E-Mountainbikes (E-MTBs) erfreuen sich großer Beliebtheit und haben sich laut Christophe Immer von Fulcrum zu einem Sportgerät für die breite Masse entwickelt. Christian Lehner von Mavic betont, dass das E-MTB das SUV des Radsports ist. Doch die E-MTBs stellen durch zusätzliche Motorpower große Anforderungen an das Material.
Laut einer Untersuchung von DT Swiss fährt der durchschnittliche E-Biker 3500 Kilometer im Jahr, klettert 70.000 Höhenmeter und leitet durchschnittlich 400 Watt in den Antriebsstrang ein. Dazu bringt er ein kurzzeitig maximales Drehmoment von 180 Newtonmeter auf und fährt mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 21 Kilometern pro Stunde.
Friso Lohrscheider von DT Swiss stellt fest: „Die Beanspruchungen des Laufrades im E-MTB-Bereich sind deutlich höher. Addiert man die Werte vom Fahrer, erreicht man das Doppelte des normalen Bikers und höhere Werte als ein Profisportler!“ Im Schnitt liegt das Fahrkönnen durch viele Neueinsteiger beim E-MTB niedriger.
Michi Grätz von Newmen: „Hohe Gewichte von Bikes, Fahrern sowie die geänderten Fahrgewohnheiten benötigen deutlich höhere Sicherheitsreserven.“ Die Hersteller heben deshalb die Systemgewichte an. Crank Brothers gibt 135, DT Swiss und Fulcrum 150 und Newmen 180 Kilogramm an.
Aus den genannten Gründen ist ersichtlich, dass Laufräder am E-MTB speziellen Bedürfnissen unterliegen, welche die Hersteller bei der Konstruktion berücksichtigen. Im Folgenden gehen wir darauf ein, was im Detail anders ist und haben dies mit verschiedenen Herstellern erörtert.
Spezifische Anforderungen an E-MTB Laufräder
Freilaufkörper
Beim Freilaufkörper graben sich Ritzelpakete (Shimano HG Standard) tief ins Aluminium, wodurch die Ritzelabstände und daher die eingefrästen Steighilfen für die Kette zueinander nicht stimmen. Die Schaltqualität leidet. Auch der Tausch des Ritzelpakets wird so zum nervenraubenden Zeitproblem. „Die Lösung ist die Fertigung aus gehärtetem Stahl, vor allem bei Shimano HG Freiläufen“, bestätigt Rainer Gerster von Crank Brothers.
Am Freilauf findet sich eine spezielle Eigenheit bei E-Bikes: Im Motorblock und in der Hinterradnabe ist je ein Freilauf verbaut. Der Eingriffswinkel im Antritt erhöht sich, die Krafteinleitung wird verzögert. Ein kleiner Eingriffswinkel ist wünschenswert, steht aber im Widerspruch mit einer hohen und sicheren Kraftübertragung.
Alex Mai von Reynolds: „Im Antritt treten in Summe der Fahrer- und Motorkraft extreme Peitschenkräfte beim Einrasten der Sperrklinken auf. Wir verwenden sechs Sperrklinken, die gleichzeitig zum Einsatz kommen. Greift eine nicht, bleiben immer noch fünf andere übrig“. Fulcrum legt Klinken und Rastkörper groß und massiv aus, unterzieht das Material einem Härtungsprozess.
Achsen und Lager
Die Achse beim E-Bike verbiegt sich unter der Spitzenleistung von gut 1800 Watt und einem Drehmoment von bis zu 180 Newtonmetern stark. Dann stehen Lager nicht perfekt gerade, können verkanten und verschleißen schneller. Und auch der Freilauf und damit die Sicherheit leidet, weil Zahnscheiben oder Klinken und Zahnrad nicht perfekt zueinander stehen.
Bei Lagern spielt die Traglast eine wichtige Rolle. Das Mehr an Last kann durch größere oder mehrere Lager abgefangen werden. DT Swiss geht den Weg über die Größe und verspricht eine fast doppelt so hohe Drucklastaufnahme. Reynolds setzt am Hinterrad fünf Lager ein (zwei am Nabenkörper, drei im Freilauf). Sehr gut gelöst ist zudem das fein einstellbare Lagerspiel bei Newmen und Syntace.
