An fast allen Fahrrädern findet man inzwischen hydraulische Scheibenbremsen. Die modernen Systeme sind ausgereift und verhältnismäßig einfach zu warten. Die Bremsen am Bike müssen zu 100% funktionieren. Ohne Wenn und Aber. Denn deine Gesundheit hängt davon ab.
Eine hydraulische Scheibenbremse an einem Fahrrad ist ein fortschrittliches Bremssystem, das mit Hilfe von Hydraulikdruck ein Fahrrad verlangsamt oder anhält. Sie besteht aus mehreren Komponenten, darunter ein Bremshebel, ein Bremssattel, Bremsbeläge, ein Rotor und Bremsflüssigkeit.
Funktionsweise einer hydraulischen Scheibenbremse
Eigentlich ganz einfach: Das Druckstück am Bremshebel überträgt den Bremsimpuls auf den Geberkolben. Dieser verschließt gleich zu Beginn des Hebelwegs den Ausgleichsbehälter, der immer genügend Bremsflüssigkeit (das ist je nach Hersteller Mineralöl oder DOT-Bremsflüssigkeit) im System sicherstellt. Der Geberkolben wiederum übt durch seine Bewegung Druck auf die Bremsflüssigkeit aus, der durch die Leitung an die Bremszange weitergeleitet wird.
Dort findet der eigentliche Bremsprozess statt: Durch feine Bohrungen wird der Druck auf die Bremskolben gegeben. Diese wiederum pressen die Bremsbeläge auf die Bremsscheibe. Der Kolben wird durch einen quadratisch geformten Ring, den sogenannten Quadring, in der Bremszange gehalten und gedichtet. Bei jeder Bewegung des Kolbens verformt sich der Quadring und zieht sich und den Kolben wieder in seine Ausgangsposition zurück, sobald der Bremsdruck nachlässt. Zeitgleich drückt im Bremsgriff eine Feder den Geberkolben und den Hebel wieder in die Ausgangsposition zurück.
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.
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.
Um zu verhindern, dass die Bremsbeläge deswegen dauern 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.
Die wichtigsten Bauteile der Scheibenbremse
- Bremsscheibe: Kleine Scheiben mit 160 Millimetern Durchmesser kommen mittlerweile fast nur noch am Hinterbau von Racehardtails zum Einsatz. Mit Durchmessern von 180 Millimetern ist der Durchschnitts-Biker gut bedient. Gravity-Fans wählen für mehr Reserven auf Abfahrten 200 Millimeter Durchmesser oder mehr. Auch das Material und die Dicke der Scheibe haben Einfluss auf die Bremskraft. Zweiteilige Modelle wie die Icetech von Shimano leiten mit Alu-Bauteilen die Hitze besser ab.
- Bremssattel: Im Bremssattel sitzen die Bremskolben, die von beiden Seiten Druck auf die Bremsbeläge und die Scheibe ausüben. Mittlerweile haben sich Vier-Kolben-Systeme durchgesetzt. Sie arbeiten materialschonender, verteilen den Druck auf eine größere Fläche und erzeugen im Grenzbereich meist höhere Bremskräfte. Auch die Standfestigkeit der Bremse gegen Überhitzung ist bei Vier-Kolben-Modellen in der Regel höher. Die Bremsflüssigkeit dient als Medium, um den Druck vom Geberkolben am Bremshebel auf den Nehmerkolben am Bremssattel (Bremszange) zu übertragen.
- Bremsbeläge: Reibung erzeugt Hitze. Deshalb bestehen Bremsbeläge aus temperaturstabilen Materialien. Bei organischen Belägen kommen spezielle Kunstharzmischungen zum Einsatz. Gesinterte Bremsbeläge bestehen aus Metall. Je höher der Reibwert der Beläge, desto kraftvoller packen sie zu. Manche Nachrüstbeläge können die Leistung der Bremsanlage verbessern.
- Bremsgriffe: Mit dem Bremsgriff lässt sich die Bremskraft modulieren und mehr oder weniger fein dosieren. Der Griff übersetzt die Fingerkraft zunächst mechanisch über den Hebelarm des Griffs und dann hydraulisch: Im Inneren sitzt die Hochdruckpumpe, ein kleiner Geberkolben, der den Bremsdruck erzeugt und via Druckleitung zum Bremssattel schickt. Im Griff integriert ist ein kleiner Behälter mit einem Ausgleichsvolumen, das Bremsflüssigkeit freigibt, wenn sich die Beläge abschleifen und die Kolben weiter ausfahren.
