Benutzer:MoeveBikes Pressestelle/Vorschlag Artikel Cyfly

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cyfly
cyfly Logo

Inhaber Möve Bikes GmbH
Einführungsjahr 2017
Produkte Fahrradantrieb
Website www.moeve-bikes.de/cyfly
Cyfly-Tretlager an einem Fahrrad, links

Der Cyfly-Antrieb (Eigenschreibweise der Marke cyfly)[1] ist ein Koppelgetriebe der Firma Möve Bikes, welches seit 2017 in Fahrrädern der Marke anstelle der konventionellen Tretlager verbaut wird.[2]

Geschichte

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Das Ingenieurbüro Möve equipment & design GmbH begann im Jahr 2013 mit der Entwicklung des Cyfly-Antriebs, nachdem ein pensionierter Erfinder aus Leipzig auf das Unternehmen mit der grundsätzlichen Idee für den Antrieb zugekommen war.[3][4] Gemeinsam mit Partnern, wie der auf Lagertechnik spezialisierten Firma Schaeffler Technologies sowie den Unternehmen Mitec Automotive AG und Kappstein, welches das Cyfly-typische ovale Kettenblatt herstellt, wurde 2014 ein Fahrrad mit einem Prototypen des Antriebs ausgestattet und getestet.[5][6] Im gleichen Jahr wurde der Antrieb mit dem Kfw-Award GründerChampions als Landessieger Thüringen ausgezeichnet[7] und im November desselben Jahres erfolgte die Ausgründung des Projektes in die Gesellschaft Möve Bikes GmbH.[8] Im November 2015 erhielt der Cylfy-Antrieb den Publikumspreis des Thüringer Innovationspreises.[9] Im Jahr 2016 nahmen die Gründer am dreimonatigen Silicon Valley Programm des German Accelerator teil, bei dem die Marktchancen auf dem US-amerikanischen Markt ausgelotet werden sollten.[10] Im Jahr 2017 kam unter dem Markennamen franklin[11] das erste Trekkingrad mit Cyfly-Antrieb auf den Markt.[2] Im Jahr 2018 wurde der Cyfly-Antrieb in der Kategorie Best Technology beim Cycling World Award ausgezeichnet[12] und es wurden zwei neue Stadtrad-Modelle mit dem Antrieb[13] ausgestattet. Im Jahr 2019 erschien das erste E-Bike mit Cyfly-Antrieb[14][15] sowie das erste Mountainbike.[16]

Mechanik

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Antrieb cyfly von Möve Bikes
  • Getriebe innen, Kurbeln senkrecht
    Getriebe innen, Kurbeln senkrecht
  • Getriebe innen, Kurbeln fast waagerecht
    Getriebe innen, Kurbeln fast waagerecht
  • Detail Exzenter an der Kurbel
    Detail Exzenter an der Kurbel

Der mehr als 100-teilige[3] Cyfly-Antrieb besteht aus zwei Kurbelhälften. Jede der Hälften besteht wiederum aus einem Viergelenk-Mechanismus in Verbindung mit einem umlaufenden Stirnradgetriebe.[14] Die rechte Kurbelhälfte verfügt zusätzlich über ein punktsymmetrisches zykloides Kettenblatt mit einer oval wirkenden Bauform. Der dreiteilige Aufbau ist aus mechanischer Sicht ein dreistufiges Koppelgetriebe, welches im Jahr 2015 zum Patent angemeldet wurde. Im Jahr 2018 wurde das Patent erteilt.[17] Zwischen 2014 und 2018 wurden weitere Patente angemeldet.[18][19][20]

Die Kinematik ermöglicht eine Variabilisierung der Tretkurbellänge innerhalb einer Kurbelumdrehung, insbesondere eine deutliche Verlängerung des effektiven Hebelarms in bestimmten Kurbelpositionen. Zugleich verkürzt sich der Weg der Krafteinleitung, also der Pedalumfangsweg je Kurbelumdrehung. Im Gegensatz zu anderen Kraftwandlern verlängert der Cyfly-Antrieb nach der Goldenen Regel der Mechanik nicht den Weg der Krafteinleitung, sondern erhöht die Winkelgeschwindigkeit, um Kraft zu sparen. Der Energieerhaltungssatz wird dennoch nicht verletzt, da in der Phase der effektiven Verlängerung des Hebelarms bedingt durch das Pendeln des Viergelenk-Mechanismus hinter die Drehachse des Systems, sich die Pedalgeschwindigkeit der Cyfly-Tretkurbel erhöht. Gleichzeitig verkürzt sich der effektive Hebelarm in den Winkelbereichen um die Totpunkte, was bei stets senkrecht zur Tretkurbel einwirkender Kraft über eine vollständige Umdrehung zum gleichen mittleren Drehmoment im Vergleich zu einer herkömmlichen Tretkurbel führt.

