Windkanal und Renndatei, 0.8% auseinander

Eine CdA-Zahl zu veröffentlichen ist billig, sie zu überprüfen ist teuer. Jedes Aero-Produkt auf dem Markt nennt eine. Fast keines sagt dir, wogegen sie gemessen wurde.

Hier ist also meine, geprüft gegen das einzige Instrument, das die Sache entscheidet.

Im Januar 2026 hat Pengcheng Li, ein Athlet mit einer Langdistanz-Zielzeit von 8 h 17 min, sein Rennmaterial in den Windkanal der Hong Kong University of Science and Technology gebracht. Ein halbes Jahr später ist er den IRONMAN Hamburg gefahren. Ich habe die Leistungsdatei aus diesem Rennen genommen, sie AeroPacer gegeben und die Engine seine Stirnfläche rechnen lassen, ohne dass sie das Ergebnis aus dem Windkanal je gesehen hätte.

Zwei Watt. Das ist die Schlagzeile, und der Rest dieses Artikels ist der Grund, warum du der Schlagzeile nicht einfach glauben solltest.

Alles hängt daran, dass das Material zusammenpasst

Ein Windkanal misst keinen Athleten. Er misst einen Athleten in einem bestimmten Setup, und ein einziges getauschtes Teil verändert die Antwort. Der Vergleich ist also nur dann ehrlich, wenn die Konfiguration im Kanal genau die ist, in der er auch gefahren ist.

Am Kanaltag hat er mehrere Konfigurationen gefahren. Die, die zum Renntag passt, ist der Trek-Rahmen, der Van-Rysel-Helm, ein 108er Vorderrad mit Scheibe hinten, geriffelte Beinlinge, der neue Einteiler und, wichtig, eine normale Startnummer. Diese Zuordnung stand durch das fest, was er in Hamburg getragen hat, nicht dadurch, welche Nummer am nächsten dran lag.

Das ist deshalb wichtig, weil eine der anderen Konfigurationen identisch war bis auf eine Aero-Startnummer, und die hat 0.2105 gemessen. Gegen die ist die Renndatei nicht 0.8% daneben, sondern 1.7%. Ich hätte beide Zahlen zitieren können. Nach dem Renntagsmaterial zuzuordnen ist die einzige haltbare Regel, und sie kostet mich hier zufällig nichts, aber du sollst wissen, dass es beide Zahlen gibt.

Was der Windkanal gemessen hat

Ein einzelner Punkt: 0° Yaw-Winkel, 45 km/h, Kraftwaage, fixe Position. Zweimal gefahren, und beide Durchgänge ergaben 0.2123. Diese Wiederholbarkeit ist überhaupt erst der Grund, warum der Windkanal die Referenz ist.

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

Was die Renndatei gemessen hat

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

1. Wind. Es zählt die Luft, die der Fahrer trifft, nicht die Geschwindigkeit über Grund. Stationswind wird auf 10 m gemessen und muss auf Fahrhöhe heruntergerechnet werden.
2. Steigung. Ein Prozentpunkt Fehler in der Steigung überdeckt bei Ausdauertempo den ganzen Aero-Anteil.
3. Position. Ein Athlet vier Stunden im Rennen hält nicht die Form, die er im Kanal gehalten hat.
4. Windschatten und Bremsen. Beides schleust Leistung ein, die die Gleichung nicht sehen kann.

Das macht die Engine dagegen.

Sie schneidet die Fahrt in kurze Fenster fester Länge und behält nur die, in denen sich die Datei anständig verhält: Geschwindigkeit stabil, Leistung gültig, Fahrer tatsächlich in Bewegung. Fenster mit einer Richtungsänderung fliegen raus, denn eine Kurve bedeutet zugleich veränderte Position und Bremsen. Fenster oberhalb einer Yaw-Schwelle fliegen raus, denn CdA ist eine Funktion des Yaw-Winkels und nur Proben mit kleinem Yaw gehören in einen Topf. Wo sich das Tempo über ein Fenster geändert hat, wird die Differenz der kinetischen Energie in die Kräftebilanz zurückgerechnet, statt den Widerstandsanteil zu verfälschen.

So blieben aus der Hamburg-Datei 1058 brauchbare Fenster.

