Speed gel voor wielrenners: Technisch hoogstandje of oneerlijk voordeel?

DOOR BERT BLOCKEN. Lotto-Soudal reed de ploegentijdrit in de Dauphiné met de zogenaamde “Speed Gel” van een Limburgs bedrijf op hun benen én haalde een bijzonder snelle tijd. De UCI heeft de Speed Gel nadien “preventief” verboden. De vragen: Is de gel zinvol? En waarom mag dit niet? Wat mag dan wel?

Geschreven door Bert Blocken, hoogleraar bouwfysica, KU Leuven en TU Eindhoven. Zijn expertises zijn stedenbouwfysica, wind engineering en sportaerodynamica. Hij tweet via @BertBlocken.

 

Bert

Bert Blocken

In de ploegentijdrit van de Dauphiné 2018 haalde het team Lotto-Soudal een ongekend succes: het team kwam over de streep op 52 seconden na Team Sky, wat hen een onverwachte 3de plaats opleverde. Voor de start en tijdens deze tijdrit werd duidelijk dat er kleine witte bolletjes zaten op de benen van de renners. Niet bij allemaal overigens, Tiesj Benoot had dit niet. Achteraf gaf het team toe dat ze gestreden hadden met een “geheim wapen”, dat meteen al niet zo geheim meer was: de benen van de renners waren ingesmeerd met de zogenaamde “Speed Gel” van het Limburgse bedrijf Naqi, en dit zou verantwoordelijk zijn voor de goede prestatie in deze ploegentrijdrit.

Figuur_1

Ruw of glad?

Bij een snelheid van 54 km/h, een typische tijdritsnelheid, wordt meer dan 90% van de weerstand die een wielrenner moet overwinnen bepaald door de luchtweerstand. Die luchtweerstand is de som van de vormweerstand en de wrijvingsweerstand. De vormweerstand heeft te maken met de vorm van het lichaam maar ook met de “vorm van de stroming”, in andere woorden met de mate waarin de stroming zo lang/ver mogelijk strak langsheen het oppervlak van het lichaam strijkt. Hoe meer een renner zijn/haar lichaam in lijn met de stroming brengt, hoe lager de vormweerstand. Hoe langer/verder de stroming strak langs het lichaamsoppervlak van de renner strijkt, hoe minder zuigkracht op de renner, en hoe lager de vormweerstand. De wrijvingsweerstand is gerelateerd aan de ruwheid van het oppervlak: hoe ruwer het oppervlak, hoe groter de wrijvingsweerstand.
Voor een renner in tijdritpositie bestaat de luchtweerstand uit ongeveer 96% vormweerstand en 4% wrijvingsweerstand. De vormweerstand kan je uiteraard verminderen door een andere fietshouding aan te nemen. Maar bij een gelijkblijvende fietshouding (bvb. de tijdrithouding), kan de vormweerstand nog verder verminderd worden door het oppervlak ruwer te maken. De wrijvingsweerstand daarentegen kan verminderd worden door het oppervlak zo glad mogelijk te maken. Dat lijkt tegenstrijdig, maar dat hoeft het niet te zijn. Een ruw oppervlak geeft meer wrijving, maar kan er voor zorgen dat de stroming langer langsheen het lichaamsoppervlak zal strijken, en minder snel zal “loslaten” of wegschieten van dit oppervlak. Met andere woorden: de zogenaamde “loslatingspunten” van de stroming verplaatsen zich dan meer naar achter op het lichaam, waardoor de renner minder zuigkracht ondervindt, dus minder vormweerstand.

Figuur_3

Skinsuittest met kandidaat-Tourwinnaar Richie Porte van Team BMC in de windtunnel in Eindhoven.

Een ideaal tijdritpak is dus ruw op heel specifieke posities – met name waar de stroming zou kunnen loslaten – en glad op alle andere posities. Omdat fietshouding, fietssnelheid en windrichting nogal variëren van rit tot rit of zelfs tijdens dezelfde rit, is het niet makkelijk te bepalen waar precies de stroming zou kunnen loslaten en waar precies ruw en waar precies glad vereist is. Daarom maakt men het pak ruw op vrij grote oppervlakken, met name de hele zone waar loslating van de stroming zou kunnen plaatsvinden, en glad in de andere zones. Een soort georganiseerde lappendeken. De winst door reductie in vormweerstand door die ruwe zones is dan immers vele malen groter dan het verlies door lichte toename in wrijvingsweerstand in die zones. Een pak met ruwe stroken op de belangrijke plekken (schouders, bovenarmen, benen) zal dus “sneller” zijn dan een volledig glad pak – wat tegenintuïtief kan lijken. Dat is vergelijkbaar met de putjes in het oppervlak van het golfballetje: het oppervlak is ruw door de putjes, daarom vliegt het balletje veel verder dan een balletje zonder putjes, omdat net door die putjes de vormweerstand veel sterker afneemt dan de wrijvingsweerstand toeneemt. Dat ruw maken van specifieke delen van het pak is het principe achter de zogenaamde “skinsuits”, dit zijn pakken die aerodynamisch voordeel bieden. Dit is ook het principe achter de Speed Gel.

Wat is het effect van de Speed Gel?

Een aantal media hebben gerapporteerd dat de Speed Gel geen effect heeft. Dat is niet correct. Door het aanbrengen van de “Speed Gel” wordt het oppervlak van de benen ruwer gemaakt, waardoor de stroming langer langsheen de benen zal strijken alvorens er van los te laten, en waardoor dus de zuigkracht en ook de vormweerstand afneemt. De vraag is hoe groot het effect is. Met wiskundig-fysische modellen kan vrij precies uitgerekend worden wat het voordeel is. Die modellen zijn geijkt met windtunnelmetingen in onze samenwerking met de teams LottoNL-Jumbo en BMC, waarin we diverse skinsuits hebben getest. Indien goed aangebracht, kan de Speed Gel de luchtweerstand reduceren met 3%.