Wartung und Pflege
Wer viel und gerne Fahrrad fährt, sollte das Rad auch regelmäßig reinigen. Im Zuge eines solchen Waschgangs kannst du die Scheibenbremsen im Prinzip ohne besondere Behandlung einbeziehen. Die Bauteile vertragen Wasser und Fahrradreiniger problemlos.
Scheibenbremsen richtig reinigen
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!!
Bremsbeläge prüfen und wechseln
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!
Wenn die Beläge dünner werden, empfehlen wir, sie zur Sichtprüfung auszubauen. Dazu zunächst das Laufrad ausbauen. Als erstes sollten die Beläge in ihre maximale Ausgangsposition zurück gedrückt werden. Dazu mit einem flachen und stumpfen Hebel zwischen die Beläge fahren und diese mit sanfter Gewalt auseinander drücken. Es eignet sich zum Beispiel ein dünner Reifenheber (Ein scharfkantiger Schraubendreher kann die Beläge beschädigen!). Das Zurückdrücken der Kolben ist auch nötig, damit bei Bedarf neue Beläge im Sattel genügend Platz finden.
Zur Entnahme musst du noch den Sicherungsbolzen oben auf dem Sattel entfernen (i. d. R. Innensechskant-Schraube). Der Bolzen ist mit einem kleinen Sprengring gegen selbstständiges Lösen gesichert, der sich mit Hilfe einer Spitzzange oder von Hand abziehen lässt.
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.
Scheibenbremsen - Geräusche ermitteln und beseitigen
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.
Häufige Ursachen für Geräusche
- Quietschen bei Nässe: Leider ist es ein recht häufiges Phänomen, dass Scheibenbremsen während einer Regenfahrt plötzlich zu quietschen anfangen. Die Geräusche verschwinden, sobald alles wieder trocken ist.
- Welche Beläge sind montiert?: 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.
- Sind die Beläge verschlissen?: 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!
- Ist die Oberfläche der Beläge verglast?: 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.
- Alle Schraubverbindungen fest?: 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!
- Sitzt der Bremssattel mittig über der Scheibe?: Schleift die Bremse einseitig, kann dies Geräusche verursachen.
- Fahren alle Kolben gleichmäßig und leichtgängig aus?: In diesem Fall müssen die Kolben wieder gängig gemacht werden.
Trouble-Shooting Bremse
Die Bremse quietscht oder zieht nicht mehr richtig? Keine Panik, oft lassen sich die Ursachen mit ein paar Handgriffen beseitigen. Die besten Tipps für mehr Brems-Power.
- Quietschende Bremse
- Problem: Beim Ziehen am Bremshebel quietscht die Bremse nervtötend.
- Lösung: Grund dafür sind meist verunreinigte Bremsbeläge. Weitere Begleiterscheinung ist meist eine schlechtere Bremsleistung. Bei kleineren Verunreinigungen hilft es, die Bremse neu einzubremsen oder die Beläge mit feinem Sandpapier abzuschleifen. Hinterher beseitigt man Staub und Schmutzreste mit einem speziellen Bremsenreiniger. Am besten damit auch gleich noch die Bremsscheibe säubern.
- Wechsel Bremsflüssigkeit
- Problem: Mit neuer Bremsflüssigkeit funktioniert die Bremse schlechter als zuvor.
- Lösung: Vorsicht! Falsche Bremsflüssigkeit zerstört die Dichtungen der Bremse. Manche Bremsen arbeiten mit Mineralöl. Vorteil: längere Wartungsintervalle. Bei anderen Bremsenmodellen kommt DOT-Bremsflüssigkeit zum Einsatz. Sie muss im Schnitt einmal jährlich erneuert werden. DOT und Mineralöl unterscheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften. Unbedingt vor dem Wechsel die erforderliche Bremsflüssigkeit checken.
- Druckpunkt
- Problem: Die Bremsen greifen erst, wenn der Bremshebel bis zum Lenker durchgezogen ist.
- Lösung: Ein später oder schwammiger Druckpunkt kann mehrere Gründe haben:
- Die Bremsbeläge sind verschlissen. Dann reicht das Öl im hydraulischen Behälter nicht mehr aus, um genügend Druck im System zu erzeugen. Sind die Beläge bis zur Verschleißmarkierung auf der Trägerplatte runtergebremst, hilft nur noch ein Belagswechsel.
