Eine hydraulische Scheibenbremse an einem Fahrrad ist ein fortschrittliches Bremssystem, das mit Hilfe von Hydraulikdruck ein Fahrrad verlangsamt oder anhält.
Bestandteile einer hydraulischen Scheibenbremse
Sie besteht aus mehreren Komponenten, darunter:
- Bremshebel
- Bremssattel
- Bremsbeläge
- Rotor
- Bremsflüssigkeit
Der Bremshebel ist der Teil, den der Radfahrer betätigt, um die Bremsen zu aktivieren. Wenn Du den Hebel betätigst, sendet er ein Signal an den Bremssattel, der am Rahmen des Fahrrads befestigt ist. Der Bremssattel ist mit dem Rotor verbunden, einer kreisförmigen Scheibe, die am Rad befestigt ist. Die Bremsbeläge, die aus einem Material wie Metall oder Keramik bestehen, drücken gegen die Bremsscheibe, wenn der Hebel gezogen ist. Die Bremsbeläge werden vom Bremssattel gehalten und sind über eine Hydraulikleitung, die Bremsflüssigkeit enthält, mit dem Hebel verbunden.
Dadurch erhöht sich der Druck im Bremssattel, was wiederum dazu führt, dass die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe drücken.
Funktionsweise einer hydraulischen Scheibenbremse
Der große Vorteil hydraulischer Scheibenbremsen gegenüber mechanischen Scheibenbremsen oder etwa Felgenbremsen wie V-Brakes ist ihre verlustfreie Kraftübertragung. Das Grundprinzip beruht darauf, dass Öl nicht komprimierbar ist. Das bedeutet, die gleiche Menge Öl nimmt immer die gleiche Menge Platz ein, selbst unter der Einwirkung von Druck. Luft z.B. hingegen ist komprimierbar, weswegen die Übertragung von Kräften ungenau ist.
Der Bremsgriff bei hydraulischen Scheibenbremsen ist mit einem Geberzylinder ausgestattet. Betätigt man den Bremshebel, so fährt der Kolben aus und drückt quasi das Öl Richtung Bremse. Die hydraulische Bremsleitung leitet diesen Druck an den Nehmerzylinder im Bremssattel weiter. Der Geberkolben gibt also den von der Handkraft des Fahrers aufgebauten Druck an den Nehmerkolben, in der eigentlichen Bremsanlage, verlustfrei weiter. Die Bremskolben im Bremssattel fahren somit heraus und pressen den Bremsbelag, welcher vor ihnen platziert ist, an die Bremsscheibe heran.
Durch den beidseitigen Druck auf die Bremsscheibe entsteht Reibung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe. Aufgrund dieser Reibungsverluste verlangsamt sich die Bremsscheibe und somit auch das Rad selbst, da die Scheibe an der Radnabe fixiert ist. Damit die Kolben im Bremssattel sich nach der Bremsung wieder sauber und schnell lösen, befindet sich im Bremssattel eine Gummidichtung und zwischen den Belägen meist eine Art „Spange“.
Die Gummidichtung sorgt dafür, dass nach dem Druckabfall der Kolben automatisch wieder zurückgezogen wird, in Richtung der Ruhestellung. Täte er dies nicht, würden die Kolben dauernd die Bremsbeläge an die Scheibe drücken und somit die Beläge schleifen. Die Spange oder Feder zwischen den Bremsbelägen unterstützt die Rückwärtsbewegung nach dem Bremsvorgang.
Zwar ist Öl nicht komprimierbar, allerdings verändert sich das Volumen bei der Einwirkung von Wärme. Um zu verhindern, dass die Bremsbeläge deswegen dauernd an der Bremsscheibe schleifen, oder das Rad sogar ganz blockieren, wird heute bei den meisten System auf einen Ausgleichsbehälter am Bremshebel gesetzt. Dieser kann temporär „überschüssiges“ Öl aufnehmen, sodass sich die Bremse auch bei Erwärmung etwa durch lange Bremsvorgänge gleich verhält.
