Wie wird ein Laufrad gebaut?

 

Schritt 1: Speichen einfädeln

Im ersten Arbeitsschritt werden die Speichen im richtigen Speichenmuster in die Nabe eingefädelt. Dabei wird auf die Position der Zug und Druckspeiche geachtet.

Schritt 2: Einspeichmuster festlegen und Laufrad vorspannen

Im nächsten Arbeitsschrift werden nach dem bestimmten Einspeichmuster die Speichen entsprechend gekreuzt, der Nippel aufgedreht und die Speiche vorgespannt.

Schritt 3: Laufrad zentrieren

Das Laufrad wir nun von einem erfahrenen Laufradbauer zentriert. Die Zentrierung erfolgt auf einem hochwertigen Zentrierständer. Bei gleichmäßig hoher Spannung unter Kontrolle eines Tensiometers werden jetzt Seiten- und Höhenschläge aus dem Laufrad zentriert.

Schritt 4: Laufrad abdrücken

Das Laufrad wird mehrmals beidseitig abgedrückt, damit sich die Speichenköpfe und Speichennippel nochmals setzen können.

Schritt 5: Speichenspannung kontrollieren

Die Speichenspannung wird bei allen Speichen nochmals mit einem DT-Swiss Tensiometer kontrolliert und angepasst, um eine gleichmässige Speichenspanung bei perfektem Rundlauf zu gewährleisten. Jedes Laufrad erhält somit am Ende, in seinem jeweiligen Einsatzbereich, die maximale Stabilität und Haltbarkeit.

 

Speichen binden und löten

 

Speichenkreuzungen mit Draht zu umwickeln und dann zu verlöten ist eine recht alte Technik um Räder etwas steifer und das Speichengerüst haltbarer zu machen. Sie findet heute noch häufiger bei Road- oder Lastenrädern Anwendung.

Bei den heutigen Mountainbike-Laufradkomponenten hat es jedoch einiges an Bedeutung verloren. Felgen haben durch ausladende Breite eine sehr viel höhere Eigensteifigkeit, Naben sind breiter und ergeben so flachere Speichenwinkel und zu guter letzt sind höhere Speichenspannungen möglich als das noch vor einigen Jahrzehnten der Fall war.

 

Nichtsdestotrotz ist es nicht völlig sinnlos und kann Räder noch etwas verbessern.

 

Gelochte Felgen

 

Bei gelochten Felgen, zumeist in einfacher U-Form, sitzen die Speichennippel direkt auf dem Material des Felgenbodens auf.

Gepunzte (schräg gebohrte) Felgen

die Speichen befinden sich in einer leichten Schrägstellung, die sich durch das abwechselnde Laufen der Speichen von der Felge zum rechten bzw. linken Flansch der Nabe ergibt. Die Auflagefläche der Nippel ist angeschrägt, damit Speiche und Felgenboden nicht einseitig belastet werden. Der schiefe Winkel wird also durch das Punzen ausgeglichen, so dass die Speichen nahezu gerade in die Nippel gelangen können und die Speichen selbst weniger geknickt werden.

 

Einfach geöste Felgen

 

Bei einfach geösten Felgen sind die Nippellöcher durch einen kleinen Ring aus Metall verstärkt. Dieser soll ein Einarbeiten der Nippel bei stärkeren Anzugskräften in das weiche darunter liegende Grundmaterial der Felge verhindern. Außerdem dient der Ring zur Minimierung der Reibung zwischen Nippel und Felge, wodurch auch die Gefahr von Rissen im Felgenboden reduziert wird.

 

Doppelt geöste Felgen

 

Diese Form ist häufig bei Hohlkammerfelgen anzutreffen. Hier kommen höhere Hülsen, auch „Näpfe“ genannt, zum Einsatz, um den Zwischenraum beider Felgenböden zu überbrücken. Man spricht von doppelt geösten Felgen, wenn die Hülsen sich zugleich in beiden Öffnungen der Felgenböden abstützen. So wird verhindert, dass aufgrund hoher Speichenspannung Risse im Felgenboden entstehen. Die Speichennippel sind gerade in der Felge, während die Speichen auch leicht schräg daherkommen können. In diesem Fall werden die Speichen in eine leicht gebogene Position gezwungen (kann auch bei einfach geösten Felgen der Fall sein). Andererseits können die Nippel nicht mehr in die Kammer rutschen.

 

 

Eine hohe Steifigkeit verteilt die Belastung auf die Speichen gleichmäßiger und macht die Felge weniger anfällig für außerplanmäßige Belastung. Hohlkammer-Felgen mit hohem Querschnitt sind besonders verwindungssteif. Sie besitzen meist ein aerodynamisch gerundetes Dreiecksprofil, das als Tropfen- oder "V"-Profil bezeichnet wird. Damit eingespeichte Laufräder zeichnen sich durch eine äußerst geringe Speichenbruchrate aus.

 

 

Die Belastung der Felge ist in der Nähe der Speichenlöcher am höchsten. Die Speichenlöcher von Aluminiumfelgen werden daher meist mit Ösen aus Stahl verstärkt, die auch die Reibung zwischen Speichennippel und Felge reduzieren. Bei Aluminiumfelgen ohne Ösen sollten die Köpfe der Speichennippel leicht eingefettet werden.

