Nieuwe windtunneltechnologie van Belgian Cycling Factory maakt wielrennen efficiënter

Invloed van parameters op prestaties

Het Aero Performance Lab van Belgian Cycling Factory is gevestigd in Beringen. Wielrenners nemen er plaats in een tunnel op een metalen platform dat de fiets op zijn plaats vergrendelt. Vervolgens beginnen de sensoren te meten: hoe beïnvloedt de houding van de fietser de bewegingen? Wat is de impact van de windsnelheid op de prestaties? Welke rol spelen kledij en helm bij luchtweerstand? En hoe wordt warmte afgevoerd? Wielrenners kunnen de resultaten gebruiken om hun rijstijl te verfijnen. 

Eurostars

Belgian Cycling Factory werkte in het Eurostars-project AEROTHERM samen met partners uit België en Italië. Eurostars is een programma van Eureka, het grootste wereldwijde innovatienetwerk tussen landen. Omdat België lid is van dit netwerk, kan je als Vlaams bedrijf makkelijk toegang krijgen tot samenwerking met partners uit andere Eureka-landen. De financiële steun komt volledig van VLAIO en de innovatie-agentschappen van de partners. Belgian Cycling Factory diende een ontwikkelingsproject in bij VLAIO en kreeg een top-up voor internationale samenwerking. 

Met die VLAIO-steun ontwikkelde Belgian Cycling Factory een ultramoderne faciliteit die gebruikt wordt voor wedstrijd- en amateurwielrenners en een groeiende groep andere sporters, van hardlopers tot schaatsers.

Luchtvaarttechnologie

Daan Teugels werkt op freelance basis als aero engineer bij Belgian Cycling Factory. Hij omschrijft zichzelf als aerodynamicus, met een academische achtergrond in luchtvaarttechnologieën. Daan zet zijn technische vaardigheden in om atleten op een zo energiezuinig mogelijke manier door de ruimte te laten bewegen. Hij optimaliseerde de windtunnel in het Aero Performance Lab. Teugels: “Ons doel was om de windtunnel te upgraden tot een ultramoderne opstelling die door professionele wielrenners in de wielersport zou worden gebruikt.”

Windtunnels worden al lang gebruikt om de prestaties van wielrenners te bestuderen, maar de metingen ervan waren tot nu toe van beperkt nut. Eerdere versies van deze laboratoriumopstellingen maten wielrenners in statische posities, wat niet erg nuttig is bij sportprestaties op hoog tempo. Teugels en zijn team gingen aan de slag om een tunnel te ontwikkelen die de omstandigheden in de praktijk nauwkeuriger benadert. 

“Vroeger zat de wielrenner in een statische houding zonder dat de pedalen bewogen“, zegt Teugels. “Maar als je begint te trappen of je verschuift van houding heeft dat een aanzienlijk effect. Dat was een belangrijk probleem dat we wilden aanpakken.“

Tegen de wind in rijden 

Ze installeerden platen die de bewegingen van de rijder isoleren van externe factoren. De platen worden niet rechtstreeks aan de vloer van het gebouw bevestigd, waardoor alleen de bewegingen van de wielrenners gemeten worden. 

De onderzoekers verhoogden ook de bemonsteringsfrequentie tot 1000 gegevenspunten per seconde. Het door hen ontworpen softwaresysteem integreert deze gegevenspunten in realtime. 

“Het ene systeem mat de luchtweerstand en het andere de luchtsnelheid. Een sensor voor omgevingsparameters mat de temperatuur, de luchtdruk en de relatieve vochtigheid”, herinnert Teugels zich. Deze metingen worden nu allemaal zorgvuldig met elkaar in verband gebracht in één systeem. Teugels: “Met dit systeem vinden we een middenweg tussen comfort en aerodynamica.”