Da die Tretkurbel des Cyfly-Antriebes über das Viergelenk nicht zentral montiert ist, kann Ihr das Kettenblatt zwischen 1 und 2 Uhr, zwischen 4 und 5 Uhr sowie im zweiten Abschnitt zwischen 7 und 8 Uhr und 10 und 11 Uhr vorauseilen und wird jeweils in den Totpunkten und auf 3 und 9 Uhr wieder von der Tretkurbel eingeholt. Bei horizontaler Tretkurbelstellung (3 Uhr und 9 Uhr Stellung) wird, im Vergleich zur herkömmlichen Tretkurbel mit einer Länge von 175 Millimeter, bei senkrechter Krafteinleitung 30 Prozent mehr Drehmoment am Kettenblatt erzeugt.[21] In dieser 3 Uhr Position beträgt der wirksame Hebel 227,5 Millimeter, wobei die effektive Cyfly-Tretkurbellänge 158 Millimeter lang ist und für den Radfahrer nach hinten (3 Uhr Pedalposition) bzw. nach vorn (9 Uhr Pedalposition) pendelt.[22][23] Der effektive Hebel wird in dieser Position daher um 30 Prozent verlängert.

In den vertikalen Tretkurbelpositionen, also den Totpunkten auf 12 Uhr und 6 Uhr, wird dafür bei senkrechter Krafteinleitung dreißig Prozent weniger Drehmoment am Kettenblatt generiert. Der effektive Hebel ist hier 135 Millimeter lang, wobei die effektive Tretkurbellänge 177,5 Millimeter beträgt und für den Radfahrer nach oben (oberer Totpunkt) bzw. nach unten (unterer Totpunkt) pendelt. Aufgrund des menschlichen Körperbaus kann in den Totpunkten beim Pedalieren nur wenig Kraft senkrecht zum Hebel eingeleitet werden, wie es optimal wäre.[24] Der effektive Hebel wird in dieser Position daher um 30 Prozent verringert.

Aufgrund der Pendelbewegung des Viergelenks beschreibt das Cyfly-Pedal eine punktsymmetrische zykloide Bahnform und der Pedalumfangsweg verkürzt sich innerhalb einer Pedalumdrehung um 20 Prozent auf 880 Millimeter im Vergleich zur Kreisbahn einer Tretkurbel mit einer Länge von 175 Millimeter und einem Pedalumfangsweg von 1099 Millimetern. Die Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit, welche durch das Pendeln des Viergelenkes entsteht und dem Nutzer das Antreiben vereinfacht, wird durch das Kettenblatt soweit reduziert das Sie einer Tretkurbel mit kreisrundem Kettenblatt entspricht. Die minimale Winkelgeschwindigkeit ist in den Totpunkten 43 Prozent geringer.

Biomechanischer Ansatz

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Grundsätzlich wird mit dem Cyfly-Antrieb eine bessere Kraftübertragung bei gleichzeitiger Verbesserung des biomechanischen Wirkungsgrades[25][23] angestrebt.

Der Fahrradantrieb soll teilweise dem Bewegungsablauf des evolutionär entstandenem und aus biomechanischer Sicht effizienten, zweibeinigen Gehen des Menschen angepaßt werden. Dabei wird nicht die Bewegungsbahn imitiert, sondern der Gangzyklus und dessen in der Ganganalyse ermittelten prozentualen Verhältnissen der Gangphasen. Abhängig von der Beinlänge des Menschen, stellt sich üblicherweise eine Schrittfrequenz von ca. 65 bis 80 Schritten pro Minute ein, die auch der Trittfrequenz beim Fahrradantrieb entsprechen sollte. Beim Gehen unterteilt sich der Bewegungszyklus in Standphase und Schwungphase des Fußes. Die Standphase entspricht beim Cyfly-Antrieb der Fußposition im oberen bzw. unteren Totpunkt der Tretkurbel, da sich hier die Winkelgeschwindigkeit des Pedals reduziert. Der Schwungphase soll die Kurbelstellung zwischen 1 und 5 Uhr entsprechen.