Am Nabenkörper setzen die Hersteller auf Oversizing bei Wandstärken, Körper, Nabenflansche und Bremsaufnahmen, um den hohen Antriebs- und Verzögerungsleistungen zu begegnen.
Speichen und Nippel
Die Speichen werden beim E-Bike gerade im Speichenkopf, -bogen und -gewinde mehr belastet. Daher verwenden die Hersteller verstärkte Modelle, die am und hinter dem Kopf 2,2 bis 2,34 Millimeter stark sind. Eine doppelt konifizierte Version steckt hohe Belastungen durch den verjüngten Mittelteil besser weg. Im Handel erhältliche Speichen für E-MTBs sind die DT Alpine III oder die Sapim Force.
DT spricht von etwa 35 Prozent mehr Zugspannung, 51 Prozent besserer Dauerhaltbarkeit bei nur 10 Gramm Mehrgewicht. Bezüglich Nippel gibt es ein Comeback der Messingnippel. Sie sind höher belastbar, ermüden später, sind korrosionsfrei und haben beim Einspeichen selbstschmierende Eigenschaften.
Felgen
Bei den Felgen an E-Bikes sind deutlich mehr Defekte zu verzeichnen, bestätigen Laufrad- und Radhersteller auf Nachfrage. Der starken Beanspruchung des Felgenbodens durch hohe Antriebs- und Bremslasten begegnen die Hersteller mit mehr Wandstärke, optimierten Auflageflächen sowie Austrittswinkeln für den Speichennippel. DT gibt dadurch eine doppelt so hohe Haltbarkeit sowie einen um 20 Prozent höheren Nippelauszug an.
Zum anderen werden an E-Bikes meist 2.6 bis 2.8 Zoll breite Reifen eingesetzt. Perfekte Performance bieten diese nur mit niedrigem Luftdruck, wodurch die Gefahr von Durchschlägen, Snakebites und Burping steigt.
Weitere Finessen, die die Performance verbessern, sind asymmetrische Speichenbohrungen (Fulcrum, Reynolds). Sie gleichen Speichenwinkel und -spannung an und machen das Laufrad steifer und haltbarer.
Newmen stellt die Felgenhörner um 25 Grad an. Der Kniff vermindert Schäden um circa 40 Prozent, weil Dellen vor allem bei schräg angestellten Laufrädern in Kurven durch Durchschläge entstehen. Im Motocross- und Endurobereich ist dieses Detail übrigens schon lange Standard.
Fulcrum wiederum passt Profil, Breite und Höhe den Ansprüchen an Vorder- und Hinterrad an. Für gute Zielführung ist die Felge am Vorderrad höher und steifer.
Christophe Immer von Fulcrum bringt es auf den Punkt: „Das Dogma der letzten 20 Jahre - das Gewicht - hat beim E-MTB nicht die allerhöchste Priorität. Bei Rädern kommen 79er - ein 29er Laufrad mit 2.4 bis 2.5 Zoll breiten Reifen am Vorder- und einem 27,5er Laufrad mit 2.6 bis 2.8 Zoll breiten Reifen am Hinterrad. Das verbessert die Spurführung am Vorderrad durch höheren Luftdruck und weniger wandernde Karkassen und die Traktion am Hinterrad. Die Idee ist bei Motorrädern schon lange Standard.
Spezifische E-MTB Laufradsätze sind definitiv sinnvoll und versprechen eine bessere Haltbarkeit bei überschaubarem Mehrgewicht.
Aluminium oder Carbon? Ein Vergleich
Die Frage, ob Aluminium oder Carbon das Maß der Dinge ist, wird oft diskutiert. Bis auf die zugegebenermaßen zähe Beschleunigung führt kein Weg an Alu vorbei. Die Notizen unserer drei Testfahrer sprechen zumindest beim Fahrgefühl bergab eine eindeutige Sprache zugunsten des wesentlich günstigeren, aber auch deutlich schwereren Referenz-Laufradsatzes mit Alu-Felgen. Gutmütig, fehlerverzeihend und gedämpft lauten die Attribute, die das schwerere Alu-Laufrad im Vergleich zur Carbon-Konkurrenz einheimste.
Tatsache allerdings ist, dass die Rennen im Cross-Country nun mal bergauf gewonnen werden. Und hier kommt es auf andere Tugenden an: geringes Gewicht, Steifigkeit, Beschleunigung.