Hin-und-zurück-Paarung

Dann kommt der Teil, der die eigentliche Arbeit macht. Die Radstrecke in Hamburg führt über dieselben Straßen in beide Richtungen, also hat fast jedes 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 gelesen wird, wird in der anderen etwas zu flach gelesen. Ein Rückenwind, der die Schätzung in der einen Richtung schmeichelhaft macht, bestraft sie in der anderen. Keines von beidem muss exakt gemessen werden, denn die Paarung interessiert sich nicht für den Absolutwert, sondern nur dafür, dass der Fehler das Vorzeichen wechselt.

Aus den 1058 Fenstern wurden 283 Hin-und-zurück-Paare. Diese Paare, nicht die rohen Fenster, sind die Grundlage der berichteten Schätzung.

Die Querprüfung über die Energiebilanz

Eine zweite, völlig eigenständige Methode. Wo die Strecke eine Schleife zum Ausgangspunkt schließt, ist jeder hochgefahrene Meter auch wieder heruntergefahren, die Schwerkraft geht über die ganze Schleife also auf null auf. Was der Athlet an Tretarbeit hineingesteckt hat, muss als Luftwiderstand und Rollwiderstand wieder herauskommen, und man kann die Energiebilanz der ganzen Schleife in einem Schritt nach CdA auflösen, ohne die Fensterlogik von oben überhaupt zu benutzen.

Diese Methode ergab 0.234, etwa 9% über der Schätzung aus den Paaren. Das ist die erwartete Richtung: Jeder Bremsvorgang in vier Stunden kippt Energie weg, die die Bilanz der Luft zuschreibt. Ich berichte sie als Querprüfung für Vorzeichen und Größenordnung, nicht als konkurrierende Schätzung, und ich wäre beunruhigt, wenn sie niedriger herausgekommen wäre.

Die Streuung

Die Schätzung aus den Paaren ist ein Median, und die ehrliche Art, ihn zu lesen, ist zusammen mit seiner Streuung: Die mittlere Hälfte der Paare liegt zwischen 0.200 und 0.233.

Ein Detail, das nur diese Datei betrifft. Die Engine löst jede Datei zweimal, einmal mit dem gemessenen Wind des Tages und einmal ohne Wind, und behält das engere Ergebnis. Bei Hamburg blieb die Lösung ohne Wind, weil der gemessene Wind die Streuung verschlechtert hat. Auf einer Hin-und-zurück-Strecke ist das zu erwarten, denn die Paarung hat den Wind ohnehin schon weitgehend aufgehoben.

Sie sollten nie gleich sein

Das ist der Teil, den das meiste Aero-Marketing überspringt, und es ist der Teil, der entscheidet, ob die 0.8% überhaupt etwas bedeuten.

Der Kanal hat eine Position gemessen, bei einem Yaw-Winkel, bei einem Tempo, auf einer Halterung, über die Dauer eines Durchgangs. Die Renndatei deckt 4.3 Stunden ab, in denen er die Position hunderte Male geändert hat, Yaw-Winkel über den ganzen Bereich abbekam, den der Tag hergab, über echten Asphalt fuhr und müde wurde. Das sind nicht zwei Versuche derselben Messung. Das sind zwei verschiedene Größen, die zufällig eng zusammenhängen.

Wären sie exakt gleich herausgekommen, wäre Misstrauen die richtige Reaktion, nicht Jubel. Einen Fahrer, der seine Kanalposition vier Stunden lang perfekt hält, gibt es nicht.

Was kaufen die 0.8% also? Sie sagen, dass die Methode aus der Renndatei keinen systematischen Fehler mit sich schleppt, der groß genug wäre, um zu stören, und dass seine mittlere Rennposition nahe an der Position liegt, die er in den Kanal mitgenommen hat. Das ist ein echtes und nützliches Ergebnis. Es heißt nicht "AeroPacer ist auf 0.8% genau", und diesen Satz werde ich nicht drucken.

Was zutreffen müsste, damit das nur Glück ist

Vier Dinge hätten eine so knappe Zahl zufällig erzeugen können, und du solltest sie alle gegen das Ergebnis halten.

Ein Athlet ist ein Athlet. Das ist n = 1. Es ist eine Prüfung, keine Validierungsstudie. Die Validierungsstudie ist der Backtest über 60 Rennen, und daher kommen die Genauigkeitsangaben auf dieser Seite tatsächlich.

