Achtergrond: zo werken vermogensmeters
foto: Joris Knapen
Ties Wijntjes
zondag 27 augustus 2023 om 07:35

Achtergrond: zo werken vermogensmeters

Materiaalzone Verhalen over vermogensmeters, wattages en drempelvermogen vliegen ons in de wielersport om de oren en veel profs lijken zelfs niet meer zonder te kunnen. Maar, hoe werkt zo’n vermogensmeter eigenlijk precies? WielerFlits legt uit.

Wellicht heb je het wel eens gelezen: na een zware koers deelt een prof zijn vermogensdata op Strava, met een hele riedel statistieken ten gevolg. Zo deelde Mathieu van der Poel zijn vermogensdata na zijn overwinning in de Ronde van Vlaanderen in 2022 en speelde Jasper Stuyven open boek na de wegrit van het WK 2023 in Glasgow.

Voor profs – en ook veel amateurs – is de vermogensmeter tegenwoordig een belangrijk middel tijdens training en in koers, vanwege de waardevolle data die het oplevert. Om uit te leggen wat nou werkelijk de relevantie van die data is en hoe deze wordt vergaard, ging ik in gesprek met Mac Potter van de Canadese vermogensmeterfabrikant 4iiii.

Mac Potter – foto: David F Miller

Wat is een vermogensmeter?
Te beginnen bij het begin: wat is een vermogensmeter? “Een vermogensmeter is in essentie een apparaat dat het wattage wat je levert weergeeft op je fietscomputer of je trainingsplatform, zoals TrainerRoad of Zwift. Ik vergelijk het vaak met wat een sporthorloge voor een hardloper is: dat geeft je tempo weer waarmee je een inspanning in kan schatten, al geeft een vermogensmeter dus vermogen weer”, vertelt Mac.

Toch heeft een vermogensmeter al een groot voordeel ten opzichte van dat sporthorloge die een snelheid weergeeft. “Wat vermogen zo bruikbaar maakt, is dat het een vrij objectieve meting is. Als je heuvelop gaat, is een bepaalde snelheid natuurlijk lastiger dan als je heuvelaf gaat. Terwijl een bepaald vermogen altijd dezelfde inspanning is. Als je 250 watt trapt op het vlakke of 250 watt op een beklimming, lever je dezelfde inspanning.”

Ook ten opzichte van een hartslagmeter is dat een voordeel. “Dat is eigenlijk om meerdere redenen. Om te beginnen zit er een vertraging in je hartslag, waardoor het dus lastig is om de intensiteit van korte inspanningen te bepalen aan de hand van je hartslag. Daarnaast zijn er een heleboel dingen van invloed op je hartslag, zoals slaap, stress en voeding, waardoor hartslagwaardes vrij variabel zijn”, legt Mac uit.

foto: Joris Knapen

Waarom zijn vermogensdata relevant?
Die vermogensdata is relevant om verschillende redenen. Vooral in training kan het de gebruiker helpen efficiënt zijn inspanningen te doseren. Zo kan heel specifiek bepaald worden aan welke intensiteit bepaalde intervallen of blokken afgewerkt moeten worden om een bepaald trainingseffect te behalen. Ook kunnen vermogensmeters helpen om progressie te meten, door bepaalde inspanningstests te herhalen en te kijken of de waardes naar verloop van tijd (en training) hoger worden.

Ook in wedstrijden kan het waardevol zijn voor profs en amateurs. Zo staat het de gebruiker toe inspanningen goed te doseren – om zich zo niet over de kop te rijden – en kan analyse van de vermogensdata achteraf inzicht leveren in het presteren van de coureur. Hoe dat laatste in zijn werking gaat, is al een verhaal op zichzelf – voor later.

‘Het meten van vermogens is technisch uitdagend’
Vermogensmeting kan op verschillende plaatsen in de fiets plaatsvinden: het meest gangbaar zijn de vermogensmeters in de pedalen, in de spider of in cranks. Alhoewel de meting dan op verschillende punten plaatsvindt, werken al die soorten vermogensmeters op een gelijke manier en kan daardoor op vrijwel alle fietsen een vermogensmeter geplaatst worden.

Om het vermogen te meten zijn twee onderdelen nodig, legt Mac uit. “Iets wat kracht meet en iets wat acceleratie meet. Kracht wordt altijd gemeten met rekstrookjes; per type vermogensmeter verschillen deze, maar bij vermogensmeting in de crank zijn dit strookjes van ongeveer 10 millimeter breed en 15 millimeter lang, die in de crankarm zijn geplaatst. Die strookjes registreren minimale verbuigingen en kunnen aan de hand daarvan heel accuraat bepalen hoeveel kracht er wordt geleverd.”

De vermogensmeter is erg klein en amper zichtbaar doordat deze aan de binnenkant van de crank zit – foto: Joris Knapen

“Het tweede deel van een vermogensmeter is iets wat de acceleratie meet, wat we in het wielrennen vrijwel altijd cadans noemen. In een vermogensmeter is dat vrijwel altijd een versnellingsmeter of een gyroscoop”, gaat Mac verder. “Alhoewel een versnellingsmeter goed werkt, is een gyroscoop accurater op hobbelige ondergrond; het meet de cadans constant en weet constant de locatie van de crank, terwijl een versnellingsmeter de versnelling van de crank meet en ingewikkelde code gebruikt om daar de cadans uit te berekenen.”

Daarmee is de vermogensmeter niet af, allesbehalve zelfs. “Die twee stukjes hardware zijn eigenlijk de makkelijkste onderdelen die een vermogensmeter ontwikkelen. De echte magie zit in de firmware (een bepaald type software, red.). Het is niet zo dat je kracht maal versnelling doet: die formule is stukken meer ingewikkeld.”

Waarom is kalibreren belangrijk?
Om ervoor te zorgen dat die vermogensmeting accuraat is, is het daarnaast bij veel modellen van belang voor vertrek het apparaat te kalibreren. “Dat is vanwege de gevoeligheid van de rekstrookjes. Je gaat een vermogensmeter niet zien verbuigen, maar die rekstrookjes registreren werkelijk alles. Dat kalibreren is dus eigenlijk om een absoluut nulpunt te bepalen, wat onder verschillende temperaturen alweer anders is doordat metaal krimpt of groeit onder temperatuurverschillen”, vertelt Mac.

Op een fietscomputer kan je de vermogensdata aflezen – foto: Marcel Koch

Ondanks die finesse zijn vermogensmeters tegenwoordig behoorlijk accuraat. “De meeste vermogensmeters hebben een afwijking van 1% tot 2,5%”, stelt Mac. “Ik kan niet voor andere merken spreken hoe zij hun nauwkeurigheid berekenen, maar wij doen dat bij de Universiteit van Colorado in Boulder. Daar hebben ze een soort grote loopband die je op een bepaald vermogen in kan stellen, waarna wij dat kunnen vergelijken met de output van onze vermogensmeters.”

Al die technologie resulteert uiteindelijk in een getalletje op je fietscomputer of op je trainingsplatform. Een op het oog onopvallend product, maar wel één bomvol technologisch vernuft dus.

RIDE Magazine

Om te reageren moet je ingelogd zijn.