Desweiteren wird hier der Begriff Grip und Traktion verwendet.Grip bedeutet in diesem Zusammenhang die Haftungsfähigkeit,welche sich hauptsächlich aus der Adhäsion ergibt,während die Traktion den Vortrieb durch die Hysterese und der Baggerfähigkeit des Profils meint.
Beide Begriffe werden hier getrennt,obwohl in der Realität die Übergänge fliessend sind.
Gegenüber schmaleren gleichen Reifen haben Breitreifen bei gleichen Luftdruck einen besseren Rollwiderstand (Aufstandsfläche gleich groß,aber "walkende" Seitenfläche kleiner) und eine bessere Adhäsion(breiterer Kammscher Kreis--> da breiter kleinerer Umlenkhebel in Lenksrichtung )
was zu einem besseren Grip führt.Je unebener das Gelände wird,umso grösser wird die Kraftersparnis hinsichtlich des Rollwiderstandes bei einem Breitreifen.Insbesondere Wiesen,Schnee,Matsch,Sand,tiefer Schotter lassen sich mit Breitreifen wesentlich leichter befahren.Der Verschleiß sinkt aufrund der Flächenverteilung ebenfalls, was aber oftmals nicht auffällt da einige Breitreifen eine andere(meistens weichere) Gummimischung haben.
Obwohl schmalere Reifen durch die Flächenpressung einen grösseren Längsschlupf und somit "theoretisch" eine bessere Traktion haben(bei gleichem Luftdruck),bieten Breitreifen die grössere Möglichkeit durch Absenken des Luftdrucks den Grip nochmals zu steigern.Ausserdem muss man bei dieser Betrachtungsweise beachten,dass in der Realität Breitreifen meistens grössere Stollen(bessere Hysterese) und ein größeren Durchmesser(mehr Luftvolumen) haben und somit den scheinbaren Traktionsvorteil von schmaleren Reifen bei gleichem Luftdruck meistens mehr als ausgleichen.Hinsichtlich geradem Asphalt u.a. ist jedoch anzumerken,dass sich Profilierung jedoch durch Verringerung der Aufstandsfläche(Adhäsion) eher negativ hinsichtlich Grip auswirkt.Semi-Slicks sind deshalb oftmals die besseren Reifen.
Den grössten Vorteil bieten Breitreifen jedoch hinsichtlich des Federungskomforts bzw.Geländefähigkeit,da Breitreifen ein grösseres Luftvolumen und somit sogar meistens einen grösseren Durchmesser haben.Auch die Seitenstabilität und Seitentraktion ist durch die Breite und meistens auch grösseren Stollen besser.In Kurven ist aus diesen Gründen eine höhere Querbeschleunigung möglich, und damit eine höhere Kurvengeschwindigkeit.Ein schmalerer Reifen würde in schnellen Kurven am äußeren Rand stärker belastet, da sich praktisch das ganze Fahrgewicht mit den Felgen nach außen bewegt, während die Lauffläche durch Ihre Haftung am Asphalt ihre Position hält.
Durch den kleineren Schräglaufwinkel ergibt sich auch eine verbesserte Lenkpräzision.Bei niedrigem Luftdruck haben breitere Reifen einen besseren Wulstsitz und eine höhere Torsionssteifigkeit.Schwerere Fahrer sollten wegen der positiven Eigenschaften ohnehin auf Breitreifen setzten.
Auch hinsichtlich des Pannenschutzes und der Selbstreinigung sind Breitreifen vorzuziehen.Die Belastung der Seitenwände ist bei ihnen geringer und das Profil ausgeprägter.Da auch grössere Zwischenräume vorhanden sind, ist auch die Selbstreinigung besser.
Zu allerletzt haben Breitreifen eine bessere Bremstraktion als schmalere Reifen(grössere Auflagefläche durch geringeren Luftdruck/grössere Stollen)da eine bessere Adhäsion vorhanden ist.Freilich gilt dies aber nicht uneingeschränkt in tieferem Gelände,wo die Verformungskraft wesentlich grösser als die Adhäsion ist oder anders ausgedrückt der breitere Reifen eher aufschwimmt.Desweiteren sei erwähnt,das Breitreifen wesentlich weniger Schäden in der Bodenstruktur zurücklassen.
Breitreifen haben aufgrund des grösseren Luftvolumen und meistens auch besseren Pannenschutzes grössere Möglichkeiten den Reifenluftdruck an die Geländegegebenheiten anzupassen.Vor allem "low-pressure-riding" also das Fahren mit niedrigen Luftdruck von 0,3-2,5 Bar ist bei schmaleren Reifen im Gelände nicht möglich,hier droht ein Felgenschlag oder Snakebite.Durch das Absenken des Luftruck erzielt man im Gelände aber eine besseren Grip und grösseren Federungskomfort.Der Rollwiderstand sinkt ebenfalls,da der Reifen nicht über Geländeunebenheiten springen muss,da der Luftdruck nicht mehr mittig konzentriert ist.Der Reifen "schwimmt "also eher auf.Durch das Absenken des Luftdruck auf ca. 0,3 Bar lassen sich auch Tiefschnee und Matschpassagen wesentlich einfacher durchfahren.Allerdings sollte man hier beachten,dass sich die Traktion(abhängig von Stollen/Gummimischung) nicht mehr wesentlich steigern läßt.Umso weicher der Untergrund,umso öfter sollte man sehr breite Semi-Slicks in Betracht ziehen.
Erläuterung zur Grafik: Je härter der Untergrund,umso höher sollte der Luftdruck sein,um einen optimalen Rollwiderstand/Grip Mix zu bekommen.Im Umkehrschluss sollte bei weichem Untergrund der Reifenluftruck herabgesetzt werden.
Begründung:Weniger Luftdruck führt zu einem grösseren Gripanteil(Aufstandsfläche,Temperatur),aber auch zu einem grösseren Rollwiderstand(Walkingarbeit) auf vor allem auf geraden Strecken.Im Gelände wird durch weniger Luftrdruck,aber auch die Hubarbeit verringert(Reifenhüpfen),was sich wiederum positiv auf den Rollwiderstand auswirkt.Leider werden durch Verringerung des Luftdrucks aber auch die Seitenwände des Reifens mehr belastet.In Extremfällen(z.B. 5 Jahr alten Reifen) kann es zu Einrissen zwischen Laufstreifen und Seitenwand kommen.
Luftdruck bei 19mm-21mm Felgenbreite:
Skizze:Bezieht sich auf Wege mit durchschnittlichem Geländeanteil ,bei Strecken mit Spitzkehren und starken Wurzelanteil sollte man, den sofern es die Felgenbreite zulässt, Luftdruck ca. um 1Bar senken.
Zum genauen Berechnen des Luftdruckes im Gelände hinsichtlich optimalen Rollwiderstandes kann man folgende Formel nehmen: 10Kg entsprechen 0,25 Bar und insgesamt der Reifengrösse 2,25 Zoll. Dementsprechend ist die Differenz der Reifengrösse(Zoll) proportional zur Luftdruckdifferenz. Bei diesem Wert wird eine Maulweite von 19mm vorausgesetzt d.h. es kann je 1mm Maulweite=0,1 Bar verändert werden. Zu guter letzt kann man am Vorderreifen 0,2 Bar weniger aufpumpen,dies ergibt sich aus 2/3 zu 1/3 Belastung. Als Beispiel Gewicht Mauntainbiker:80 Kg daraus folgt 80x0,025=2Bar für 2,25 Zoll Reifen bei 19mm Mauweite. Soll ein 2,4 Zoll Reifen bei 21mm Mauweite gefahren werden folgt daraus 1,85 Bar Luftdruck für 2.4 Zoll Reifen und 1,65 Bar Luftdruck für 21mm Maulweite Felge.Vorne könnte man sogar auf 1,45 Bar Luftdruck absenken.Insgesamt sollte sich der Luftdruck so in einem Rahmen von 0,8 bis 2 Bar bewegen.Bei Schnee können auch niedrigere Luftdrücke gefahren werden. Sehr starke Belastungen z.b. hohe Sprünge,sehr grosse Steine müssen wegen des Durchschlagschutzes mit zusätzlichem Luftdruck eingerechnet werden.
