Berechnung der Steigung in Prozent:
Die Grafik zeigt ein Beispiel einer 300m langen Laufstrecke für Hügelsprints. Die Messdaten (horizontale Länge in Meter, Anstieg in Höhenmeter) dazu liefert in diesem Beispiel Google Maps. Durch ein einfache Berechnung (16 Höhenmeter : 300m Länge x 100 = 5,33). Das Ergebnis ergibt die Steigung in Prozent. Berücksichtigt man nun auch den Tangens des Steigungswinkels, so ergibt sich eine Gesamtstrecke von 300,43 Metern.
Wozu ist diese Berechnung der Steigung sinnvoll?
In der Praxis kann die Berechnung der Steigung dann von Bedeutung sein, wenn es sich um die Umsetzung von Trainingsplänen handelt, wie zum Beispiel die Durchführung von Hügelsprints im Laufsport. Angenommen die Vorgabe des Trainingsplans verlangt eine 300m lange Strecke mit ca. 5% Steigung einige Mal so rasch wie möglich bergauf zu laufen. Die Erholungszeit ergibt das langsame Bergablaufen zurück zum Startpunkt. Nun stellt sich die Frage, wo man so eine Strecke findet, die genau diese Vorgaben erfüllt.
Berechnung der Höhenmeter bei einer Steigung von 5%
Bevor wir uns auf die Suche nach einer passenden Strecke machen, wollen wir wissen, wieviele Höhenmeter ergeben sich denn eigentlich auf einer Distanz von 300 Metern (horizontal), wenn die durchschnittliche Steigung 5% betragen soll. Für die Berechnung der Höhenmeter, wenn horizontale Länge und % Steigung bekannt sind, können wir das mit folgender einfacher Rechenformel herausfinden:
Wir wissen:
- 300m Distanz
- 5% Steigung
Nun rechnen wir:
- Rechnung: 5 / 100 = 0,05
- Rechnung: 0,05 * 300 = 15
Somit haben wir das Ergebnis: Wir überwinden auf einer 300m langen Strecke mit 5% Steigung ganze 15 Höhenmeter.
Tipps zur Suche der passenden Strecke mit Google Maps
Da empfiehlt es sich grundsätzlich einmal Google Maps zu nutzen. Grundsätzlich kann man alle möglichen Kartendienste verwenden, aber valideste Daten liefert der Online-Gigant aus dem Silicon Valley. Google Maps bietet die praktische 3D Globusansicht, mit welcher man die meisten Orte aus mehreren Perspektiven vom Bildschirm aus erkunden kann.
Abbildung: Mit einem Klick auf das Globus-Symbol rechts unten am Bildschirm kann man mit Google Maps die Welt erkunden.
Nun ist es möglich bei Google Maps den Neigungswinkel der Karte und den Blickwinkel zu ändern. Dies funktioniert in der Regel durch das Gedrückthalten der STRG-Taste (Windows) + linke Maustaste (bei Rechtshändern). Nun sollten Sie mit der Maus den Neigungs- und Blickwinkel gewünscht verändern können.
Abbildung: Gehen Sie hier auf Suche nach einer passenden Strecke, bei welcher Sie glauben, dass sie den Anforderungen entspricht.
Nun gehen wir davon aus dass wir bereits unsere Wunschstrecke gefunden haben. Jetzt wollen wir wissen, ob die Strecke die richtige Länge hat und ob die Steigung auch den Trainingsanforderungen entspricht. Dazu können wir bei Google Maps mit der linken Maustaste auf den gewünschten Startpunkt klicken. Es öffnet sich ein Menü. Als letzter Punkt des Menüs kann man die "Entfernung messen". Wichtig: die Strecke sollte außerhalb des öffentlichen Verkehrs liegen und es sollte erlaubt sein, dort ungehindert zu trainieren.
Abbildung: Mit einem Klick auf "Entfernung messen" aktiviert sich eine sehr praktische Funktion
Nun kann man einfach durch ein paar Klicks und etwas Fingerspitzengefühl die Entfernung seiner Wunschstrecke ausmessen und auf den 10tel-Meter genau bestimmen.