 

 

Bei geösten Felgen werden die Nippellöcher durch einen feinen Metallring verstärkt (ähnlich wie Ösen, die in Textilien oder Leder verwendet werden). Der Stahlring verhindert, dass sich der Nippel bei starker Anzugskraft in das weichere Grundmaterial der Felge einarbeitet. Zusätzlich verringert sich die Reibung zwischen dem Speichennippel und der Felge, ebenso wie die Gefahr, dass sich im Felgenboden Risse bilden. Wenn eine Öse mit einem etwas größeren Durchmesser verwendet wird, kann sich die konische Sitzfläche des Speichennippels selbstständig im richtigen Winkel ausrichten, ohne dass eine entsprechende seitliche Neigung des Lochs erforderlich ist. Ähnliche Effekte lassen sich auch erzielen, wenn statt der Ösen Unterlegscheiben zwischen Nippel und Felgenboden verwendet werden. Doppelt geöste Felgen Bei Hohlkammerfelgen werden anstelle der flachen Ösenringe oft höhere Hülsen („Näpfe“) verwendet, die den Hohlraum zwischen beiden Felgenböden überbrücken. Wenn sich die Hülsen durch entsprechende Ausbildung des oberen und unteren Rands in beiden Öffnungen der Felgenböden zugleich abstützen, spricht man von doppelt geösten Felgen. Eine Verformung und Rissbildung im Felgenboden durch hohe Speichenspannung ist hier ausgeschlossen. Auch erleichtern die Einsätze das Einlegen der Speichennippel beim Einspeichen, die bei Hohlkammerfelgen sonst gerne in den Hohlraum rutschen.

 

Felgenverschleiß erkennen

 

Stöße, Materialabtrag, der Innendruck durch den Schlauch und der Zug der Speichen machen dem Aluprofil zu schaffen. So erkennen Sie den Verschleiß der Felgen:

 

Verschleiß-Indikatoren

Ein gefräster Ring oder einzelne kleine Bohrungen lassen erkennen, wie viel Material die Bremsflanke schon verloren hat. Bei Felgenbremsen hobelt jeder Bremsvorgang eine
schmale Schicht Aluminium ab.

 

Felgenbogen geplatzt

Zu hohe Speichenspannung und Materialermüdung haben die Speiche samt Nippel und Boden aus der Felge brechen lassen.

 

Haarrisse

Bilden sich Haarrisse am Ansatzpunkt der Speiche, sind meist eine hohe Speichenspannung und Materialermüdung die Ursache dafür.

 

Flankendicke messen

Kleben Sie zwei Lagerkugeln mit Heißkleber auf eine Schieblehre. Messen Sie damit die Dicke der Felgenflanke unterm Felgenwulst. Ziehen Sie den Betrag der Kugeldurchmesser vom Messergebnis ab.

 

Flanke durchgebremst

Die immer dünner werdende Seitenfläche der Felge bricht beim Bremsen oder durch den Innendruck des Schlauches einfach ab.

 

Abgebremste Flanke

Charakteristisch für unregelmäßige Flankendicke sind die dunkleren Stellen auf Speichenhöhe. Dort bleibt die Felge dicker, hier haftet mehr Bremsgummi an.

 

 

Einleitung mit etwas Theorie

 

Was macht ein gutes Laufrad aus? So wie jeder Biker, sein Fahrstil und sein Bike unterschiedlich sind, sind es auch die dafür optimalen Laufräder. Ein Laufrad für eine 55 kg schwere Tourenfahrerin mit einem leichten Hardtail und 100 mm Federgabel hat andere Leistungsanforderungen als ein Laufrad für einen 90 kg schweren Enduropiloten mit rustikalem Fahrstil. Leichte Fahrer können gern auf überdimensionierte, schwere Laufräder verzichten. Der schwere Fahrer hingegen benötigt mehr Steifigkeit für Spurtreue und Wiegetritt sowie Reserven bei Sprüngen und Fahrfehlern. Um dem gerecht zu werden, ist ein Laufrad dann gut, wenn es für den Einsatz und den Fahrer passend gewählte Komponenten hat und dazu sorgfältig aufgebaut ist (gleichmäßige und hohe Speichenspannung). Die wichtigsten Punkte für eine Auswahl werden im Folgenden nach den jeweiligen Komponenten sortiert beschrieben. Damit die Kriterien nachvollziehbar sind, stelle ich
jeweils noch eine Erläuterung voran.

 

2. Felgen

Die Felge ist sicher das entscheidende Bauteil am Laufrad. Grundsätzlich ist es für die Haltbarkeit eines Laufrades am günstigsten, wenn eine ausreichend stabile, steife Felge und viele dünne, flexible Speichen verwendet werden. Diese Kombination verteilt Kräfte besser auf mehrere Speichen und entlastet damit Nabenflansche, Felge und einzelne Speichen. Ein leichtes Speichenlaufrad ist immer ein Bauteil, in dem es etwas Bewegung gibt. Die Schwingfestigkeit wird so erhöht. Konstruktionen mit wenigen und dafür dicken Speichen sind ungünstig. In diesen Laufrädern verteilen sich einwirkende Kräfte auf weniger Speichen. Die einzelnen Speichen sind meist schon im unbelasteten Laufrad übermäßig hoch gespannt und die punktuellen Kräfte im Fahrbetrieb sind noch höher. Wenige Speichen bedeuten tendenziell geringere Haltbarkeit und geringere Steifigkeit. Noch schlechter wird es, wenn versucht wird, die Laufradsteifigkeit bei einer weniger stabilen, unterdimensionierten Felge über dicke Speichen zu retten. Hier werden die Speichen schnell locker und die Felge verformt sich. Deshalb lieber bei der Felge ein paar Gramm drauflegen und dies mit dünnen Speichen wieder einsparen.

