BASISWISSEN: FEDERUNG

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2 Federn lassen Ein funktionierendes Fahrwerk kann das Rad komfortabler und sicherer machen. Doch die komplizierte Technik schreckt ab. Kompliziert? Ist es nicht nach diesem Grundkurs zur Federtechnik. JÖRG SPANIOL text FRANZ FALTERMAIER, DANIEL SIMON fotos

3 VORSICHT, FALLE! Eine Federung muss zum Gewicht von Fahrer und Gepäck passen. Bei Luftfederungen lässt sich das einfach mit mehr Druck erreichen, doch bei Stahlfedern und Elastomeren ist ein Austausch fällig. Mit Drehknöpfen zur Erhöhung der Vorspannung (auf der Gabelkrone und als Gewinde am Federelement) wird die Feder nicht an das Gewicht angepasst, sondern nur an den Fahrerwunsch nach mehr oder weniger starker Federung bei kleinen Hindernissen. Wer die Vorspannung erhöht, packt praktisch schon etwas Gewicht auf, bevor er sich in den Sattel setzt. Doch die unpassende Feder-Charakteristik bleibt. Auch die Last, bei der die Feder bis zum Anschlag durchfedert, ändert sich dabei nicht. Tipp zum Kauf: Federbein und Gabel sollten etwa ein Viertel bis maximal ein Drittel ihres Federweges ausschöpfen, wenn man sich in Fahrposition auf das Rad setzt. Wenn das nicht der Fall ist, passt die Federhärte nicht zum Fahrergewicht. Gleich austauschen wer weiß, wie lange es Ersatzteile gibt? Mountainbikern: Im sportlichen Geländeeinsatz geht es um mehr Geschwindigkeit. Federungen sorgen dafür, dass die Reifen immer den bestmöglichen Bodenkontakt haben und nicht an Hindernissen zerplatzen. Sie folgen der Bodenoberfläche auf- und abwärts, während der Fahrer möglichst geradlinig weiterfährt. Mehr Tempo durch mehr Grip und weniger Haltearbeit lautet im Wettkampfsport das Ziel. Das härteste Eintages-Radrennen der Welt führt von Paris nach Nordwesten, nach Roubaix. Lang ist es mit seinen 260 Kilometern, aber das macht seinen Schrecken nicht aus. Ein paar Hügel gibt es auch, aber die merkt ein Profi kaum. Die Erhebungen, die das Rennen so brutal machen, sind viel niedriger. Vier Zentimeter sind es manchmal nur, dann wieder sechs oder auch mal zehn. Hart sind die Kanten der Pflastersteine, die die Rennfahrer zermürben. Die Vibrationen, die den Körper schmerzhaft verspannen. Die Schläge, unter denen die Reifen platzen. Die Stürze, weil die Räder unkontrolliert aus der Kurve fliegen. Nur 50 Freie Fahrt auf derben Wegen gute Federungen erhöhen den Aktionsradius. von 260 Rennkilometern sind Kopfsteinpflaster, und doch zwingen sie jedes Jahr das Gros der Fahrer in die Knie. Vor gut zehn Jahren, als Federungen am Rad noch nicht recht funktionierten, traten vereinzelte Starter mit Federgabeln an, doch die Technik setzte sich nicht durch. Jahre später war die Vollfederung soweit und wurde vom Welt- Radsportverband verboten. Sie hätte den gefederten Fahrern zu viele Vorteile gegenüber der ungefederten Konkurrenz gebracht. Trekkingradlern können solche Verbote egal sein. Hier zählt, was Spaß macht. Und das ist ein ganz anderer Ansatz als bei den Radprofis auf der Straße oder auch bei den KOMFORT STATT TEMPO Für Trekkingradler ist hingegen der erhöhte Fahrkomfort meist das wichtigste Argument. Etwa 30 Prozent der lästigen und schädlichen Stöße an der Wirbelsäule könne eine Vollfederung eliminieren, fand die