Wie monteert geen lichtgewicht wielen als hij gaat klimmen in het hooggebergte? Maar bereik je Alpe d'Huez wel eerder na zo'n gewichtsbesparende investering? En hoeveel meters win je tijdens een sprint of in een ontsnapping? FIETS rekende het voor je uit.

© 2006 Henk Leenaers

Als je je fietsprestaties echt wil verbeteren, zo zegt het gezonde verstand, dan doe je eerst iets aan de grootste en zwaarste delen van mens en fiets. Daarom gaat aërodynamica níet over gestroomlijnde remschoenen en platte spaken, maar wél over de juiste houding (verklein het frontaal oppervlak van de renner) en de beste kleding (verminder remmende turbulenties). En wie gewicht wil besparen kan toch beter éérst 5 kilo afvallen voordat hij investeert in een 50 gram lichter wiel.

Grote klappen zul je dus niet maken door lichtere wielen te monteren. Daarvoor zijn ze te onbetekenend. Van de gemiddeld 80 kilo die je als renner samen met je fiets en je kleding vooruit trapt, bestaan er namelijk maar 4 uit wiel. Dat is vijf procent. Zelfs wie het lukt om een kwart van dat wielgewicht te besparen, vermindert zijn totale gewicht maar met net iets meer dan éénhonderdste deel. Peanuts noemen Engelsen dat. Terecht?

Niet als je je oor te luister legt in een zaterdags pelotonnetje. Makkelijker de bocht insturen, sneller aanzetten na de bocht of in een sprint, het tempo vasthouden door de vliegwielfunctie: of ze nou licht zijn of juist zwaar, als je alle verhalen moet geloven zijn wielen voor je prestaties als aspirine voor je lijf - een wondermiddel. Toegegeven, het klinkt ook vanzelfsprekend: hoe lager het gewicht van een wiel, hoe minder kracht het kost om het uit stilstand te laten rollen. Een lelijke eend duw je toch ook makkelijker van zijn plaats dan een Volvo stationcar? En is die laatste niet alleen met de grootste moeite weer af te remmen? Nou dan! Traagheid noemen ze dat, en daar wil je als sprinter natuurlijk zo min mogelijk van in je wielen hebben.

Nee, liever zou diezelfde sprinter kunnen spelen met het gewicht van zijn wielen. Net zoals een kunstschaatsster die tijdens het draaien van een pirouette spectaculair versnelt door haar armen in te trekken, zou hij tijdens de beslissende demarrage het wielgewicht van velg naar as willen verplaatsen. Als een opgezweepte tol zou hij wegschieten uit het peloton. Als…

Maar wielen zijn tollen noch schaatssters. Hun gewicht zit vast in as en velg, verbonden door spaken die tijdens het rijden luchtwervelingen opwekken. Zo remmen ze de boel alleen maar af en verspillen het door de rennersbenen opgewekte vermogen. Hoe licht je wielen ook zijn en hoe gestroomlijnd je spaken, als fietser trek je toch vooral twee klapwiekende molens met je mee, als parachutes in de wind. Over energieverspilling gesproken. Of niet?

Sir Isaac Newton formuleerde niet alleen het traagheidsbeginsel ("Een voorwerp in rust heeft de neiging in rust te blijven"), volgens zijn hoofdwet van de mechanica is "de versnelling van een voorwerp evenredig aan de som van alle krachten die op het voorwerp worden uitgeoefend". Stel: dat voorwerp is een fiets. Dan zijn de belangrijkste krachten die je als fietser moet overwinnen door je pedalen rond te trappen: luchtweerstand, traagheid, rolweerstand en de zwaartekracht. Ex-wieleramateur Kraig Willet zocht voor iedere kracht de formules op, maakte daar een rekenmodel van en stopte er de meetgegevens in die zijn fietscomputer registreerde tijdens een training, een klimtijdrit en een criterium van 50 km - rijdend in het peloton. Door in zijn model achtereenvolgens de traagheid, het gewicht en de luchtweerstand van zijn wielen te halveren, berekende hij hoeveel Watt hij voortaan minder rond hoefde te trappen. En dat viel tegen!

Want of hij nou rustig trainde met 30 km/u, bergop buffelde in een klimtijdrit of zich verstopte in het peloton tijdens een rondje om de kerk: lichtgewicht wielen leverden hem volgens de wetten van Newton nooit meer voordeel op dan een half procent. Je leest het goed: een ½ procent. Eén schamele Watt, misschien net genoeg om één extra waakvlammetje te laten branden terwijl je goedgetrainde benen 250 Watt leveren om woonkamer én keuken te verlichten. En over traagheid hoeven we het volgens Sir Isaac helemaal niet meer te hebben, want zelfs wie voortdurend afremmend en aanzettend een bochtig criterium rijdt bespaart met 'snelle' wielen hooguit ééntiende Watt. Wàt?

