Du stehst vor der Frage: System-Laufradsatz oder Laufrad selber bauen? Wenn Du Dein individuelles Laufrad baust, kannst Du es ganz auf Deine Bedürfnisse abstimmen. Der Aufwand ist allerdings größer.
Grundlagen des Laufradbaus
Ein Laufrad besteht von innen nach außen aus einer Nabe, einer Anzahl Speichen mit Speichennippeln und einer Felge. Wie sorgfältig diese Bauteile ausgesucht und miteinander kombiniert werden, entscheidet über die Lebensdauer des Rads.
Heute gibt es eine Menge guter fertiger Laufräder oder Systemlaufräder zu kaufen, weshalb nicht mehr jeder Laden automatisch selbst welche baut. Systemlaufräder gibt es in leicht, steif, robust oder preiswert. Sie zeichnet allerdings oft die Verwendung herstellergebundener Bauteile aus. Man ist dann bei einem Defekt auf das konkrete Bauteil angewiesen. Hier muss ein Laufrad für viele Menschen gut passen.
Speichen: Anzahl und Muster
Bei der Belastung, also beim Fahren, arbeitet das Laufrad. Das Gewicht von Mensch und Fahrrad hängt an der Nabe, die wiederum an dem oberen Teil der Felge hängt. Die unteren Speichen sind dabei „entspannt“. Das Laufrad arbeitet also permanent.
Was direkt auffällt: Es gibt Laufräder mit verschiedenen Anzahlen von Speichen. Weit verbreitet sind 24, 28, 32 und 36 Stück. Heutzutage sind, abgesehen von Systemlaufrädern, 32 Speichen am üblichsten. Die Menge muss dabei nicht zwangsläufig etwas über Stabilität und Gewicht aussagen, kann aber ein Indiz sein.
Die Anzahl ist immer durch vier teilbar, denn es gibt auf beiden Seiten der Nabe innen und außen liegende Speichen - macht vier Arten. Wichtig ist, dass die Anzahl der Speichenlöcher an Nabe und Felge übereinstimmen. Am Mountainbike sind Speichen fast immer dreifach gekreuzt, das heißt, jede Speiche kreuzt drei entgegenlaufende Speichen zwischen Nabe und Felge. Das ergibt die beste Balance aus Stabilität und Elastizität. Andere Muster wie Zweifachkreuzungen sind möglich.
Materialien
Bei Naben und Speichen ist sich die Fahrradindustrie nahezu einig: Nabenkörper werden aus Aluminium und Speichen aus Stahl hergestellt. Es gibt vereinzelt auch Speichen aus Aluminium, Titan, Carbon oder Textilfasern, oder Naben mit Carbonteilen; aber am großen Markt spielen sie kaum eine Rolle.
Felgen hingegen waren früher oft aus Stahl, werden mittlerweile meist aus Aluminium und immer öfter aus Carbon hergestellt. Alu-Felgen sind dabei günstiger und Carbonfelgen präzise nach der gewünschten Steifigkeit oder Flexibilität konstruierbar. Aluminium lässt sich zudem farbig eloxieren und macht so individuellen Gestaltungsspielraum bei Laufrädern möglich.
Viel individueller Gestaltungsspielraum: Felgen aus Aluminium können farbig eloxiert werden und verleihen Deinem Bike einen individuellen Charakter.
Speichen und ihre Bauweisen
Die Speiche ist ein Draht aus Stahl; ihre Anzahl und Vorspannung ergeben die Stabilität des Laufrads. Herkömmliche Speichen sind J-förmig, haben also ein gebogenes Ende mit flachem Speichenkopf, das durch ein Loch im Flansch der Nabe gefädelt wird. Das andere Ende der Speiche ist mit einem Gewinde versehen, auf das der Nippel aufgeschraubt wird. Die Speiche ist quasi eine Schraube und der Nippel eine Mutter.
Naben ohne klassischen Flansch benötigen sogenannte Straightpull-Speichen, die einer Schraube noch ähnlicher sind, weil sie keinen Bogen aufweisen und gerade in den Speichensitz der Nabe eingefädelt werden. Das Zentrieren von Straightpull-Speichen ist schwieriger, da man sie vor dem Mitdrehen schützen muss.
Die Qualitäts-, Preis- und Gewichtsunterschiede von Speichen finden sich in ihrer Form und Stärke. Üblicherweise sind Fahrradspeichen am Kopf und am Gewinde 2 Millimeter stark. Man spricht von Glattspeichen, wenn sie durchgängig von derselben Stärke sind (z. B. DT Swiss Champion oder Sapim Leader.
Bei sogenannten Eindickendspeichen (z. B. DT Swiss Alpine III) wird der Speichenbogen verstärkt. Bei Sportlaufrädern werden meist sogenannte Doppeldickendspeichen verwendet, die im langen, graden Teil schlanker werden, wie etwa bei der DT Swiss Competition und der Sapim Race (beide 2,0-1,8-2,0 mm) oder der DT Swiss Revolution (2,0-1,5-2,0 mm).