Für deine optimale Felge gibt es zwei wichtige Auswahlkriterien.

a) Reifenbreite und Felgenbreite

Die erste Eingrenzung erfolgt nach der Reifenbreite, die du fahren möchtest. So selbstverständlich das bei Autos und Motorrädern ist, scheint das für viele Biker noch neu zu sein. Reifen müssen von der Felge gehalten werden. Bei einer zu schmalen Felge kippt der Reifen in Kurven seitlich ab. Dadurch büßt man viel Traktion ein und das Fahrgefühl wird wabbelig. Tubelessreifen verlieren dabei gern Luft und können sogar abspringen. Abhilfe wird bei dieser ungünstigen Kombination mit Erhöhen des Luftdrucks geschaffen. Das mindert aber auch wieder die Traktion und den Komfort. Im Gelände steigt mit dem Luftdruck sogar der Rollwiderstand. (Quelle: www.mountainbike-magazin.de)

Sinnvoll ist es deshalb, eine Felgen-Reifen-Kombination zu fahren, die dem Durchschnittsbiker einen Luftdruck zwischen 1,4 und 1,8 bar ermöglicht. Weniger ist wegen der Durchschlagsgefahr selten sinnvoll. Auch wenn es inzwischen schon viele breite Felgen und auch fertige Laufräder mit breiten Felgen auf dem Markt gibt, findet man an neuen Bikes leider meist noch Felgen wie in den 90er Jahren mit 17-19 mm Maulweite. Hingegen sind die Reifenbreiten von 2.0″ auf übliche 2.25-2.5″ und mehr gestiegen.

Um für deine Reifenbreite eine sinnvolle Felgenbreite zu ermitteln, kannst du dich an folgender Faustformel orientieren: Die Felgenmaulweite sollte wenigstens 40 % der Reifenbreite ausmachen. Besser wären sogar 50 %. Anders ausgedrückt: Reifenbreite / 2 bis 2,5 = Felgenmaulweite. Die hier interessierende Breite der Felge ist die Innenweite (Maulweite), also die lichte Weite zwischen den Felgenhörnern. Die kleinere Zahl der ETRO Angabe bei Felgenmaßen bezieht sich auch auf diese Innenweite (z.B. 25-559). Die oft angegebene äußere Breite spielt hierfür keine Rolle.
Beispiel: 2.4er Reifen (60 mm breit), Felge sollte wenigstens zwischen 24 mm und 30 mm Maulweite haben. Das ist immer noch weit entfernt vom Verhältnis der Felgenbreite zur Reifenbreite bei Motorrädern. Aber im MTB-Bereich hat es sich als ganz guter Kompromiss aus Halt und Stabilisierung für den Reifen und Felgengewicht erwiesen. Leichte Reifen mit dünner Karkasse benötigen mehr Halt als Reifen mit festen Karkassen (2Ply). Mit schmaleren Felgen ist ein 2.4er Reifen mit erhöhtem Luftdruck fahrbar. Ideal ist es aber nicht. Bei schmalen Felgen ist es deshalb sinnvoller, einen dazu passenden schmaleren Reifen zu fahren. Ich denke, 98 % der Biker werden vom erhöhten Komfort, Grip (größere Aufstandsfläche) und Sicherheit der breiten Felgen profitieren. Nur bei wenigen speziellen Anwendungen wie dem DHWettkampfsport verschiebt sich das etwas. Dort sind, allein schon um Durchschläge zu vermeiden, die Luftdrücke etwas höher. Die Fahrer haben eine exzellente Fahrtechnik und bevorzugen eher schnelle, runde Reifenformen und nicht abgeflachte, eckige, wie sie bei sehr breiten Felgen entstehen. Deshalb haben sich dort 22 mm Maulweiten mit 2.5er Reifen etabliert. Durch Materialsponsoring muss ein solches Wettkampflaufrad auch nicht ewig halten. Alle, die nicht mit professioneller Fahrtechnik über Steinfelder fliegen um das letzte Hundertstel herauszukitzeln, haben mit breiten Felgen deutliche Vorteile.

b) benötigte Stabilität

Hast du den Bereich ermittelt, in dem sich die Felgenmaulweite befinden soll, ist das nächste Kriterium die benötigte Stabilität. Das hängt davon ab, was die Felge bei dir aushalten muss. Eine Felge bekommt ihre Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit überwiegend durch ihr Kastenprofil und die Wandstärke des Materials. Aber auch Material/Legierung haben darauf Einfluss. Um Felgen gleicher Breite miteinander vergleichen zu können, braucht es etwas Erfahrung im Laufradbau und auch Rückmeldung von Fahrern bezüglich Dellenanfälligkeit und Haltbarkeit. Der einfachste Anhaltspunkt zur Grobbeurteilung ist jedoch das Felgengewicht und die Profilhöhe. Je größer der Felgenkasten und je schwerer, desto steifer ist die Felge – solange das Profil keine Fehlkonstruktion ist. Felgen mit höheren Profilen können – bei gleicher Breite – starken Schlägen tendenziell besser widerstehen als sehr flache Felgen. Dass eine größere Kraft benötigt wird, um ein 26 mm hohes Hohlprofil einzudrücken, als ein 15 mm hohes, liegt nahe.

