Windkanaltest vs. Renndatei: derselbe CdA, zwei Messmethoden, 0.8% auseinander

Einen CdA-Wert zu veröffentlichen ist billig, ihn zu überprüfen ist teuer. Jedes Aero-Produkt auf dem Markt nennt einen. Fast keines sagt dir, woran er gemessen wurde.

Hier ist also meiner, überprüft mit dem einzigen Instrument, das die Frage entscheidet.

Pengcheng Li ist einer der Athleten, die ich trainiere, und hat eine Langdistanz in 8 h 17 min beendet. Im Januar 2026 hat er sein Rennmaterial in den Windkanal der Hong Kong University of Science and Technology gebracht und dort mehrere Aero-Helme und Laufradsätze getestet. Ein halbes Jahr später ist er beim IRONMAN Hamburg gestartet. Ich habe die Leistungsdatei aus diesem Rennen in AeroPacer geladen und die Engine seine Luftwiderstandsfläche bestimmen lassen, ohne dass sie das Ergebnis aus dem Windkanal je gesehen hat.

0.8%, also etwa 2 W. Eine schöne Zahl, aber für sich allein leicht falsch zu lesen. Der Rest dieses Artikels nimmt sie auseinander.

Entscheidend ist, dass das Material übereinstimmt

Ein Windkanal misst keinen Athleten. Er misst einen Athleten in einem bestimmten Setup, und schon ein einziges getauschtes Teil verändert das Ergebnis. Ehrlich ist der Vergleich also nur, wenn die Konfiguration im Kanal genau die ist, mit der er das Rennen tatsächlich gefahren ist.

Von all diesen Konfigurationen entspricht diese dem Renntag: Trek-Rahmen, Van-Rysel-Helm, 108er Vorderrad mit Scheibe hinten, gerippte Beinsleeves, der neue Einteiler und, ganz wichtig, eine normale Startnummer. Welche Konfiguration zählt, hat festgelegt, was er in Hamburg getragen hat, nicht, welcher Messwert am nächsten dran lag.

Das ist wichtig, weil eine andere Konfiguration bis auf eine Aero-Startnummer identisch war, und die kam auf 0.2105. Im Vergleich dazu liegt die Renndatei nicht 0.8%, sondern 1.7% daneben. Ich hätte beide Werte zitieren können. Die Zuordnung nach dem Material vom Renntag ist die einzige Regel, die sich verteidigen lässt, und hier kostet sie mich zufällig nichts. Aber du sollst wissen, dass es beide Zahlen gibt.

Was der Windkanal gemessen hat

Ein einzelner Messpunkt: 0° Yaw-Winkel, 45 km/h, Kraftwaage, fixe Position. Zwei Durchgänge, beide mit 0.2123. Genau diese Wiederholbarkeit macht den Windkanal überhaupt erst zur Referenz.

Und sie ist, wie wir gleich sehen, genau der Grund, warum er nicht die ganze Wahrheit sein kann.

Was die Renndatei gemessen hat

Die Engine löst dieselbe Leistungsgleichung, die alle verwenden, nur rückwärts. Vorwärts kennst du den Luftwiderstand eines Fahrers und rechnest aus, welche Leistung er für ein bestimmtes Tempo braucht. Rückwärts kennst du Leistung und Geschwindigkeit und löst nach dem Widerstand auf. Die Gleichung ist nicht das Problem. Das Problem ist, dass auf einer echten Straße vier Dinge sie verfälschen:

1. Wind. Entscheidend ist die Luft, die dem Fahrer entgegenkommt, nicht die Geschwindigkeit über Grund. Der Wind an Wetterstationen wird in 10 m Höhe gemessen und muss auf die Fahrhöhe umgerechnet werden.
2. Steigung. Ein Prozentpunkt Fehler in der Steigung überdeckt bei Ausdauertempo den gesamten Aero-Anteil.
3. Position. Nach vier Stunden im Rennen hält kein Athlet mehr die Haltung, die er im Windkanal hatte.
4. Windschatten und Bremsen. Beides bringt unbemerkt Leistung ins Spiel, die die Gleichung nicht sieht.

So geht die Engine damit um.

Sie teilt die Fahrt in kurze Fenster fester Länge und behält nur die, in denen die Daten sauber sind: Geschwindigkeit stabil, Leistung gültig, Fahrer tatsächlich in Bewegung. Fenster mit einer Richtungsänderung fliegen raus, denn eine Kurve bedeutet veränderte Position und Bremsen zugleich. Fenster über einer Yaw-Schwelle fliegen ebenfalls raus, denn der CdA hängt vom Yaw-Winkel ab, und nur Messpunkte mit kleinem Yaw gehören in einen Topf. Hat sich das Tempo innerhalb eines Fensters geändert, wird die Differenz der kinetischen Energie in die Kräftebilanz zurückgerechnet, statt den Luftwiderstandsterm zu verfälschen.

