Ballonreifen
Fahrrad- Winterreifen mit Spikes
Reklame für Fahrradbereifung (1948)

Die Fahrradbereifung hat wesentlichen Einfluss auf Leichtlauf und Fahrkomfort eines Fahrrades. Sie besteht üblicherweise aus dem Reifen, auch Mantel oder Decke genannt, und dem Schlauch. Der Mantel ist der äußere, robuste Teil des Fahrradreifens, er hält den Reifen gegen den Innendruck stabil und überträgt Beschleunigungs-, Brems- und Seitenführungskräfte auf die Straße. In der Regel ist er mit einem Profil versehen. Der innenliegende Schlauch ist luftdicht und mit einem Ventil versehen, er hält den Reifendruck aufrecht. Im Rennsport werden auch Schlauchreifen verwendet, bei denen der Mantel den Schlauch komplett umschließt.

Inhaltsverzeichnis

Bauarten

Schlauchreifen

aufgeklebter Schlauchreifen (zur Demonstration angehoben)

Der Schlauchreifen ist fast ausschließlich den 27″-Rennrädern (632 mm) vorbehalten und wird in den Größen 19 bis 25 mm angeboten. Er wird nicht in eine Tiefbettfelge gezogen, sondern mit Reifenkitt oder speziellem Felgenklebeband aufgeklebt. Die sehr dünnen Latex-Schläuche sind in den Reifen eingenäht oder eingeklebt, was Reparaturen schwierig macht. Bei sehr langen Bergabfahrten kann sich die Felge (durch häufiges Bremsen mit Felgenbremsen) so stark erwärmen, dass der Kitt weich wird und der Reifen von der Felge rutscht (beispielsweise beim Unfall von Joseba Beloki bei der Tour de France 2003). Selbst Profiradsportler fahren teilweise schon Drahtreifen, meist aber nur im Training. Vorteile von Schlauchreifen sind die geringeren bewegten Massen (Felge und Reifen), der bauartbedingt (ohne Wulst) bessere Komfort sowie größere Reifeninnendrücke als beim Drahtreifen, was den Rollreibungswiderstand verringert. Da im Radsport zunehmend Carbon-Felgen Einzug halten, diese aber derzeit nicht für Drahtreifen passend hergestellt werden können, besitzt der Schlauchreifen neben den anderen Aspekten auch durch diesen Umstand weiter eine große Bedeutung im Hochleistungs-Radsport.

Im Radcross werden fast ausschließlich Schlauchreifen verwendet. Diese leicht bis mittelstark profilierten Reifen haben typischerweise eine Breite von 28 bis maximal 35 mm. Da im Radcross mit sehr niedrigem Reifendruck gefahren wird – je nach Streckenbeschaffenheit und Witterung zwischen 1,8 und 3 bar – geraten hier die Drahtreifen deutlich ins Hintertreffen: Sie weisen durch das Felgenhorn bei gleicher Breite eine geringere Bauhöhe auf, so dass es häufiger zu Durchschlägen kommt. Das im Vergleich zu Schlauchreifenfelgen relativ scharfkantige Felgenhorn wird dabei zum einen leicht beschädigt, außerdem führt es schneller zu einer Beschädigung des Reifens und damit zu einem Platten. Um das zu vermeiden, müsste der Fahrer mit höherem Luftdruck fahren, was wiederum Traktion und Komfort kostet.

Schlauchlose Reifen – UST Tubeless

Der Hersteller Mavic führte für hochwertige Mountainbikes das UST Tubeless System ein. Das Gesamtsystem besteht aus:

  • einem luftdichten Tubeless-Mantel, 26 Zoll, in verschiedenen Reifenbreiten von 1,9 Zoll bis 2,5 Zoll. Der UST-Tubeless-Mantel ist i. d. R. etwas schwerer als ein vergleichbarer „normaler“ Mantel, jedoch fällt das Gewicht des Schlauches weg.
  • einer luftdichten, UST-fähigen Felge
  • einem luftdicht in die Ventilbohrung der Felge eingeschraubten Ventil

Ein Schlauch wird nicht mehr verwendet.