Sucht man beispielsweise eine Felge mit 25 mm Maulweite und wiegt selbst 70 kg, kann man für einfaches Gelände und saubere Fahrweise eine leichte Felge wie Fun Works Amride 25 mit 450 g nehmen. Ist man etwas schwerer und tendiert Richtung All Mountain, wäre eine Notubes Flow EX mit 490 g schon etwas stabiler. Für schwere Fahrer oder Enduro mit Sprüngen und dynamischen Fahrstil könnte man eine Spank Subrosa Evo mit 530 g nehmen. Ob du von mehreren möglichen Felgen eher die stabilere oder die leichtere nehmen solltest, hängt von einer realistischen Selbsteinschätzung ab. Hilfreich ist auch, was du bisher für Laufräder hattest und ob diese gehalten haben. Technischer Unfug wäre es, eine Felge nach dem Wunschgewicht des Laufradsatzes und einer willkürlich gesetzten Gewichtsgrenze auszuwählen, ohne Breite und Stabilität zu beachten.

c) Weitere Kriterien können sein:

– Tubelessfähigkeit (erfordert spezielles Felgenprofil; moderne Felgen sind in der Regel geeignet)
– Farbwünsche
– Budgetbeschränkungen / -kompromisse

 

3. Naben

Bei den Naben musst du die von deiner Gabel und Rahmen vorgegebenen Achsstandards beachten. Viele Naben sind auf verschiedene Standards einfach umrüstbar, falls du einmal die Gabel oder den Rahmen wechselst. Möchtest du Centerlock-Bremsscheiben fahren, musst du dich hier schon festlegen. Wenn das passt, kannst du eine Nabe grundsätzlich nach deinem Budget auswählen. Auch ein Nabenset für 50 € (z. B. Shimano SLX) funktioniert und tut was es soll. Nabensets für 500 € oder mehr sind oft etwas leichter, haben manchmal etwas teurere Lager und aufwändigere Dichtungen. Aber mehr als funktionieren können sie auch nicht. Ich möchte die Qualität der sehr teuren Modelle nicht zerreden, aber für ein gutes und haltbares Laufrad sind diese Teile nicht zwingend nötig. Der Qualitätsvorsprung wird für die meisten beim Fahren nicht zu spüren sein. Lager sind immer Verschleißteile. Rillenkugellager sind billig zu ersetzen. Auch wenn der Lagersitz etwas genauer gefertig ist und die Dichtung etwas besser anliegt, gibt es keine Garantie für ewiges Lagerleben. Ob ein normiertes Standard-Rillenkugellager schnell verschleißt, liegt meist nicht an dessen Preisklasse, sondern ob es verspannt eingebaut wurde. Ungünstige Toleranzen von Lagersitz und Distanzhülse führen zu schnellem Lagerschaden. Ob so etwas bei preisgünstigen Naben öfter vorkommt als bei teuren Markenprodukten, kann man vermuten und hoffen aber nicht zwingend unterstellen. Bei groben Schnitzern könnte man notfalls die Lagersitze mit Passscheiben ausgleichen. Wenn du jedoch Gewicht sparen willst und dir etwas richtig Gutes gönnen möchtest, ist die Nabe das richtige Teil, um groß zu investieren. Der Gewichtsbereich bewegt sich von etwa 250 g bis 600 g für das Set. Beachte bei Leichtbaunaben, ob sie für deinen Einsatz und dein Gewicht freigegeben sind.

Ein funktioneller Unterschied besteht noch bei der Anzahl der Einrastpunkte des Freilaufes. Möchtest du beim Antritt nicht zu viel Leerweg der Kurbel haben, solltest du einen fein verzahnten Freilauf wählen. Den Unterschied von 36 oder mehr Rastpunkten gegenüber nur 18 spürt man besonders bei technischen Manövern.

Ob man bei den Naben auf Rillenkugellager („Industrielager“) oder Konuslager (fast nur noch von Shimano) setzt, ist Geschmackssache. Konuslager haben den Vorteil, dass sie in der Regel größere Wälzkörper (Kugeln) haben und mehr, insbesondere axiale Last aufnehmen können. Dadurch halten sie fast ewig. Nachteil ist, dass sie gut eingestellt werden müssen. Tut man dies nicht und stellt sie zu straff, sind sie schnell verschlissen. Damit sind leider die meisten Hobby-Schrauber überfordert und auch in Werkstätten wird sich dabei oft keine Mühe gegeben. Neu ausgelieferte Shimanonaben sind meist etwas zu straff eingestellt und sollten vor der ersten Fahrt korrekt eingestellt werden. Naben mit „Industrielagern“ haben den Vorteil, dass man sehr einfach die Lager komplett wechseln kann und nichts einstellen muss. Dafür halten die kleineren Lager meist nicht ganz so lang. Hochwertige Naben mit guten Dichtungen erreichen aber auch hier eine lange Lebensdauer.