Figuur_4

“Vortex”-pak van Team Sky ontwikkeld door collega Luca Oggiano bij NTNU.

De “Vortex”-pakken van Team Sky daarentegen geven een reductie van 4 tot 5%. “Vortex” is de naam van de skinsuits van Team Sky, met ruwe stroken met kleine bolletjes op de schouders en bovenarmen, precies daar waar loslating van de stroming wordt verwacht; zie figuur.

Wat de tijdsverschillen betreft op een afstand van 35 km zoals in de Dauphiné: de “Vortex”-pakken geven een voordeel van minstens 42 s ten opzichte van een met een team zonder skinsuit en zonder Speed Gel. De Speed gel levert een voordeel van ongeveer 32 s ten opzichte van een team zonder skinsuit en zonder Speed Gel. Omdat andere teams, zoals LottoNL-Jumbo en BMC, ook een Skinsuit hebben, kunnen we geen gecorrigeerde ranking maken door eenvoudigweg die 42 s en 32 s in rekening te brengen. Maar het is duidelijk dat de tijdsverschillen erg groot zijn en dat het gebruik van skinsuits zoals Vortex of de Speed Gel een belangrijk positief effect kan hebben.

Figuur_2

Test met de tijdritploeg van het team LottoNL-Jumbo en toekomstige kandidaat-Tourwinnaar Primoz Roglic (eerste in de rij) in de windtunnel in Eindhoven.

Wat mag wel, wat mag niet?

De UCI heeft het gebruik van de Speed Gel voorlopig verboden. Lotto-Soudal reageerde met de opmerking: “Als de Speed Gel niet mag, waarom mag de Vortex van Team Sky dan wel? Een zonnecrème dan?” Dat is een wat eigenaardige reactie omdat die vergelijkingen niet opgaan.
De UCI-regels stipuleren dat attributen die enkel als doel hebben om aerodynamisch voordeel te genereren, niet toegestaan zijn. Op zich lijkt dat duidelijk en ondubbelzinnig. In dat opzicht is de Speed Gel duidelijk niet toegestaan. Zonnecrème uiteraard wel, want daar is het doel huidbescherming, geen aerodynamisch voordeel. Bij skinsuits is de situatie echter minder duidelijk. Men kan argumenteren dat een renner niet naakt – of met deels ontbloot bovenlichaam – op een fiets kan zitten. Vandaar de verdere UCI-interpretatie: als de ruwe onderdelen zodanig deel uitmaken van het pak dat deze niet los van het pak gezien kunnen worden (met andere woorden: de ruwheid zit “geïntegreerd” in het pak, of zonder de ruwe stroken zou er geen textiel zitten), dan is het toegelaten. Als de ruwe onderdelen wel los van het pak gezien kunnen worden (een “toevoeging”), dan is het niet toegelaten, want dan is het enige doel aerodynamisch voordeel. Dus de meeste skinsuits bestaan uit één laag textiel, maar wel met afzonderlijke aan elkaar genaaide delen, zodat op de juiste plekken overgegaan wordt van glad naar ruw. Een soort georganiseerde lappendeken. Dat mag volgens de UCI-regels. De “Vortex” van Team Sky daarentegen bestaat op de ruwe plekken uit een minstens dubbele laag textiel. Dat blijkt ook duidelijk uit de hier bijgevoegde foto. Vandaar dat ik de UCI niet kan volgen met hun goedkeuring van die pakken. Ik ben niet de enige, hier hebben de vele critici van de UCI-werkwijze een punt.

De beslissingen van de UCI zijn niet consequent en zorgen voor een onduidelijke situatie. Als ze hier geen duidelijkheid weet te brengen, laat ze de deur open voor misbruik.

Mijn raad aan de UCI

De beslissingen van de UCI zijn niet consequent en zorgen voor een onduidelijke situatie. Als ze hier geen duidelijkheid weet te brengen, laat ze de deur open voor misbruik.

Slimme maar weinig ethische teams zouden zo de Speed Gel kunnen omzetten naar een gel met transparante bolletjes en het dan toepassen op niet alleen de naakte huid maar ook op delen van de rest van het lichaam, op het truitje, de broek, de helm. Dit is uiteraard fraude en kan nooit verantwoord worden. De UCI kan maar best controleren of dit niet het geval is in toekomstige wedstrijden.

Of men zou bijvoorbeeld de Speed Gel kunnen “integreren” (niet “toevoegen”) aan een zonnecrème. Dat brengt het product minstens in de schemerzone van de UCI-regels. Toegegeven, weinig overtuigend op bewolkte dagen, maar geen fraude want binnen de schemerzone die de UCI zelf heeft gecreëerd met haar goedkeuring van de Vortex-pakken. Gegarandeerd een nieuwe reden tot hoofdpijn aan de groene (UCI-)tafel. Maar teams zoals Sky testen ook regelmatig – en blijkbaar met succes – de rekbaarheid van de UCI-regels. Waarom zouden andere teams dat ook niet doen?

Kortom, duidelijke en ondubbelzinnige richtlijnen en vooral de consequente toepassing ervan is hier essentieel. Ziet de UCI snel het licht, maakt zij haar eigen werking makkelijker en transparanter, minder controversieel, en de koers als geheel eerlijker en rechtvaardiger? We kunnen het enkel hopen.


Reageer

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s