Strategien für den Renntag zu verfeinern.

„Wir bringen Technologie aus der Luft- und Raumfahrttechnik in die Tour de France ein, um den Athleten zu helfen, ihre vorhandenen Fähigkeiten besser zu nutzen“, sagt Thierry Marchal, Industry Program Director bei Ansys. „Die Einführung von KI und numerischer Simulation in populäre Sportarten wie den Radsport ist auch eine hervorragende Möglichkeit, die Bedeutung von Modellierung und Simulation einem breiteren Publikum zu vermitteln und komplexe Physik auf unterhaltsame und vereinfachte Weise zu erklären.“

Ergebnisse zur Formationseffektivität

• Die Studie ergab, dass der geschützte Fahrer einer Gruppe von drei Fahrern in einer umgedrehten Dreiecksformation einen um 60 Prozent geringeren Luftwiderstand erfährt als bei alleiniger Fahrt.

• Kommt ein vierter Fahrer hinzu und es wird eine Rautenform gebildet, verringert sich der Luftwiderstand des geschützten Fahrers um 62 Prozent. Auch seine Teamkollegen erfahren einen deutlich geringeren Luftwiderstand, sodass die gesamte Formation effizienter fahren kann.

• Das optimale Setup für den geschützten Anführer ist eine Zugformation mit zwei Paaren von Teammitgliedern, die nebeneinander vor ihm fahren. Mit dieser Strategie lässt sich der Luftwiderstand um 76 Prozent verringern, wobei vier Radfahrer für den Schutz des Führenden eingesetzt werden müssen.

Frédéric Grappe, Head of Performance and Innovation bei der Equipe Groupama FDJ, erläutert die praktischen Auswirkungen: „Die Anzahl der erforderlichen Teamkollegen und die Konfiguration, die gewählt wird, um die Anstrengung des Führenden zu reduzieren, ohne zu viele Teammitglieder zu opfern, wird normalerweise durch die aktuellen Rennkonfigurationen bestimmt. Ziel ist es, den Führenden in die Gruppe zurückzubringen, indem man ihn so weit wie möglich entlastet und Beschleunigungen, die sehr viel Energie kosten, vermeidet.“

„Diese Studie untersucht zahlreiche Konfigurationen und quantifiziert die Vorteile der einzelnen Konfigurationen bei fehlendem Seiten-, Rücken- und Gegenwind. Abgesehen von anderen Parametern wie unterschiedlichen Karosseriegeometrien und der Anwesenheit anderer Fahrzeuge liefert diese Analyse wertvolle Informationen, die wir mit unserem Team vor dem Rennen besprechen können, um die beste Taktik zu vereinbaren“, so Grappe.

Konstruktionsleiter Forum

Produktentwicklung neu denken

Der Schlüssel für den Erfolg eines Unternehmens liegt in Konstruktion und Entwicklung. Hier entstehen innovative Produkte, die die Wettbewerbsfähigkeit sichern. Doch kennen Sie die Herausforderungen der Produktentwicklung im 21. Jahrhundert?

Das Konstruktionsleiter Forum will Konstruktions- und Entwicklungsleiter für Hürden sensibilisieren, sowie Tools und Methoden aufzeigen, um innovative Ideen strukturiert zu entwickeln und den Produktentstehungsprozess so schlank und effizient wie möglich zu gestalten.

Jetzt informieren

(ID:50490694)