Geschwindigkeit des Fußsegments bei einer vollständigen Pedalumdrehung von 360° mit konventioneller Tretkurbel und Cyfly-Antrieb bei 70 U/min.

Das zum Patent angemeldete punktsymmetrische ovale Kettenblatt[26] des Cyfly-Antriebs gleicht die durch das pendelnde Viergelenk erhöhte Winkelgeschwindigkeit während der Phase der Krafteinleitung um 3 Uhr aus.

Die langsam ermüdenden Muskelfasern der am Bewegungsablauf beteiligten großen Muskelgruppen wie der Musculus gluteus maximus und der Musculus quadriceps femoris sollen in einer für die Kraftentwicklung optimalen Geschwindigkeit der Muskelkontraktion geführt werden.<ref>{{Internetquelle |autor=Jakob Kümmel |url=file:///C:/Users/tsproete/Downloads/Kuemmel_0-414090%20(1).pdf |titel=Steigerung der Leistung im Dehnungsverkürzungszyklus durch konditionierende Sprünge – Mechanismen, Anwendung und Transfer in den Spitzensport |werk= |hrsg=UNIVERSITÄT KONSTANZ |datum=2017-07-03 |abruf=2020-01-23 |sprache=de}}</ref>[27] Die Auswirkungen des speziellen Kettenblattes auf die Pedalgeschwindigkeit wurden an der Universität Leipzig in der Sportwissenschaftlichen Fakultät am Institut für Allgemeine Bewegungs- und Trainingswissenschaft im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit mittels Infrarotkameras untersucht. Dabei wurde die Bewegungsgeschwindigkeit der mit optischen Markern versehenen Gelenkpunkte dreier Probanden mit unterschiedlichen Körpergrößen, am Sprunggelenk, am Kniegelenk und am Hüftgelenk mittels Motion Capture Verfahren erfaßt. Die Messungen bestätigen, dass sich die Pedalgeschwindigkeit in der 3 Uhr und 9 Uhr Position (90°/270°) kaum unterscheidet, während sie in den Totpunkten auf 12 Uhr und 6 Uhr (0°/180°) deutlich geringer ist als beim gewöhnlichen Antrieb. Die signifikante Verringerung der Pedalgeschwindigkeit bei gleicher Trittfrequenz über eine vollständige Kurbelumdrehung ist aufgrund des kürzeren Pedalumfangsweges unter Berücksichtigung des Weg-Zeit-Gesetzes zu erwarten. Die geringere Pedalgeschwindigkeit in den Totpunkten beabsichtigt, die Ruhephase der Muskeln zu verlängern. Damit soll ein kraftschonenderes Pedalieren über eine längere Dauer ermöglicht werden. Dies wurde im Rahmen einer Probandenstudie an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg untersucht.[28] Im Versuchsaufbaus wurden zwölf Probanden, von Alltagsradfahrern zu professionellen Radrennfahrern, gemessen und signifikante Unterschiede im Vergleich zur herkömmlichen Tretkurbel festgestellt. 75% der Probanden der Gruppe der Alltagradfahrer profitierten vom Cyfly-Antrieb und erreichten eine höhere Belastungsstufe im Stufentest, wohingegen die professionellen Radfahrer keine Vorteile bzw. sogar Nachteile erfuhren. Es wird vermutet, dass professionelle Radfahrer aufgrund der jahrelangen muskulären Adaption auf die konventionelle kreisrunde Tretbahn im der kurzen Eingewöhnungsphase der Studie Anpassungsschwierigkeiten hatten. Weiterführende Studien sollen folgen.

