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Gegenwind beim Radfahren im Herbst: Berechnung mit Zahlen
Gegenwind im Herbst berechnen: Watt-Tabelle für 10–30 km/h, Hin-und-Rück-Rechnung, Kosinus-Faktor für die Windrichtung und 10-Meter-Korrektur.
Von Kristian Hoffmann ·
Für die Berechnung von Wind und Gegenwind beim Radfahren im Herbst zählt die Luftgeschwindigkeit, nicht dein Tempo: Tempo plus Gegenwindanteil, und der Luftwiderstand wächst mit dem Quadrat dieser Summe. Wer ohne Wind mit rund 120 Watt 25 km/h fährt, braucht bei 20 km/h Gegenwind gut 300 Watt für dasselbe Tempo. Bei gleicher Leistung fällt er auf etwa 15 km/h. Der Rückenwind auf dem Heimweg holt diesen Verlust auf einer Hin-und-Rück-Runde nicht zurück.
Alle Zahlen in diesem Text sind eigene Modellrechnungen mit offen genannten Annahmen. Du kannst sie mit deinen Werten nachrechnen.
Die Formel: Luftwiderstand hängt an der Luftgeschwindigkeit
Die Leistungsgleichung in einer Zeile
Die Leistung, die du auf ebener Strecke ans Hinterrad bringen musst, setzt sich aus Luftwiderstand und Rollwiderstand zusammen:
P = 0,5 × ρ × CdA × (v + w)² × v + Crr × m × g × v- v ist deine Geschwindigkeit über Grund in m/s (km/h geteilt durch 3,6).
- w ist der Gegenwindanteil in m/s, also die Windkomponente, die direkt von vorn kommt. Rückenwind setzt du negativ ein.
- ρ (Luftdichte) ist die Masse Luft pro Kubikmeter; kalte Luft ist dichter als warme.
- CdA ist die Stirnfläche mal Luftwiderstandsbeiwert in m², also wie „groß" du für den Wind bist.
- Crr ist der Rollwiderstandsbeiwert von Reifen und Belag, m die Gesamtmasse aus Fahrer und Rad, g = 9,81 m/s².
Der entscheidende Punkt steckt in der Klammer: Der Wind addiert sich zu deinem Tempo, bevor quadriert wird. Deshalb wirken schon 10 km/h Gegenwind stärker, als das Bauchgefühl sagt.
Welche Werte du einsetzt
| Größe | Rechenwert in diesem Text | Wann du ihn änderst |
|---|---|---|
| Luftdichte ρ | 1,247 kg/m³ (10 °C, Normaldruck) | bei 0 °C 1,292 kg/m³, bei 20 °C 1,204 kg/m³ |
| CdA | 0,40 m² (aufrechte Haltung, Tourenrad) | Rennrad in Unterlenkerhaltung deutlich weniger, Regenponcho deutlich mehr |
| Crr | 0,006 (Tourenreifen, Asphalt) | nasser Belag, Laub, Schotter: höher |
| Masse m | 90 kg (Fahrer plus Rad) | Gepäcktaschen und Winterkleidung mitrechnen |
Die Ergebnisse gelten am Hinterrad. Kette und Schaltung schlucken zusätzlich einige Prozent, die dein Powermeter oder deine Beine mitliefern müssen.
Was 10, 20 und 30 km/h Gegenwind kosten
Die Tabelle rechnet mit den Werten oben und mit Wind in Fahrerhöhe, nicht mit dem Wert aus der Vorhersage. Wie du den umrechnest, steht im Abschnitt zur Windvorhersage.
| Gegenwind in Fahrerhöhe | grob in Beaufort | Leistung für 25 km/h | Tempo bei konstant 120 W |
|---|---|---|---|
| 0 km/h | 0 | ca. 120 W | 25,0 km/h |
| 10 km/h | 2 | ca. 200 W | ca. 19,5 km/h |
| 20 km/h | 4 | ca. 307 W | ca. 15,0 km/h |
| 30 km/h | 5 | ca. 441 W | ca. 11,3 km/h |
Lies die Spalten getrennt nach deinem Fahrstil. Wer nach Tempo fährt, sieht die Leistung explodieren: Von 0 auf 20 km/h Gegenwind steigt der Bedarf auf das 2,6-Fache. Wer nach Gefühl fährt und seine Leistung konstant hält, sieht stattdessen das Tempo einbrechen, und damit die Fahrzeit.
