Fahr­rad: Das große Technik-Special

Komfort durch dicke Reifen

Selbst Fahr­räder ohne jede Federung im eigentlichen Sinne des Wortes federn – mehr oder weniger. Viel zusätzlichen Komfort können dicke Reifen vermitteln. Sie benötigen weniger Luft­druck und federn dadurch mehr und besser als dünnere Reifen. Dafür ist der Roll­widerstand höher.

Federung auch ohne Federn

Doch auch unabhängig von Reifen und Luft­druck sind auch ungefederte Fahr­räder unterschiedlich komfortabel. Im direkten Vergleich ist der Unterschied deutlich spür­bar: Wo sich das eine Rad brett­hart anfühlt, fährt sich das andere deutlich weicher und komfort­abler. Stahl­rahmen und -gabeln sind in der Regel elastischer als solche aus Aluminium oder Carbon. Eine große Rolle spielt, wie stark die Sattel­stütze nach­gibt. Vor allem Anbieter hoch­wertiger sport­licher Fahr­räder liefern ihren Kunden zusätzlichen Komfort, indem sie trotz hoher Belast­barkeit erstaunlich flexible Rohre aus Faser­verbundmaterialien einsetzen.

Wo Nachgeben besser ist

Mehr oder weniger Nach­giebig­keit ist nicht besser oder schlechter. Entscheidend ist, was der Fahrer will und wo er unterwegs ist. Federung verringert die Kräfte, die bei Fahr­bahn­unebenheiten auf den Fahrer und das Fahr­rad wirken. Allerdings: Wo immer Verformungen auftreten, geht Kraft verloren. Je nachdem, wo und in welche Richtung ein Fahr­rad nach­gibt, ändert sich das Fahr­verhalten. Eine zu geringe Seiten­steifig­keit kann dazu führen, dass ein Fahr­rad sich bei höheren Geschwindig­keiten regelrecht zu schütteln beginnt. Federung kann allerdings auch schneller machen. Bei holperigem Unter­grund sind passend gefederte Fahr­räder effizienter unterwegs als starre. Die größten Federwege haben Free­ride- und Downhill-Räder, die speziell für artistische Sprünge und Abfahrten im Gelände konstruiert sind.

Wo Härte sich auszahlt

Klar: Der Einbau einer Federung macht Fahr­räder schwerer und führt zu zusätzlichem Wartungs­aufwand und Verschleiß. Wer ohne Federung fährt, spart Zeit und Geld und hat ein geringeres Risiko tech­nischer Schwierig­keiten. Allerdings: Ein Mountain­bike, City- oder Trekkingrad ganz ohne Federung zu finden, ist gar nicht so einfach. Federgabeln sind bei solchen Rädern so beliebt, dass viele Hersteller gar keine ohne mehr anbieten.

Flexibilität fürs Vorderrad

Stan­dard an fast allen Fahr­rädern jenseits von Renn- und Fitness­rädern: Federgabeln. Sie ermöglichen es dem Vorderrad, Fahr­bahn­unebenheiten auszugleichen und die sonst mit ihnen verbundene Erschütterung vom Fahrer fern­zuhalten. Die meisten Federgabeln bestehen aus ineinander gesteckten Rohren, die gegen­einander federn. Tech­nisch sind die Unterschiede dennoch gewaltig. Die Konstruktionen reichen von einfachen Stahlfedern über Kunststoffelastomere bis hin zu aufwendigen und kost­spieligen Konstruktionen mit während der Fahrt verstell­barer Gasfederung und Öldämpfung. Die Anforderungen sind komplex: Federgabeln sollen so leicht wie möglich sein, so exakt wie möglich einfedern und sofort wieder in die Ausgangs­position zurück­federn ohne nach­zuwippen. Um in ebenem Gelände oder bei Berg­auffahrt keine unnötige Kraft zu verlieren, lassen sich viele Federgabeln vom Lenker aus während der Fahrt blockieren („Lock­out“).

Sattel in Bewegung

Häufig sind vor allem an City- und Trekkingrädern auch gefederte Sattel­stützen zu finden. Gebräuchlich sind Parallelogramm- und Teleskop-Federungen. Den güns­tigeren Federweg haben Parallelogramm-Federungen. Sie geben leicht schräg nach hinten und unten nach, während Teleskop-Federungen nach vorne und unten und damit schräg zur Kraft­einleitung einfedern. Technik, Kosten und Qualität sind wie bei Federgabeln höchst unterschiedlich.