Sporthochschule Köln heraus. Wer je ein funktionierendes und gut eingestelltes Feder-Fahrrad gefahren ist, hält diesen Wert für untertrieben. Eine Federung kann gegen Rückenschmerzen, taube Hände und verspannten Nacken Wunder wirken. Aber eine Vollfederung bedeutet immensen technischen Aufwand: Eine Federgabel am Vorderrad und eine gefederte Hinterbauschwinge sind Stand der Technik. Sie machen ein Mountainbike der Topklasse um ein gutes Kilo schwerer als ein ungefedertes, 94 TREKKINGBIKE 4/2004

4 DIE BAUTYPEN Fast alle vollgefederten Räder greifen auf eine der folgenden Rahmenkonstruktionen zurück. Will man herausfinden, zu welcher Kategorie das eigene Wunschrad gehört, hilft am schnellsten der Blick auf die Strecke zwischen Tretlagerachse und Hinterachse. ANTRIEBSSCHWINGE EINGELENKER VIERGELENKER Feder Gelenk Gelenk Feder Feder Gelenk Riese+Müller Culture Maxxcycles Razormax Travel Steppenwolf Tao FS Hat das Rad ein Federelement, aber kein Gelenk zwischen Tretlager und Hinterachse, handelt es sich um eine Antriebsschwinge. Bei dieser Konstruktion regt der Kettenzug die Feder nicht zum Schwingen an, was theoretisch überzeugt. Trotzdem wippen auch solche Räder unerwünscht: Der Armzug am Lenker, der den Pedaldruck unterstützen soll, faltet den Rahmen ein wenig zusammen. Auch die Unwucht der Beine in der Tretbewegung verursacht Schwingungen. Spürbarer Nachteil: wenn man im Stehen fährt, rütteln die Pedale mit! Dann steht der Fahrer nämlich auf der gefederten Schwinge des Rahmens. preiswert geringer Ketteneinfluss + gute Funktion im Sitzen mäßige Federfunktion im Stehen - Die populärste Konstruktion am Trekkingrad ist der Eingelenker. Hierbei liegt auf dem Weg zwischen Tretlagerachse und Hinterachse ein großer Drehpunkt, meistens oberhalb des Tretlager-Gehäuses. Diese Konstruktion ist relativ preiswert herzustellen und funktioniert gut, wenn der Drehpunkt etwa auf Höhe des mittleren Kettenblattes liegt. Doch auch hierbei wirkt der Kettenzug je nach gewähltem Gang unterschiedlich, aber prinzipiell unvermeidlich, auf die Feder. Angesichts des geringen Federweges eines Trekkingrades stört das kaum und am wenigsten, wenn ein regelbarer Dämpfer die Schwingungen bremst. + preiswert gute Funktion im Stehen und Sitzen Sehr selten, weil aufwändig, ist der Viergelenker. Hierbei sitzen zwei Gelenke zwischen Tretlagerachse und Hinterachse: Eines in der Nähe des Tretlagers und eines vor dem hinteren Ausfallende. Die beiden weiteren Drehpunkte liegen an der Wippe, die Rahmen, Federelement und Hinterbau verbindet. Diese aufwändige Konstruktion hat theoretisch den geringsten Einfluss zwischen Fahrer und Feder. Die Vielzahl der Drehpunkte macht die Konstruktion jedoch teuer und je nach Lagerung schwer und wartungsintensiv. Beim Trekkingrad mit seinem geringen Federweg ist sie die Ausnahme potenziell sehr gute Federungsfunktion geringer Ketteneinfluss Kettenzug beeinflusst Feder - teuer etwas schwerer