Die Aufstandsfläche des Reifens hängt hauptsächlich vom Luftdruck ab und kann durch diesen verkleinert oder vergrössert werden.Eine gössere Aufstandsfläche(weniger Luftdruck/grösserer Rollwiderstand) überträgt Bremskräfte/Vortriebskräfte besser als eine kleinere,außerdem wird der Bodendruck gesenkt.Im Gelände nimmt der Bodendruck zu und die Radlast ab,d.h. auch dass ein Vollgepumpter Reifen hier mehr Bodendruck verursacht.Halbiert man im Gelände bei einem Reifen den Luftdruck wird auch die Spurtiefe halbiert,d.h. die Bodenverdichtung wird reduziert.
Nicht unerwähnt bleiben sollen die Nachteile von Breitreifen. Vor allem hinsichlich des Luftwiderstands,der ab ungefähr 17 Kilometer Geschwindigkeit einsetzt und quadratisch zunimmt, sind Breitreifen nicht für Wettrennen auf Strassen mit Geschwindigkeiten über 35Km/h geeignet.Bis etwa 30Km/h Geschwindigkeit ist der Rollwiderstand von Mountainbike-Racer-Spitzenmodellen(bis etwa 2,0 Zoll und 4 Bar) besser als bei den allermeisten Rennradreifen(bei 8Bar) und sowieso als bei Trekkingradreifen(4 Bar).
Leider sind Breitreifen meistens wesentlich schwerer(auch Felge) und deshalb beim Beschleunigen ,z.B. Steigungen , schlechter als Rennradreifen bzw. wesentlich schmalere Reifen.Somit ist auch die Breite der Reifen hauptsächlich durch das Rotationsgewicht und den Luftwiderstand beschränkt.Hinzu kommt bei Breitreifen noch die Schwierigkeit einen hohen Luftdruck(über 8 Bar), der sich positiv auf die Walkingarbeit auswirken würde,zu fahren.Rennradreifen haben Ihr Optimum bei ca. 12 Bar,werden aber meistens mit ca. 7-8 Bar gefahren.Auch bei Rennradreifen sind zwischenzeitlich breitere 23mm- statt 21mm Reifen Standard,Profis benutzen sogar oftmals 25mm Reifen.
Werden Breitreifen mit prallen Luftdruck auf Asphalt gefahren,um so stärker muss das MTB bei gleicher Kurvenfahrt geneigt werden. Die Reifenaufstandsfläche verschiebt sich zur Kurveninnenseite , der Schwerpunkt des MTB's bleibt aber gleich,dadurch entsteht ein zusätzlicher Neigungswinkel.
Ausserdem wird der Lenkmoment, also die Haltekraft die man am Lenker aufwenden muss um den Kurvenradius weiter zu verfolgen,marginal grösser.Ausschlaggebend hierfür ist Umfangsverringerung des Reifens in Zusammenwirken mit dem »gezogenen« Rad (Nachlauf).Rennradreifen sind deshalb immer etwas schneller in den Asphalt-Kurven.
Anzumerken bleibt hierbei auch,dass die Gummimischung und der Reifenaufbau(TPI/Compound/Schutzschicht) sich sehr stark auf alle Funktionsbereiche der Reifen auswirkt.
Neben einem besseren Grip und Rollverhalten ist die Gummimischung und Reifenbreite auch für eine bessere Selbstreinigung massgeblich.
Vor allem das Nass- und Kälteverhalten hängen massgeblich davon ab.
Deshalb sollte im Winter und auch bei Nässe auf weichere Gummimischungen zurückgegriffen werden.Bei Asphalteinsatz oder Sommer sind hingegen härtere Gummimischungen zu empfehlen.Bei heutigen Compound-Mischungen hängt jedoch die Rückprallelastizität nicht einfach nur vom Härtegrad ab.Allerdings spielt beim Mountainbike der optimale Temperaturbereich der Reifen auch aufgrund der geringeren Geschwindigkeit eine geringere Rolle als bei motorisiertem Einsatz.
Wie bei Gummimischungen üblich,wird auch bei Mountainbikereifen mittels Tangens-Delta Schwingungsverfahren das Einsatzgebiet des Reifens schon vorher geprüft.Leider kann man aber mit diesem Standardverfahren keine Profilierung und Verschleiss testen bzw. vorher festlegen.
Bei der Profilierung und Stollenabstand sollte man aufgrund des Geländeeinsatzes auf grössere Abstände und grössere Stollen achten.Die Stollenanordnung ist für die Selbstreinigung,die Stollenhöhe für die Traktion massgeblich.
Aber auch die Neigungswinkel der Stollen spielen eine Rolle.Blockstollen bzw. zusammenhängende Stollenreihen sind eher für Traktion, grosse Seitenstollen für Seitenstabilität verantwortlich.Bei den Seitenstollen spielt u.a. der Stollenwinkel eine entscheidende Rolle.Bei Matschreifen u.a. gehen die Seitenstollen weiter nach aussen,bei vielen neueren Mischreifen ebenfalls.Die zwischen Laufstreifen- und Seitenstollen liegenden Stollen werden für die Bremstraktion verantwortlich gemacht,und sind meistens höher und dicker als die Laufstreifenstollen.Früher galten Pentaecksstollen als gute Form, heute werden meistens Dreiecke zu Pentaeckprofilen angeordnet.
Aber auch Blockprofile haben schon seit ca. 1980 einen festen Platz bei Motorradreifen(v.a. Enduro) und wurden in die Mountainbikeszene adaptiert.Das Profil ist auf Traktion ausgelegt und eignet sich sogar für tiefere- oder auch sehr feste Untergründe.Viele MTB Matsch/Enduro/Freeride/Downhill Reifen basieren darauf.Beispiele hierfür sind u.a. Maxxis Medusa/Wetscream,Schwalbe Muddy Mary/Hans Dampf/Fat Albert,Onza Ibex,Conti Rubber Queen/Der Kaiser/Der Baron(Rain King),Kenda Excavator,WTB Dissent,Michelin WildRock'r.
Neu bei den Stollen sind vibrierende Stollen d.h. Stollen die nur durch einen Schnitt getrennt sind.Aber auch Mischungen aus verformten Dreiecks- und Stollenprofil wie z.b. beim Michelin WildRock'r werden verstärkt eingesetzt.
Hinsichtlich Stollenprofil sind durchmischte Anordnungen Mischreifen die für Erdpassagen optimiert sind.Diese Reifen werden deshalb eher im Trail bzw. All-Mountain-Bereich eingesetzt.
Beispiele hierfür u.a. Conti Mountain King/Speed King/Gravity/Diesel/Petrol/Flow,Schwalbe Rocket Ron,Nokian NBX,WTB Powler usw.
Der Mittellaufstreifen(Stollen die mittigzusammenhängen)ist eher für befestigte Wege und hinsichtlich Verschleiss gedacht.Dies widerspricht jedoch schon teilweise den Vorzügen von Breitreifen,weswegen diese Reifenprofile eher mit geringeren Breiten haupsächlich bei Cross Country Rennen gefahren werden.
Beispiele hierfür u.a. Schwalbe Smart Sam/Racing Ralph,Conti Race King,Onza Canis,Maxxis Monorail,Hutchison Cobra Air,Michelin WildGrip'r.