So blieben aus der Hamburg-Datei 1058 brauchbare Fenster.

Hin-und-zurück-Paarung

Dann kommt der Teil, der die eigentliche Arbeit leistet. Die Radstrecke in Hamburg führt über dieselben Straßen in beide Richtungen, deshalb haben die meisten Fenster ein Gegenstück: derselbe Asphalt, entgegengesetzte Fahrtrichtung. Paart man die beiden und mittelt sie, heben sich die zwei größten Fehlerquellen gegenseitig auf. Eine Steigung, die in der einen Richtung etwas zu steil gemessen wird, wird in der anderen etwas zu flach gemessen. Ein Rückenwind, der die Widerstandsschätzung in der einen Richtung schönt, verschlechtert sie in der anderen. Keines von beidem muss exakt gemessen werden, denn für die Paarung zählt nicht der Absolutwert, sondern nur, dass der Fehler das Vorzeichen wechselt.

Aus den 1058 Fenstern wurden 283 Hin-und-zurück-Paare. Die veröffentlichte Schätzung beruht auf diesen Paaren, nicht auf den rohen Fenstern.

Gegenprobe über die Energiebilanz

Eine zweite, völlig unabhängige Methode. Wo die Strecke eine Schleife zurück zum Ausgangspunkt bildet, wird jeder Höhenmeter bergauf auch wieder bergab gefahren, die Schwerkraft gleicht sich über die ganze Schleife also aus. Was der Athlet als Tretarbeit hineingesteckt hat, muss als Luftwiderstand und Rollwiderstand wieder herauskommen, und du kannst die Energiebilanz der ganzen Schleife in einem Schritt nach dem CdA auflösen, ganz ohne die Fensterlogik von oben.

Diese Methode ergab 0.234, etwa 9% mehr als die Schätzung aus den Paaren. Das ist die erwartete Richtung: Jedes Bremsen in vier Stunden vernichtet Energie, die die Bilanz dem Luftwiderstand zuschreibt. Ich führe den Wert als Gegenprobe für Vorzeichen und Größenordnung, nicht als konkurrierende Schätzung, und ich wäre beunruhigt, wenn er niedriger ausgefallen wäre.

Die Streuung

Die Schätzung aus den Paaren ist ein Median, und ehrlich liest man ihn nur zusammen mit seiner Streuung: Die mittlere Hälfte der 283 Paare liegt zwischen 0.200 und 0.233.

Ein Detail, das nur diese Datei betrifft: Die Engine rechnet jede Datei zweimal, einmal mit dem gemessenen Wind des Tages und einmal ohne Wind, und behält das Ergebnis mit der engeren Streuung. In Hamburg behielt sie die Rechnung ohne Wind, weil der gemessene Wind die Streuung vergrößert hat. Auf einer Hin-und-zurück-Strecke ist das zu erwarten, denn die Paarung hat den Wind ohnehin schon weitgehend herausgemittelt.

Gleich sein sollten die beiden Werte nie

Diesen Teil lässt das Aero-Marketing meistens weg, und genau er entscheidet, ob die 0.8% überhaupt etwas bedeuten.

Der Windkanal hat eine Position gemessen, bei einem Yaw-Winkel, bei einem Tempo, auf einem Messstand, für die Dauer eines Durchgangs. Die Renndatei umfasst 4.3 Stunden, in denen er seine Position hunderte Male verändert hat, alle Yaw-Winkel abbekam, die der Tag hergab, über echten Asphalt fuhr und müde wurde. Das sind nicht zwei Versuche derselben Messung. Das sind zwei verschiedene Größen, die eng miteinander zusammenhängen.

Wären sie exakt gleich ausgefallen, wäre Misstrauen die richtige Reaktion, nicht Jubel. Einen Fahrer, der seine Position aus dem Windkanal vier Stunden lang perfekt hält, gibt es nicht.

Was sagen die 0.8% also wirklich aus? Sie zeigen, dass die Methode mit der Renndatei keinen systematischen Fehler hat, der ins Gewicht fällt, und dass seine durchschnittliche Rennposition nahe an der Position liegt, die er im Windkanal eingenommen hat. Das ist ein echtes und nützliches Ergebnis. Es heißt nicht „AeroPacer ist auf 0.8% genau“, und diesen Satz wirst du von mir nicht lesen.

Was zutreffen müsste, damit alles nur Glück war

Vier Dinge könnten einen so knappen Wert zufällig erzeugt haben, und du solltest jedes davon gegen das Ergebnis abwägen.

