Leistungsmetriken im Radsport erklärt: NP, IF, VI, W'bal

Verständnis fortgeschrittener Leistungsmetriken für intelligenteres Training und Rennen

Jenseits der Durchschnittsleistung: Warum fortgeschrittene Metriken wichtig sind

Die Durchschnittsleistung ist ein stumpfes Instrument. Zwei Fahrten mit identischer Durchschnittsleistung möglich Je nach Variabilität der Anstrengung völlig unterschiedliche physiologische Kosten haben. Konstante 250W für eine Eine Stunde lang fühlt es sich völlig anders an, als ein Wechsel zwischen 150W und 400W, um 250W im Durchschnitt zu erreichen.

Hier kommen fortgeschrittene Leistungsmetriken ins Spiel.Normalisierte Leistung (NP),Intensitätsfaktor (IF),Variabilitätsindex (VI)undW' Balance (W'bal)liefern das differenzierte Verständnis, das Sie benötigen, um effektiv zu trainieren, Rennen richtig einzuteilen und die wahren Kosten Ihrer Bemühungen zu verstehen.

Schneller Vergleich: Straße vs. MTB

  • Straßenanstieg (10 Min):246W Durchschnitt, 246W NP, VI = 1,00
  • MTB-Anstieg (10 Min):220W Durchschnitt, 265W NP, VI = 1,20
  • Ergebnis:Die MTB-Anstrengung mitniedrigererDurchschnittsleistung ist physiologisch tatsächlichhärter

Normalized Power (NP): Die wahren Kosten variabler Anstrengungen

Normalized Power (NP)schätzt die physiologischen „Kosten“ einer Fahrt, indem sie sterben Nichtlineare Beziehung zwischen Leistungsabgabe und Ermüdung berücksichtigt. Hochintensive Anstrengungen über der Schwelle erhöht die Ermüdung überproportional im Vergleich zu gleichmäßigem Fahren.

Der Algorithmus hinter NP

NP verwendet eine gewichtete Berechnung, die harte Anstrengungen betont:

  1. 30-Sekunden gleitender Durchschnitt:Glättet Sekunden-zu-Sekunden-Rauschen
  2. Zur 4. Leistungssteigerung:Verstärkte hochintensive Anstrengungen (200W⁴ vs. 300W⁴ ist massiv)
  3. Durchschnitt der 4. Potenzwerte:Findet den Mittelwert der gewichteten Anstrengungen
  4. 4. Wurzel ziehen:Konvertiert zurück in Watt

Vereinfachte Formel

NP = ⁴√(Durchschnitt von [30s gleitender Durchschnittsleistung]⁴)

Die Gewichtung mit der 4. Potenz bedeutet, dass ein 10-Sekunden-Antritt mit 400W Ihr Körper weit mehr „kostet“ als 200W für 20 Sekunden zu fahren.

Wann NP am wichtigsten ist

🚵 Mountainbiking

MTB-Rennen sind durch variable Leistung definiert. Ein typisches XC-Rennen beinhaltet 80+ Antritte über den FTP, Die jeweils 5-25 Sekunden dauern. Die Durchschnittsleistung unterschätzt die wahre Anstrengung massiv.

Beispiel XC-Rennen:

  • Durchschnittsleistung: 245W
  • Normalisierte Leistung: 285W
  • VI: 1,16 (hochvariabel)
  • Interpretation:Das Rennen fühlte sich an wie konstant 285W – nicht 245W

🏁 Faktoren und Rundstreckenrennen

Faktoren beinhalten ständige Beschleunigungen aus Kurven, Angriffen und Positionierungskämpfen. Das Muster aus Antritt und Erholung erzeugen eine hohe NP relativ zur Durchschnittsleistung.

Beispiel Kriterium:

  • Durchschnittsleistung: 220W
  • Normalisierte Leistung: 265W
  • VI: 1,20
  • 88 Beschleunigungen >300W in 60 Minuten

🚴 Gruppenfahrten mit Antritten

Aggressive Gruppenfahrten mit Attacken und Lückenschließen erzeugen hohe NP, selbst wenn sich das Reisetempo mäßig fühlt.

Wann NP nicht hilft

Zeitfahren, gleichmäßige Anstiege und Solo-Tempofahrten erzeugen einen NP, die schnell gleich der Durchschnittsleistung ist (VI = 1,00-1,03). In diesen Fällen ist die Durchschnittsleistung ausreichend.