Bei 120 W entfallen ohne Wind rund 84 W auf die Luft und 37 W auf den Rollwiderstand. Mit 20 km/h Gegenwind wächst nur der Luftanteil, auf rund 270 W. Der Reifen ist im Herbstwind also nicht dein Hauptgegner.
Hin und zurück: warum Rückenwind die Rechnung nicht ausgleicht
Die häufigste Fehlannahme lautet: „Was ich hin verliere, hole ich zurück wieder rein." Die Rechnung für eine Runde mit 20 km hin gegen den Wind und 20 km zurück mit dem Wind, bei konstant 120 W:
| Wind in Fahrerhöhe | Hinweg (Gegenwind) | Rückweg (Rückenwind) | Gesamt | Mehrzeit gegenüber Windstille |
|---|---|---|---|---|
| 0 km/h | 48 min | 48 min | 96 min | – |
| 10 km/h | ca. 62 min (19,5 km/h) | ca. 39 min (31,1 km/h) | ca. 100 min | ca. +4 min |
| 20 km/h | ca. 80 min (15,0 km/h) | ca. 32 min (37,8 km/h) | ca. 112 min | ca. +16 min |
Der Grund: Gegen den Wind verbringst du mehr Zeit auf der Strecke als mit ihm. Und beim Rückenwind bremst dich weiterhin der Rollwiderstand, der mit dem Wind nichts zu tun hat. Aus 10 km/h Wind werden 4 Minuten Verlust, aus doppelt so viel Wind werden 16 Minuten, also das Vierfache.
Die praktische Regel daraus: Plane bei Wind ab etwa 4 Beaufort in Fahrerhöhe mindestens 15 Prozent mehr Fahrzeit ein, auch auf einer scheinbar neutralen Runde.
Aus der Windvorhersage den Gegenwindanteil machen
Eine Vorhersage nennt Windstärke und Windrichtung. Für die Formel brauchst du aber den Anteil, der dir frontal entgegenkommt, in der Höhe, in der du sitzt. Drei Korrekturen führen dahin.
Richtung: Kosinus statt Bauchgefühl
Den Gegenwindanteil berechnest du mit dem Winkel zwischen deiner Fahrtrichtung und der Richtung, aus der der Wind kommt:
Gegenwindanteil = Windgeschwindigkeit × cos(Winkel)| Winkel zum Wind | Faktor | 20 km/h Wind ergeben … |
|---|---|---|
| 0° (genau von vorn) | 1,00 | 20 km/h Gegenwind |
| 30° | 0,87 | 17 km/h Gegenwind |
| 45° | 0,71 | 14 km/h Gegenwind |
| 60° | 0,50 | 10 km/h Gegenwind |
| 90° (genau seitlich) | 0,00 | rechnerisch kein Gegenwind |
Die letzte Zeile unterschätzt die Wirklichkeit. Seitenwind erhöht die Anströmgeschwindigkeit trotzdem etwas, und Böen versetzen das Rad seitlich, was auf nassem Laub die größere Sorge ist als die Wattzahl.
Höhe: der 10-Meter-Wert ist nicht dein Wind
Windvorhersagen beziehen sich in der Regel auf 10 Meter über Grund, der Standardhöhe für Windmessungen. Am Boden bremsen Hecken, Äcker und Bebauung die Luft. Nach dem logarithmischen Windprofil kommt auf offenem Land in 1 bis 1,5 Meter Höhe grob die Hälfte bis knapp zwei Drittel des 10-Meter-Werts an. In Städten und Wäldern oft weniger, auf Deichen und Brücken mehr.
Als Faustregel für die Tabelle oben: Eine Vorhersage von 30 bis 40 km/h in 10 Metern entspricht auf offener Strecke ungefähr der 20-km/h-Zeile.
Kälte und Böen im November
Die Luftdichte steigt, wenn es kälter wird. Bei 0 °C ist Luft rund 7 Prozent dichter als bei 20 °C, und der Luftanteil der Leistung steigt im selben Verhältnis. Derselbe Wind kostet im November also messbar mehr als im Juli, noch bevor die Kleidung dazukommt, die zusätzlich Fläche im Wind bietet.
Böen gehen in die Formel quadratisch ein. Rechne für die Tourplanung mit dem Mittelwind, für die Frage „Fahre ich die Deichstrecke oder die Waldstrecke?" mit den Böen.