Während die bisher genannten Speichen einen runden Querschnitt haben, gibt es auch sogenannte Messerspeichen mit ovalem Querschnitt (z. B. Sapim CX-Ray). Sie weisen ab 35/40 km/h bessere Aerodynamik auf und sind durch die Bearbeitung ein wenig dauerhaltbarer.
Speichennippel
Der Nippel hat innen ein Gewinde und wird auf die Speiche geschraubt. Dafür wird er von außen durch die Felge auf die Speiche gesteckt und mit dem Kopf gegen den Felgenboden verschraubt. Zur leichteren Montage haben die meisten Nippel einen Schlitz im Kopf, manche Nippelköpfe sind auch mit einem Sechskant versehen oder haben die Form eines Innensechsrund-Schlüssels, auch Torx genannt.
Der Vierkant, an dem man den Speichenschlüssel ansetzt, hat standardmäßig das Maß 3,23 Millimeter - alte Laufräder können andere Maße aufweisen. Ein passender Nippelspanner, auch Speichenschlüssel genannt, verhindert unnötigen Verschleiß am Nippel.
Nippel gibt es aus Messing und aus Aluminium. Während Alu-Nippel zwei Drittel leichter sind als Messingnippel, sind letztere korrosionsresistenter, empfehlen sich also für Ganzjahres-Stadträder oder Wintertrainingsmaschinen. Es gibt Nippel außerdem in verschiedenen Längen. Am häufigsten werden 12-Millimeter-Nippel verwendet. Längere Nippel (14, 16 mm) bieten theoretisch mehr Gewindegänge zum Halt oder Ausgleich bei kürzeren Speichen.
Manche Felgen haben einen sehr starken Felgenboden, andere benötigen Unterlegscheiben, wie etwa die Felgen von Newmen. Auch dann sind längere Nippel ratsam.
Naben: mittig und doch meist asymmetrisch
Die Nabe sitzt im Zentrum des Rads, nimmt die Speichenköpfe auf und leistet die eigentliche Dreharbeit. Bei herkömmlichen Naben sitzen die Speichen in den Flanschen der Nabe, das sind die beiden tellerförmigen höchsten Stellen. Bei Straightpull-Systemen bildet der Flansch keinen Teller und hat einen deutlich kleineren Durchmesser.
Die beiden Flansche einer Nabe können den gleichen oder unterschiedliche Durchmesser haben. Der Abstand der Flansche zueinander bestimmt (neben dem Felgendurchmesser ERD, siehe unten) den Speichenwinkel. Je flacher der Speichenwinkel, desto stabiler wird das Laufrad, weshalb Naben in den letzten Jahren breiter wurden (vergleiche auch unseren Artikel zum Boost-Standard).
Vorderradnaben für Felgenbremsen sind symmetrisch; bei Scheibenbremsnaben braucht die Bremsscheibe linksseitig Platz, weshalb der linke Flansch eingerückt wird. Hinterradnaben sind viel öfter asymmetrisch, da sie antriebsseitig der Kassette Platz machen müssen. Symmetrische Hinterradnaben finden sich an Singlespeed- oder Bahnrädern.
Als Folge all dessen brauchst Du mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit am Hinterrad rechts und links unterschiedlich lange Speichen, damit die Felge am Ende mittig im Rahmen sitzt. Der Unterschied kann allerdings von asymmetrischen Felgen oder ungleichen Nabenflanschen verringert oder ausgeglichen werden. Am Vorderrad kann die Abweichung so geringfügig sein, dass beidseits die gleichen Speichen passen.
Beim Selbstausmessen der Naben ermittelst Du diese Werte: Einbaubreite, Flanschabstand, Flanschmitte zur Außenkante links und rechts (bzw. zur Mitte, je nach Rechner), Flanschdurchmesser und Speichenlochdurchmesser.
Felgen und ihre Bauformen
Die Felge nimmt innen die Speichennippel und außen den Reifen auf. Felgen für Felgenbremsen weisen eine Bremsflanke auf und verschleißen mit der Zeit, Felgen für Scheibenbremsen können ohne diese Funktion konstruiert werden, sind daher leichter und leben theoretisch länger. Keinesfalls darfst Du Scheibenbremsfelgen mit Felgenbremsen kombinieren!
Früher waren Felgen U-förmig, bestanden also aus nur einer Wand, man sagte auch Kastenfelge dazu. Um mehr Stabilität in den Felgen zu erreichen, besonders als Aluminium sich als Material durchsetzte, konstruierte man sogenannte Hohlkammerfelgen, die einen zweiten Felgenboden bekamen. Das ist das heute noch vorherrschende Konstruktionsprinzip, auch bei Carbonfelgen.