🔬 Forschungsgrundlage

Dr. Andrew Coggan entwickelte Normalized Power basierend auf physiologischer Forschung, die zeigt, dass ATP-Verbrauch, Glykogen-Nutzung, Laktat-Akkumulation und kardiovaskulärer Stress exponentiell – nicht linear – mit der Intensität zunehmen. Die Beziehung der 4. Potenz nähert diese nichtlineare Ermüdungsreaktion an.

Quelle:Allen, H., & Coggan, A.R. (2019).Training und Rennen mit einem Leistungsmesser(3. Auflage). VeloPress.

Intensitätsfaktor (IF): Relative Anstrengung quantifiziert

Intensitätsfaktor (IF)drückt aus, wie hart eine Fahrt relativ zu IhrerFunktionellen Schwellenleistung (FTP)war. Es ist das Verhältnis von Normalized Power zu FTP.

Formel

IF = Normalisierte Leistung (NP) / FTP

Beispiel:

Fahrer mit FTP von 300W absolvierte Fahrt mit NP von 255W:

IF = 255 / 300 =0,85

Dies repräsentiert einemoderat-harteAnstrengung.

Interpretation des Intensitätsfaktors

IF-BereichAnstrengungsniveauBeispiel-WorkoutsNachhaltige Dauer
< 0,65Leicht/ErholungErholungsfahrt, lockere Gruppenfahrt3-6+ Stunden
0,65-0,75Ausdauer/ModeratLange stetige Fahrt, Grundlagentraining2-5 Stunden
0,75-0,85Tempo/Moderat-HartTempo-Intervalle, RTF-Tempo1-3 Stunden
0,85-0,95Schwelle/HartSweet Spot, Schwellenintervalle40-90 Minuten
0,95-1,05FTP/Sehr HartFTP-Test, 40km Zeitfahren30-60 Minuten
1,05-1,15VO2max/Extrem HartVO2max-Intervalle, Kriterium10-30 Minuten
> 1,15Anaerob/MaximalKurzes Zeitfahren, Bahnverfolgung< 10 Minuten

Nutzung von IF für das Training

Einheiten-Design

Ziel-IF hilft bei der Vorgabe der Trainingsintensität:

  • Leichter Tag:IF < 0,65 sichere Erholung
  • Tempo-Einheit:IF 0,80-0,85 baut aerobe Kapazität auf
  • Schwellenarbeit:IF 0,90-1,00 verbesserte FTP

Rennanalyse

Der IF nach dem Rennen zeigt, ob das Pacing angemessen war:

  • IF zu hoch:Zu hart gestartet, am Ende eingebrochen
  • IF angemessen:Gleichmäßige Anstrengung, starkes Finish
  • IF zu niedrig:Zu sehr zurückgehalten, Energie übrig gehabt

IF in der TSS-Berechnung

IF ist eine Schlüsselkomponente desTraining Stress Score (TSS), der die gesamte Trainingsbelastung durch Kombination von Intensität und Dauer quantifiziert.

TSS-Formel

TSS = (IF)² × Dauer (Stunden) × 100

IF wird quadriert, was bedeutet, dass Intensität einen exponentiellen Einfluss auf den Trainingsstress hat.

Variabilitätsindex (VI): Die Gleichmäßigkeits-Metrik

Variabilitätsindex (VI)misst, wie variabel Ihre Leistungsabgabe während einer Fahrt war. Es ist das Verhältnis von Normalized Power zu Durchschnittsleistung.

Formel

VI = Normalisierte Leistung (NP) / Durchschnittsleistung

Beispiel:

Fahrt mit NP von 270W und Durchschnittsleistung von 250W:

VI = 270 / 250 =1,08

Moderat variable Anstrengung (typisch für Gruppenfahrt mit einigen Antritten).

VI-Benchmarks nach Disziplin

🚴 Straßenradsport

FahrtypTypischer VIEigenschaften
Zeitfahren1,00-1,02gleichmäßig Perfekt, optimales Pacing
Solo-Anstieg1,02-1,05Stetige Anstrengung, minimale Variation
Straßenrennen1,05-1,10Einige Angriffe, Positionierungskämpfe
Kriterium1,15-1,25Ständige Beschleunigungen, hochvariabel

🚵 Mountainbiking

FahrtypTypischer VIEigenschaften
XC-Rennen1,10-1,20+88+ Antritte pro Rennen, hochvariabel
Trail-Fahrt1,08-1,15Technische Abschnitte, Anstiege, Abfahrten
Enduro1,15-1,30+Kurze explosive Anstrengungen, Erholung dazwischen

Warum hoher VI wichtig ist

Erhöhter anaerober Stress

Hoher VI deutet auf häufige Anstrengungen über der Schwelle hin, die W' (anaerobe Kapazität) wiederholt entleeren. Dies ist weitaus ermüdender als stetiges Fahren bei gleicher Durchschnittsleistung.