Tourplanung für November und Dezember
Im November und Dezember ziehen häufig Tiefdruckgebiete über Deutschland; Windrichtung und Windstärke können sich innerhalb weniger Stunden ändern. Zusammen mit dem frühen Sonnenuntergang ergeben sich daraus vier Entscheidungsregeln:
- Gegen den Wind starten. Fahre den Abschnitt mit Gegenwind zuerst, solange du frisch bist und es hell ist. Den Rückenwind nimmst du mit, wenn die Beine müde werden und das Licht nachlässt.
- Den Wind zur Rückfahrzeit prüfen, nicht zur Startzeit. Wenn die stündliche Windrichtung für die zweite Tourhälfte dreht, dreht sich auch deine Rechnung um. Genau dafür ist eine stündliche Windvorhersage da.
- Fahrzeit aus der Tabelle, nicht aus dem Sommer. Übertrage deine gewohnte Durchschnittsgeschwindigkeit nicht auf windige Novembertage. Nimm die Zeile, die zu deinem Wind in Fahrerhöhe passt, und lege den Start so, dass du mit Puffer vor Sonnenuntergang zurück bist. Die genaue Uhrzeit prüfst du für deine Stadt.
- Route nach Deckung wählen. Bei 5 Beaufort und mehr in 10 Metern kann eine längere Route durch Wald oder zwischen Häusern schneller sein als die kürzere über offenes Feld, weil dort nur ein Bruchteil des Windes ankommt.
In PlanBar liest du für deine Stadt die stündliche Windstärke und Windrichtung, Datenbasis DWD und Open-Meteo. Mehr zu Kälte, Licht und Windchill im Herbst steht in Fahrrad fahren im Herbst: Wind, Kälte und Licht planen; Kleidung und Trainingsplanung behandelt Radfahren: Wetter, Training und Kleidung planen.
Wo die Rechnung danebenliegt
Das Modell ist eine Planungshilfe, keine Messung. Vier Fehler kommen in der Praxis häufig vor:
- CdA geraten statt geschätzt. Der Wert 0,40 m² passt zu aufrechtem Sitzen. Eine offene Regenjacke, die flattert, oder ein Korb am Lenker verschieben ihn spürbar. Wer seine Zahl kennen will, fährt eine windstille Strecke mit Powermeter bei konstantem Tempo und rechnet rückwärts.
- Vorhersagewind direkt eingesetzt. Wer 35 km/h aus der App ohne Höhenkorrektur einsetzt, rechnet mit einem Szenario, das in Fahrerhöhe selten ankommt, und plant zu pessimistisch.
- Mittelwert der ganzen Tour. Eine Durchschnittswindrichtung über vier Stunden verdeckt genau den Winddreher, der die Rückfahrt entscheidet.
- Belag vergessen. Nasses Laub und Schmutz erhöhen den Rollwiderstand und senken die Haftung. Die Windrechnung sagt dir, wie lange du brauchst; ob die Strecke bei Nässe fahrbar ist, sagt sie dir nicht.
Häufige Fragen
Wie berechne ich den Gegenwind beim Radfahren?
Multipliziere die vorhergesagte Windgeschwindigkeit mit dem Kosinus des Winkels zwischen Fahrtrichtung und Windrichtung, dann mit einem Höhenfaktor von grob 0,5 bis 0,65 für offenes Gelände. Das Ergebnis addierst du zu deinem Tempo und setzt die Summe quadratisch in die Leistungsformel ein.
Gleicht Rückenwind den Gegenwind auf einer Runde aus?
Nein, jedenfalls nicht bei konstanter Leistung. In der Beispielrechnung kostet eine 40-km-Runde mit 20 km/h Wind in Fahrerhöhe rund 16 Minuten mehr als bei Windstille, weil du länger im Gegenwind unterwegs bist und der Rollwiderstand auch mit Rückenwind bleibt.
Ab welcher Windstärke lohnt sich die Rechnung im Herbst?
Bei 2 Beaufort in Fahrerhöhe verlierst du auf einer Hin-und-Rück-Runde nur wenige Minuten. Ab etwa 4 Beaufort in Fahrerhöhe, auf offenem Land grob 6 Beaufort in der 10-Meter-Vorhersage, lohnt es sich, Startrichtung, Rückfahrzeit und Route bewusst nach dem Wind zu planen.