Neben der Stollenanordnung und dem Einsatzgebiet haben die meisten Reifen auch eine spezifische Stollenhöhe.Umso breiter der Reifen,umso länger die Stollen.XCR-Reifen haben mit ungefähr ca. 3mm eine geringere Stollenhöhe als All-Mountain-Reifen mit ungefähr ca. 4mm.Freeride/Enduroreifen haben mit ungefähr ca. 5mm schon so lange Stollen wie gute Matschreifen.Hinsichtlich Seitenstollen kann man zwischen Stollen für Gelände mit ca.7mm und befestigten Wegen mit ca.5mm unterscheiden.Lediglich Asphaltprofil hat eine noch geringere Stollenhöhe.
Unterstützt können die Vorteile von Breitreifen noch werden,indem man schlauchloss- bzw. mit Lattexschäuchen fährt.
Aber auch die Felge(Maulweite,Tiefe,Breite,vertikales/horizontales Flexen) hat hier grossen Einfluss auf das Fahrverhalten.Schmalere Maulweiten von 17-20mm(Cross-Country-Kategorie) sind bei gleicher Bauweise hinsichtlich Rollwiderstand,Fahrkontrolle,Verschleiss,Geländefähigkeit schlechter als breitere Felgen(All Mountain/Enduro/Freeride/Downhill),haben jedoch einen Vorteil hinsichtlich ihres geringeren Gewichts und damit evtl. besserer Beschleunigung.Tiefbettfelgen bringen einen meistens einen Vorteil hinsichtlich vertikalem und horizontalem flexen der Felge und somit auch dem Rollwiderstand.Insgesamt ist also neben der Felgenbreite auch die Bauweise(DH/Enduro/XCR) der Felge entscheident,selbst der Pannenschutz des Reifens(z.B. Snakebits) hängt hiervon ab.
Anmerkung zur Felgenbreite und Reifendurchmesser:Die Breite des Reifens ist auch vom Felgenaufbau,insbesondere der Maulweite und Felgenhorn abhängig.Bei einer breiteren Felge ist normalerweise auch der Reifen breiter.Bei einer schmaleren Felge ist meistens der Reifendurchmesser grösser.Diese Schwankungen spielen sich jedoch meistens mit einer Varianz von (+/-)1mm ab.Auch die Angaben der Hersteller schwanken,meistens sind die Reifen schmaler als angegeben.Laut Schwalbe weisen die Chargen hinsichtlich Gewicht Schwankungen von ca. 10% auf,dies dürfte sich dementsprechend auch auf die Breite der Reifen auswirken.Auch andere Faktoren wie z.B. das Gewicht(Fahrer usw.) spielen bei der Reifenbreite eine Rolle,d.h. bei schwererem Fahrgewicht, das über grössere Zeiträume gefahren wird, wird auch der Reifen mit der Zeit meistens breiter.Auch der Luftdruck spielt bei der Messung der Reifenbreite eine Rolle,bei Schwalbe wird die Reifenbreite bei 4 Bar gemessen.Selbst die Modellbreite hat einen Einfluss auf die Reifenbreite,so sind z.B. Leichtreifen(supersonic usw.) meistens schmaller als Reifen mit speziellem Pannenschutz,obwohl die Zoll Angabe die gleiche ist.
Wünschenswert wäre bei allen Breitreifen nicht nur eine Skinwall(mit z.B. Duraskin-Seitenschutzschicht),sondern auch ein brauchbarer Durchstichschutz.Zwischenzeitlich haben alle Hersteller , Reifen mit spezieller Schutzschicht im Angebot.Bei Continental nennt sich dies Protection(Vectran-Seitenschutz) bei Schwalbe Snakeskin(BASF-Ultramid-Monofiliament Seitenschutz).Außerdem wird die Reifenwulst bei einigen Reifen verstärkt bei Continental nennt sich dies Apex bei Schwalbe Supergravity.Zwischenzeitlich wurde auch die Bandbreite durch Einführung neuer MTB Kategorien wie z.B. Enduro vergrößert.Auch die neuen 27.5 Plusformate tragen hierzu bei.
Hinsichtlich Winter sei hier angemerkt,dass die Reifen Hersteller, außer Nokian(Nokian Freddies), keine Breitreifen mit Spikes anbieten.Dieses Manko ist aber schon länger bekannt und war auch bei Matschreifen längere Zeit vorhanden.Die auf dem Markt erhältlichen schmalen Spikereifen haben ausserdem meistens das Gewicht eines Downhillreifens und zu kurze Spikes(schlechter Halt auf Eisflächen).Oftmals besitzen diese Reifen auch noch eine Drahtwulst und eine zu feste Gummierung.Selbst hinsichtlich Spikes setzen nicht alle Hersteller durchgehend auf leichtere Hartmetallmischungen.Je nach Hersteller ist auch die Profilierung mangelhaft,da keine offene Stollenanordnung(Selbstreinigung) oder zu wenig Spikes angeboten werden.Für Tiefschnee,Matschnee und Uphill sind die meisten dieser Reifen völlig ungeeignet und verdienen auch nicht die Bezeichnung MTB-Reifen.
Seit Januar 2011 gibt es von Schwalbe einen neuen Ice Spiker Pro Freeride mit 361 Spikes ,der neben 2,35 Zoll(ca.60mm) auch ein Gewicht von 895g hat.
Für Schnee ist die Reifenbreite und weiche Gummimischung,sowie der Luftdruck ausschlaggebend,weswegen hier vor allem Fatbikes und 27.5 Plusformate am besten abschneiden.Spikes sind nur bei Eis sinnvoll.
Erläuterungen
Rollwiderstand:
Der Rollwiderstand (FR) ist nach DIN 18867-8 die Kraft, die benötigt wird, um ein mit einer Gewichtskraft (FG) belastetes Rad oder Rolle gleichförmig fortzubewegen.
Zusammen mit dem Lagerwiderstand des Rades bildet der Rollwiderstand den Fahrwiderstand. Der Fahrwiderstand resultiert aus dem Reibmoment der Wälzlagerung und aus dem Rollwiderstand, der durch die viskoelastische Verformung der Radbandage(z.B Gummi) verursacht wird.Die Gummimischung hat deshalb auch mit 30%-55% den größten Anteil am Rollwiderstand des Reifens.Es folgen sodann das Profil- und der Karkassenaufbau mit jeweils ca. 20%-30%.
Dies alles muss sich jedoch an der Bodenart orientieren,die mit Abstand am meisten zum Rollwiderstand beiträgt.
Einflussgrößen auf den Rollwiderstand:
- Gewichtskraft
Rad-Geometrie (Durchmesser, Breite)
- Form
- Bandagenmaterialeigenschaften
- Bandagendicke
Geschwindigkeit
Fahrbahnbelag (Material, Oberflächenbeschaffenheit)
Temperatur
Reifenbreite und Luftdruck:
Umso breiter ein Reifen ist, umso geringer muss der Luftdruck sein.
Reifendruck entsteht durch bewegte Luftteilchen,welche ständig gegen die Schlauchwand prallen. Umso größer die Reifenoberfläche, umso mehr Teilchen stoßen an und umso größer wird ihre gesamte Kraft. Aufgrund der größeren Fläche wirkt z.B. auf einen Auto- bzw. Traktorschlauch also eine weit größere Kraft als auf einen Rennradschlauch.Die Folge davon ist,dass Rennradschläuche mit einem Luftdruck von 6-12 Bar gefahren werden,wohingegen ein Auto- oder Traktorschlauch bei diesem Luftdruck platzen würde.
Rollwiderstand und Karkassenaufbau:
Die Karkasse ist das „Gerüst“ des Reifens. Das textile Gewebe ist
beidseitig mit Gummi beschichtet und bei MTB-Radial-Reifen im 45 Grad Winkel geschnitten.