Glykogen-Entleerung

Variable Anstrengungen verbrennen mehr Glykogen als stetige Anstrengungen bei gleicher Durchschnittsleistung. Fahrten mit hohem VI erfordern erforderliche Verpflegung.

Neuromuskuläre Ermüdung

Wiederholte Beschleunigungen und harte Anstrengungen erzeugen neuromuskuläre Ermüdung, die über das hinausgeht, was die kardiovaskuläre Belastung vorhersagen würde.

Nutzung von VI zur Unterscheidung von Disziplinen

VI ist die primäre Metrik, die Straßenradsport von Mountainbiking unterscheidet:

🚴 Straßenradfahrer

VI: 1,02-1,05

Stetige Leistung, minimale Antritte. Fokus auf FTP und nachhaltige Leistung an der Schwelle.

🚵 Mountainbiker

VI: 1,10-1,20+

Explosivkraft, häufige Antritte. Fokus auf Wiederholbarkeit und W'-Management.

⚠️ Pacing-Implikationen

In Rennen, in denen Pacing zählt (Straßenrennen, Zeitfahren, Marathon-MTB), zielen Sie auf VI < 1,05 ab. Jeder Antritt kostet Sie mehr als stetiges Fahren, und hoher VI am Start bedeutet, dass Sie am Ende einbrechen werden.

Ausnahme:Kriterien und technische MTB-Rennen erfordern naturgemäß hohen VI. Trainieren Sie spezifisch für diese Anforderung.

W' Balance (W'bal): Ihre anaerobe Batterie

W' Balance (W'bal)verfolgt Ihre verbleibende anaerobe Kapazität in Echtzeit während einer Fahrt. Es ist wie eine Tankanzeige, die zeigt, wie viel Energie Sie für Anstrengungen über derKritische Leistung (CP)zur Verfügung haben.

Verständnis von W' und CP

Kritische Leistung (CP)ist die maximale Leistung, die Sie über längere Zeiträume aufrechterhalten können – die Grenze zwischen aerobem und anaerobem Stoffwechsel. Ähnlich wie FTP, aber wissenschaftlich robuster.

W' (W-prime)ist Ihre begrenzte Kapazität für Arbeit über CP, gemessen in Kilojoule (kJ). Typische Werte reichen von 15-25 kJ.

CP und W' Analogie

CP = nachhaltiges Tempo(wie unbegrenztes Fahren auf flacher Straße)
W' = Batterie für Antritte(wie ein Boost-Knopf, den Sie nur begrenzt nutzen können)

Wenn Sie über CP fahren, entleeren Sie W'. Wenn Sie unter CP fahren, erholt sich W' – aber die Erholung ist langsamer als die Entleerung.

Wie W'bal funktioniert

Entleerung über CP

Jede Sekunde, die Sie über CP fahren, "geben" Sie W' aus, proportional dazu, wie weit Sie über CP liegen:

  • 300W Anstrengung bei CP von 280W → Entleerung von W' mit 20 J/s
  • 350W Anstrengung bei CP von 280W → Entleerung von W' mit 70 J/s (viel schneller!)

Erholung unter CP

Wenn Sie unter CP fahren, erholt sich W' exponentiell, mit einer Zeitkonstante von etwa 300-500 Sekunden (abhängig vom Ermüdungsgrad).

Vereinfachte W' Balance Gleichungen

Entleerung:W'bal sinkt um (Leistung - CP) pro Sekunde
Erholung:W'bal erholt sich exponentiell in Richtung W'max

Reale Modelle (Skiba, Bartram) sind komplexer und berücksichtigen Ermüdungseffekte auf die Erholungsrate.