Wie angesprochen basiert das Prinzip der hydraulischen Bremse auf der Inkompressibilität von Öl. Dringt allerdings komprimierbare Luft in das System ein, so funktioniert die Bremse nicht mehr richtig und die Bremskraft „wandert“. Das bedeutet, eine eindeutig voraussagbare Bremswirkung ist nicht mehr gegeben. Bemerkbar macht sich dieses Phänomen etwa dadurch, dass der Hebel fast bis zum Griff gezogen werden kann, ohne dass eine Bremswirkung eintritt. Abhilfe schafft in einem solchen Fall nur das „entlüften“ der Bremse.
Vorteile hydraulischer Scheibenbremsen
- Starke Bremsleistung
- Bessere Kontrolle über die Geschwindigkeit
- Gute Dosierbarkeit
- Hohe Bremskräfte
- Weitgehend wartungsfrei
Hydraulische Scheibenbremsen bieten nicht nur eine starke Bremsleistung, sondern auch eine bessere Kontrolle über die Geschwindigkeit des Fahrrads. Die Hydraulikleitung gibt dem Fahrer mehr Kontrolle über den Druck, der auf die Bremsbeläge ausübt, so dass er wählen kann, wie viel Druck er benötigt, um das Fahrrad zu verlangsamen oder zu stoppen.
Auch wenn die flüssigkeitsgefüllten hydraulischen Bremsen am Fahrrad zunächst technisch aufwendiger anmuten, so sind sie doch weitgehend wartungsfrei - das enthaltene Öl ist dauerhaft und zieht, anders als die Bremsflüssigkeit im Auto, kaum Feuchtigkeit an. Ein regelmäßiger Wechsel ist deshalb nicht nötig.
Wartung hydraulischer Bremsen
Dennoch wird nach einigen Jahren der Nutzung meist eine Wartung fällig - das liegt meist an kaum vermeidbaren, minimalen Undichtigkeiten. Auch wenn das System beschädigt wird, ist eine neue Befüllung mit Hydrauliköl fällig.
Bei abnehmender Bremswirkung wird man zunächst die Nachstellschraube am Bremshebel justieren - diese ist vor allem zum Ausgleich der kleiner werdenden Belagstärke bei Verschleiß der Bremsklötze gedacht. Die Einstellung ist korrekt, wenn die Bremse bereits bei geringer Betätigung anspricht und die volle Bremsleistung vor Nutzung des kompletten Hebelwegs erreicht wird.
Ist ein weiteres Nachstellen nicht mehr möglich, sollten Sie zunächst die Belagstärke kontrollieren und die Bremsklötze bei Bedarf wechseln. Tritt das Problem auch mit neuen Belägen auf, sollte das Leitungssystem der Bremse wie in der Bildergalerie gezeigt entlüftet werden. Damit eventuell im Leitungssystem enthaltene Luft austreten kann, wird neue Flüssigkeit von unten nach oben in das Leitungssystem eingefüllt. Als Einlassöffnung wird die Verschluss-Schraube am rechten Bremszylinder genutzt, sie ist unter einer Schutztülle verborgen.
Entlüften der hydraulischen Bremse
Damit das Hydrauliköl ungehindert durch das Leitungssystem geleitet werden kann, muss in der am Griff befestigten Spritze die entweichende Luft entweichen können. Dazu ziehen Sie den Kolben möglichst weit auf und bohren - soweit nicht schon vorhanden - ein kleines Loch etwas oberhalb der maximalen Skalenangabe in den Zylinder. Wird der Kolben später bei gefüllter Spritze vor das Loch geschoben, wird ein unkontrolliertes Entweichen der Flüssigkeit sicher verhindert.
Pressen Sie solange frisches Hydrauliköl in das Leitungssystem, bis keine Luftblasen mehr in die oben am Griff befestigte Spritze austreten. Pumpen Sie während des Füllvorgangs immer wieder mit dem Bremsgriff verbliebene Luft aus dem System. Zuletzt Nachstellschraube wieder justieren.
Wichtig: Benutzen Sie keine Bremsflüssigkeit! Das Hydrauliköl in Fahrradbremsen muss übrigens nicht regelmäßig gewechselt werden, da es sehr alterungsbeständig ist. Bei Undichtigkeit oder nachlassender Bremswirkung ist ein Wechsel oder eine Ergänzung der Flüssigkeit jedoch nötig.