Durch diesen Winkel zur Laufrichtung kann die Karkasse dem zukünftigen
Reifen die nötige Stabilität geben. Die meisten MTB-Karkassen sind
aus Nylon,wobei die Karkassenmaterialien
unterschiedlich dicht gewebt sein können.Als optimal gilt mindestens 50 TPI.
Die Gummimischung eines Reifens besteht aus mehreren
Bestandteilen:
• Natur- und Synthetikkautschuk
• Füllstoffe, z.B. Ruß, Kreide, Kieselsäure/Silica
• Weichmacher, z.B. Öle, Fette
• Alterungsschutzmittel (aromatische Amine)
• Vulkanisationsmittel, z.B. Schwefel
• Vulkanisationsbeschleuniger, z.B. Zinkoxid
• Pigmente, Farbstoffe
Dabei hat der Kautschuk je nach Gummimischung einen Anteil von 40-
60 %. Die Füllstoffe machen zwischen 15-30% aus und die restlichen
Bestandteile ca. 20-35%.
Jeder Hersteller hat noch seine Spezialmischungen bei Continental nennt man diesen z.B. "Black-Chili-Compound" .
Das Besondere an diesem Single-Compound sind synthetische Kautschuke mit Naturkautschuk-Beimischung und beigemischte Rußpartikel im Nanobereich , die in Form und Oberflächeneigenschaft optimiert werden.Durch Contis sogenannte"Continuous Compound-Technologie" wird
eine homogene Gripabstufung ermöglicht (mit nur einer Mischung) durch eine temperaturgesteuerte Heizung der Reifen in der Produktion.
Auch andere Hersteller setzen auf spezielle Gummimischungen, beim Schwalbe Addix Compound gibt es ein Mischverfahren aus 1-3 Gummihärten,bei Michelin und vielen anderen Herstellern oft ein Triple oder Dual-Compound .Hier liegt der Unterschied in der Gummimischung.
Es beginnt damit, dass sich bei gleichem Luftdruck ein dicker Reifen stets praller anfüllt als ein schmalerer Reifen.
Das liegt daran, dass der Luftdruck im Schlauch des breiteren Reifens eine grössere Oberfläche zur Verfügung hat und dadurch mehr Spannung in seiner Karkasse erzeugt als im schmalere Reifen. Das ist auch mathematisch nach der sogenannten Kesselformel nachvollziehbar. Die Spannung in der Reifenkarkasse wächst demnach immer proportional mit dem Reifendurchmesser. Damit erzeugt nun ein 23 mm breiter Rennrad-Reifen bei 8 bar Luftdruck nur die Hälfte der Karkassenspannung wie ein 47 mm MTB-Reifen.
Klar, dass nun, bei gleichem Luftdruck, der breitere Reifen Rollvorteile besitzt,da er sich weniger stark eindrückt und dadurch hinsichtlich Walkarbeit(kürzere Seitenfläche) und höheren Triebkraftbeiwert weniger Abrollverlust (das Überrollen der sich vor dem Reifen bildenen Wulst Formel: Fa = Fg x sa/4 x r) hat.
Die Abplattung muss, da der Reifen sich ja fortlaufend dreht, ständig neu auf- und abgebaut werden.Hierbei überwindet der Reifen Federkraft und Dämpferkraft. Im hinteren Bereich der Reifenaufstandsfläche (Reifenauslauf) federt der
Laufstreifen relativ zur Felge aus. Es wirkt die Federkraft abzüglich der Dämpferkraft, da der Dämpfer das Ausfedern des Laufstreifens teilweise verhin-
dert. Es ergibt sich somit eine ungleichmäßige Flächenpressung in der Aufstandsfläche. An dieser Stelle wird der Reifen also stetig durchgewalkt und das kostet Energie(Walkingarbeit). Die innere Reibung ist um so geringer je höher der Reifendruck gewählt wird und um so leichter sich das Karkassenmaterial durchwalken lässt. Spürbar geringer wird der Rollwiderstand bereits, wenn die Gummiauflage sparsamer erfolgt oder eine andere Gummimischung gewählt wird. Weitere Verbesserungen lassen sich erreichen, indem die Karkassenfäden dünner gewählt und dafür dementsprechend mehr eingebracht werden und wenn man als Fadenmaterial möglichst elastische Fasern einsetzt.
Hier wirken sich Nylonfäden auf Grund ihrer hohen Elastizität günstiger aus als Baumwolle, die allerdings eine günstigere Dämpfungswirkung erzielt. Das Optimum sind Karkassen aus Seidenfäden, Kevlar als noch haltbarere Faser ist hingegen zu unelastisch, so dass Dämpfungsnachteile den Rollvorteil wieder wettmachen.
Auch die Karkassenwinkel haben bei Fahrrad-Radialreifen einen grossen Einfluss auf die Laufeigenschaften.Da eine Karkasse aus mehreren Lagen besteht,lassen sich durch variieren der Lagenanzahl die Laufeigenschaften und Schutzwirkung verändern.Downhillreifen haben oftmals eine doppelte Karkasse,während bei Racer-Versionen 1-Lage zur All-Mountain-Version eingespart wird(z.B. Conti Racesport/Protection Version).
Letztlich wirken sich auch härtere Gummimischungen, die Verwendung von Kieselsäure(gefällte Kieselsäure Silica ) statt Ruß als Gummifüllstoff oder Silikonsäure vorteilhaft auf die Reduzierung des Walkwiderstandes aus - worunter dann aber wieder die Bodenhaftung der Reifen leidet.Bei Neuentwicklungen werden deshalb Nano-Russpartikel und Compound-Gummimischungen eingesetzt.
Das Luftvolumen steigt mit dem Reifenumfang und der Reifenbreite/Felgenbreite (weniger Walkingarbeit Seitenwand),aber die Aufstandsfläche bleibt bei gleichem Lufdruck gleich. Bei einem grösseren Reifenumfang ist die Kippwirkung insgesamt grösser als bei einem kleineren Reifenumfang.Auch eine breitere(r) Felge/Reifen hat bei gleichem Reifenumfang und Luftdruck eine bessere Kippwirkung als eine schmallere(r) Felge/Reifen.
Anzumerken bleibt auch,dass das Fahrgewicht und der Fahruntergrund einen sehr grossen Einfluss auf den Rollwiderstand hat.Beispielsweise ist der Rollwidestand auf Asphalt um etwa die Hälfte geringer als auf Schotter und um etwa 1/5 geringer als auf Wiese.In Gewicht umgerechnet wäre dies bei Asphalt ca. 10-15 Kg Fahrgewicht weniger als bei Schotter bzw. entspräche ca. den Rollwiderstands-Unterschied zwischen einem sehr guten Racerreifen zu einem mittlerem Downhillreifen.
Unterschied zwischen Draht- und Faltreifen
Drahreifen haben in Ihrer Wulst einen Draht und Faltreifen eine Kevlar- bzw. Aramid-Wulst.Die Faltreifen sind damit schon ca. 20-50g leichter und eignen sich wegen der geschmeidigeren Wulst eher für niedrigere Luftdrücke.Nichtsdestotrotz bekommen Faltreifen bei den meisten Herstellern auch eine Compound-Gummimischung und eine Skinwall.Bei einigen Modellen wird sogar ein Laufstreifenschutz eingesetzt.Drahtreifen widerum werden normalerweise durchgehend stärker gummiert und sind somit meistens ca. 100g schwerer als gleiche Faltreifen.Selbst bei der Anordnung des Profils und der Stollenhöhe sind Drahtreifen so ausgelegt,dass die Performance(Rollwiderstand,Gewicht,Geländefähigkeit,Durchstichschutz) von gleichartigen Faltreifen nicht erreicht wird.Drahtreifen sind immer billiger und haben eine grössere Haltbarkeit als gleichartige Faltreifen.