Subtiele bewegingen

De belangrijkste innovatie van het Aero Performance lab is dat het heel gevoelig is voor de bewegingen van de renners. Subtiele bewegingen van het hoofd, de houding van de armen, de positie van de pedalen en andere minieme aanpassingen die het verschil kunnen maken in de buitenwereld. Bijvoorbeeld als het bij de eindmeet over fracties van seconden gaat. Een objectief ideale houding is in een race niet altijd haalbaar, maar een middenweg kan al een aanzienlijke verbetering betekenen.  

Warmtecamera’s

In de tunnel meten warmtecamera’s de warmteafgifte van de wielrenners. Gegevens die van cruciaal belang zijn voor atleten die vaak onder extreme omstandigheden fietsen. Teugels: “Het wordt steeds belangrijker om te begrijpen hoe warmte wordt afgevoerd.”

De Tour de France van 2026 vond bijvoorbeeld plaats tijdens een recordhittegolf. Warmte kwijtraken door verschillende houdingen aan te nemen of door de juiste kledij te dragen, kan dan een enorm verschil maken. Ook de wind is een belangrijke factor. Teugels: “Naarmate je sneller en sneller fietst, wordt convectie belangrijker.”

De warmtecamera’s bieden het extra inzicht dat een bepaalde houding vanuit aerodynamisch oogpunt voor een hogere snelheid zorgt, maar misschien niet voldoende warmte afvoert. Dit kan de prestaties beïnvloeden. De gegevens van de warmtecamera’s helpen om de houding verder aan te passen. 

Ook voor de kledingkeuze heeft het voordelen. Het Belgische kledingbedrijf Bioracer maakte deel uit van het Eurostars-project en ontwikkelt textiel dat renners helpt warmte efficiënter af te voeren zonder aan aerodynamica in te boeten. Het bedrijf gebruikt grafeen, een dunne laag koolstofatomen, die op polyesterstoffen wordt gedrukt om superieure warmteafvoerende eigenschappen in fietskleding te bieden. Het Aero Performance Lab heeft hen geholpen die technologie te verfijnen.

Klimaatkamer

Het lab beschikt naast de windtunnel ook over een aparte klimaatkamer. “We kunnen de temperatuur en het zuurstofgehalte verhogen of verlagen, waardoor we hoogteverschillen kunnen simuleren.” vertelt Teugels enthousiast.

Hij en zijn team hopen de gegevens uit de windtunnel en de klimaatkamer te combineren tot één protocol dat fietsers informatie biedt voor als ze onder verschillende omstandigheden rijden, zoals hoogte, luchtvochtigheid, temperatuur en windsnelheid. Dit kan waardevol zijn voor fabrikanten die hun uitrusting testen, bijvoorbeeld helmen en kleding. “We willen de verschillen kwantificeren en achterhalen waar het omslagpunt ligt voor bepaalde uitrusting, zodat een wielrenner kan kiezen tussen het ene of het andere pak, tussen de ene of de andere helm,” zegt Teugels.

Sprintfinish

Het Aero Performance Lab bevindt zich in de laatste fase van de optimalisatie, mede dankzij het Eurostars-project. “De nabewerking is stap voor stap beter geworden. We staan op het punt om onze software eindelijk in de computer van de controlekamer te implementeren. Dan kan alles geautomatiseerd worden.” legt Teugels uit.

Fietsmerken pikken deze innovaties op en zijn belangrijke klanten geworden. Ze kunnen hun prototypes meenemen, ze monteren en in realtime aanpassingen doorvoeren. Teugels: “Een van de pijlers van ons Eureka-project, de dynamische fietser, heeft onze omzet het afgelopen jaar verdrievoudigd.”

Verder werkt Belgian Cycling Factory aan een verbeterd protocol voor efficiëntietests voor wielrenners. Positionele aerodynamica, aerodynamica van de fiets en fysiologische aspecten die voor een perfecte rit zorgen worden geïntegreerd. 

“We willen niet de beste windtunnel ter wereld bouwen”, zegt Teugels. “We willen de beste testopstelling creëren, waarin elke beslissing die de wielrenner moet nemen, gekwantificeerd kan worden.”