Das System ist hauptsächlich für den Bereich MTB XC (Crosscountry), MA (Marathon) bzw. DH (Downhill) ausgelegt. Folgende Vorteile werden dadurch erreicht:

  • Höhere Sicherheit hinsichtlich herkömmlicher Pannen, z. B. durch Pflanzendorne etc.
  • Keine Durchschläge durch Felgenkontakt („Snake Bites“ genannt) am Schlauch.
  • Weil das Durchschlagrisiko minimiert ist, kann mit niedrigerem Druck gefahren werden, was zu deutlich besserem Grip führt (der Reifen kann sich besser an den Untergrund anschmiegen)

Nachteile:

  • Die Montage ist aufwändiger. Der Reifen muss sehr sauber montiert werden.
  • Reifenwechsel wird erschwert, da der Reifen sehr eng auf dem Felgenring sitzt
  • Weniger Auswahl an Bereifung und meist höhere Preise
  • Eine Gewichtsersparnis ist selten zu erreichen.

Pannenhilfe:

  • Der Reifen wird mit einer kleinen Menge einer speziellen Dichtflüssigkeit befüllt, die im Fall eines Luftaustritts an der entsprechenden Stelle gummiartig erhärtet und somit abdichtet
  • Tubeless Repair Kit. Analog zum Flicken eines Schlauches werden Flick-sets angeboten, mit denen der Reifen von innen mit einem aufgeklebten Flicken abgedichtet wird.

Schlauchlose Kits

Eine Alternative zum UST-Schlauchlosreifen bildet der Tubeless Kit. Es gibt davon zwei Arten, die sich folgendermaßen unterscheiden:

  1. Kits, die mit einem Band eine normale Drahtreifenfelge dichten, z. B. von Easytubeless[1] oder anderen Marken wie Eclipse[2], etc. Hier wird jede beliebige Felge mit einem elastischen Band abgedichtet.
  2. Kits, wie das Notube-System.[3] Dieses System hat eine spezielle Felge, die ein deutlicher gebogenes Felgenhorn aufweist. Hier werden lediglich mit einem speziellen Klebeband die Speichenlöcher der Felge abgedichtet.

Diese Systeme werden entweder mit UST-Mänteln, häufiger aber mit Mänteln betrieben, die ursprünglich für die Nutzung mit Schläuchen gedacht waren. Die Funktionsweise ist ähnlich dem UST-System, in den Mantel kommt eine Latex-Milch, welche die Abdichtung kleiner Löcher übernimmt.

Schlauchlose Kits sind etwas günstiger als schlauchlose Reifen. Der Montageaufwand ist bei der Nutzung von herkömmlichen Mänteln nicht höher als bei Drahtreifen oder UST. Jedoch ist bei der Montage ein Kompressor nötig.

Schlauchlos-Kit-Systeme finden derzeit nur im MTB-Bereich Anwendung, im Rennradbereich sind die nötigen Drücke zu hoch. Die Milch und das darin enthaltene Latex hat nicht genügend Zeit, um ein Loch abzudichten. Erst wenn ein Druck unter drei Bar anliegt, wirkt das System.

Drahtreifen

mittelbreiter Drahtreifen 622-23 für Rennrad

Ein Drahtreifen ist ein Reifen, bei dem an den zur Felge gewandten Seiten der beiden Reifenflanken jeweils ein „Draht“ eingearbeitet ist. Der so gebildete Wulst hält den Reifen in der für einen Drahtreifen geeigneten Felge (auch als Drahtreifen- oder Hakenfelge bezeichnet). Diese ist außen jeweils leicht profiliert, um den Wulst aufzunehmen und den Reifen auf diese Weise sicher zu halten. Drahtreifen sind die bei allen Fahrradtypen mit Abstand am häufigsten eingesetzte Technologie.

Ballonreifen

Ballonreifen ist lediglich eine Bezeichnung für breitere Drahtreifen (ab etwa 1,75 Zoll).

Einem eher aufrecht sitzenden Fahrer vermittelt ein breiter (und damit auch höherer) Reifen ein sicheres Fahrgefühl. Bei sportlicher Fahrweise vermittelt ein dickerer Reifen jedoch ein schwammiges Fahrgefühl.

Ballonreifen gibt es für fast alle wichtigen Alltags- und Freizeitfahrräder, so als Stadtrad, Trekkingrad, Kinderrad oder Faltrad. Mit 50 oder sogar 60 mm sind diese ungewöhnlich breit und übernehmen mit ihrem mehr als doppelt so großen Luftvolumen die Aufgabe der Federung. Ballonreifen federn besonders gut kurze Erschütterungen und lästige Vibrationen, wie zum Beispiel durch Kopfsteinpflaster, ab. Straßenbahnschienen oder regennasse Rillen zwischen Pflastersteinen können breiten Reifen ebenfalls kaum etwas anhaben.