5 VOLLFEDERUNG UND GEPÄCK? Gepäck ungefedert (Hercules Bionic light) Wer vollgefedert reisen will, muss sich gleich beim Kauf für ein geeignetes Federkonzept entscheiden. Es geht darum, ob das Gepäck zur gefederten oder zur ungefederten Masse gehören soll. Die Aussagen der Fahrzeugtechniker sind klar: Das Gepäck gehört gefedert! Wenn Gepäckträger und Taschen am Hauptrahmen befestigt sind, müssen nur die (ungefederten) Laufräder und Teile von Gabel und Rahmen dem Auf und Ab der Fahrbahn folgen. Fahrer und Gepäck gleiten gefedert darüber hinweg. Das ist besser für das Fahrverhalten, das Gepäck und den Fahrer. Allerdings sind steife Gepäckträger, die am Hauptrahmen angreifen, fast immer Sonderanfertigungen für genau einen Radtyp. Deshalb müssen sie schon beim Radkauf dabei sein. Der vordere Gepäckträger muss für eine gute Federfunktion an der Gepäck gefedert (Villiger Toronto) Gabelkrone und nicht an den Gabelbeinen angreifen. Wichtig: das Federelement sollte auf den Gepäcktransport abgestimmt werden! Schon bescheidene zehn Kilo Gepäck am Heck wirken aufgrund ihrer nach hinten versetzten Lage schnell wie 20 Kilo Mehrgewicht beim Fahrer. Stahlfedern austauschen, Luftfedern einfach stärker aufpumpen. Für die Gepäckbefestigung an den Gabelbeinen und der Hinterbauschwinge spricht nur der geringe Aufwand: so lassen sich mit etwas Improvisationstalent auch Standardgepäckträger anschrauben. Die Federhärte muss nicht verändert werden, weil das Gepäck so zur ungefederten Masse zählt und entsprechend durchgeschüttelt wird. Dieser Gepäcktransport läuft den Erkenntissen der Techniker zuwider. Für sie ist die äußerste Verringerung der ungefederten Masse ein hohes Ziel. ein preiswertes Trekkingrad eher um zwei bis drei Kilo. Doch die Federgegner können nur eingeschränkt mit dem Mehrgewicht argumentieren: Das Fahrradgewicht spielt nur bergauf (und auf der Kellertreppe) wirklich eine Rolle, und die wird in ihrer Bedeutung für das Tempo überschätzt. Denn was zählt, ist das Systemgewicht, die Summe aus Fahrer, Ausrüstung und Rad. Liegt das bei 100 Kilo, machen zwei Kilo Feder-Mehrgewicht gerade mal zwei Prozent Unterschied und das eben nur steil bergauf. Nur für Rennfahrer ist das richtig wichtig. KEIN SCHAUKELPFERD Je billiger das Rad und je ungeübter der Fahrer, desto eher gleicht die Fuhre dem Ritt auf einem Schaukelpferd. Bei jedem Tritt wippt der Sattel. Geübte Fahrer treten rund, gute Federungen wippen ohnehin kaum. Doch etwas Unruhe im Fahrwerk bleibt bei fast jeder Konstruktion. Denn es ist immer noch nicht geglückt, eine Federung zu bauen, bei der der Druck auf das Pedal überhaupt keine Auswirkung auf die Feder hat. Die Kette zieht das Hinterrad nach vorne und aktiviert dabei PRINZIPSACHE FEDERSTÜTZE Rein technisch ist die verbreitete Bauform der Sattelstütze als Teleskopstütze nicht ideal: Ihre Einfederungsrichtung hin zum Tretlager entspricht nicht ganz der Stoßrichtung. Beim Überfahren eines Hindernisses hebt sich das Hinterrad etwa senkrecht zum Boden, doch die Stütze federt nach vorne ein. Nur hochwertig gelagerte Modelle schaffen den Spagat zwischen Belastungsrichtung (nach unten hinten) und Einfederungsrichtung (nach unten vorne). Außerdem sackt der Sattel beim Einfedern nach unten weg, was die Sitzhöhe kurzzeitig vermindert. Parallelogrammstützen können diese Probleme verringern, doch exotische Optik, Gewicht und Fertigungsaufwand tragen zu ihrer geringen Teleskopstütze: Gute Ausführung, aber nicht die ideale Einfeder-Richtung (Airwings Tour). Parallelogrammstütze: verzwickte Konstruktion, aber sinnvolles Bauprinzip (Suntour SP-NCX-D). Verbreitung bei.