Beispiel aus der realen Welt: MTB-Rennen

Szenario: XC-MTB-Rennen mit technischem Anstieg

Fahrerprofil:

  • CP: 280W
  • W': 18.000 J (18 kJ)

Rennsegment:

  1. Start-Antritt (20 Sek @ 400W):
    • W'-Entleerung: (400-280) × 20 = 2.400 J
    • W'bal: 18.000 → 15.600 J (87% verblieben)
  2. Erholungstreten (60 Sek @ 220W):
    • Teilweise W'-Erholung: ~1.800 J
    • W'bal: 15.600 → 17.400 J (97% verblieben)
  3. Technischer Anstieg (5 Min @ 320W Durchschnitt, 6 Antritte auf 380W):
    • Massive W'-Entleerung durch anhaltende Über-CP-Anstrengung + Antritte
    • W'bal: 17.400 → 4.200 J (23% verblieben)
  4. Abfahrtserholung (3 Min @ 150W):
    • W'-Erholung: ~6.000 J
    • W'bal: 4.200 → 10.200 J (57% verblieben)

Analyse:Der Fahrer kann eine weitere harte Anstrengung bewältigen, sollte aber vermeiden, W'bal unter 20% zu entleeren, da er sonst nicht auf Angriffe reagieren kann.

Nutzung von W'bal für Rennstrategie

Pacing-Strategie

  • Überwachen Sie W'bal an Anstiegen:Gehen Sie nicht so tief, dass Sie oben nicht auf Angriffe reagieren können
  • Maximieren Sie Erholungsphasen:Treten Sie locker auf Abfahrten und flache Abschnitten, um W' aufzuladen
  • Planen Sie letzte Anstrengungen:Wissen Sie, wie viel W' Sie für den Sprint oder letzten Anstieg übrig haben

Trainingsanwendungen

  • Intervalldesign:Strukturieren Sie Intervalle, um W' wiederholt zu entleeren/erholen (baut Wiederholbarkeit auf)
  • Rennsimulation:Üben Sie das Management von W'bal in rennspezifischen Szenarien
  • Schwächenidentifikation:Niedriges W' = Bedarf an mehr anaerober Kapazitätsarbeit

💡 MTB-Spezifisches W'bal Training

Burst-Intervalle:2 Minuten Tempo (90% FTP) + 15 Sekunden Antritt (150% FTP), 6-8x wiederholen

Dies simuliert XC-Rennanforderungen: anhaltendes Tempo mit wiederholten Antritten. Trainiert sowohl CP als auch W'-Erholungsrate.

Verwandt:Erfahren Sie, wie Sie IhreKritische Leistung und W' berechnen

🔬 Forschungsgrundlage

W'bal-Modellierung entstand aus dem Konzept der Kritischen Leistung (Monod & Scherrer, 1965) und wurde durch Philip Skibas Modell von 2012 für W'-Rekonstitution verfeinert. Neuere Forschung validiert W'bal als Prädiktor für die Zeit bis zur Erschöpfung bei variabler Intensität.

Quellen:

  • Skiba, P.F., et al. (2012).Modellierung der Ausgaben und Rekonstitution von W'.Medizin & Wissenschaft in Sport & Bewegung.
  • Jones, A.M., et al. (2019).Kritische Kraft: Theorie und Anwendungen.Zeitschrift für Angewandte Physiologie, 126(6), 1905-1915.

Leistungsmetriken im Vergleich

MetrikWas sie misstFormelBester Leistungsfall
DurchschnittsleistungMittlere AbgabeSumme der Watt / SekundenStetige Anstrengungen (Zeitfahren, Solo-Anstiege)
Normalized Power (NP)Logisch Physioe Kosten (gewichtet)⁴√(Durchschn. von [30s Durchschn.]⁴)Variable Anstrengungen (Kriterien, MTB, Gruppenfahrten)
Intensitätsfaktor (IF)Relative Anstrengung vs. FTPNP / FTPVorgabe der Einheitenintensität
Variabilitätsindex (VI)LeistungsgleichmäßigkeitNP / DurchschnittsleistungPacing-Analyse, Disziplinvergleich
W' Balance (W'bal)Verbleibende anaerobe KapazitätKomplex (Skiba-Modell)Echtzeit-Rennstrategie, Intervalldesign

Praktische Beispiele nach Disziplin

🚴 Straßen-Zeitfahren (40km)

  • Durchschnittsleistung:320W
  • NP:325W
  • IF:0,98 (FTP = 332W)
  • VI:1,02
  • W'bal:Minimale Entleerung (blieb nahe CP)

Analyse:Perfekt eingeteiltes Zeitfahren. VI nahe 1,0 = optimale Gleichmäßigkeit. IF 0,98 = maximale nachhaltige Anstrengung.

