Kardanantrieb beim Fahrrad: Vorteile und Nachteile

Seit ein paar Jahren gibt es Fahrräder mit Riemenantrieb. Sie fällt meist erst auf, wenn sie abspringt oder quietscht, die Antriebskette am Fahrrad. Oft wird sie dann wieder mühsam auf die Ritzel gehoben und geölt. Danach sind zwar die Hände meist schwarz, aber das Rad läuft wieder einwandfrei - bis zur nächsten Panne. Seit etwa zehn Jahren gibt es eine Alternative zur Fahrradkette mit ihren vielen einzelnen Gliedern: Riemen. Statt einer Kette oder einem Riemen überträgt eine starre Welle die Kraft von der Tretkurbel aufs Hinterrad, ähnlich wie bei einem Motorrad oder Auto mit Hinterradantrieb.

Kettenantrieb

Die meisten Fahrräder, ganz gleich, ob Mountainbike, E-Bike, Rennrad, Trecking- oder Kinderfahrrad, setzen auf Ketten. Ketten sind fast überall verfügbar, je nach Einsatz günstig und lassen sich in der Länge variieren. Dafür müssen lediglich einige Kettenglieder entfernt oder hinzugefügt werden. Damit lässt sich eine Kette in jedem Fahrradrahmen verbauen, selbst wenn die Tretkurbel außerhalb des Rahmens und das hintere Ritzel innerhalb des Rahmens liegen.

Eine gut geschmierte, frische Kette mit einer Kettenschaltung erzielt wegen geringerer Reibungsverluste sogar einen besseren Wirkungsgrad als ein Riemen. Heißt: von der Beinkraft kommt mehr Power am Hinterrad an. Bei Schaltungsketten ermöglichen verschiedene Ritzel (hinten) und Kettenblätter (vorne) eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses.

Je nach Modell halten sich die Anforderungen an die Pflege in Grenzen: Ein, zwei Mal im Jahr ölen und gegebenenfalls nachspannen, fertig. Bei schlechter Pflege und Dauerfahrten bei Regen, Schnee und Matsch kann die Kette jedoch rosten. Sie fängt dann an zu quietschen und kann bei einem oder mehreren steifen Kettengliedern leicht von der Kette springen. Zudem längt sich jede Kette sukzessive und muss daher regelmäßig nachgestellt oder ersetzt werden. Denn während der Bewegung nutzen sich die Verbindungsbolzen ab und das Spiel wird größer. Günstige Ketten kosten ab rund zehn Euro, spezielle Ketten mitunter mehr als 70 Euro. Dazu kommen je nach Rad neue Ritzel und Kettenblätter. Denn die verschleißen ebenfalls mit der Zeit.

Bei ausreichender Pflege und je nach Einsatz, Schalthäufigkeit sowie Antrittsstärke halten Ketten bis zu 10.000 Kilometer. Ambitionierte Radfahrer fahren pro Jahr zwischen 4.000 und 7.000 Kilometer, müssen also spätestens nach zwei Jahren die Kette wechseln.

Riemenantrieb

Leicht, leise, fett- und ölfrei. Ein Riemen als Antrieb bietet einige Vorteile gegenüber der Fahrradkette. Egal ob in Sand, Schnee, Matsch oder Dauerregen. Der Riemen besitzt an der Innenseite aus Nylon gefertigte Zähne. Ölverschmierte Hosenbeine oder Öl auf der Felge oder den Bremsflächen gibt es nicht. An der Tretkurbel befindet sich eine große Riemenscheibe, am Hinterrad eine kleine Riemenscheibe. In der Nabe ist meist eine Nabenschaltung oder Getriebeschaltung verbaut. Die Zähne des Zahnriemens greifen mit den Zähnen der Zahnscheiben ineinander. Bei korrekter Spannung rutscht der Riemen nicht durch.

Ein Riemen kann sich nicht längen, da darin steife Carbonfasern oder Aramid-Fasern integriert sind. Da der Riemenantrieb zudem weniger anfällig gegen Regen und Schmutz ist, hält er bis zu dreimal länger als eine Kette, also bis zu 30.000 Kilometer. Weiterer Vorteil: geringerer Wartungsaufwand. Der Riemen muss nur während einer normalen Wartung auf Spannung überprüft werden. Pannen treten selten auf, und meist auch nur dann, wenn der Riemen seitlich einen Schlag abbekommt.

Aber der Riemen besitzt auch Nachteile gegenüber der Fahrradkette. So lassen sich Riemen in der Regel nicht teilen, sie passen daher nicht an alle Rahmen. Spezielle Räder mit Riemenantrieb setzen auf ein Rahmenschloss, durch das der Riemen eingeführt wird. Zudem müssen Riemenspannung und Riemenflucht exakt eingestellt sein, damit der Riemen nicht durchrutscht und Laufgeräusche produziert. Eine Reparatur unterwegs ist nicht möglich.