Faltreifen

Faltreifen für MTB und Rennrad

Der Faltreifen ist ebenfalls eine Variante des Drahtreifens. Hier wird der Draht durch ein Bündel aus Kevlarfäden ersetzt. Dadurch lässt sich der Reifen zusammenfalten und wird um etwa 50 bis 100 g leichter.

Schlauchreifen für Drahtreifenfelge

Die tschechische Firma Tufo produziert einen Schlauchreifen, der auf eine Drahtreifenfelge montiert werden kann. Die Verbindung wird durch zwei am Reifen vorhandene Gummilippen ermöglicht, die jeweils in die Flanken der Felge greifen. Dieses System hat sowohl gegenüber einem reinen Schlauchreifensystem, als auch gegenüber einem reinen Drahtreifensystem Vor- und Nachteile. Vorteil gegenüber einem reinen Schlauchreifensystem ist die schnellere Montierbarkeit (innerhalb einer Minute möglich), der Nachteil das etwas höhere Gewicht des Systems, das durch die Verwendung einer Drahtreifenfelge verursacht wird. Gegenüber einem Drahtreifensystem hat das Tufo-System sämtliche Vor- und Nachteile, die ein Schlauchreifensystem gegenüber einem Drahtreifensystem auch hat, allerdings ist auch hier wieder das etwas höhere Gewicht als spezifischer Nachteil zu nennen.

Die Mantelmischung

Die Gummimischung, aus der der Mantel gefertigt wird, soll verschiedene, zum Teil konkurrierende Eigenschaften in sich vereinen: geringer Rollwiderstand, hohe Haftung, geringer Abrieb, lange Haltbarkeit, stabile Stollen.

Besondere Aufmerksamkeit liegt dabei stets auf dem Zielkonflikt zwischen geringem Rollwiderstand und guter Nasshaftung. Gute Haftung bedeutet, dass der Reifen viel Energie aufnehmen soll, während für einen geringen Rollwiderstand die Gummimischung möglichst wenig Energie verbrauchen soll. Ein guter Kompromiss wird z. B. durch den Füllstoff Silica erreicht. Eine andere Möglichkeit ist, an einem Reifen mehrere Gummimischungen einzusetzen (Dual- und Triple-Compound-Technologie).

Früher wurde der Mantel innen mit Talkum (einem fein gemahlenen, natürlichen, kristallwasserhaltigen Magnesiumsilikat) bestreut, um ein Verkleben von Mantel und Schlauch zu verhindern. Heute sind die Schläuche bereits ab Werk mit einer dünnen Talkum-Schicht ausgestattet. Nach dem Flicken eines Schlauches sollte man daher die Talkum-Schicht rund um die Flickstelle erneuern.

Reifengrößen

In Europa haben sich vor allem zwei Möglichkeiten der Größenangabe durchgesetzt:

  1. Das metrische Maß (mm) nach der europäischen ETRTO-Norm, z. B. 47 - 622, wobei die erste Zahl die Mantelbreite in Millimeter (mm), die zweite Zahl den Felgendurchmesser in Millimeter angibt. Während der Nenndurchmesser eindeutig ist, kann die Reifenbreite je nach verwendeter Felge um einige Millimeter variieren.
  2. Das zöllige Maß (″), z. B. 28 × 1.75″, wobei hier das erste Maß den ungefähren äußeren Reifendurchmesser und das zweite Maß die ungefähre Reifenbreite angibt. Diese Werte sind nicht immer eindeutig. So gibt es mehrere Durchmesser, die mit 26″ oder 20″ bezeichnet werden. Außerdem ist 27″ mit 630 mm größer als 28″ mit 622 mm. 29″ ist eine neuzeitliche Bezeichnung für besonders dicke 28″ Reifen (700 × 52C usw.), die vor allem der Werbung dient.

Die Reifenbezeichnung nach der europäischen ETRTO-Norm ist unter Fachleuten schon lange üblich und gesetzlich vorgeschrieben. Sie setzt sich aber im allgemeinen Sprachgebrauch noch nicht durch. Auch können nicht alle alten Bezeichnungen sinnvoll in neue umgewandelt werden.

Seit Jahren wird gefordert, dass bei neuen Reifen die Maßangabe auf 1 mm einzuhalten sei. Abweichungen bis zu 5 mm sind aber immer noch üblich. Sogenannte französische Felgen der Größe 700 × 42B (28 × 1⅜ × 1½) können nur mit diesen Reifen bestückt werden, metrische Reifen passen nicht.