Um uns nicht nur auf die umfangreichen Labordaten zu verlassen, sondern auch Fahreindrücke im Gelände zu sammeln, ging es mit sechs Laufradsätzen und drei Testfahrern auf eine aussagekräftige Testrunde. Ohne die Labordaten in Bezug auf Steifigkeit und Trägheit zu kennen, musste jeder Fahrer seine persönlichen Fahreindrücke notieren und eine Reihenfolge von weich über komfortabel bis steif erstellen.
Die Überraschung: Die gewonnenen Praxiseindrücke decken sich nicht zu 100 Prozent mit den ermittelten Seitensteifigkeitswerten. Zwar wurden die steifsten Laufräder recht gut eingegrenzt, bei den weicheren Modellen gab es jedoch Überraschungen. So sind die als sehr gutmütig empfundenen Alu-Räder tatsächlich sehr seitensteif und die im Labor als weich gemessenen Newmen-Laufräder mit Carbon-Speichen wurden auf dem Trail von keinem Fahrer als schwammig oder unpräzise empfunden.
Die gemessene Seitensteifigkeit spiegelt also nur einen Teil des Fahrgefühls wider. Und auch die vertikale Nachgiebigkeit scheidet als Kerngröße aus. Selbst bei einer Last von 200 Kilo gibt ein Laufrad gerade mal im Ein-Millimeter-Bereich nach. Die Unterschiede untereinander sind vernachlässigbar. Und doch gibt es spürbare Eigenheiten im Fahrgefühl.
Im Gelände scheinen also weitere Faktoren maßgeblichen Einfluss zu haben. So können sich Felgen- und Speichenmaterial auf die Dämpfung und das Schwingungsverhalten auswirken und im Gesamtaufbau ein zum Beispiel gutmütiges oder sogar steifes, unnachgiebiges Verhalten bewirken. Um diesen Effekt abzubilden, fließt auch das Fahrgefühl zu 20 Prozent in die Endnote mit ein. Dennoch bleibt die Seitensteifigkeit ein wichtiges Indiz, das je nach Fahrergewicht nicht zu vernachlässigen ist. Denn was für einen 65-Kilo-Fahrer passt, muss nicht auch für den 95-Kilo-Biker gelten.
Neue Materialien wie der Einsatz von Carbon- oder Textilspeichen sorgen selbst in Verbindung mit breiten Felgen für Rekordgewichte von deutlich unter 1200 Gramm. Das sorgt für eine Top-Beschleunigung. Den größten Einfluss beim Antritt hat aber immer noch der Reifen.
Um der Qualität eines Laufrades auf den Grund zu gehen, setzt BIKE auf umfangreiche Labortests. Ob das Zusammenspiel der gewonnenen Daten passt und damit das Fahrgefühl, zeigt unser Popometer im Praxistest.
Labortests und Fahreindrücke
Ohne die Laborwerte (Steifigkeit, Gewicht, Trägheit) zu kennen, fuhren drei erfahrene Tester alle Laufräder mit Einheitsreifen und identischen Luftdrücken auf einem selektiven Rundkurs. Die gewonnenen Fahreindrücke zum Fahrkomfort, zur Präzision und zum allgemeinen Handling flossen zu 20 Prozent in die Endnote ein. Überraschend: Die Seitensteifigkeit allein schlägt sich nicht immer im Fahreindruck nieder.
Bei dem von BIKE im Newmen-Testlabor durchgeführten Schlagtest trifft ein 7,5 Kilo schwerer, runder Kunststoffzylinder einseitig im 20-Grad-Winkel auf ein Felgenhorn. Es wird jeweils das hintere Laufrad getestet, das an der Nabe fixiert wird. Jeder neue Schlag trifft auf eine intakte Stelle auf der Felge. Die Schlagenergie/-höhe wird ausgehend von 3,09 Joule bis zum Defekt gesteigert.
Welchen extremen Einfluss der Einsatz von wenigen Gramm Carbon mehr hat, zeigt unsere Referenz-Carbon-Felge (Newmen Phase Base), die 93 Gramm mehr als die Light-Version wiegt. Sie hält, genau wie die extrem stabile DT-Felge, fast die fünffache Schlagintensität der Newmen-Light-Felge bis zum Bruch aus.
Für einen explosiven Antritt und effizientes Klettern ist nicht nur ein geringes Gewicht, sondern auch die Verteilung der Masse von entscheidender Bedeutung. Je weiter das Gewicht von der Nabe entfernt ist, desto größer ist der Einfluss auf das Beschleunigungsverhalten.