Interessante Nabenhersteller gibt es viele. Ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis bei guter Haltbarkeit hat die Hope Pro 2 Evo (Made in UK). Qualitativ vergleichbar sind die Nuke Proof Generator oder Superstar Tesla aus Taiwan. Für etwas mehr Geld gibt es bei Acros und Tune auch leichtere Alternativen aus deutscher Produktion. Die DT 240s ist ebenfalls eine ausgesprochen zuverlässige und recht leichte Taiwannabe.  Günstige (100-160 € im Set) und ebenso brauchbare Naben zumeist aus Taiwan sind z.B. von Novatec oder Chosen, die auch unter vielen anderen Markennamen vertrieben werden. Beispiele hierfür sind die Superstar Switch Evo (Variante der Novatec 4in1), die Fun Works, Veltec und Stan‘s-Naben.  Die Shimanonaben sind auch immer ein langlebiger Preistip, wenn man sich auf das Einstellen des Lagerspiels versteht und mit der begrenzten Farbauswahl leben kann. Aber auch für extravagante Wünsche muss man nur etwas suchen.

 

4. Speichen

Bei den Speichen wird es wieder interessant, weil es einige Kompromisse einzugehen gilt. Liest man Werbeversprechen von Laufradherstellern oder Laufradtests in Zeitschriften, scheint die Steifigkeit das Wichtigste zu sein. Je mehr desto besser! Oder doch nicht?

a) Steifigkeit

Diese Steifigkeit bezeichnet dabei die Widerstandskraft des Laufrades gegen seitliche Krafteinwirkung. Das ist wichtig für die Lenkpräzision und damit sich die Laufräder im Wiegetritt nicht zu sehr verformen.
Hohe Steifigkeit wird erreicht durch (1.) Naben mit großen symetrischen Flanschabständen (Singlespeednaben, Felgenbrems-VR-Naben, 150 mm DH-Naben), (2.) an sich schon sehr steifeFelgen, die die Kraft gut verteilen und sich kaum verformen und (3.) viele, dicke Speichen.

Bei den Flanschabständen muss schon das erste Zugeständnis gemacht werden, weil die Scheibenbremsaufnahme vorn und besonders die Kassette hinten Platz brauchen. Dass ich ein Befürworter von für den Einsatz und Fahrer ausreichend steifen Felgen bin, ist weiter oben sicher schon aufgefallen. Das soll dazu auch reichen.

Jetzt zur Speichenwahl. Maximale Steifigkeit sollte dabei gar nicht das Ziel sein. Dies würde auf Kosten der Dauerhaltbarkeit gehen, weil dicke Speichen schneller entlastet und locker werden und folglich eher brechen als dünne. Der Kompromiss wäre eine für den Einsatz ausreichende Steifigkeit bei guter Dauerhaltbarkeit. Speichenbrüche entstehen so gut wie nie durch einmalige Überlastung. Alle Speichen halten so viel Zugkraft aus, dass man sich schon lange die Felge zerstört hat, bevor die Speichen reißen würden. Speichen ermüden wegen ständiger Be- und Entlastung im Fahrbetrieb. So kommt es langsam zur Rissbildung – meist am Bogen. Diesen Wechsel von Be- und Entlastung gilt es deshalb zu minimieren.

Dünn konifizierte Speichen schlagen sich hier viel besser als dicke. Die konifizierten Speichen
funktionieren wie eine Dehnschraube am Zylinderkopf im Auto. Das dünne Mittelteil wird beim Speichenspannen wie eine Feder etwas vorgedehnt und verhindert im Fahrbetrieb wirkungsvoll eine vollständige Entlastung.
Beispielsweise dehnt sich eine Sapim Laser (Ø2,0-1,5-2,0 mm) bei 1100N ca. 1 mm. Eine unkonifizierte Sapim Leader (Ø2,0 mm) hingegen nur etwa 0,6 mm. Dazu kommt, dass bei einer dünnen Speiche, die nie vollständig entlastet wird, sich der Nippel auch nicht selbst locker drehen kann. Nippel können sich nur in Entlastungsphasen lockern. Je lockerer Nippel werden, desto länger sind die Entlastungsphasen und das Laufrad verteilt sich bald in seine Einzelteile. Dünnere Speichen bedingen durch die höhere Dehnbarkeit aber auch eine niedrigere Steifigkeit des Laufrades. Deshalb sollten die Speichen so dünn gewählt werden, dass die Steifigkeit für dein Fahrergewicht noch ausreicht. Ein bisschen Flex ist aber gewünscht. Er verteilt die Kräfte im Laufrad und sorgt für lange Haltbarkeit.

b) homogene Speichenspannung

Ein weiterer wichtiger Faktor für ein steifes und besonders dauerhaft haltbares Laufrad ist die Speichenspannung. So bezeichnet man die Zugkraft, mit der jede Speiche im Laufrad vorgespannt ist. Jede Speiche auf einer Laufradseite sollte möglichst gleich und hoch gespannt sein, um eine Entlastung einzelner Speichen im Fahrbetrieb zu verhindern. Guten Rundlauf der Felge würde man auch mit wenigen stark gespannten Speichen erreichen. Klappern die anderen Speichen nur im Laufrad herum, können sie aber kaum Kraft aufnehmen. Das Laufrad ist wenig steif und die niedriger gespannten Speichen werden durch Entlastung noch lockerer und brechen als erste. Laufräder mit inhomogener Speichenspannung müssen immer wieder nachzentriert werden. Problematisch ist dies besonders bei einer Kassetten-Hinterradnabe auf der linken Seite. Durch die Kassette ist der rechte Nabenflansch weit eingerückt. Die rechten Speichen müssen deshalb wesentlich höher gespannt werden als die linken, damit die Felge in der Nabenmitte läuft (Nabenmitte ist zur Flanschmitte versetzt).