Reinigung der Scheibenbremsen
Im Zuge eines solchen Waschgangs kannst du die Scheibenbremsen im Prinzip ohne besondere Behandlung einbeziehen. Die Bauteile vertragen Wasser und Fahrradreiniger problemlos. Bei stärkerer Verschmutzung solltest du mit Bremsenreiniger (Spray) arbeiten, der speziell den typischen, aggressiven Bremsstaub lösen kann. Wir empfehlen, den Reiniger dosiert einzusetzen, oder ihn mit einem benetzten Tuch aufzutragen. Zum Beispiel zum Säubern der Scheiben. Das kann im Übrigen auch zur Bekämpfung von Quietschgeräuschen hilfreich sein.
Achtung: Niemals Öl oder ölhaltige Substanzen auf die Beläge bringen!!
Check und Austausch der Bremsbeläge
Je nach Fahr-Intensität solltest du etwa alle zwei bis drei Wochen einen Blick auf die Beläge werfen. Nach Schlechtwetter-Einsätzen jedoch gezielt und öfter! Das kannst du bei relativ neuen Belägen mit Hilfe einer Taschenlampe von oben durch den Schlitz im Sattel erledigen. Wenn die Beläge dünner werden, empfehlen wir, sie zur Sichtprüfung auszubauen.
Erst nachdem neue Bremsbeläge nach folgendem Prozedere eingebremst wurden, können sie ihre volle Bremsleistung entfalten: Das Fahrrad etwa 20 bis 30 Mal hintereinander auf rund 30 km/h beschleunigen und anschließend kraftvoll bis zum Stillstand abbremsen.
Geräusche bei Scheibenbremsen
Nichts ist schlimmer, als eine quietschende Scheibenbremse. In einzelnen Fällen kann dieses Bremsgeräusch unerträgliche Lautstärken erreichen. Aber auch weniger laute Geräusche wie kratzen, schleifen oder rubbeln können nerven. Umso mehr, wenn der Krach mit einer verringerten Bremsleistung einher geht. Grund genug, die Probleme aufzuspüren und zu beseitigen.
Leider ist es ein recht häufiges Phänomen, dass Scheibenbremsen während einer Regenfahrt plötzlich zu quietschen anfangen. Die Geräusche verschwinden, sobald alles wieder trocken ist. Warum das passiert, ist nicht wirklich zu klären. Aber unserer Erfahrung nach kannst du kaum etwas dagegen tun. Manchmal verschwindet das „Nassquietschen“ auch auf längeren Abfahrten wieder, wenn die Bremsscheiben heiß werden.
Material der Bremsbeläge
Es gibt hauptsächlich zwei verschiedene Arten von Material, das für Bremsbeläge zum Einsatz kommt:
- Organische Beläge aus verpressten Fasern organischer Stoffe.
- Beläge aus Sintermetall, also verschiedenen Metallgranulaten.
Unser Tipp: Wer sich häufig über Bremsgeräusche ärgert, sollte unbedingt organische Beläge verwenden. Diese verschleißen zwar etwas schneller als Sinterbeläge, neigen aber weniger zu Geräuschentwicklungen. Außerdem lassen sich Bremsen mit organischen Belägen besser dosieren.
Auch abgefahrene Beläge können Geräusche verursachen. Dabei handelt es sich meist um ein metallisches Schleifen, verursacht durch die Spreizklammer zwischen den Belägen, die bei zunehmend dünner Bremsfläche an der Scheibe kratzt. Oder die Beläge sind bereits komplett abgenutzt, so dass das Trägermetall auf der Scheibe schleift. So oder so müssen derart abgenutzte Bremsbeläge unverzüglich ausgetauscht werden!
Verglaste Bremsbeläge
Besonders auf langen Abfahrten werden die Bremsen sehr heiß. Durch die hohen Temperaturen kann sich mit der Zeit eine harte, glänzende Schicht auf den Bremsbelägen bilden. Man spricht dann von verglasten Belägen. Das äußert sich mit nachlassender Bremswirkung und erhöhter Geräuschentwicklung. Bei rechtzeitiger Behandlung kannst du die Beläge retten und weiter verwenden. Dazu die Beläge ausbauen und so oft über einen ausgelegten Bogen Schleifpapier ziehen, bis die Bremsfläche wieder matt aussieht. Achte darauf, dass du den Belag nicht schräg anschleifst. Die Oberfläche muss parallel zur Trägerplatte stehen.