Die vielen unterschiedlichen Maßsysteme für Reifen wie auch für Felgen wurden erstmals von Sheldon Brown zusammengetragen und in einem Vergleichssystem zusammengefasst.

Luftdruck/Reifendruck

Ein Reifen nach einem halben Jahr Benutzung mit zu wenig Luft
Öffentliche Luftpumpe in Linköping, Schweden.

Der zulässige Innendruck eines Reifens wird auf den Flanken des Reifenmantels angegeben, meist in bar, teilweise auch in psi. Viele Hersteller geben auch beide Werte an.

Zur Umrechnung: 1 bar = 14,5 psi bzw. 1 psi = 0,06895 bar.

Aspekte bei der Wahl des Reifendrucks:

  • Niedriger Druck bedeutet größeren Rollwiderstand. Die Auflagefläche vergrößert sich und damit die Reibung. Zudem wird der Reifen stärker durchgewalkt, was die Lebensdauer verkürzt. Die Seitenflächen des Reifens werden schneller brüchig.
  • Niedriger Druck bedeutet bessere Traktion oder Kraftübertragung. Die Auflagefläche kann auch gezielt vergrößert werden, um z. B. bei Mountainbikes die Kraftübertragung an steilen Anstiegen auf einem sehr lockeren oder sehr festen Untergrund zu verbessern.
  • Niedriger Druck verringert die Stabilität in Schräglagen und verschlechtert dadurch das Fahrverhalten des Rades. In Kurven tritt das sogenannte „Schwimmen“ auf, d. h. das Rad bewegt sich quer zur Fahrtrichtung.
  • Federungswirkung des Reifens. Je nach Luftdruck und Reifendicke können mehrere Millimeter Federweg erzeugt werden. Je höher der Druck, desto weniger Federung bzw. Komfort. Unebenheiten werden dann direkter auf den Rahmen übertragen.
  • Bei zu geringem Druck besteht die Gefahr von Reifenpannen (s. u).
  • Der richtige Luftdruck hängt vom Körpergewicht ab. Bei höherem Gewicht ist der Luftdruck höher zu wählen.
  • Der Luftdruck hängt auch von der Umgebungstemperatur ab (siehe auch Thermische Zustandsgleichung idealer Gase, Gasgesetze). Fällt die Temperatur, so folgt ihr der Druck in gleichem Maß nach unten.
  • Leichtbaufelgen können manchmal nur Drücke vertragen, die kleiner sind als der Maximaldruck des Reifens.

Als minimale und maximale Belastbarkeitsgrenze wird die Hälfte des Minimaldrucks bzw. das doppelte des Maximaldrucks angesehen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass es sich lediglich um die technischen Grenzwerte handelt, bis der Reifen unfahrbar oder zerstört wird. In der Praxis sind beide Werte als nicht praktikabel bis gefährlich anzusehen.

Der optimale Luftdruck hängt von oben genannten Aspekten ab aber auch vom persönlichen Geschmack:

  • Beim Mountainbike stehen eher Traktion und Stabilität im Vordergrund. Federung spielt nur bei ungefedertem Hinterbau eine Rolle. Der Druck bewegt sich zwischen 2,5 und 4 bar, bei Schlauchlosreifen 1,8 bis 2,5 bar.
  • Beim Tourenrad bzw. Trekkingrad legt man mehr Wert auf niedrigen Rollwiderstand und Pannensicherheit, die Drücke liegen hier zwischen 3,5 und 6 bar.
  • Rennräder, egal ob mit Draht- oder Schlauchreifen, werden auf der Straße mit etwa 7 bis 9 bar gefahren, beim Bahnrad zwischen 10 und 13 bar, bei Rekordfahrten auch darüber. Ab einem Druck von etwa 14 bar gilt der Reifen als „totgepumpt“, das heißt er verliert wesentliche Eigenschaften der Abfederung und Kraftumleitung bei Stößen, so dass der Fahrkomfort abnimmt, aber auch der Gesamt-Rollwiderstand wieder zunehmen kann.