Die maximal höchste Spannung auf der rechten Seite wird durch Herstellerbeschränkungen vorgegeben und liegt bei gängigen Komponenten zwischen 1000-1200 N. Auf der linken Seite kommen dann nur 500-700 N zustande. Wird die schwächere Seite nicht sorgfältig gleichmäßig gespannt, gibt es durch die Unterschiede in der Speichenspannung bald Probleme.

Ich denke, die niedriger gespannte Seite sollte wenigstens um die 600 N haben, damit ein Laufrad dauerhaft hält. Leichtbaufelgen, bei denen das nicht zu erreichen ist, eignen sich deshalb nur für Fahrer, die ihre Laufräder wenig stressen. So wird auch bei weniger als 600 N noch eine Entlastung der Speichen weitgehend verhindert.

c) belastungsgerechte Speichenwahl

Da rechte und linke Laufradseite unterschiedliche Speichenspannung haben, bietet es sich auch an, rechts und links unterschiedlich dicke Speichen zu verbauen. Dadurch erreichst du eine ähnliche Vordehnung der Speichen trotz unterschiedlicher Kraft und sehr homogene Steifigkeitswerte nach beiden Seiten. Zudem sparst du auf der schwächer gespannten Seite Gewicht, wo es nicht gebraucht wird.
Welche Speichen du kombinierst, hängt natürlich immer vom Fahrergewicht und der Stabilität der gewählten Felge ab. Im Einzelfall variable Anhaltspunkte wären:

– bis ca. 80 kg auf beiden Seiten Ø2,0-1,5-2,0 mm (z.B. Sapim Laser oder DT Revolution)
– 80-105 kg vorn links und hinten rechts etwas dickere Speichen wie Sapim D-Light (Ø2,0-1,65-2,0) oder DT Supercomp (Ø2,0-1,7-1,8)
– bei noch schwereren Fahrern vorn links und hinten rechts Ø2,0-1,8-2,0 (z.B. Sapim Race oder DT Competition) Bei sehr stabiler Felge, lässt sich das noch etwas nach oben verschieben, bei mäßig stabiler Felge nach unten. Aber lieber ein paar Gramm mehr an der Felge und dafür dünnere Speichen nehmen.

Messerspeichen wie die Sapim CX-Ray und DT Aerolite entsprechen vom Querschnitt den auf 1,5mm konifizierten Rundspeichen. Sie sollen durch den Umschmiedeprozess ein wenig verbessertes Materialgefüge haben. Ob dir das die Mehrausgabe wert ist, musst du für dich entscheiden. Spüren wirst du es am MTB kaum. Bei Geschwindigkeiten über 30 km/h wird der Windwiderstand von Speichen interessanter. Wenn davor ein 6 cm breiter Reifen läuft, musst du aber nicht wirklich darüber nachdenken. Es gibt auch dünnere Rund- und Messerspeichen mit anderen Querschnitten. Da diese aber unverhältnismäßig teuer und kaum im Handel erhältlich sind, will ich das nur erwähnen. Wer kaum Budgetgrenzen hat und das Mögliche ausloten will, kann dem gezielt nachgehen.

d) Einspeichmuster

Für die meisten Anwendungen bei Laufrädern für Scheibenbremse hat sich 32 Speichen 3fach gekreuzt und hinterkreuzt bewährt. Dieses Muster ist für die Kraftübertragung ideal, weil die Speichen annähernd tangential zum Flansch stehen und der Hebelarm zur Übertragung der Torsionskräfte am größten ist. Weniger Speichen (28) kannst du verwenden, wenn du unter 65 kg wiegst und unbedingt Gewicht sparen willst. Die Steifigkeit und Dauerhaltbarkeit ist für einen leichten Fahrer noch ausreichend. Du beschränkst dich nur bei der Teileauswahl, weil nicht alle Felgen mit 28 Loch angeboten werden. Mehr als 32 Loch ist nur in Ausnahmefällen notwendig.
Bei großen Flanschdurchmessern (Nabenschaltung) oder sehr engen Bohrungen in der Felge kann es sinnvoll sein, 2fach zu kreuzen. Einfach, radial, Krähenfuß, Wurzelspeichung etc. sieht interessant aus, ist aber am Antriebs- oder Scheibenbremsrad technisch nicht sinnvoll. Ob du klassisch gebogene oder gerade Speichen (staight pull) verwendest, macht technisch keinen großen Unterschied aus. Straight Pull Speichen haben einen kleinen Vorteil bei der Anpassung an den Nabenflansch und die Schwachstelle am Bogen bei niedriger Speichenspannung fällt weg. Praktisch brechen zu niedrig gespannte Straigth Pull Speichen aber genauso und du limitierst dich bei der Teileauswahl und Verfügbarkeit mit Speichen und Naben enorm.