Ein Athlet ist ein Athlet. Das ist n = 1. Es ist ein Check, keine Validierungsstudie. Die Validierungsstudie ist das Replay von 64 echten Leistungsdateien, und aus ihm stammen die Genauigkeitsangaben auf dieser Website.

Die Punktschätzung ist feiner als ihre eigene Streuung. Die mittlere Hälfte der Paare reicht von 0.200 bis 0.233, das sind etwa 15% des Medians. Dass eine Punktschätzung bis auf 0.8% an den Windkanalwert herankommt, ist zum Teil Glück. Die Aussage, die die Daten wirklich tragen, ist die schwächere und nützlichere: Der Windkanalwert liegt klar innerhalb der Streuung der Schätzung, nahe der Mitte.

Rollwiderstand und Masse sind Annahmen, und sie lassen sich gegen den Luftwiderstand austauschen. Gerechnet wurde mit 80 kg Systemgewicht und Crr 0.0040. Bei seinem Renntempo verschiebt ein Crr-Fehler von 0.0005, eine ganz normale Unsicherheit bei einem Reifen auf unbekanntem Belag, die CdA-Schätzung um etwa 0.005, das Dreifache der gefeierten Differenz. Ein Fehler von 2 kg beim Systemgewicht verschiebt sie um etwa 0.001. Die Übereinstimmung ist feiner als die Annahmen, auf denen sie beruht, und wer ein Aero-Ergebnis mit weniger als 1% Abweichung präsentiert, ohne zu sagen, was er beim Rollwiderstand angenommen hat, sagt dir nicht genug.

Hamburg ist eine gutmütige Datei. Flach, hin und zurück, eine lange, gleichmäßige Belastung. Das kommt dem Idealfall für diese Methode ziemlich nahe. Eine hügelige Strecke, ein Rennen mit erlaubtem Windschattenfahren oder ein Fahrer, der den ganzen Tag aufrecht gesessen hat, würden alle eine schlechtere Schätzung liefern, und die Engine markiert solche Dateien, statt so zu tun, als wäre nichts.

Noch ein unabhängiger Blickwinkel

Sein Rennen in Kona 2024, ausgewertet mit einer früheren, gröberen Energiebilanz über das ganze Rennen, kam auf 0.205. Andere Strecke, anderes Jahr, andere Rechenmethode, 3.4% unter dem Windkanalwert. Sein Material an diesem Tag war auch nicht unbedingt das Setup aus dem Windkanal, deshalb zeigt diese Zahl nur die Richtung.

Drei Methoden, Rennen auf zwei Kontinenten und ein Labor in Hongkong, und alle landen zwischen 0.205 und 0.214. Keine stimmt exakt mit einer anderen überein, aber alle zeigen auf denselben Bereich.

Was das heißt, wenn du nicht Pengcheng Li bist

Diesmal lag der aus der Renndatei berechnete CdA näher am Windkanal als die Unsicherheit bei Größen, die niemand genau misst, etwa Rollwiderstand und tatsächliches Systemgewicht. Die Prüfung an einem einzigen Athleten kann dir nicht versprechen, dass du genauso nah landest, aber um eine Zielleistung für das Pacing festzulegen, reicht diese Genauigkeit. Um zu entscheiden, ob ein Helm 3 W besser ist als ein anderer, reicht sie nicht: Eine einzelne Renndatei kann einen so kleinen Unterschied nicht auflösen.

Diesmal habe ich meine eigene Zahl im Windkanal geprüft. Die nächste Datei, die es wert ist, geprüft zu werden, ist deine.

Hinweise zur Belastbarkeit

• Jede Zahl hier stammt aus dem Bericht des Windkanals und aus der gespeicherten Schätzung der Engine für diese Datei. 0.8% sind 0.0017 geteilt durch 0.2123, und 0.0017 entsprechen in der Luft des Windkanals bei 45 km/h etwa 2 W.
• Die Konfiguration im Windkanal wurde vor dem Vergleich anhand des Materials vom Renntag zugeordnet, und das Ergebnis der alternativen Konfiguration steht oben.
• Die Renndatei wurde nie benutzt, um irgendetwas zu kalibrieren. Die Engine-Version, die 0.214 ergeben hat, ist die, die auf dieser Website läuft.
• Die genaue Fensterlänge und die Schwellen für Richtungsänderung und Yaw gehören zur Engine und werden nicht veröffentlicht. Jede Zahl, die das Ergebnis verändert, dagegen schon: 1058 Fenster, 283 Paare, 80 kg, Crr 0.0040, Median 0.214, mittlere Hälfte 0.200 bis 0.233, Energiebilanz 0.234.