Der folgenden Tabelle kann zur Orientierung der optimale Luftdruck in Abhängigkeit von der Reifenbreite entnommen werden:

Reifenbreite Bar
25 mm 7,0
28 mm 6,0
32 mm 5,0
37 mm 4,5
40 mm 4,0
47 mm 3,5
50 mm 3,0
54 mm 2,5
60 mm 2,0

Pannensicherheit

Spezialkautschuk-Einlage im Fahrradreifen
Pannensicherer „Notmantel“ als Nachrüstsatz im 1. Weltkrieg

Viele Hersteller bieten seit einigen Jahren Reifen mit integriertem Pannenschutzgürtel aus Spezialkautschuk oder Kevlarfasern an. Kevlarschutzgürtel sind meist als relativ dünne Schicht ausgebildet, während der Schlauch bei einem Spezialkautschuk-Pannenschutzgürtel im Bereich der Lauffläche von einer dicken Schicht geschützt wird. Letzterer Gürtel wird von den Herstellern meist farbig hervorgehoben. Bessere Pannensicherheit bedeutet immer höheres Gewicht, erhöht den Rollwiderstand und verringert etwas den Federungskomfort. Zudem sind pannensichere Reifen schwieriger zu montieren, manchmal ist eine werkzeuglose Montage sogar unmöglich.

Marktführer und Erfinder dieses Systems ist der deutsche Hersteller Schwalbe. Die Produkte Schwalbe Marathon Plus und Stelvio Smart Guard sind mit einem Pannenschutzgürtel aus Spezialkautschuk ausgestattet. Beim Marathon Plus erhöht sich die Materialstärke des Reifens, bedingt durch den fünf Millimeter dicken Pannenschutzgürtel, zusammen mit der Reifendecke in der Summe auf fast einen Zentimeter Material. Eine Reißzwecke beispielsweise bleibt im Idealfall im Gummi stecken, ohne den Schlauch zu durchstechen.

Im Fahrradhandel werden auch nicht-integrierte Pannenschutzgürtel angeboten, die zwischen Reifen und Schlauch geklemmt werden und im Gegensatz zum integriertem Pannenschutzgürtel nach einem Mantelwechsel (beispielsweise wegen Verschleiß) weiter genutzt werden können.

Haltbarkeit der Reifen

Die Laufleistung bzw. Lebensdauer der Reifen variiert sehr stark mit der Gummimischung, Dicke der Gummischicht, Luftdruck, Belastung, Umgebungstemperatur, Fahrbahnoberfläche, Fahrstil, Bremsverhalten etc. Längere Standzeiten zerstören einen Reifen früher als häufiges Fahren. In der Regel sollte ein guter Reifen zwischen 4.000 und 12.000 Kilometer erreichen. Reifen, bei denen konstruktiv hoher Wert auf Belastbarkeit und Laufleistung gelegt wurde, können auch bis zu 20.000 Kilometer halten.

Bei Zweiradreifen werden heute allgemein meist weichere Materialien verwendet als noch bis in die 1980er Jahre. Das verbessert die Haftreibung und unter Umständen auch den Komfort, geht aber zu Lasten der Haltbarkeit.

Reflexstreifen

Reflexstreifen und Speichenreflektor, links sauber, rechts verschmutzt

Die Gesetzgeber einiger Länder schreiben Lichtreflektoren an den Laufrädern vor. Hier sind sowohl die bekannten Speichenreflektoren (zwei Stück pro Laufrad um 180° versetzt) zulässig, als auch durchgehende Reflexstreifen, die fest auf beide Reifenflanken vulkanisiert sind.

Bei diesen Reflexstreifen wird das auftreffende Licht von winzigen, reflektierenden Glaskügelchen zur Lichtquelle zurückgeworfen. Durch die hohe Leuchtkraft und die runde Form sind die Reflexstreifen bereits aus einer Entfernung von 150 m zu erkennen, weit früher als bei den herkömmlichen Speichenreflektoren, auch der Reflexionswinkel ist größer.

Speichenreflektoren sind bei Reifen mit Reflektorstreifen laut StVZO nicht erforderlich. Durch die heute meist eingesetzten Aluminiumfelgen und deren Abrieb in Verbindung mit Felgenbremsen verschmutzen Reflektorstreifen jedoch deutlich schneller als Speichenreflektoren und verlieren ihre zunächst überlegene Reflexionsintensität.

Im Bild ist die linke Seite des Reifens und des Speichenreflektors gereinigt, die rechte Seite verschmutzt, um den Unterschied zu verdeutlichen.

Literatur

  • Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik. 1. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 978-3-8085-2291-2
  • Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld, 1999, ISBN 3-87073-131-1

Einzelnachweise

  1. http://www.easytubeless.de/
  2. http://www.eclipse.ch/new/DEUTSCH.html
  3. http://www.notubes.com/tubeless_about.php

Siehe auch

Weblinks


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