Mit oder ohne Schlauch
Auch der Schlauch spielt eine Rolle bei MTB-Reifen.
Bei Butylkautschuk-Schäuchen unterscheidet man formgeheizte und autoklav geheizte Schläuche.Durch die Vulkanisation in einer Form werden gleichmäßige Wandstärken
und damit auch geringere Gewichte und eine wesentlich bessere
Lufthaltigkeit erreicht.Hinsichtlich Fahreigenschaften sind jedoch Latexschläuche Butyl,POLYURETHAN und anderen Kunstoffschläuchen vorzuziehen.
Ein besseren Pannenschutz,vor allem bei Durchstichen, sollen TPE(thermoplastic elastomer compound)-Schläuche erreichen.
Auch herkömmliches Flickmaterial braucht man hier nicht unbedingt.Das Gewicht beträt für 1,75-2,25 Zoll 82g-125g und entspricht damit Butyl-Leichtschäuchen.Allerdings gibt es zu der Menge der Schäuchen keine aussagekräftige Tests.
Der sehr leichte Eclipse TPE Schlauch hat einen Rollwiderstand der um ca.5 Watt (bei 2 Bar Luftdruck)höher ist als bei Schlauchlos und entspricht damit dem Rollwiderstand von Standard-Butylschläuchen.Vom Gewicht ist dies der leichteste TPE-Schlauch,somit ist der Rollwiderstand für andere TPE Schläuche vermutlich nicht zu erreichen.
Latexschläuche haben einen geringeren Rollwiderstand(ca.4 Watt) als Butyl,sind meistens leichter und elastischer d.h. eher besser für niedrigere Luftdrücke geeignet.Lediglich für Downhill sind DH-Schläuche ,ab 2,5mm Wandstärke,vor allem hinsichtlich Durchstichschutz vorzuziehen.Einzigster Wermutstropfen für Latexschläuche ist die sehr grosse Empfindlichkeit hinsichtlich Umwelteinwirkungen wie Öl,UV-Licht ,mechanischer Beanspruchung(Zerreißen)usw. und das fällige Nachpumpen von Luft alle 2-3 Tage.Ein Wintereinsatz ist problematisch,da Latex-Schläuche ab etwa -4 Grad Celsius koagulieren.Auch altern Latexschläuche chemisch schneller und Wartung z.B. Reifenwechsel kann problematisch werden(Verkleben am Reifen).Auch findet man sehr kleine Löcher nicht mehr so einfach(Wasser-->Latexbeule),wie in Butylschläuchen.
Unterschiede zwischen den am meisten verwendeten Butyschläuchen sind vor allem das Gewicht und somit auch die Wandstärken(von 0,5-3mm).Je leichter der Schlauch,umso weniger Rollwiderstand und Pannenschutz hat er normalerweise.
Häufige Ursache von Schlauch-Löchern in Richtung Felge, sind im übrigen Schmutzpartikel(z.B. feine Steinchen) im Reifen oder ein verschobenes (zu schmalles)Felgenband.
Auch bei Schläuchen gibt es Unterschiede in der Verarbeitung."Billigschläuche" haben oftmals eine unterschiedliche Wandstärke und lassen sich auch wegen der ungleichmässigen "Schnürungs-Profilierung" nur ungleichmässig aufpumpen.Oft haben auch die Ventile Verarbeitungsfehler hinsichtlich Luftdichtheit z.B. Ventildichtung.
Auch hinsichtlich der Gummimischung gibt es hier teilweise Unterschiede,d.h. manche Gummis sind poröser und reißen leichter ein.
Bei vielen Mountainbikern haben sich deswegen schlauchlose Reifen durchgesetzt,die technisch gesehen wie eine "breitere Felge" eigentlich nur Vorteile haben.
Gegenüber Latexschläuchen hat man vor allem einen Vorteil hinsichtlich Durchstichschutz bzw. bei Latexschläuchen mit Latexmilch zumindest einen Gewichtsvorteil.
Bei "Tubless Ready" ist aber oftmals die geringe Felgenbreite ein Problem,da man wegen möglichem Luftverlust und Durchschlag, nicht mit niedrigerem Luftdruck fahren kann.
Der größte Vorteil von Tubless Ready sind hier nähmlich Luftdrücke unter 1.5 Bar,da es hier einen Vorteil hinsichtlich Rollwiderstand gegenüber Schlauchreifen gibt(z.B. 7 Watt gegenüber Butyl bei 1Bar Luftdruck).
Hier bieten mehrere Hersteller zwischenzeitlich ein Doppelkammernsystem(z.B.SchwalbeProcore oder DeanEasy TUBE+) an,mit denen man auch Luftdrücke unter 1 Bar problemlos fahren kann.
Voraussetzung hierfür ist aber auch mdst.23mm Felgenbreite.
Durchschläge und Luftverlust(Burping) sollten bei diesem System nicht mehr auftreten,weil der Innenschlauchreifen, auf 4-6 Bar aufgepumpt ,die Reifenwulst des "Tubless Ready" Außenreifens seitlich anpresst und somit auch die Felge vor Durchschlag schützt.
Einen ähnlichen Ansatz verfolgt Cush Core,welches vom Prinzip her ein breites,dickes (geschäumtes)Felgenband ist und bessere Dämpfungseigenschaften als die genannten Luftkammernsysteme bietet,dafür aber auch etwas schwerer ist(40g) und auch mehr Rollwiderstand als Tubeless hat.
Anders als nur Behauptungen von Schlag- und Vibrationsdämpfung aufzustellen, versucht CushCore die Vorteile mit eigenen Labormessungen zu untermauern. So soll sich eine Schlagreduktion von bis zu 50 %,im Detail bis zu 77 % Reduktion von querverlaufenden Vibrationen und 58 % längsverlaufenden Vibrationen zeigen.
CushCore unterstützt die Seitenstabilität,da es den Reifen an den Seiten in die Breite drückt,dies dämpft und führt allerdings auch zu Reibungen und mehr Rollwiderstand ,insbesondere bei niedrigeren Luftdrücken.
Der Rollwiderstand(gleicher Luftdruck) bleibt bei Luft Doppelkammersystemen(Procore etc) gleich zu "Tubless Ready" lediglich der Durchschlagschutz wird drastisch erhöht.
Einziges Manko dieser Technik ist der sehr hohe Preis und das Mehrgewicht(schlechtere Beschleunigung).Hier muss man gegenüber Tubless Ready mit 210g Mehrgewicht pro Reifen rechnen,bei einem Latexschlauch ist es immerhin noch 2xfach so hoch.
Trotzdem ist ein Doppelkammersystem mitunter die beste Möglichkeit(Gewicht) Luftdrücke von 0.8-1.5 Bar zu fahren.Idealerweise mit Reifen ab >2.2 Zoll.
Felgenbreite und Schlupf
Haftreibungswert:Die Beziehung der Kraftübertragung zwischen Reifen und Fahrbahn wird mit Haftreibung bezeichnet. Bei einer Haftreibungszahl von 1 (~Asphalt) braucht man um 1 kg Reifen seitlich wegzubewegen genau 9,81 Newton, also entsprechend 1 kg.
Als Schlupf
bezeichnet man die Geschwindigkeitsdifferenz zweier sich tangential berührender Körper.