🏁 Kriterium (60 Minuten)

  • Durchschnittsleistung:225W
  • NP:275W
  • IF:0,83 (FTP = 332W)
  • VI:1,22
  • W'bal:Wiederholte Entleerung/Erholung (88 Antritte >300W)

Analyse:Hoher VI offenbart Antritt-und-Erholungs-Muster. NP 50W höher als Durchschnitt zeigt wahre Kosten. W'bal-Management war entscheidend.

🚵 XC-MTB-Rennen (90 Minuten)

  • Durchschnittsleistung:245W
  • NP:285W
  • IF:0,86 (FTP = 332W)
  • VI:1,16
  • W'bal:Hochvariabel, mehrere tiefe Entleerungen

Analyse:Die Durchschnittsleistung wird auf 40 W geschätzt. Hoher VI typisch für MTB. W'bal-Entleerung an technische Anstiege erforderte kluge Erholung auf Abfahrten.

🏔️ Gran Fondo mit Anstiegen (5 Stunden)

  • Durchschnittsleistung:195W
  • NP:215W
  • IF:0,65 (FTP = 332W)
  • VI:1,10
  • W'bal:Entleert an Anstiegen, erholt auf Abfahrten

Analyse:Moderator IF nachhaltig für 5 Stunden. VI 1,10 durch Antritte an Anstiegen. Richtig Verpflegung kritisch für diese Dauer.

Häufig gestellte Fragen

Warum ist NP immer höher als die Durchschnittsleistung?

NP gewichtet hochintensive Anstrengungen stärker, weil sie überproportionale Ermüdung erzeugen. Die Berechnung mit der 4. Potenz verstärkt Antritte über dem Durchschnitt, sodass NP ≥ Durchschnittsleistung. Bei perfekt gleichmäßigen Anstrengungen entspricht NP der Durchschnittsleistung (VI = 1,0).

Was ist ein „guter“ Intensitätsfaktor für verschiedene Workouts?

Erholung:IF < 0,65 |Ausdauer:IF 0,65-0,75 |Tempo:IF 0,75-0,85 |Schwelle:IF 0,85-0,95 |FTP-Test:IF 0,95-1,05. Höherer IF = Härtere Einheit, aber Nachhaltigkeit hängt von der Dauer ab.

Sollte ich bei allen Fahrten einen niedrigen VI anstreben?

Nein. Zeitfahren und Solo-Anstiege profitieren von niedrigem VI (1,00-1,03) für optimales Pacing. Aber Kriterien, MTB-Rennen und Gruppenfahrten haben naturgemäß einen hohen VI (1,10-1,25). Trainieren Sie mit dem VI-Profil, das Ihrem Ziel-Events entspricht.

Wie unterscheidet sich W'bal von FTP?

FTP (oder CP) ist eineRate– nachhaltige Leistung in Watt. W' ist eineKapazität– Gesamtenergie verfügbar für Anstrengungen über FTP, gemessen in Kilojoule. Denken Sie: FTP = wie schnell Sie dauerhaft fahren können, W' = Größe Ihres Nitro-Tanks für Sprints über dieser Geschwindigkeit.

Kann ich mein W' durch Training verbessern?

Ja. Hochintensive Intervalle (VO2max, anaerob) erhöhen das W' um 10-20 % in 8-12 Wochen. Sprinttraining, Bergwiederholungen und kurze Intervalle (30s-3min bei 120-150% FTP) zielen spezifisch auf die W'-Entwicklung ab.

Brauche ich kritische Leistung, oder reicht FTP?

Für grundlegendes Training funktioniert FTP gut. Aber wenn Sie MTB, Faktoren oder irgendein Event mit Fahren mit variabler Intensität, bietet die Modellierung von CP und W' enorme Vorteile für Pacing-Strategie und das Verständnis, wann Sie angreifen können. CP ist wissenschaftlich außerdem robuster als FTP.

Warum hat MTB einen höheren VI als Straßenradsport?

MTB-Gelände erforderlich variable Leistung: Beschleunigungen über Hindernisse, Antritte auf technische Abschnitte, Erholung auf Abfahrten. Straßenradsport (besonders solo) erlaubt stetige Leistung. Dieser Grundlegender Unterschied bedeutet, dass MTB-Fahrer ein anderes Training benötigen – Wiederholbarkeit und W'-Management, nicht nur anhaltende Schwellenleistung.