Tretzyklus ist ein Begriff aus dem Radsport und bezieht sich auf den Verlauf von Krafteinsatz, Kraftrichtung und Trettechnik während einer Kurbelumdrehung eines Radrennfahrers.
Stand der Forschung[]
Der Tretzyklus wird zwar von der Biomechanik schon seit langem erforscht, aber die diesbezüglichen Forschungen treten auf der Stelle. Vor allem der Kraftverlauf und die Dynamik beim Wiegetritt ist noch weitgehend unbekannt.
Auch die Erforschung des Tretzyklus im Sitzen wurde lange Zeit von irrealen Idealvorstellungen geprägt. Insofern räumte die 1997 erstellte Studie von Hillebrecht et al. ein entscheidendes Hindernis beiseite. Die Autoren kommen zu dem Schluß, daß sich der „runde Tritt, der durch eine aktive Zugbewegung am Pedal in der Aufwärtsphase gekennzeichnet ist, [...] in unseren Ergebnissen nicht finden[1]“ läßt.
Ziel aller diesbezüglichen Untersuchungen ist die weitere Ökonomisierung der Leistungserbringung und Erhöhung des Wirkungsgrades der Tretbewegung.
Phasen des Tretzyklus[]
Die Phasen des Tretzyklus sind Gegenstand umfangreicher Untersuchungen der Tretbewegung (= Tretzyklus) eines Radrennfahrers. Im Mittelpunkt stehen dabei die Kurve des Drehmoments über der Zeit und ihr typischer Verlauf in den vier Hauptsektoren des Tretzyklus. Diese sind:
Druckphase[]
Zur besseren Verständlichkeit orientiert man sich bei der Abgrenzung der Phase am Zifferblatt einer Uhr. Bei einer Tretbewegung im Uhrzeigersinn geht die Druckphase von „halb zwei“ (45°) bis „halb fünf“ (135°). In dieser Phase entwickelt der Fahrer die größte Kraft. Diese wirkt beim Ungeübten senkrecht nach unten, wodurch der Wirkungsgrad von der Waagrechtstellung des Pedals gesehen nach oben und unten deutlich kleiner wird. Spitzenamateure und Profis dagegen setzen die einzelnen Muskelgruppen effizienter ein, so dass die Kraftkomponenten, die von der Tangente an die Kreisbewegung des Pedals abweichen (radiale Komponente, Querkräfte), möglichst klein gehalten werden. Das Drehmoment bleibt über die gesamte Druckphase auf hohem Niveau, fällt aber gleichwohl in gewissem Umfang ab.
Gleitphase[]
Da der Radrennsport mit Pedalen ausgeübt wird, die durch feste Fixierung (früher "Haken und Riemchen", heute Klickpedale) in jeder Phase des Tretzyklus tangentiale Kraftentwicklung ermöglicht, ist es grundsätzlich in der Gleitphase wie auch in den im Folgenden beschriebenen Phasen möglich, ein beliebig hohes Drehmoment zu erzeugen.
Im „Uhrzeiger-Modell“ die Phase zwischen „halb fünf“ (135°) und „halb acht“ (225°). In der Gleitphase „gleitet“ der Fuß mit vergleichsweise geringem Krafteinsatz nach hinten, wobei er den unteren Totpunkt durchläuft.
Zugphase[]
Im Modell zwischen „halb acht“ (225°) und „halb elf“ (315°), ist die Zugphase die schwächste Phase in Bezug auf den Krafteinsatz. Hier tritt beim Ungeübten ein negatives Drehmoment auf, d.h. das eine Bein wird vom Pedal mittels der Kraft des anderen Beines nach oben gehoben. Doch auch bei Spitzenamateuren und Profis tritt hier kaum ein positives Drehmoment auf. Lediglich bei maximalen Anstrengungen - hohe Beschleunigung, Sprint - wird in dieser Phase wirklich Zug auf die Pedale ausgeübt.
Schubphase[]
Zwischen „halb elf“ (315°) und „halb zwei“ (45°). Gute Stilisten auf dem Rad können bereits in der Schubphase hohe Kräfte auf das Pedal ausüben. Dadurch wird die Schwäche der Gleitphase (in der sich das jeweils andere Bein befindet) teilweise kompensiert, wenn auch in dieser Phase zu keinem Zeitpunkt beide Beine in der Addition ein Drehmoment ausüben, das annähernd mit dem Drehmoment in Addition von Druck- und Zugphase vergleichbar ist.
Optimierung des Tretzyklus[]
Empirische Untersuchungen belegen, dass sämtliche Radrennfahrer einschließlich der weltbesten Bahn- und Straßen-Fahrer weit vom theoretischen Ideal entfernt sind, nach dem das Drehmoment über den gesamten Tretzyklus gleichbleibend sein sollte. Während das sehr geringe (meist leicht negative) Drehmoment in der Zugphase durch den sehr hohen Krafteinsatz der Druckphase des jeweils anderen Beins kompensiert wird, stellen die Schubphase und Gleitphase den Hauptschwachpunkt des Tretzyklus dar. Optimierungen des Tretzyklus zielen daher auf eine Verbesserung des Krafteinsatzes in diesen Phasen (z. B. Einbein-Pedalieren, Fahren mit dem starren Gang, Fahren auf der freien Rolle) und Harmonisierung der Übergänge zwischen den Phasen ab.
Eine technische Möglichkeit, den physiologisch bedingten, ungleichmäßigen Drehmomentverlauf zu glätten, ist durch den Einsatz elliptischer „Biopace“-Kettenblätter gegeben. Ihre Wirkung ist jedoch umstritten. Da sie die Erholungsphase der Muskulatur verkürzen – durch den verkürzten Hebel wird die Tretbewegung schneller – sind sie für Straßenrennen, in denen es auf die Ausdauerleistung ankommt, kaum geeignet. Eine systematische Auswertung der Erfahrungen mit diesem Typ Kettenblättern dürfte lediglich von den sowjetischen Trainern vorgenommen worden sein, dort wurden diese Blätter gerne bei Zeitfahren eingesetzt. Alexander Winokurow verwendet sie auch heute noch in dieser Disziplin.
Dem Trainingsprinzip der Gegensätzlichkeit entsprechend wird der Tretzyklus daher nicht nur durch Fahrten mit extrem kleinen Übersetzungen (= hohe Trittfrequenz), sondern auch durch Fahrten mit sehr hohen Gängen (= niedrige Trittfrequenz) trainiert.