Abbildung: Diese Messmethode gibt zwar keine Höhenmeter an, aber ist viel genauer bei der Anzeige der Distanz als die Google Maps Routenplanung selbst
Nun wissen wir exakt wo Start- und Ziel-Punkt unserer Wunschstrecke liegt. Die Google Maps Routenplanung erledigt den Rest, in dem wir genau diese beiden Punkte als Start- und Zielpunkt auswählen.
Abbildung: Nun sind wir dort angekommen, wo dieser Beitrag begonnen hat.
Höhen- und Distanzmessung durch GPS Sportuhren und Online-Streckendienste
Jetzt wissen wir ziemlich genau (Google liefert hier sehr valide Daten), dass unsere Wunschstrecke eine Höhenmeter-Differenz von 16 Metern beträgt (1 Meter mehr als der Trainingsplan erfordert, das ist für unseren Zweck aber genau genug). In unserem Rechenbeispiel ergibt sich somit eine durchschnittliche Steigung von 5,33 %, was auf einer horizontalen Länge eine Gesamtstrecke von 300,43m ergibt. Das heißt, man muss ungefähr einen halben Schritt mehr machen um die 300m-Marke zu erreichen, was natürlich auf dieser kurzen Distanz obsolet ist. Jedoch bei Berechnungen für lange Strecken im Gelände ergeben sich hier größere Schwankungen. In der Regel messen Sportuhren mit GPS-Funktion oder Streckenportale wie GPSies die horizontale Distanz ohne die zusätzliche Entfernung durch die Steigung zu berücksichtigen. Daher macht es Sinn, wenn man es genau wissen will, auf eine eigene Recherche- und Berechnungsweise (wie diese hier) zurück zu greifen. Auf Basis dieser Berechnung konnte folgendes Training sehr exakt nach Trainingsplan umgesetzt werden:
Abbildung: Hügelsprint Trainingsdaten 16 x 300m + 10 x 200m mit durchschnittlich 5,33% Steigung
Was interessant zu beobachten war, ist die Höhenmessungsangaben der hier verwendeten GPS-Sportuhr mit Barometer-Höhenmessung, die bei den einzelnen Sprints (obwohl immer die gleiche Strecke) Höhenmeter-Unterschiede je Sprint von bis zu 5 Höhenmetern anzeigte. So wurde auf exakt der gleichen Strecke bergauf einmal 11 Höhenmeter zurück gelegt oder ein anderes Mal 16 Höhenmeter. Insofern sei dahin gestellt ob Online-Streckendienste in der Lage sind immer mit validen Werten zu arbeiten.
Distanz-Angaben bei Trailläufen mit Steigungen und Gefälle in der Praxis
Dieser Artikel veranschaulicht vielleicht auch die Tatsache, warum es bei Trailläufen nicht unbedingt Sinn macht, die Strecke exakt nach AIMS-Standard vermessen zu lassen, so wie man es bei Straßenläufen gewohnt ist. So mag es einige Experten geben, die es vielleicht schon probiert haben, mit dem Rolltacho / Hodometer durch den Wald zu laufen und dabei sprichwortlich auf keinen grünen Zweig gekommen sind. Oder haben Sie schon einmal probiert im Wald die Ideallinie zu finden? Durchschnittlich lässt sich allgemein behaupten, dass man etwa 2-3 % der von GPS-Sportuhren angezeigten Distanz noch dazurechnen kann um in etwa auf die tatsächliche Streckenlänge zu kommen.
Berechnung des Steigungswinkels
Wen es interessiert wie man den Steigungswinkel, beziehungsweise alle anderen Parameter (Abstand in der Länge, Abstand in der Höhe, Steigung in Prozent) ausrechnet, der kann dies hier online tun:
Steigung und Gefälle berechnen
Zur Berechnung der Werte sind jeweils zwei andere Werte notwendig, um die Berechnung durchzuführen.