e) Speichentypen und Hersteller

Die hier bekanntesten Speichenhersteller sind Sapim und DT Swiss. Beide stellen erstklassische Speichen in einem breiten Sortiment her. Mit amerikanischen und asiatischen Speichenherstellern habe ich bei hochwertigen konifizierten Speichen keine Erfahrung. Sicher holt auch die taiwanesische Produktion bei der Qualität auf. Übliche Farben sind silber und schwarz. Bunte Farbtöne sind Lacke mit eingeschränkter Haltbarkeit, wenn der Lack die Bewegung der Speiche nicht mitmacht. Deshalb sind lackierte Speichen oft billige dicke Drähte. Mit geeignetem 2K-Lack kann man jedoch auch dünne Speichen mit zufriedenstellendem Ergebnis lackieren. Zum Speichenmaterial ein klares Statement: Gute Speichen sind aus rostfreiem Stahl. Aluspeichen haben eine enorme Steifigkeit, aber so gut wie keine Elastizität. Die ist jedoch notwendig, wenn ein Laufrad dauerhaft halten soll. Titanspeichen sind bei gleichem Durchmesser hingegen zu flexibel und weich. Fertigt man sie so dick, dass sie mit Stahlspeichen von der Dehnbarkeit vergleichbar sind, haben sie keinen signifikanten Gewichtsvorteil mehr.

 

f) Gewichte

Für jeweils 32 Sapim Speichen bei ca. 260 mm Länge (26er MTB) zum Selbstrechnen
– Laser und CX-Ray 136 g
– D-Light 154 g
– Race 179 g
– (Leader 212 g)

 

5. Speichennippel

Der Nippel überträgt die hohe Zugkraft der Speiche auf die Felge. Dazu soll er sich gut drehen lassen, der Speiche eine gute Ausrichtung zur Nabe hin ermöglichen, nicht korrodieren, wenig wiegen und bunt sein.
Die Sapim Polyax Alunippel erfüllen all diese Ansprüche. Die hochwertige Legierung ist fester als Messing. Durch ihre Beschichtung verarbeiten sich diese Nippel besser als Messingnippel. Der halbrunde Kopf vermeidet ein Abknicken der Speiche am Gewindeanfang recht gut. Die Beschichtung verhindert eine Korrosion durch Streusalz recht gut. Alunippel anderer Hersteller ohne Gleitbeschichtung drehen sich deutlich schlechter. Manche korrodieren auch nach kurzer Zeit so stark, dass sie sich nicht mehr drehen lassen. Messingnippel sind hingegen immer noch günstiger. Schaust du in der Felge von hinten auf den Nippel, sollten die Speichen so lang gewählt sein, dass sie wenigstens bis zum Schlitz reichen oder nur minimal aus dem Nippel herausstehen.

Eine Nippelsicherung durch Gewindekleber oder spezielle Nippel ist bei richtiger Teilewahl und Speichenspannung nicht nötig. Speichen werden dann nicht entlastet und Nippel lockern sich nicht von selbst. Diese Nippelsicherung bekämpft nur ein Problem, das gute Laufräder nicht haben. Speichenbruch durch Entlastung kann durch Nippelsicherung auch nicht verhindert werden.

Für die Gewichtsrechnung: 64 Alunippel wiegen ca. 20 g, 64 Messingnippel dagegen ca. 60 g.

6. Sorgfältiger Aufbau

Hast du die für dich optimalen Teile ermittelt, müssen sie noch zusammengebaut werden. Der sorgfältige Aufbau mit homogener Speichenspannung ist für die Haltbarkeit eines Laufrades wichtiger als teure Naben und Felgen. Damit die Speichenspannung auch erhalten bleibt und sich die Speichen nicht erst bei den ersten Ausfahrten setzen, ist einiges an Arbeit erforderlich. Die Speichen müssen dafür belastet und gedehnt werden. Dadurch passen sie sich am Nabenflansch und Nippelsitz an und nehmen ihre Endposition ein. Das kann durch mehrfaches kräftiges Zusammendrücken der parallelen Speichen auf jeder Laufradseite und durch Abdrücken während des Zentriervorganges erreicht werden. Wird dies unterlassen, ist das Laufrad eigentlich nicht fahrfertig. Die Speichen setzen sich erst später beim Fahren und haben damit nicht mehr die ursprünglich angestrebte Spannung. Ein Nachzentrieren ist erforderlich, um Speichenbruch zu verhindern. Zögerst du das zu lang hinaus, leidet oft schon die Felge. Ein gut gebautes Laufrad muss hingegen nicht nachzentriert werden und hält ohne sich lockernde Speichen, bis sich die Felge durch Fahrfehler, Überlastung und Durchschläge verformt hat. Im Moment ist es noch so, dass dies nur durch aufwändige Handarbeit wirklich gut geleistet wird. Bei der günstigen maschinellen Fertigung erfolgt das Abrücken oft nur über ein kleines seitliches Auslenken der Felge über eine Gummirolle in der Maschine. Das reicht für ein vollständiges Setzen der Speichen nicht aus. Im Preiskampfsegment wird der Aufwand, die Speichenspannung sorgfältig auszugleichen, nicht betrieben. In der Regel wird nur auf Rundlauf zentriert und die Speichenspannung ist mehr oder weniger Zufall. Oft werden dazu noch billige, dicke Speichen verwendet, weil diese sich beim Nippelspannen nicht verdrehen und für die Maschine leichter zu handhaben sind. Auch bei den Laufrädern aus dem Konfigurator günstiger großer Anbieter ist es um den Aufbau meist preislich angemessen „günstig“ bestellt. Da solltest du ein Nachzentrieren und Spannunganpassen sicherheitshalber mit einplanen, um nicht zu sehr enttäuscht zu sein. Man kann auch hier die parallelen Speichen kräftig zusammendrücken. Ist das Laufrad gut und fertig gebaut, wird sich dadurch nichts mehr ändern. Ist die Speichenspannung anschließend niedriger, läuft es nicht mehr rund oder sind einzelne Speichen locker, wurde auf das Stressen der Speichen beim Bau verzichtet. Dann kann man sich gleich ans Nachzentrieren machen, bevor sich im Fahrbetrieb die Felge verzieht.