Hebben we ons dan laten voorliegen door advertenties over snelle wielen? Nee, want net als bij die zware Volvo die je alleen met een uiterste inspanning van zijn plaats duwt, speelt traagheid hier wel degelijk een kleine rol. Maar dan gaat het wel om de traagheid van de totale massa: renner plus fiets. Een onsje wiel meer of minder is van ondergeschikt belang. En uiteraard doet traagheid er toe als je explosief moet versnellen - uit stilstand. Maar wie zo uitgeput is dat hij in de koers letterlijk stilvalt, doet er beter aan af te stappen dan lichte wielen te monteren. Wie toch nog beweert met lichte wielen sneller aan te zetten na een bocht, leidt volgens Kraig Willet waarschijnlijk aan een placebo-effect: zoveel geld betaald voor een pil, dan móet die wel werken. Nep of niet.

Als minder traagheid er niet veel toe doet bij versnellingen, hoeven we dan ook geen lichtgewicht wielen meer te monteren tijdens een Alpiene beklimming? Ja en nee. Vergeleken met het effect van traagheid, blijkt een laag gewicht tien keer zo belangrijk. Dat lijkt heel wat. Maar ook die ene Watt die je bespaart voorkomt natuurlijk niet dat de kaars uitgaat. Dan kun je beter de luchtweerstand van je wielen verlagen, maar ook dat levert uiteindelijk maar een Watt of vier op. Natuurlijk, voor een prof kan zo'n klein verschil genoeg zijn om de Tour de France te winnen, maar dat geldt alleen voor de allerbesten. Wie niet tot die categorie behoort, doet er goed aan eerst zelf maar eens een paar kilo af te vallen of zijn houding te verbeteren. Want 5 kilo lichaamsgewicht minder bespaart zo'n 10 Watt benodigd klimvermogen; en wie zijn wild wapperende T-shirt inruilt voor een strak tijdritpak en druppelhelm verdient nog eens 25 Watt.

Hoe snel, licht en gestroomlijnd ze ook zijn, door betere wielen te monteren ben je niet direct de nieuwe Eddy Merckx, zo veel is duidelijk. Maar welke lessen kunnen we wél leren uit alle getallen en grafieken? Eerst maar eens de ordes van grootte: verbeteringen aan wielen leveren enkele Watts op als het gaat om de stroomlijn, hooguit één Watt als het gaat om het gewicht en enkele tienden van Watts door een kleinere traagheid. Hoe logisch het ook klinkt dat een coureur meer kracht moet zetten om een zware velg op gang te brengen, net zoals een kogelslingeraar het hardst moet sjorren bij de eerste omwenteling, in de praktijk van het toerfietsen stelt dat effect niets voor. Het gewichtsverschil tussen een licht en een zwaar wiel is daarvoor te klein: het gaat hooguit om onsjes, enkele procenten van je totale gewicht. En als die er al toe zouden doen, dan toch alleen bij versnellen vanuit stilstand - leuk voor een korte sprint op de baan, maar niet voor de rommelige start van een cyclosportieve tocht. Voor wie de cyclo's is ontgroeid en zijn krachten meet in een criterium: met snelle wielen win je twee centimeter per bocht, in de eindsprint zijn dat er vier. Les twee is een open deur: alleen bergop doet gewicht er toe. Maar met Newton's hulp weten we nu ook hoeveel. Deze vuistregel is bijvoorbeeld handig in de Alpen: bij een helling van 8% neemt je voorsprong, per ons gewichtsbesparing en per kilometer fietsen, met anderhalve meter toe. Wie een kilo lichter Alpe d'Huez beklimt is op de top, na 14 kilometer, dus 210 meter uitgelopen op zijn concurrent. Op de Utrechtse Heuvelrug is dat voordeel aanmerkelijk minder: wie na 1 kilometer klimmen de 55 meter hoogteverschil van de Ruiterberg heeft overbrugd, heeft op de top 10 meter voorsprong als het hem is gelukt zijn wielgewicht met één kilo te verkleinen. Voordeel: een halve meter per ons.

Maar de belangrijkste les is dat wielen pas een rol gaan spelen als lijf en leden in topvorm zijn. Want wie zijn overtollig wintervet eraf traint en als een fietsende Superman zijn houding perfectioneert, kan al gauw tientallen Watts besparen, tegenover één Watt met zijn wielen. Hoeveel Euro je ook investeert in lichte wielen, tegen een concurrent die lijnt legt je het dus altijd af. Tenzij je je wielen stroomlijnt, natuurlijk, maar dat is een ander verhaal.