Formel:
S=(1-(V1/V2))*100%
S=Schlupf
V1=langsame Geschwindigkeit
V2=schnelle Geschwindigkeit
s = 100 % ( Stillstand mindestens eines Körpers)
s = 0 % ( Beide Körper gleich schnell)
Beim Abrollvorgang ist immer Schlupf vorhanden, sonst würde keine Drehbewegung zustande kommen. Schlupf ist bedeutet gleichzeitig Reibung und auch immer Abrieb. Selbst beim Durchrutschen und Gleiten eines Körpers ist Schlupf vorhanden.
Der Schlupf ist Oberflächen abhängig d.h. es wird der benötigte Grip geliefert,unterschiedlich ist lediglich der prozentuale Schlupfanteil je Reifen.
Werden Antriebs- oder Bremskräfte auf das Rad übertragen stellt sich ein geringer von 0 verschiedener Schlupfwert ein(dieser hängt von der Geschwindigkeit und den übertragenen Kräften ab). Wenn das Rad stark beschleunigt oder gebremst wird, sodass die maximale Haftreibungskraft überschritten wird, wächst der Schlupf, bis es zu einem unkontrollierten Durchdrehen/Rutschen/Blockieren der Rädern kommen kann.
Felgenbreite und deren Nichtbeachtung bei der Reifenwahl
ETRTO (European Tire and Rim Technical Organisation). Die Festlegung der ETRTO ist in der E DIN 7800 : 1996-6 berücksichtigt. E DIN steht dabei für Entwurf. Die derzeit gültige Fassung der DIN kennt noch keine Felgen mit Hakenprofil.
Bezeichnung von Felgen nach DIN7815
Eine gängige Felgenbezeichnung nach Norm ist 559x21C. Diese Bezeichnung ist einfach zu lesen. Der Reifensitz ist 559 mm (entspricht 26″ MTB) und die Maulweite der Felge ist 21 mm. Die Maulweite ist der lichte Abstand zwischen den Felgenhörnen .Folgt der Maulweite ein C, handelt es sich um eine Hakenprofil Felge. Gängige MTB Felgen sind heute Hakenprofilfelgen. Wenn das C fehlt, handelt es sich um eine Tiefbettfelge.
Nach der ETRO-Norm müsste man bei fast allen MTB-Felgen meistens anderen,d.h. schmallere Reifen aufziehen als diese in der Praxis verwendet werden.Wird dies wie üblich nicht gemacht,steigt bei breiteren Reifen die Walkarbeit und entlang der Felgenkante können sich Risse bilden.
Bei vielen heutigen Reifenmodellen wird dieses Problem aber durch das Design- und außerdem wegen der kurzen Nutzungsdauer(Profilverschleiss) minimiert(neuer Gummi).
Auch die Seitenstabilität nimmt mit zunehmender Überdiminensionierung(Reifenbreite/Maulweite) des Reifens ab.
Größtes praktisches Problem aber ist das Eindringen von Fremdkörpern in das Felgenbett,wegen des schlechteren Wulstsitzes .Dies wird auch durch die niedrigeren Luftdrücke bei MTB's noch verstärkt.
Empfohlene Reifen/Felgenbreite
Felgenaufbau
Stabilität:
Neben der Materialwahl und Wandstärke spielt auch die Dimensionierung(Durchmesser,Profilform) und die Einspeichung eine entscheidende Rolle
-je höher die Felge desto höher kann diese belastet werden(Federungskomfort)
-je breiter die Felge desto höher ist die Seitenstabilität
Ösen
Im klassischen Bereich sind doppelgeöste Felgen für die die Trapezform am besten geeignet . Bei Systemlaufrädern findet man allerdings kaum noch Ösen.
Man hat bei einfach geösten Felgen, auf der Felgeninnenseite eine Öse und bei doppelgeösten Felgen zusätzlich zum Felgenhorn hin, eine Öse. Ösen sollen die Belastung durch den Nippel gleichmäßig auf die Felge verteilen und ein Einreißen der Felge im Bereich der Nippel verhindern.
Bei geösten Felgen sind die Wandstärken mit (1-2mm) um einiges geringer als bei ungeösten Felgen, deshalb kommt es häufig trotz Öse zu Einrissen. Ohne die Öse würde der Nippel sehr schnell das Aluminium nach außen drücken oder es käme hier ebenfalls zu Einrissen. Der ERD durch die Öse wird etwas größer(+-1mm Varianz).
Ösen ermöglichen auch die Verwendung von Aluminiumnippeln, da sich der Nippel bei hohen Speichenspannungen, nicht in das weiche Aluminium der Felge frisst und trotzdem leichter drehen läßt.Die Nippel lösen sich dann aber auch leichter wieder von selbst.
Das gleiche, was mit Ösen möglich ist , ist auch mit Nippelunterlegscheiben realisierbar wird aber nicht so oft verwendet.
Bei einfach geösten Felgen, ist nur eine Öse an der Felgeninnenseite vorhanden,was für die Belastungsverteilung und leichtgängigen Sitz des Nippels von Vorteil ist.
Der Nachteil bei doppelt geösten Felgen ist das zusätzliche Gewicht, das nicht immer bei jeder Felge notwendig ist und zur gesamten Stabilität nicht mehr viel beiträgt. Das zusätzliche Gewicht ist sinnvoller in der Felge selbst an der Wandstärke investiert, was auch der aktuelle Trend bei den Felgen mit dickerem Boden ohne Öse zeigt.
Mavic geht hier mit der Fore Technologie einen eigenen Weg:
"Fore" Speichenbefestigung: Der untere Felgenboden wird mit einem speziellen, konifizierten Karbid-Bohrer durchbohrt, dabei wird das Aluminium erhitzt und kaminförmig ins Felgeninnere verformt. In diesen „Kamin“ wird ein Gewinde geschnitten. Der integrierte M7-Speichennippel wird dann direkt in den Felgenboden geschraubt. * Die Felge ist steifer – zugunsten einer besseren Kraftübertragung * Die Felge ist vier mal resistenter gegen Ermüdung * MTB-Laufräder sind auf diese Art und Weise luftdicht und somit tauglich für den Einsatz von UST Tubeless-BereifungQuelle: Mavic
Die Fore Inlays, welche in einzelne Felgen eingesetzt werden, sind mit 16mm Standardnippel eingeführt und in der Felge verschraubt. Der Vorteil liegt darin, dass der Felgenboden nicht gebohrt werden muss und die Nippel seitlich sehr stark geneigt werden können, was bei hochflanschigen Naben mit hoher Kreuzung von Vorteil sein kann. Hier ist der Nachteil das etwas höhere Gewicht und die Beschränkung der Zugkraft.
Am normalem 26 Zoll MTB sind die Laufräder etwas kleiner als bei 29 Zoll/650b und daher ist auch die Belastungen kleiner. Da hier aber meistens nur flache Felgen verwendet werden, sollte man 32 Speichen beibehalten oder für Freeride evt. 36 Speichen nehmen. Leichtbauer können auch 28 Speichen verwenden.
Leichtgewichte können niedrige Felgen auch mit weniger Speichen fahren, aber es gilt generell je weniger Speichen desto gefährlicher. Schwere Fahrer sind generell mit mehr Speichen besser beraten.Dies gilt aber hauptsächlich für Kopfspeichen und nicht für Flachspeichen wie bei Mavic Crossmax-Versionen.
Felgenschweißen/Kleben
Bei Mavic bezeichnet man das verschweißen der Felgenenden als S.U.P und das plandrehen der Flanken als UB control, welches aber auch von anderen Herstellern(andere Bezeichnung) durchgeführt wird. Laut Mavic soll diese Verarbeitung eine Festigkeit von über 90% gegenüber 60% bei nur per Pin gesteckten Felgen erreichen .Die meisten Felgen sind aber nur mittels einer Hülse ("Sleeve Joint") oder in etwas schlechteren Qualität mit einem ca. 3-4mm dicken Stahlpin ("Pinned Joint") gesteckt. Einige Hersteller kombinieren hier Sleeves mit normalem Verschweissen.