Eine Studie von Frau Prof. Dr. Witt der Universität Leipzig befand, dass die durch die Verkürzung der Cyfly-Tretkurbel auf der 3 Uhr Position resultierende Pedalbahn des Cyfly-Antriebes die Öffnungswinkel von Hüfte und Knie im Vergleich zur Tretkurbel verringert und die Gelenkwinkel innerhalb einer Kurbelumdrehung einen geringeren Bewegungsradius überstreichen. Aufgrund der gleichzeitigen Verlängerung des wirksamen Hebelarm auf 3 Uhr soll sich eine geringere Gegenkraft am Pedal einstellen wodurch die beteiligten Gelenke entlastet werden. Auch diese Ergebnisse soll in weiterführenden Studien an der Universität Leipzig erforscht werden.

Vergleichbare Erfindungen

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Fahrrad mit Cyfly von rechts

In den letzten Jahrzehnten des zwanzigsten Jahrhunderts bzw. den ersten Jahrzehnten des einundzwanzigsten Jahrhunderts wurden eine Reihe von Patenten angemeldet bzw. Mechaniken entwickelt, welche ebenfalls versuchen, den effektiven Hebel durch eine dem Kettenblatt vorgeschaltete Getriebestufe während der Krafteinleitung am Kurbelarm zu variieren. Vordergründiges Ziel dieses Ansatzes ist es, das Drehmoment bei gleicher Kraft, im Sinnes der Goldenen Regel der Mechanik zu erhöhen, indem der Hebelarm in der Phase der größten Krafteinleitung verlängert wird.[29][30][31]

Die Erfindungen nutzen mechanische Elemente wie Linearführungen, Exzenter oder Zahnradpaarungen, um die Tretkurbel auf der 3 Uhr Position des Pedals über die normale Tretkurbellänge hinaus zu verlängern und in den Totpunkten wieder auf eine normale Tretkurbellänge zu verkürzen. Hierdurch verlängert sich der effektive Hebelarm in dieser Pedalposition ebenso wie der Pedalumfangsweg über eine Pedalumdrehung und es bildet sich eine liegend-ovale Tretbahn. Bei der Cyfly-Tretkurbel wird demgegenüber der effektive Hebel verlängert ohne die Pedale nach vorn zu verschieben. Andere Ansätze wie Biopace variieren den effektiven Hebelarm an der zweiten Getriebestufe, also dem Kettenblatt, und verändern gleichzeitig die Winkelgeschwindigkeit.

Tests und Bewertungen

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Tester berichten von einem ungewohnten Fahrgefühl zu Beginn des Umstieges auf den Cyfly-Antrieb, an das man sich aber gewöhne.[32][5] Ein unabhängiges Radlabor schätzt die kraftsteigernde Wirkung des Antriebs „vorsichtig“ auf „bis zu 20 Prozent“. Besonders vorteilhaft sei der Antrieb für „Alltags- und Freizeitfahrer“, die davon profitieren, dass der Möve-Antrieb eine evolutionsbedingte, typische Fehlbedienung der kreisenden Pedale kompensiere. Profiradfahrer wären darauf trainiert, dieses typische Verhalten zu unterdrücken.[25] So gab ein Testfahrer an, dass er sich mit dem Antrieb schwerer tat, als mit normalen Kurbeln und für die sportliche Nutzung Nachteile sehe.[33] Laut einem Test des Magazins Aktiv Radfahren würden die „Reibungswiderstände in den zusätzlichen bewegten Teilen und Lagern des Cyfly-Antriebs“ zu einer weitgehenden Neutralisierung der mechanischen Vorteile des größeren Hebels führen.[34] Andere Tests kommen zu dem Ergebnis, dass man mit dem Antrieb zügiger unterwegs ist, als mit einem konventionellen Fahrrad. Besonders stark würde sich der Vorteil bei Steigungen bemerkbar machen.[5][35][36][37] Unabhängig vom Cyfly-Antrieb beschäftigen sich eine Reihe von Probandenstudien im Rahmen von Dissertationen mit den Auswirkungen unterschiedlicher Tretkurbellängen und vom Kreis abweichender Tretkurbelführung. Diese kamen dabei immer zum Ergebnis, dass eine Optimierung der Tretkurbellänge sowie eine vom Kreis abweichende Pedalbahn positive Eigenschaften auf die Ausgangsleistung beim Radfahren haben.[38][39]