6 die Federung, die auf und ab pumpenden Beine bringen weitere Unwucht. Doch wirklich verloren geht die Kraft dabei kaum. Sie wird vielmehr in der Feder gespeichert und an einer anderen Stelle des Tretkreises wieder eingespeist. Dem Antrieb verloren geht nur die Kraft, die beim Wippen als Gelenkreibung und Dämpferarbeit die Athmosphäre erwärmt. Doch das sind technische Spitzfindigkeiten. Das Gewippe nervt, ganz banal und unwissenschaftlich. Und je mehr Federweg ein Rad hat, desto stärker wippt es bei gleicher Konstruktion. Außerdem kommt man im Stand mit dem Fuß kaum noch auf den Boden, denn das Rad wird insgesamt höher. Konsequenz: den benötigten Federweg abschätzen. Mountainbikes für reine Bergab- Rennen haben manchmal 20 Zentimeter Federweg, doch da wo Trekkingräder rollen, reichen fast immer vier bis allerhöchstens acht an Gabel und Heck. Und je dicker die Reifen sind, desto weniger muss das Fahrwerk schlucken. Gegen lästiges Schaukeln hat die Federung einen hilfreichen Assistenten: die Dämpfung. Eine Dämpfung sorgt dafür, dass eine Federung nicht ewig schwingt. Ein ungedämpfter Gummiball würde ewig hüpfen, ein ungedämpftes Rad ewig schaukeln. Doch bei guten Federelementen gibt es einen einstellbaren Dämpfer, der die Schwingung ganz dosiert abbremst. Meistens wird dazu im Dämpfer Öl von einem Kolben durch Ventile gepresst. Dreht man die Dämpfung zu, wird der Durchlass kleiner, die Dämpfung stärker. Mit dem richtigen Federweg und einem guten Dämpfer lässt sich das Geschaukel recht wirksam beenden. Lässt sich der Dämpfer nicht justieren sind manchmal schon fünf Zentimeter Federweg lästig. DIE FEDERMEDIEN Federn für ein Rad-Fahrwerk lassen sich aus verschiedenen Materialien herstellen: Luftkammern, Stahlfedern und elastische Kunststoffe (Elastomere) sind beim Trekkingrad verbreitet. Jedes der drei Feder-Medien hat seine technischen Vor- und Nachteile. Außerdem sind die jeweiligen Konstruktionen unterschiedlich teuer. Elastomere Sie eignen sich vor allem für kleinere Federwege. Häufig in Kombination mit Stahlfedern als Endanschlag bei Federgabeln. + relativ leicht + preiswert + wartungsarm - kälteempfindlich - nicht ideale Kennlinie - hohe innere Reibung Stahlfedern Die klassische und robuste Federung für alle Gelegenheiten. + relativ preiswert + berechenbares, lineares Federverhalten + wartungsarm - schwer - am Hinterbau nur mit Öldämpfer sinnvoll Luftkammern Die teure Lösung für Gewichtsparer. Zu preiswerte Luftfedern haben meist Schwächen. + leicht + perfekt an Fahrergewicht anzupassen - technisch aufwändig (Dichtungen, Dämpfer) - teuer

7 Doch der Hauptvorwurf der Feder-Verweigerer ist ein anderer: die mangelhafte Dauerfunktion. Gabeln und Hinterbauten, so die Kritik, quittieren nach einer glänzenden Vorstellung im Laden recht bald ihren Dienst. Wasser läuft in Teleskopgabeln, Staub steigert die Reibung bis zum Stillstand, und irgendwann ist die Gabel starr. Das stimmt, und es stimmt auch für gefederte Sattelstützen. Manchmal. Denn das Problem ist kein technisches, sondern ein wirtschaftliches: Noch viel deutlicher als bei Rahmen oder Reifen steigert sich bei Federungen die Leistung mit dem Preis. Sportliche Mountainbiker geben ohne Zögern soviel Geld für eine einzelne Top-Federgabel aus, wie sparsame Trekkingradler in ein vollgefedertes Rad investieren möchten. Selbst bei Marken mit gutem Preis-Leistungsverhältnis kostet ein dauerhaft erfreuliches Feder- Trekkingrad mindestens 1000 Euro. ALTERNATIVE FEDER-WEGE Wer das nicht ausgeben will oder kann, sieht sich nach günstigeren Alternativen um. Beim Trekkingrad sehen die anders aus als beim Mountainbike. Trekkingradler sitzen eher aufrechter als rennmäßige Mountainbiker, und weil sie nicht so steil bergab fahren, haben sie noch einmal weniger Gewicht auf dem Vorderrad. Und je aufrechter man sitzt, desto sinnvoller ist es, auf eine Federgabel zu verzichten und nur hinten zu federn. Die Kombination aus dicken Reifen und gefederter Sattelstütze verbessert