Die Punktschätzung ist feiner als ihre eigene Streuung. Die mittlere Hälfte der Paare reicht von 0.200 bis 0.233, etwa 15% des Medians. Dass eine Punktschätzung auf 0.8% neben dem Kanal landet, ist teils Glück, und die Aussage, die die Daten wirklich tragen, ist die schwächere und nützlichere: Der Kanalwert liegt bequem innerhalb der Streuung der Schätzung, nahe der Mitte.

Rollwiderstand und Masse sind Annahmen, und sie tauschen gegen den Luftwiderstand. Gerechnet wurde mit 80 kg Gesamtmasse und Crr 0.0040. Bei seinem Renntempo verschiebt ein Crr-Fehler von 0.0005, also eine ganz gewöhnliche Unsicherheit über einen Reifen auf unbekanntem Belag, die CdA-Schätzung um etwa 0.005, das Dreifache des gefeierten Unterschieds. Ein Fehler von 2 kg in der Systemmasse verschiebt sie um etwa 0.001. Die Übereinstimmung ist feiner als die Annahmen darunter, und wer ein Aero-Ergebnis unter 1% nennt, ohne zu sagen, was er beim Rollwiderstand angenommen hat, sagt dir nicht genug.

Hamburg ist eine gutmütige Datei. Flach, hin und zurück, ein langer gleichmäßiger Einsatz. Das ist nahe am besten Fall für diese Methode. Eine hügelige Strecke, ein Rennen mit erlaubtem Windschattenfahren oder ein Fahrer, der den Tag aufrecht verbracht hat, gäben alle eine schlechtere Schätzung, und die Engine markiert solche Dateien, statt so zu tun, als wäre nichts.

Noch ein unabhängiger Blick

Sein Kona 2024, durch eine frühere und gröbere Gesamtenergie-Methode gerechnet, kam auf 0.205. Andere Strecke, anderes Jahr, andere Mathematik, 3.4% unter dem Kanal.

Drei unabhängige Wege zur Stirnfläche desselben Athleten, aus Straßen von drei Kontinenten und einem Labor, alle zwischen 0.205 und 0.214. Keiner stimmt exakt mit den anderen überein. Alle sind sich einig, was für ein Fahrer er ist.

Was das heißt, wenn du nicht Pengcheng Li bist

Die brauchbare Aussage ist eng, also hier so eng, wie ich es hinbekomme.

CdA aus einer ordentlichen Renndatei zu lösen bringt dich nah genug an eine Kanalmessung heran, dass der Unterschied kleiner ist als die Dinge, über die du ohnehin im Unklaren bist, etwa deine Reifen und dein wahres Systemgewicht. Für die Wahl eines Pacing-Ziels reicht das. Für die Entscheidung, ob ein Helm 3 W besser ist als ein anderer, reicht es nicht, und keine einzelne Renndatei wird das je tun, egal was dir jemand verkauft.

Ein Windkanal kostet Geld und einen Termin. Die Leistungsdatei kostet nichts, weil du sie schon hast.

Hinweise zur Belastbarkeit

• Jede Zahl hier stammt aus dem Kanalbericht und aus der gespeicherten Schätzung der Engine für diese Datei. Nichts ist zu meinen Gunsten gerundet: 0.8% sind 0.0017 auf 0.2123, und 0.0017 sind in der Luft des Kanals bei 45 km/h etwa 2 W.
• Die Kanalkonfiguration wurde vor dem Vergleich anhand des Renntagsmaterials zugeordnet, und das Ergebnis der Alternativkonfiguration steht oben.
• Die Renndatei wurde nie benutzt, um irgendetwas abzustimmen. Die Engine-Version, die 0.214 ergeben hat, ist die, die auf dieser Seite läuft.
• Die genaue Fensterlänge und die Schwellen für Richtungsänderung und Yaw gehören zur Engine und werden nicht veröffentlicht. Jede Zahl, die das Ergebnis verändert, schon: 1058 Fenster, 283 Paare, 80 kg, Crr 0.0040, Median 0.214, mittlere Hälfte 0.200 bis 0.233, Energiebilanz 0.234.
• Pengcheng Li wird hier mit seiner Erlaubnis namentlich genannt. Seine Renndatei wird nicht veröffentlicht.