Überprüfung der Schraubverbindungen
Eine Ursache für Geräusche ist, dass ein oder mehrere Teile in Schwingung geraten und hochfrequent vibrieren. Das kann ein Bauteil selbst sein oder eine (lose) Verbindung zwischen zwei Bauteilen. Im ersten Fall kann man nicht wirklich etwas tun. Du kannst jedoch prüfen, ob alle Schraubverbindungen an den Bauteilen der Bremsanlage fest geschlossen sind: Das sind zum einen die Befestigungsschrauben der Sättel an Rahmen und Federgabel. Zum anderen die Befestigungsschrauben der Bremsscheiben an den Naben. Bitte hier mit Gefühl vorgehen und einen Drehmomentschlüssel verwenden!
Ausrichtung des Bremssattels
Die Bremsscheibe muss bei geöffneter Bremse mittig zwischen den Bremsbelägen rotieren, ohne diese zu berühren. Bei einer gut eingestellten Bremse ist der Spalt links und rechts minimal. Schleift die Bremse einseitig, kann dies Geräusche verursachen. Heute sitzen nahezu alle Laufräder mit Hilfe von Steckachsen in Rahmen und Gabel. Das heißt, die Position der Scheibe ist bei jeder Laufrad-Montage präzise definiert und somit identisch. In der Regel muss man also den Sattel nur einmal korrekt ausrichten.
Zwei Methoden führen zum Erfolg. Die einfachere geht so: Den Bremssattel an den beiden Inbusschrauben lockern, so dass er sich leicht von Hand seitlich bewegen lässt. Nun die Bremse am Hebel fest anziehen. Dadurch klammert sich der Sattel an die Scheibe und richtet sich automatisch aus. Nun bei weiterhin gezogener Bremse die beiden Schrauben wieder fest anziehen (Drehmomentschlüssel!). Nach Loslassen des Hebels sollte die Scheibe mittig zwischen den Belägen stehen und frei rotieren.
Gängigkeit der Kolben
Nach längerer Nutzung und vielen Schlechtwetterfahrten kann es sein, dass die Kolben verschmutzt sind und nicht mehr gleichmäßig ausfahren. Oder dass sich einer der Beläge nach dem Bremsvorgang nicht mehr von der Scheibe zurückzieht. Auch das kann dann Schleifgeräusche verursachen. In diesem Fall müssen die Kolben wieder gängig gemacht werden. Dazu das Rad ausbauen, die Beläge (und Kolben) zurück drücken und anschließend entnehmen (siehe Schritt eins: Beläge checken).
Als erstes den Innenbereich des Sattels und die Druckfläche der Kolben mit Bremsenreiniger säubern. Nun ist wieder Fingerspitzengefühl gefragt, denn mit einem sachten Zug am Bremshebel müssen die Kolben ein kleines bisschen ausgefahren werden. Bitte hier extrem vorsichtig sein und die Kolben höchstens einen Millimeter weit ausfahren! Jetzt kannst du die Gleitflächen mit etwas Bremsenreiniger benetzen. Zur Schmierung kannst anschließend einen Tropfen Hydrauliköl mit einer Spritze aufbringen. Achtung! Es darf kein Öl auf die Bremsbeläge gelangen! Zum Zurückdrücken der Kolben die Beläge wieder einsetzen! Niemals auf die Kolben direkt drücken.
Vergleich: Felgenbremsen vs. Scheibenbremsen
Felgenbremsen und Scheibenbremsen sind unterschiedliche Brems-Typen, die zwar jeweils eine gute Bremswirkung aufweisen, aber trotzdem ihre Stärken und Schwächen haben.
| Merkmal | Felgenbremsen | Scheibenbremsen |
|---|---|---|
| Bremsleistung bei Nässe | Geringer | Höher |
| Wartung | Einfacher | Aufwendiger |
| Kosten | Günstiger | Teurer |
| Gewicht | Leichter | Schwerer |
Insgesamt geht der Trend ohnehin weg von der Felgenbremse hin zur Scheibenbremse. Das Interesse an Scheibenbremsen ist vor allem bei neuen Fahrrädern sehr hoch.
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