- Die Weite der Bremshebel ist zu eng eingestellt. In diesem Fall die Griffweite mit der Einstellschraube vergrößern.
- Luft im System der Bremse. Um die Bremse zu entlüften, sind Spezialwerkzeuge nötig. Da die Bremse ein sicherheitsrelevantes Bauteil ist, raten wir, das Entlüften im Bikeshop vornehmen zu lassen.
- Bremsgriff einstellen
- Problem: Falsch montierte Bremshebel verringern die Bremsleistung und schmälern den Komfort beim Fahren.
- Lösung: Oft sitzen die Bremsen zu weit außen. Die Befestigungsschraube lockern und die Hebel so weit nach innen am Lenker schieben, bis man den äußeren Teil des Hebels mit dem Zeigefinger greift. So hat man einen besseren Hebel, kann kraftvoller und dosierter bremsen. Die Neigung der Bremse so einstellen, dass Arm und Hand in etwa eine Achse bilden und kein übermäßiger Druck das Handgelenk belastet. Die Griffweite mit der Rändelschraube an der Bremse in etwa so einstellen, dass am Druckpunkt der Bremshebel parallel zum Lenker steht.
- Schleifende Bremse
- Problem: Ohne am Bremshebel zu ziehen, schleifen die Bremsbeläge leicht an der Scheibe. Unregelmäßige Schleifgeräusche an der Bremse können an einer verbogenen Bremsscheibe liegen.
- Lösung: Durch Überhitzung oder Schäden beim Transport kann die Bremsscheibe verbiegen. Mit einem speziellen Richtwerkzeug, in das der Rand der Scheibe eingeklemmt wird, lässt sich diese wieder gerade ausrichten. Achtung, dabei die Scheibe nicht mit fettigen oder öligen Fingern berühren. Richten Sie dann den Bremssattel neu aus.
Hydraulische vs. Mechanische Scheibenbremsen
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.
Bei der Bremskraft sind Hydraulik-Bremsen den mechanischen Varianten also überlegen. Aus diesem Grund gibt es bei Mountainbikes an ihnen quasi keinen Weg vorbei.
Alternativen zu hydraulischen Scheibenbremsen
Neben den klassischen mechanischen Felgenbremsen wie der V-Felgenbremse (V-Brake) und der Cantilever-Bremse kommen immer mehr hydraulische Bremssysteme auf. Hydraulische Felgenbremsen entfalten also eine stärkere und damit sicherere Bremswirkung als mechanische. Außerdem muss man bei ihnen die Seilzüge nicht regelmäßig austauschen. Dieser Bremsentyp befindet sich eindeutig auf dem Vormarsch.
Als Bremsentyp werden Scheibenbremsen zu Recht immer häufiger eingesetzt. Ihre starke Bremskraft bei allen Bedingungen stellt dabei das ausschlaggebende Argument für das System mit Bremsscheibe dar.
ABS-Systeme für Fahrräder
Aufbauend auf seine Vorreiter-Stellung im Motorrad-Bereich hat Bosch das erste ABS, das für Fahrräder in Serie ging, entwickelt. Ziel: Das ABS soll ein Blockieren des Vorderrads und damit den drohenden Abgang über den Lenker verhindern. Das gleiche Ziel verfolgt eine ebenfalls zum Einsatz kommende Abheberegelung am Hinterrad.
Das Antiblockiersystem von Bosch verhindert vor allem bei ungeübten und unsicheren Fahrern Stürze und trägt damit sehr zur Sicherheit bei. Zum Einsatz kommt es vor allem an Trekking- und Cityrädern. Auf Asphalt und auch auf losem Untergrund hilft es zuverlässig aus Gefahrensituationen heraus und kann Überschläge effizient verhindern.
Das italienische Unternehmen Blubrake hat ein Antiblockiersystem für E-Bikes entwickelt, das vollständig in den Rahmen integriert und damit eine wahre Innovation ist. Da beim System von Bosch die Kontrolleinheit etwas unschön und klobig vom Lenker hängt, bringt die Integration des ABS in das Oberrohr optisch viele Vorteile. Darüber hinaus ist das Blubrake-ABS mit allen Hydraulikbremsen und Elektrosystemen auf dem Fahrradmarkt kompatibel.
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