Die Speichenspannung wird mit einem Tensiometer gemessen. Ohne dieses Messgerät braucht es etwas Erfahrung im Laufradbau, um die Speichenspannung wenigstens halbwegs beurteilen zu können. Bei 1100 N bekommt man selbst dünne Speichen mit Daumen und Zeigefinger an den Kreuzungen kaum noch auseinander gedrückt. Gleichmäßige Spannung kann man durch Zusammendrücken der parallelen Speichen einer Seite erfühlen oder durch Anschlagen wie bei einer Gitarrensaite hören.

Da der Artikel eher als Kaufberatung/Entscheidungshilfe und nicht als DIY-Bauanleitung gedacht ist, soll das zum Aufbau reichen. Bei Interesse gibt es vielleicht noch eine Fortsetzung.

7. Systemlaufradsätze

Systemlaufradsätze werden von den Herstellern mit großem Aufwand beworben und du siehst sie an vielen Rädern. Vieles haben sie gemeinsam. Über einen Kamm scheren lassen sie sich trotzdem nicht. Meistens werden die Laufräder aber nicht individuell an den Fahrer angepasst, sondern der Käufer kann unter verschiedenen Modellen wählen. Die Modelle sind dann in der Regel für alle Fahrer in einer bestimmten Kategorie (z.B. All Mountain) gedacht – egal wie schwer der Fahrer ist und welche Reifenbreite er bevorzugt. Unterscheiden kannst du bei Systemlaufrädern trotzdem zwei Gruppen.

Zum einen die von großen Laufradherstellern aus klassischen Komponenten gefertigten Modelle. Bekanntes Beispiel ist der EX 1750 von DT oder die modernen, neuen Syntace Laufradsätze. Wenn die Teile zufällig für den Fahrer passen und farblich zusagen, gibt es keinen Unterschied zum individuellen Laufrad.

Die andere Gruppe sind Sonderbauformen, wofür ausschließlich Spezialteile verwendet werden. Diese Laufräder stechen durch extravagante Optik hervor. Die Physik können Hersteller solcher Laufräder aber nicht außer Kraft setzen. Die Werbeaussagen klingen beeindruckend. Doch beurteilt man die Laufräder nach obigen Kriterien, tut man sich schwer, einen Vorteil für sich zu finden. Durchweg werden sehr schmale Felgen verwendet. Das spart oft Gewicht, aber fährt sich nicht besonders und vermindert die Steifigkeit des Laufrades. Weiter wird Gewicht durch das Weglassen von Speichen gespart. Oft sind es nur 24. Der eingeschränkten Steifigkeit wird dann mit sehr dicken, teilweise sogar mit Aluminumspeichen begegnet. Das mindert die Dauerhaltbarkeit und die Reserven bei Überlastung, weil es kein flexibles Speichengerüst gibt, das Kräfte verteilt. Bekannt sind aus dem Bereich sicher die Laufräder von Mavic und die DT-Swiss Tricon.
Bei diesen Systemlaufrädern sind die Komponenten auf einfache, maschinelle Fertigung optimiert worden. Weniger Speichen und dazu Straight Pull Speichen sind schneller eingefädelt. Lässt man das Hinterkreuzen weg, spart es ebenfalls Zeit. Dicke Speichen lassen sich einfacher spannen, weil sie sich beim Nippel Aufschrauben kaum mitdrehen. Straight Pull Speichen setzen sich nicht so stark. Die Maschinen sind für diese Laufräder optimiert und gut eingestellt. Deshalb sind diese Systemlaufräder – bei allen konstruktiven Nachteilen der Komponenten und trotz maschineller Fertigung – recht gut gebaut und out of the box fahrbar.

Günstige Laufräder mit klassischen Teilen aus maschineller Fertigung sind dies leider nicht, weil die Speichenspannung oft miserabel ist und die Speichen sich noch nicht gesetzt haben. Doch sobald der Billigbereich verlassen wird und sich ein Laufradbauer die Zeit nimmt, für eine homogene und hohe Speichenspannung zu sorgen, schlagen gut gebaute individuelle Laufräder diese Systemlaufräder in jedem Bereich. Bei gleichem Gewicht bekommt man eine breitere Felge und ein haltbareres Laufrad zu niedrigerem Preis. Zum gleichen Preis ist auch „leichter, haltbarer und breiter“ möglich. Selbst steifer ist mit 32 Speichen und einer stabilen Felge kein Problem. Ich halte diese Systemlaufräder nur für sinnvoll, wenn du für 140 € einen Laufradsatz möchtest, den du ohne Nachzentrieren und große Ansprüche eine Weile fahren kannst oder ihn allein wegen der Optik bevorzugst. In diesem Preisbereich bekommst du kaum etwas gut gebautes mit klassischen Teilen. Wenn du die Speichenspannung selbst nicht optimieren kannst oder willst, bist du hier mit einem Systemlaufrad besser beraten.