Die beim Riemenantrieb eingesetzten Getriebeschaltungen sind schwerer als Kettenschaltungen und verursachen einen größeren Reibungsverlust als ein Kettenantrieb. Daher bieten sich Riemenantriebe eher für Räder mit nur einem Gang an, wie Fixis, Singlespeed, Bahnräder oder BMX-Räder. Oder für elektrische Pedelecs mit einer Übersetzung, bei denen der Elektroantrieb beim Anfahren unterstützt. Aber: Im Alltag auf ihren Treckingrädern oder E-Bikes werden diesen Nachteil nur die wenigsten Radfahrer spüren. Eigene Kraft, Reifendruck, Wind und die richtige Sitzposition sorgen für mehr Widerstand und Leistungsverlust. Auch der Preis von rund 50 Euro für einen Riemen hält sich im Rahmen.

Räder mit Riemen eignen sich ideal für Pendler und Alltagsfahrer, denen es weniger auf Performance ankommt und die dafür Sauberkeit, Laufruhe, Wartungsfreiheit, Langlebigkeit und Robustheit schätzen. Wer sich ein neues Fahrrad sucht, sollte ein Rad mit Riemenantrieb in Erwägung ziehen.

Kardanantrieb

Selten, aber es gibt ihn: Kardanantrieb bei Fahrrädern. Wartung wie Schmieren oder Nachspannen entfällt, dazu hält der Kardantrieb deutlich länger als ein Riemen - nahezu ein Fahrradleben. Lediglich einmal im Jahr soll je nach Hersteller per Schmiernippel die Welle mit Fett versorgt werden. Dafür liegen Gewicht und Preis einer Kardanwelle höher.

Der Antrieb soll ruhiger und mit konstantem Wirkungsgrad von fast 98% laufen, der ohne Wartung über längere Perioden beibehalten wird. Bei der neueren Versionen ist das System auch mittlerweile nicht mehr schwer. Der Antrieb soll ruhiger und mit konstantem Wirkungsgrad von fast 98% laufen, der ohne Wartung über längere Perioden beibehalten bleibt.

Mehrgewicht und Preis machen den Kardanantrieb bei Fahrrädern uninteressant. Demgegenüber steht nur der Vorteil der geringeren Wartung.

Mit einem Kardanantrieb, der sich optisch gut in eine Fahrrad einfügen lässt, bist du auf bescheidene fünf Gänge einer Nabenschaltung angewiesen. Unangenehm bei einem Kardanantrieb, ähnlich wie es früher bei Motorrädern war, ist natürlich auch gewöhnungsbedürftig, ist dieses "harte" Eingreifen des Antriebes beim Losfahren.

Anstelle einer öligen und schmutzigen Kette wird die Tretkraft direkt auf die Hinterachse des Fahrrades übertragen und zwar durch bewegliche Antriebsstangen und nicht sichtbare Zahnradscheiben. Man spürt den sicheren Antrieb beim ersten Tritt in die Pedalen. Ansonsten fährt es wie jedes gewöhnliche Fahrrad. Darüber hinaus bietet der Kardanantrieb einen weiteren Vorteil: Er verringert die Belastung des Fahrers beim Treten des Rades. Dies ist besonders vorteilhaft für Menschen mit schwachem Knie- oder Fußmuskeltonus.

Ähnlich wie bei Autos wird die Antriebsleistung vom Motor (Kurbel) zum Hinterrad über eine Kardanwelle geleitet.

Ein großes Handicap ist aber, daß die Möglichkeit der Anpassung entfällt, es gibt weder Kettenblätter, noch Ritzel, die man variieren könnte.

Der Radfahrer tritt im Drehsinne der Fahrtrichtung, der Kardan dreht dann dazu 90 Grad versetzt und das Hinterrad läuft dann logischerweise wieder in Fahrtrichtung. Daher sind die Übertragungsverluste zu hoch für muskelbetriebene Fahrzeuge.

Also die bereits angesprochenen hohen Reibungsverluste liegen nicht alleine daran, dass die Kraft umgelenkt wird, sondern wie das bei Fahrrädern mit Kardanantrieb allgemein geschieht. Nämlich mittels Kegelzahnräder - es ist technisch einfach nicht machbar, mit Kegelzahnrädern eine saubere Kraftübertragung hinzubekommen.

Die Zähne gleiten nicht nur wie bei normalen Zahnradübertragungen gegeneinander, sondern verdrehen sich gegenseitig noch ein bischen aufgrund der Radii-unterschiede.

Im praktischen Betrieb dürfte sich die erhöhte Reibung im Vergleich mit einer verschmutzten Kette relativieren und für Normalradler nicht feststellbar sein.

Kardanwellen sind auch relativ schwer, denn sie müssen fest und torsionssteif sein.

Die Kegelradgetriebe erfordern, wenn der Wirkungsgrad erträglich sein soll, eine hohe Präzision und Kapselung.

Kegelradgetriebe erfordern außerdem eine steife, sehr präzise Lagerung, die auch hohe Axialkräfte aufnehmen kann.

Kardanantrieb ist zu schwer, zu teuer und vor allem vom Wirkungsgrad ungeeignet für Fahrräder.

Vergleich der Antriebsarten

Hier ist eine Übersichtstabelle, die die wichtigsten Vor- und Nachteile der verschiedenen Antriebsarten zusammenfasst:

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