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Eintrag der Marke cyfly im Register des Deutschen Patent- und Markenamtes vom 5. August 2015. Abgerufen am 9. Februar 2020.
  2. ↑ a b SPS: Möve Bikes Franklin. Das erste Cyfly-Fahrrad ist da. In: Focus Online vom 18. August 2017. Abgerufen am 9. Februar 2020.
  3. ↑ a b Andreas Remien und Marco Völklein: In der Kurbel liegt die Kraft. In: Süddeutsche Zeitung vom 19. März 2019. Abgerufen am 16. Februar 2020.
  4. ↑ Unterseite Möve wieder zum Fliegen bringen auf der Unternehmenswebsite vom 1. Januar 2018. Abgerufen am 16. Februar 2020.
  5. ↑ a b c Christian Ettl: Test: Das Möve Franklin Pro mit Cyfly Antrieb – Das Rad neu erfunden? In: Velomotion vom 27. Juni 2018. Abgerufen am 16. Februar 2020.
  6. ↑ Claudia Bachmann: Sprötes Mannschaft träumt jetzt vom Weltrekord-Projekt. In: Thüringer Allgemeine vom 26. Januar 2015. Abgerufen am 16. Februar 2020.
  7. ↑ Julia: GründerChampions 2014: ausgezeichnete Gründer, auf der Website www.fuer-gruender.de vom 14. Oktober 2014. Abgerufen am 17. Februar 2020.
  8. ↑ Eintrag der Marke Möve im Register des Deutschen Patent- und Markenamtes vom 28. Oktober 2016. Abgerufen am 17. Februar 2020.
  9. ↑ Publikumspreis 2015 gekürt!, auf der Website des Innovationspreises Thüringen vom 2. November 2015. Abgerufen am 2. März 2020.
  10. ↑ Thorsten Firlus: Möve Bikes will das Radfahren mit einem neuen Antrieb verändern – und gleichzeitig eine alte Marke wiederbeleben. In: Wirtschaftswoche vom 7. Oktober 2016. Abgerufen am 2. März 2020.
  11. ↑ Eintrag der Marke franklin im Register des Deutschen Patent- und Markenamtes vom 7. November 2017. Abgerufen am 2. März 2020.
  12. ↑ Ausgezeichnet: Möve läuft mit Cyfly-Antrieb rund, auf der Website kernpunktpr.de vom 16. März 2018. Abgerufen am 2. März 2020.
  13. ↑ SPS: Möve Bikes Stuart und Mary. Neue Cyfly-Modelle. In: Focus Online vom 2. Mai 2018. Abgerufen am 3. Juni 2020.
  14. ↑ a b Mario Hommen: Pedelecs. Sechs spannende E-Bike-Neuheiten für den Sommer. E-Bikes boomen in Deutschland. Mit leichten und leistungsfähigen Modellen werben die Hersteller um die Kunden. Diese sechs neuen E-Bikes fallen auf. In: Handelsblatt vom 30. April 2019. Abgerufen am 4. Juni 2020.
  15. ↑ Christian Hensen: Möve Franklin E-Fly im Test: Überzeugendes eBike. Das Möve Franklin E-Fly glänzt nicht nur mit Qualität, sondern auch mit Power satt. Der Preis von 4.000 Euro könnte sich rechnen! In: Computer Bild vom 7. Juli 2019. Abgerufen am 4. Juni 2020.
  16. ↑ Stefan Weißenborn: Das Kraftei. Mountainbike Möve Henry im Test. In: Der Spiegel vom 14. Mai 2019. Abgerufen am 7. Juni 2020.
  17. ↑ Möve Bikes GmbH: Patentschrift Fahrradgetriebe mit unrundem Kettenblatt. Deutsches Patent- und Markenamt, 22. April 2016, abgerufen am 21. Januar 2020.
  18. ↑ Tobias Spröte, Marcus Rochlitzer, Dominik Burre, Julius Legenmajer: Getriebe. Deutsches Patent und Markenamt, 12. Dezember 2014, abgerufen am 26. Januar 2020.
  19. ↑ Tobias Spröte, Marcus Rochlitzer, Dominik Burre, Stefan Schubert, Frederik Waßmann, Sixtus Godehard Feindt: Getriebe. Deutsches Patent und Markenamt, 12. Januar 2016, abgerufen am 26. Januar 2020.
