Bij alle grote marathons worden tegenwoordig hazen ingezet en ook op het internationale baancircuit zien we regelmatig dat tempomakers worden ingehuurd om ervoor te zorgen dat het tempo gedurende een groot deel van de wedstrijd hoog wordt gehouden. De echte toppers lopen in de rug van de hazen en worden dus uit de wind gehouden. Naast een psychologisch voordeel, heeft deze strategie ook een groot fysisch effect doordat de toppers minder windweerstand hoeven te overwinnen. Dit effect is bij wielrennen zelfs zo groot dat het vrijwel ondoenlijk is om op vlakke parcoursen uit de greep van het peloton te blijven. In dit artikel gaan we eens bekijken hoe groot het voordeel is dat je in de praktijk kunt behalen.

Hoe groot is de luchtweerstand?

De formule voor de luchtweerstand:

Pl = 0,5*?*cdA*(v+vw)2*v

Bij de standaardcondities (15 0C, 1013 mbar) is ? gelijk aan 1,226 kg/m3 . Bij windstil weer is vw gelijk aan 0 m/s. Eerder zagen we al dat de cdA gelijk is aan 0,24 m2 voor een standaardloper. We kunnen de luchtweerstand dus uitrekenen als functie van de loopsnelheid v, zie de figuur.

Onze Marathon Man loopt de marathon in 3,5 uur en heeft dus een snelheid van 42,195/3,5=12,06 km/h. De luchtweerstand ten gevolge van zijn ‘eigen wind’ bedraagt dus 5,5 Watt. Dit is een klein, maar niet verwaarloosbaar deel van zijn loopvermogen van 235 Watt. Bij kortere afstanden is het aandeel van de luchtweerstand echter groter. Immers, op kortere afstanden is zijn snelheid hoger en omdat de snelheid tot de 3e macht in de formule zit neemt zijn luchtweerstand dan flink toe.

Hoeveel tijdwinst kan de Marathon Man boeken als hij in een groepje loopt?

Toplopers maken gebruik van hazen om de luchtweerstand ten gevolge van hun ‘eigen wind’ te verminderen. In een eerder artikel zagen we dat hun cdA-waarde dan daalt naar 0,20 m2. Onze Marathon Man heeft natuurlijk niet de beschikking over eigen hazen, maar hij kan wel proberen om zoveel mogelijk in de beschutting van een groepje te lopen. Dit heeft hetzelfde effect, dus zijn cdA-waarde daalt dan ook naar 0,20 m2. We hebben met ons programma uitgerekend hoeveel voordeel dit oplevert voor de klassieke afstanden. De resultaten staan in de onderstaande figuur en tabel. Ter vergelijking hebben we tevens het voordeel van een loopband aangegeven (hierbij is de luchtweerstand vrijwel 0).

Uit de figuur en tabel zien we het voordeel van het lopen in een groepje. Bij het lopen in een groepje profiteert in principe zelfs iedereen, want ook degenen die op kop lopen hebben een (iets) lagere windweerstand dan wanneer ze alleen zouden lopen. Op de marathon levert het lopen in een groepje voor de Marathon Man een voordeel op van bijna 1 minuut.

Hoeveel tijdwinst halen wereldtoppers door de hazen?

Wereldtoppers lopen een stuk sneller dan de Marathon Man en de luchtweerstand door hun ‘eigen wind’ is dus ook een stuk hoger. Het zal dus niemand verbazen dat wereldrecords op de marathon tegenwoordig alleen gevestigd worden in geregisseerde races, waarbij tot 30 km hazen de toplopers uit de wind houden. De cdA-waarde van de wereldtoppers is daardoor maar 0,20 m2 in plaats van 0,24 m2. In de onderstaande tabel hebben we uitgerekend dat Dennis Kimeto de marathon 1,5 minuut langzamer gelopen zou hebben als hij het zonder hazen had moeten doen.  Ook op de baan zijn hazen en het lopen in een groepje van groot belang om toptijden te kunnen lopen. Op de 10000 meter zou Kenenisa Bekele zonder hazen 20 seconden langzamer gelopen hebben. Deze berekeningen sluiten goed aan bij de bekende vuistregel dat bij baanwedstrijden het voordeel van hazen circa 1 sec/ronde is.

Samenvattend concluderen we dat zowel de Marathon Man als de wereldtoppers een interessant tijdvoordeel kunnen behalen door gebruik te maken van hazen of door in een groepje te schuilen. We zijn er bij onze berekeningen vanuit gegaan dat dit in de praktijk een voordeel oplevert van 20% in de luchtweerstand (cdA 0,20 m2 i.p.v. 0,24 m2). In theorie is nog een veel grotere winst haalbaar, tot 80% bij een perfecte positie direct in het zog van je voorganger. Uit het wielrennen is bekend dat het schuilen in het peloton 40% voordeel oplevert. Bij het hardlopen valt het echter in de praktijk niet mee om die ideale situaties gedurende de hele race te bereiken.

In de praktijk lopen ook het effect van ‘eigen wind’ en echte wind natuurlijk door elkaar en zullen de omstandigheden van moment tot moment verschillen. Ook lokale beschutting door bomen, gebouwen, schuttingen, verandering van de windrichting en bochten in het parcours, compliceren het beeld. Ervaren wedstrijdlopers proberen hierin een optimale strategie te volgen, waarbij bij tegenwind zo veel mogelijk gescholen wordt (achter hazen, in groepjes, achter bomen en muren) en bij meewind zoveel mogelijk geprofiteerd wordt van de wind in de rug. Dit wordt behandeld in het volgende artikel.