Ausgleich auch am Hinterrad

Fullys. Viel Komfort versprechen voll­gefederte Fahr­räder. Doch so einfach ist die Rechnung nicht: Ein „Fully“ wiegt mehr als ein ungefedertes Rad, hat auch einen höheren Wartungs­aufwand und das Fahr­rad ist weniger steif, weil durch mindestens ein Gelenk der Hinterbau vom Rahmen getrennt ist. Dass heut­zutage Fullys fast nur noch unter Mountain­bikes, Kinder­rädern und Billigbikes zu finden sind, liegt auch daran, dass es in der Vergangenheit häufig zu Rahmenbrüchen kam. Und die einge­baute Technik ist nicht ganz einfach. Je nach Konstruktion kann es auch zum sogenannten Pedalrück­schlag kommen, wenn sich beim Ausfedern der Abstand zwischen Tret­lager und Hinterrad­achse vergrößert. Grund­sätzlich findet man diesen Effekt bei allen Mehr­gelenk­systemen.

Technik. Zahlreiche unterschiedliche Konstruktionen sind im Rennen. Entscheidende Unterschiede gibt es – wie bei allen anderen Federungs­typen auch – bei Feder­wirkung, Dämpfung und Federweg. Vier Varianten gibt es: Antriebs­schwinge, Ein-, Vier- und Mehr­gelenker.

• Einge­lenker. Es gibt einen Dreh­punkt zwischen Tret­lager- und Hinter­achse, dieser befindet sich meist ober­halb des Tret­lagers. Das Hinterrad beschreibt beim Einfedern einen konstanten Radius. Je nach gewähltem Gang wirkt die Kette auf die Feder. Bei geringen Federweg lassen sich die Schwingungen über die Dämpfung regulieren. Das System ist recht preis­wert und kann sowohl im Sitzen als auch im Stehen gefahren werden.
• Antriebs­schwinge. Eine Art Einge­lenker, aber ohne Gelenk zwischen Tret­lager und Hinter­achse. Zwar hat der Ketten­zug bei dieser Konstruktion nur geringen Einfluss auf die Feder. Neigt aber trotzdem zu starken Wipp­bewegungen (zum Beispiel durch die Tretbewegungen hervorgerufen). Bei dieser Konstruktion hat der Ketten­zug wenig Einfluss auf die Feder. Wenn die Bremse gezogen ist, federt das System auch nicht. Gilt als über­holt. Lässt sich gut im Sitzen fahren. Im Stehen kommt es zu Schwingungen, dadurch nur mäßige Federung, weil der Fahrer auf der gefederten Schwinge steht.
• Viergelenker. Vom Viergelenker gibt es jede Menge Spiel­arten. Die Konstruktion ist vergleichs­weise aufwendig. Es gibt zwei Gelenke zwischen Tret­lager- und Hinter­achse, die weiteren Gelenke befinden an der Wippe, welches sich zum Beispiel hinter dem Feder­element befinden kann. Die Wippe verbindet Rahmen, Hinterbau und Feder­element. Besitzt einen sogenannten „virtuellen Dreh­punkt“, der während des Einfederns wandert. Vergleichs­weise gute Feder­eigenschaften, der Ketten­zug hat nur wenig Einfluss auf ein Schwingen der Feder. Durch die vielen Gelenke etwas schwerer als die anderen Konstruktionen. Ist eher wartungs­intensiv.
• Mehr­gelenker. Hat, wie schon der Name sagt, mehrere Gelenke. Funk­tioniert ähnlich wie ein Einge­lenker, auch hier beschreibt das Hinterrad beim Einfedern eine konstante Kreisbahn. Durch ein weiteres Gelenk wird der Hinterbau im Vergleich zum Einge­lenker steifer. Ist eher wartungs­intensiv und auch die vielen Gelenke wirken sich aufs Gewicht aus.

Berg­tauglich­keit. Wer am liebsten den Berg herunter­fährt („Downhill“), braucht ein Enduro oder Free­ride. Wer auch gerne berg­auf radelt, ist vielleicht mit einem All-Mountain-Fully gut bedient.