  20. ↑ Tobias Spröte, Marcus Rochlitzer, Stefan Schubert: Zahnrad für ein Fahrradgetriebe. Deutsches Patent und Markenamt, 1. Juli 2016, abgerufen am 26. Januar 2020.
  21. ↑ Bike Magazin (Hrsg.): Der Möve Cyfly-Antrieb im Labor- und Praxistest. 2. Auflage. Delius Klasing, München 5. Februar 2019.
  22. ↑ Möve Bikes Cyfly. In: Welt Online. 20. September 2016, abgerufen am 7. Juni 2019.
  23. ↑ a b Aktenzeichen DE: 10 2016 112 132.0. In: Deutsches Patent- und Markenamt. 1. Juli 2016, abgerufen am 7. Juni 2019.
  24. ↑ Martin Hillebrecht / Ansgar Schwirtz / Björn Stapelfeldt / Wolfgang Stockhausen / Martin Bührle: Trittechnik im Radsport: Der "runde Tritt" - Mythos oder Realität? Bildung Freepage, abgerufen am 21. Januar 2020.
  25. ↑ a b Christian Wüst: Schneller Radfahren mit weniger Kraft. In: Spiegel Online. 30. September 2017, abgerufen am 7. Juni 2019.
  26. ↑ Möve Bikes GmbH: Zahnrad für ein Fahrradgetriebe. Deutsches Patent- und Markenamt, 1. Juli 2016, abgerufen am 23. Januar 2020.
  27. ↑ Janine Strunz: Pedalkraft, Muskelaktivität und physiologische Kenngrößen auf Ergometer, Laufband und Bahn bei Elitebahnradsportlern. Humboldt-Universität zu Berlin, 23. Februar 2011, abgerufen am 23. Januar 2020.
  28. ↑ Serafphin Satzki: Untersuchung der Effizienz des cyfly Antriebs im Vergleich zu einem konventionellen Fahrradantrieb. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Humanwissenschaften, 26. September 2019, abgerufen am 25. Januar 2020.
  29. ↑ Steve Sijet Zeng: Adjustable Gemini Pedal Trace Extending Crank Mechanism. Deutsches Patent- und Markenamt, 12. Oktober 2004, abgerufen am 23. Januar 2020 (englisch).
  30. ↑ Keith D. Sander: Bicycle Crank Assembly. Deutsches Patent- und Markenamt, 4. Dezember 1989, abgerufen am 23. Januar 2020 (englisch).
  31. ↑ Egon Engl: Fahrrad-Tretkurbel. Deutsches Patent- und Markenamt, 17. Januar 2002, abgerufen am 23. Januar 2020.
  32. ↑ Wilfried Eckl-Dorna: Mehr Kick dank 100-teiligem Ingenieurs-Trick. Manager Magazin, 13. November 2017, abgerufen am 7. Juni 2019.
  33. ↑ Magazin "Bike", Ausgabe 03/2019, Artikel "Innovations-Check Cyfly - Zu gut, um wahr zu sein?" von Robert Kühnen, S. 42.
  34. ↑ Magazin "Aktiv Radfahren", Ausgabe 3/2019, Artikel "Dauertest Möve Stuart Pro" von Jens Kockerbeck und Hartmut Ulrich, S. 94.
  35. ↑ Stefan Weißenborn: Das Kraftei. In: Spiegel Online. 14. Mai 2019, abgerufen am 7. Juni 2019.
  36. ↑ Axel Heyder: Selbsttest: So fährt es sich mit dem Cyfly. In: Thüringen24. 1. November 2016, abgerufen am 7. Juni 2019.
  37. ↑ Johannes Wallat: Möve Franklin fährt leicht und schnell. In: ntv. 22. September 2017, abgerufen am 7. Juni 2019.
  38. ↑ Paul Richard Barrat, James C. Martin, Steve J.Elmer und Thomas Korff: Determinants of maximal cycling power: crank length, pedaling rate and pedal speed. 17. März 2016, PMID 26559455.
  39. ↑ Roland Pawlik: Biomechanik des Radfahrens. Hrsg.: TU Wien - Dissertation der Technischen Universität. 1992, ISBN 3-85437-067-9, S. 105.

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