Auf unserem Prüfstand (Bild 1) können wir die tatsächliche Trägheit eines Laufradsatzes exakt bestimmen. Die beiden leichtesten Laufradsätze von Newmen und Pi Rope bleiben unter 1200 Gramm und kommen mühelos in Schwung. Die Bike Ahead-Laufräder mit breiter Felge lassen sich rund 20 Prozent schlechter beschleunigen. Beim Alu-Referenzsatz sind es 35 Prozent Differenz.
In Kombination mit einem aufgezogenen Reifen relativiert sich der Unterschied zwischen den Laufradsätzen wieder. Durch die weit außen liegende Masse des Reifens (z. B. 715 Gramm XC-Reifen) schmilzt der Abstand zwischen Pi Rope und Bike Ahead auf sieben Prozent.
Um zu überprüfen, wie sich ein Alu-Laufrad und eine schwerere Carbon-Felge schlagen, haben wir zwei Referenz-Laufräder mit in den Test gepackt. Der Newmen-Beskar-Light-Laufradsatz wiegt 1680 Gramm und verfügt über Alu-Felgen, die ebenfalls eine Maulweite von 30 Millimetern besitzen. Im Vergleich zum leichtesten Laufradsatz in diesem Test bringen die Alu-Räder damit mehr als 500 Gramm zusätzlich auf die Waage, kosten dafür aber auch nur 680 Euro.
Im Antritt macht sich die um bis zu 35 Prozent höhere Trägheit deutlich bemerkbar. Bei der Seitensteifigkeit erzielen die Alu-Laufräder den zweithöchsten Wert hinter den Roval-Control-SL-Laufrädern. Das Fahrgefühl zwischen diesen beiden Laufrädern unterscheidet sich dennoch grundlegend.
Beim Crashtest schlagen sich die Alu-Laufräder bestens. Bei Fallhöhe acht, wo bereits vier Carbon-Felgen brechen, gibt es eine gut sichtbare Beule. Bei größeren Fallhöhen nehmen die Größe der Beule und die Verformung des gesamten Felgenbetts zu. Die um 93 Gramm schwerere Carbon-Felge sorgt für eine im Vergleich zur Newmen-Phase-Light-Felge um 20 Prozent höhere Trägheit.
Die Seitensteifigkeit des Laufrades nimmt aufgrund der schweren Felge um 15 Prozent zu. Durch das höhere Gewicht und die raschere Geschwindigkeit der E-Bikes und Pedelecs wird eine deutlich höhere Belastung auf das Laufrad (Vorderrad, Hinterrad für Kettenschaltung und Hinterrad mit Nabenschaltung) ausgeübt. Dies erfordert eine erhöhte Stabilität, damit Sie das Rad dennoch lange und zuverlässig nutzen können.
Empfehlungen für E-Bike Laufräder
- Felgen: Verstärkter Felgenboden, breites Profil, belastbares Material, optimierte Auflageflächen und Austrittswinkel für Speichennippel, verstärkte Felgenhörner und eine höhere Maulweite.
- Speichen: Robuste Speichen sind essenziell.
- Naben: Verstärkte Nabe aus stabilem Material mit Freilaufkörper aus gehärtetem Stahl.
- Lager: Hohe Anzahl an massiven Sperrklinken aus hochfestem Werkzeugstahl.
Da durch den gleichzeitigen Antritt des Fahrers und der Motorkraft des Bikes große Peitschenkräfte beim Einrasten der Sperrlinken entstehen, kann es passieren, dass eine der Klinken nicht erfolgreich greift. Dies kann durch eine höhere Anzahl von Sperrklinken abgefangen werden.
Wenn sich die Achse unter der Spitzenleistung der E-Bikes und dem hohen Drehmoment verbiegt, stehen die Lager nicht gerade und weisen Verkantungen und einen schnelleren Verschleiß auf. Auch der Freilauf und damit Ihre Sicherheit leidet, wenn die Klinken, das Zahnrad und die Zahnscheiben nicht korrekt zueinanderstehen.