Der Unterschied ist,dass bei der Version mit dem Pin Löcher in die Enden der Felge gebohrt werden und dann mit Pin oder mit Epoxid verklebt werden und dann auf die Passung eingepresst werden. Beim Sleeve wird nur der Teil per CNC Fräsung an die Felgenkontur angepasst und somit die Verbindung verdrehsicherer und fester ,wobei hier die Länge der Hülse oder der Pin bedeutend für die Stabilität ist. Die Stärke der Verbindung ist hier nicht so wichtig, da die Felge durch die Kompression der Speichen zusammengehalten wird.Allerdings kann es, wenn der Stoß nicht sehr passgenau und nur mit einer kurzen Hülse oder Pin zusammengefügt ist, zu rubbelnden Bremsverhalten kommen , da sich die Felgenenden seitlich bewegen können und der Belag an der Stelle hängenbleibt.Hier ist auch die notwendige Speichenspannung der beiden benachbarten Speichen höher, wenn man den einen Höhenschlag im Bereich des Felgenstoßes verringern will.
Beim Schweissen im Flash-Butt Verfahren wird das Aluminium der Felgen zusammengefügt,wobei die Enden der Felgen mit geringem Abstand hierbei überspringenden Funken ausgelösen die durch Strom im Kiloampere Bereich dafür verantwortlich sind, dass das Material ziemlich schnell wegbrennt. Nach einer kurzen Abkühlungsphase, werden die Enden unter hohem Druck zusammengepresst,wobei hierbei häufig durch das Abdrehen auch kleine Querrillen an den Bremsflanken zu sehen sind,welche bei Felgenbremsen das Nassbremsverhalten verbessern, da dadurch der Wasserfilm von der Größe verkleinert wird.
Eloxierung
Felgen sind heute zum größten Teil eloxiert/anodisiert,hierbei wird die Oberfläche mit einer etwa 3-28 Mikrometer dicken Aluminiumoxidschicht versetzt, die zusätzlichen Schutz, etwa gegen Kratzern oder Chemikalien bieten soll,da die natürliche Beschichtung von Aluminiumoxid nur 0,1-0,5 Mikrometer erreicht. Aluminium hat eine Härte von etwa 60-90HV , eine Eloxierung kommt auf etwa 230-400HV nach Vickers . Hierbei wird die Oberfläche leicht porig und matt und hochglanz ist somit nicht mehr möglich.
Die Hart-Eloxierung(hard coated) wird bei einer Badtemperatur von 3-7°C und hoher Spannung bis 120V gehalten.Dadurch wird die Eloxalschicht kleinporiger und noch härter als bei der normalen Eloxierung. Die Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Salzwasser ist hier noch wesentlich höher. Die Beschichtung wächst hier senkrecht aus dem Material, wodurch auch eine Maßüberhöhung entsteht. Je reiner die Aluminiumlegierung, desto höher kann die Schichtdicke sein. Die Schichhärte beträgt zwischen 450-550HV nach Vickers. Auch lässt sich eine Hart Eloxierung nicht beliebig färben da hier die natürlich Färbung dunkelgrau ist. Die Harteloxierung ist noch rauher als eine normale Eloxierung.Umso rauher die Oberfläche, desto besser die Bremsleistung bei Nässe.
Pulverbeschichtung:
Hierbei handelt es sich um einen Kunstoffüberzug.
Am Anfang des Pulverbeschichtungsverfahrens werden die Aluteile gesäubert, um eine gute Haftung zu gewährleisten. Dieser Prozess wird in einem mehrstufigen Wassertank durchgeführt:
-Mit einem Entfetter und einem leichten Ätzmittel wird das Metall normalerweise in mehreren Spülbädern gesäubert .
-Darauffolgend wird ein chromatfreier Binder(Chromatisierung)aufgetragen, der ein Haften des Puders auf dem Aluminium gewährleisten soll.
-Als Letzter Prozessschritt wird ein Trockenofen eingesetzt, um jede Restfeuchtigkeit während der Pulverbeschichtung zu vermeiden.
Die Teile werden dann normalerweise auf einer Spannvorrichtung ausgehängt und durch eine Spritzkabine geleitet, in der der Puder mit Spritzpistolen aufgetragen wird. Nach dem Auftragen des Puders werden die Teile dann durch einen Härteofen geführt und die Partikel verschmelzen an die Oberfläche. Hierbei wird eine einheitliche, gleichmäßige und widerstandsfähige Oberfläche erzeugt.Die Anzahl der Puderbeschichtungsfarben schließt generell alle Standard-RAL-Farben ein.Die Oberflächenbehandlung bestimmt den Glanzgrad des fertigen Produktes.Die Puderbeschichtungsbranche verwendet meist Puder wie Epoxid-, Polyester-, Nylon-, PVC-, und etwas seltener Polyurethan- und Acryl-Puder bzw. auch ein Hybrid- Gemisch aus Epoxid und Polyester.Pulverbeschichtete Felgen haben einen dickeren Schutz als rein eloxierte.
Felgenmaterial:
Gewinde und Speiche
Das Gewinde ist für die Qualität und Haltbarkeit der Speiche maßgeblich.
Hierbei kann man zwischen aufgerolltem Gewinde und geschnittenem Gewinde(Qualitätsspeichen) unterscheiden.Beim geschnittenem Gewinde entsteht eine scharfkantige "Sollbruchstelle" am Gewindeanfang und eine rauhe Gewindeoberfläche(findet man bei Billigspeichen).
Bei Speichen kann man zwischen Messerspeichen/Säbelspeichen,Hammerkopfspeichen / Straightpull,Z-Speichen mit unterschiedlichen dicken Köpfen und Stäben unterscheiden.Meistens kommt bei Speichen verzinkter Stahldraht oder Edelstahldraht zum Einsatz,seltener Titan und Aluminium.
Felgen aus Faserverbundwerkstoffen z.B. Carbonfaser haben an einem Mountainbike nichts verloren.Während sich ein Aluminium-Laufrad bei Überlastung verformt,kommt es bei Kohlenstofffaser zu einer nicht erkennbaren Schädigung im Innern der Felge.Selbst bei normalem Gebrauch kann dies zu Brüchen und zur völligen Zerstörung der Felgen führen.Auch die Steifheit und Stabilität kommt nicht an die einer guten Alufelge heran.Etwas besser ist der Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff CFK (Carbon-faserverstärkter Kunststoff bzw. carbon-fiber-reinforced plastic, CFRP) manchmal auch nur Carbon (engl. für Kohlenstoff) genannt.Dieser ist ein Kunststofffaser-Verbundwerkstoff, bei dem Kohlenstofffasern, meistens in mehreren Lagen, als Verstärkung in eine Kunststoff-Matrix(Duromeren,Thermoplaste,Keramik) eingebettet werden.Diese Kohlenstofffaser-Rovings bestehen aus wesentlich mehr Kohlenstoff-Einzelfasern im Verbund,als die normalen Kohlestofffaser.Deswegen ist die Bruchgefahr auch nicht ganz so hoch.Allerdings gibt es diese Verbundmatrix zur Zeit nur vereinzelt bei Motorrädern. Interessanter scheint in diesem Zusammenhang auch der Einsatz von Plasmakeramik und 7475-Aluminium zu sein,hierbei gibt es allerdings noch Schwierigkeiten bei der Verarbeitung.Auch SMC (Sheet Moulding Compound) Vielstoffverbunde auf Basis Polyesterharz können wie bei guten Autofelgen eingesetzt werden und sind praktisch nicht kaputt zu machen und trotzdem leichter wie Alu.Leider sind diese polymergebundenen Minerale sehr aufwendig in der Verarbeitung(hydraulische Umformtechnik) und deswegen nur für Großserien (wie z.B. Auto) geeignet.