zwar die Traktion nicht im gleichen Maß wie eine Vollfederung, doch das ist ohnehin kein Thema, das Genussradler berühren würde: bevor der Reifen durchdreht, dreht der Puls im roten Bereich. Das Komfortempfinden auf Kopfstein-Pisten reicht an das vieler Vollfederungen heran. Wer diesen Weg geht, sollte allerdings nicht geizig sein: Gute Federstützen kosten leicht 100 Euro, leichte Breitreifen sind auch nicht billig. Weg von der Pfennig-Fuchserei, hin zur Phantasie: dem gefederten Traum-Trekker. Der kombiniert eine simple Federung mit einem Rahmen, für den es reichlich Reifenauswahl gibt. Aus maximal fünf Zentimeter wartungsarmem Federweg (der gar nicht unbedingt blockierbar sein muss) und einem Reifenspektrum zwischen 25 und 50 Millimeter Breite lässt sich alles zaubern, was das Herz begehrt. Vor allem variabel müsste das Rad sein! Mit Federelementen, die sich preiswert und simpel auf Fahrergewicht und Zuladung einstellen lassen. Mit einem Rahmen, dessen stabile Gepäckträger bei Bedarf ruckzuck montiert sind und die das Gepäck ruhig über den zappelnden Laufrädern schweben lassen. Vielleicht könnte so auch das Kopfsteinpflaster-Rennen von Paris nach Roubaix Spaß machen. In drei Tagen, natürlich. VOLLGEFEDERT? PRO UND CONTRA + Pro Peter Denk, Entwickler bei Scott Angenommen, ich habe einen bestimmten Betrag für ein Rad übrig. Dann würde ich immer ein vollgefedertes mit preiswerteren Komponenten einem ungefederten mit besseren Bauteilen vorziehen. Beim Fahren merke ich nämlich nichts von den besseren Komponenten. Und der Gewichtsvorteil wird höchstens steil bergauf wichtig. Mit einem vollgefedertem Rad habe ich aber ein ganz anderes Fahrerlebnis: Ich kann völlig entspannt auch schlechte Rad- und Feldwege abseits der geteerten Autostraßen genießen. Zusätzlich habe ich auf Schotter, schlechten Radwegen oder Kopfsteinplaster noch einen deutlich geringeren Rollwiderstand als bei einem ungefedertem Rad. Dicke Reifen am ungefederten Rad sind eine Notlösung. Sie machen das Rad träge in der Beschleunigung und langsam am Berg, da sich das Zusatzgewicht am Felgenumfang erheblich negativer auswirkt als das Zusatzgewicht einer etwaigen Federung. Der Wartungsaufwand der Federelemente ist bei Markenprodukten nur minimal größer. Das kann der Händler bei den Standardwartungen gleich miterledigen. Summa summarum führt für mich beim Trekkingrad kein Weg an der Vollfederung vorbei, denn sie bringt viel mehr Spaß am Fahren. Motiviert ein müheloses Dahingleiten nicht mehr zum Rad fahren als das ständige Schläge einstecken beim ungefederten Rad? - Contra Dimitri Lehner, Redakteur BIKE-Magazin Seit Jahren ärgere ich mich über die Dampfplauderei der Hersteller. Mit dem Argument Komfort entstellen sie einst schöne Fahrräder. Bestes Beispiel sind die Federgabeln für Trekkingbikes. Hier statten die Firmen ihre Bikes nach dem Motto Hauptsache Federung aus und begeben sich damit auf die gleiche Stufe wie Supermarktketten und Baumärkte, die vollgefederte Bikes für 199 Euro anbieten. Sicher, faktisch ist eine Federung dran. Im Neuzustand mag da auch irgendwas federn. Nach wenigen Regenfahrten und ein paar Dreckspritzern wird aus dem angeblichen Komfortfahrwerk jedoch Altmetall, das man sinnlos durch die Gegend kutschiert. Bisher habe ich beispielsweise noch keine Trekking- Federgabel entdeckt, die zufriedenstellend ihrer Arbeit nachgeht. Die sensibel anspricht, um Erschütterungen und kleine Schläge abzupuffern. Die genug Hub hat, um die Felge vor einer Bordsteinkante zu retten, und die bei Bremsmanövern steif genug ist. Und vor allem: die auf Dauer funktioniert! Daher mein Tipp: Lieber Starrgabel und Starr-Rahmen und dafür die Laufräder mit dicken Reifen ausstatten (wie zum Beispiel Schwalbes Big Apple). Das federt am Trekkingrad komfortabler und dauerhafter als jede bezahlbare Vollfederung. Noch eine gute Federstütze dazu und fertig ist das Komfort-Rad für jahrelangen Fahrspaß. 98

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