Dieser Problematik kann durch einen großen Achsdurchmesser, stärkere Wände und ein stabiles Achsmaterial entgegengewirkt werden. Die größere Traglast, die auf die Lager wirkt, kann durch Vergrößerung oder eine höhere Anzahl an Lagern ausgeglichen werden. Durch das höhere Gewicht der E-Bikes und Pedelecs muss das Laufrad natürlich ein höheres Systemgewicht aufweisen.
Testsieger und Kauftipps (Alu-Laufräder)
- Testsieger: Veltec ETR Extradrei (perfekter Aufbau, niedriges Gewicht, spitzen Wert bei der Trägheitsmessung)
- Kauftipp: Race Face Aeffect R (grundsolider Laufradaufbau, gute Steifigkeitswerte, ordentliches Tempo)
Testsieger und Kauftipps (Carbon-Laufräder)
- Testsieger: Acros Enduro-Carbon-LSR 29" (superleichtes und klasse aufgebautes Paar Carbon Rundlinge, auch für Non-Boost erhältlich)
- Kauftipp: Newmen Advanced SL A.30 (superleichte Sätze, Beschleunigung kann voll punkten)
Laufräder gelten als das beste Tuning fürs MTB. Sie sparen Gewicht und damit Massenträgheit, was das Bike leichter, agiler im Handling und spurtfreudiger macht. Gleichzeitig gehen sie in Sachen Steifigkeit und Langlebigkeit keinerlei Kompromisse ein.
Tatsächlich: Die getesteten Laufräder weisen zumeist attraktive Gewichte auf, die deutlich unter denen eines "08/15-Satzes" in einem 3000-Euro-Fully liegen dürften. Logo, die Carbonis wiegen dabei weniger als die Alu-Modelle: im Schnitt 265 g pro Satz. Wobei die beiden Kohlefaser-Wheels von Acros und Newmen mit unter 1600 g Paargewicht echte Traumwerte erreichen - bei voller Enduro- und hoher Gewichtsfreigabe (Acros nennt gar keine Beschränkung).
Dass auch Alu leichte Laufräder erlaubt, zeigen Newmen und Veltec, deren Sätze auf je rund 1800 g kommen - klasse. Mit den Alu-Rädern von Crankbrothers, Shimano und Spank überbieten drei Sätze jedoch die kritische Zwei-Kilo-Marke.
Je leichter, desto beschleunigungsfreudiger? In der Regel trifft dies zu. Aber auch sehr schwere Laufräder können eine vergleichsweise geringe Massenträgheit aufweisen. Denn es kommt vor allem auf das Gewicht der Felge an, da diese bei der Rotation den längsten Weg zurücklegt. Eine schwere (robuste) Nabe fällt buchstäblich nicht so sehr ins Gewicht.
Windkanaltests und Aerodynamik
Im Laufrad-Test sind alle großen und wichtigen Hersteller vertreten. Um die Unterschiede im Handling und Fahrgefühl bestimmen zu können, haben wir unter einer Vielzahl an Bedingungen getestet. Im Back-to-back-Testing haben wir innerhalb kurzer Zeit alle Laufräder mit gleicher Bereifung, auf gleicher Strecke und mit vergleichbaren Wetterbedingungen getestet. Dabei waren alle Laufräder mit Contis GP5000 S TR in 28C und tubeless ausgestattet.
Im Windkanal zeigt sich, wie schnell die Räder wirklich sind und ob die hochlobenden Marketing-Versprechen der Realität entsprechen. Räder mit geringer Felgentiefe wie Mavic und Lightweight schneiden tendenziell am schlechtesten ab. Laufräder mit gemischten Tiefen liegen knapp darüber. Roval und Reserve setzen an Front und Heck auf verschieden profilierte Felgen mit unterschiedlicher Tiefe.
Eine weitere Überraschung ist die sehr gute Performance der Bontrager Aeolus RSL 51 TLR. Der Laufrad-Testsieger Syncros Capital SL Aero kann auf ganzer Linie überzeugen.
Fazit
Die Anforderungen an E-MTB Laufräder sind aufgrund der höheren Belastungen und des veränderten Fahrverhaltens deutlich höher als bei herkömmlichen Mountainbikes. Hersteller begegnen diesen Anforderungen mit spezifischen Konstruktionen und Materialien, um eine hohe Stabilität und Haltbarkeit zu gewährleisten. Bei der Wahl des richtigen Laufradsatzes sollten E-Biker auf verstärkte Komponenten, ein hohes Systemgewicht und die individuellen Fahrbedürfnisse achten.
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