Felgendurchmesser und Felgenbreite
Die Felgenbreite hat unmittelbaren Einfluss auf das maximale Gewicht und den Rollwiderstand(Findley-Penetrometer-Messung ) und damit auch die Traktion mit dem ein Mountainbike gefahren werden kann.Maulweiten von 17mm-19mm sollten nur bis zu einer Gesamtlast bis zu ca. 90Kg verwendet werden.Bei 21mm-23mm sind es ca. 110Kg Gesamtlast.Da die Gelände Belastungen beim MTB größer als bei 19mm-Trekkingradfelgen sind,sollte man schon wegen der Breitreifen mdst. 21mm Felgen wählen.Passender jedoch wäre es auf eine neuere 26mm-34mm Felge zu setzen,da diese nur Vorteile gegenüber einer schmalleren hat.
Auch ein grosser Felgen-Durchmesser,von z.B. 650B(27,5 Zoll) 28 / 29 Zoll(XX x 622),unterstützt diese positiven Eigenschaften(Geländefähigkeit) .Leider flexen die größeren Twentyniner-Felgen jedoch wesentlich mehr und das Gewicht/Kurvenverhalten(Spitzkehren) und damit das Beschleunigen und die Wendigkeit werden schlechter.Außerdem ist ein 29`ger MTB wesentlich unhandlicher zu tragen und die Felgenstabilität und damit Gewichtszulassung deutlich geringer(50%-70% Stabilität 26´ger Felge).
Anzufügen bleibt hier,dass hier ein verhältnismäßig breiterer Reifen mehr Vorteile als ein größerer Felgendurchmesser haben.Nimmt man also zum Vergleich mit einem 29x2,0 Reifen, einen 26x2,4 Reifen(siehe Gewichtsvergleich), ist der breitere 26x2,4 Reifen meistens besser hinsichtlich Grip,Seitenstabilität und Rollwiderstand(richtige Felge vorausgesetzt).Durch die Reifenbreite steigt nähmlich auch der absolute Reifendurchmesser,so entspricht ein 26x2,4 Reifen vom Durchmesser in etwa einem 622x30 Reifen , was u.a. grösser ist als ein Rennradreifen.
Ansonsten haben 29xReifen bei gleicher Felgen/Reifenbreite einen ca. 10%-15% Vorteil hinsichtlich Traktion und Geländefähigkeit (leider setzt hier Reifenverfügbarkeit Grenzen)und meistens auch einen Vorteil hinsichtlich Rollwiderstand(Seitenwand-Walkingarbeit).Auch die Überschlagsgefahr sinkt bei 29`ger MTB-Reifen,durch die veränderte Geometrie und dem tieferen Schwerpunkt(Herstellerabhängig).
Durch die Reifenbreite und den Reifendurchmesser wird auch der Auflagepunkt des Rades geändert.Gleich breite 29 Zoll Reifen haben, bei gleichen Luftdruck, gegenüber 26 Zoll Reifen immer eine schmallere verlängerte Auflagefläche und deswegen meistens einen größeren Rollwiderstand(Felgenbreite entscheident).Bei gleicher Felgenbreite/Reifenbreite hat die 29-Zoll Felge vor allem wegen des größeren Kippunktes und Luftvolumen hinsichtlich dem Rollwiderstand einen Vorteil.
Bei einer Felge sind also folgende Faktoren zu beachten:
Zum einen die Größe und die Breite der Felge und zum anderen das Gewicht der Felge.
Grundlegend kann man sagen, je größer und breiter die Felge ist, desto höhere Kurvengeschwindigkeiten sind möglich und desto besser ist die Traktion beim Beschleunigen. Verkleinert man jedoch die Felgengröße, bzw. reduziert man die Felgenbreite, verringert man die Kurvengeschwindigkeit und erhöht die “Schwammigkeit” beim Kurven fahren(Seitenhalt). Vorteilhaft aber wirkt es sich dies auf die Beschleunigung und den Rollwiderstand-mögl.höheren Luftdruck bei ebenen Flächen aus.
Zusammengefasst bleibt beim Twentyniner noch zu erwähnen,dass die Vorteile der größeren Räder nur Reifen/Felgen abhängig sind und sich durch äquivalente Anpassung ausgleichen.Zusätzlich propagierte Vorteile sind nicht vorhanden bzw. nur durch schlechte meistens unterschiedliche Komponenten veranschaulicht.Selbst die im Medienhype des "Twentyniner" veröffentlichten Ergebnisse diverser Zeitschriften zeigen hier ,dass es eher keine Vorteile des Twentyniner gibt, sofern man die erhobenen Daten empirisch betrachtet oder auch nur ansatzweise vergleichbar macht.Lustigerweise soll laut Hersteller-Propaganda zwischenzeitlich auch der Rollwiderstand der Twentyniner besser als bei 26 Zoll MTB's sein,obwohl man in früheren wissenschaftlichen Studien und Tests nachgewiesen hat,dass 28-Zöller(Tekking//Crossbike//Rennrad) einen grösseren Rollwiderstand(bei gleichem Luftdruck) haben,sobald die Reifenbreite beim 26 Zoll MTB nur minimal grösser ist.
Federgabel und Dämpfungsystem:
Die Gabel entscheidet maßgeblich über das Fahrverhalten und die Bergabqualitäten eines Mountainbikes.Das Dämpfungssystem ist maßgeblich für Vortriebsqualitäten eines Mountainbikes.Erst des Gesamtfedersystem in Verbindung mit Reifen/Felgenkombination sorgt für eine volle Geländefähigkeit.Deswegen sind Hardtails und Starrgabelsysteme nicht vollständig geländefähig,da hier immer weniger anpassbarer Dämpfungsweg vorhanden ist.Bei Fully's ist neben einer stimmigen Federkennlinie der Dämpfung, der Losbrechmoment der Ein- und Ausfederbewegung entscheidend. Außerdem sollten die inneren Widerstände in der Gabel (Gleitbuchsen, Dichtungen und so weiter) für ein gutes Ansprechen möglichst gering sein.Hinsichtlich eines tadellosem Ansprechverhaltens gibt es jedoch große Unterschiede und zwar nicht nur hinsichtlich des Preises.Hätte ein Twentyniner wirklich Vorteile hinsichtlich Traktion,würde man diese spätestens mit einem guten Dämpfungssystem beim 26-Zoll Mountainbike ausgleichen.Im übrigen entsprechen die Reifendurchmesser des 26-Zoll Surly Moonlander mit Surly Big Fat Larry( 26 x 4.7) Reifen in etwa denen eines Twentyniners...
Zwischenzeitlich scheint es so,als würde sich das alte 650B-Format d.h. 27.5 Zoll bei Mountainbikes und das 700c-Format bei Gravelbikes durchsetzen,beide haben als tatsächliches Maß 584mm bis zum Felgenbett und somit auch nicht die Nachteile hinsichtlich Steifheit usw. bei größeren Felgen.
Fazit: Breitere Reifen,Felgen,Kurbeln,Naben,Lenker usw. schöpfen die volle 26´ger Geometrie und somit auch die Geländefähigkeit erst richtig aus. Manche XCR Fahrräder unterscheiden sich in dieser Hinsicht kaum von Cross-oder Trekkingbikes und sind deshalb auch in diese Kategorie einzuordnen.Meistens werden Breitreifen auch mit besserer Dämpfung(Dicke,Gummischung) als schmalle Reifen angeboten.Auch Wulstverstärkungen(sowie Apex und Co) finden sich erst in Breitreifen wieder und lassen die Möglichkeit offen Reifendruck nochmals abzusenken.