Eine interessante aktuelle Ausnahme ist die 3Zero Moto von Zipp, die aus Carbon, aber in alter Kastenform konstruiert ist und so gezielt nachgeben kann, ohne zu brechen. Die meisten Felgen sind symmetrisch, es gibt aber auch solche mit asymmetrischem Profil, die die Asymmetrie von Naben ausgleichen helfen sollen.
Die Speichenlöcher haben in vielen Felgen eine Ausrichtung nach rechts oder links.
ERD - das wichtigste Maß ist schwer zu messen
Der ERD (effective rim diameter) gibt den effektiven Felgendurchmesser auf den Millimeter genau an. Das ist wichtig, wenn man die passenden Speichenlängen für ein Rad ermitteln möchte. 26 oder 28 Zoll wären da viel zu ungenau.
Genau genommen ist der ERD der maximale Abstand des Felgenbodens, also der beiden Punkte, wo zwei genau gegenüber sitzende Speichen mit den Nippeln auf der Felge aufliegen. Der ERD wird allerdings unterschiedlich gemessen. Die Hersteller NoTubes und Mavic etwa messen den Felgenboden. DT Swiss und andere schlagen beim ERD ihrer Felgen bereits 3 Millimeter drauf, damit die Speichen das Nippelgewinde möglichst ausnutzen.
Speichen mit der perfekten Länge reichen beim fertig gebauten Laufrad bis an den Schlitz des Nippels. Um den ERD einer Felge selbst zu messen, nutzt Du am besten zwei alte Speichen mit aufgedrehten Nippeln, abgeknipsten Köpfen und Markierungen, die Dir die Messung erleichtern. Miss immer mehrere Stellen, um Ungleichheiten auszumitteln!
Kalkulatoren - der Weg zur richtigen Speichenlänge
Um die richtige Speichenlänge herauszufinden, nutzt Du am besten einen der vielen Speichenrechner (spoke calculators) im Netz. Der Vorteil der Rechner großer Hersteller ist, dass ihnen recht zuverlässige Datenbanken zugrunde liegen, in denen häufig genutzte Felgen und Naben schon hinterlegt sind. Es schadet jedoch nicht, wenn Du Deine Bauteile selbst nachmisst und die Angaben in der Datenbank prüfst.
Du brauchst den ERD der Felge, die Maße der Nabe (siehe oben) und die Anzahl der Speichenkreuzungen.
Werkzeuge für den Laufradbau
Das wichtigste Tool zum Laufradbau ist der Zentrierständer. Alle Modelle sind variabel einsetzbar für verschiedene Laufraddurchmesser, Felgenbreiten und Achsmaße. Es gibt eine große Preisspanne zwischen sehr einfachen, einseitigen Varianten wie dem Pro Truing Stand 2.0 von Feedbacksports und wahren Profigeräten wie dem Zentrierständer von DT Swiss.
Für das Modell TS-2.2P von Parktool gibt es verschiedenstes Zubehör, von Steckachsen bis zu den Messuhren TS-2Di, die Du nicht mehr missen willst, wenn Du sie mal benutzt hast.
Modelle, die sich nicht selbsttätig mittig einstellen, müssen mit einer Zentrierlehre wie der 1554-1 von Park Tool ab und zu kalibriert werden. Alternativ kannst Du die Mittigkeit des Rads mit einer Laufradzentrierlehre überprüfen.
Zum Spannen der Nippel brauchst Du die zu den Nippeln passenden Nippelspanner - meist wird der 3,25-Millimeter-Speichenschlüssel für moderne Nippel passen. Beispiele sind etwa der rote Spokey und der Universalschlüssel von DT Swiss. Für Messerspeichen empfiehlt sich die Verwendung eines Speichenhalters (z. B. Sapims Speichenschlüssel für CX/CX-Ray). Systemlaufräder von Mavic oder Fulcrum benötigen zum Service eigene Speichenschlüssel.
Weitere Spezialwerkzeuge helfen beim sicheren Einbringen des Nippels in die Felge und erleichtern die ersten Umdrehungen.
Damit Dein Laufrad perfekt wird, ist auch ein Speichentensiometer (Parktool TM-1 oder DT Swiss Tensio 2) ratsam, mit dem Du einfach die Spannung der Speichen bestimmen kannst. Bei Carbonfelgen ist das Tensiometer Pflicht, um Schäden durch zu starkes Spannen der Speichen zu vermeiden!
Anleitung zum Einspeichen eines 36-Loch Laufrads
Dieser Artikel konzentriert sich auf den Aufbau eines Hinterrads, weil dies der schwierigere Part ist. Für den Aufbau von Vorderrädern denke man sich den entsprechenden Teil weg, der hier nicht passt.
Vorbereitung
Du benötigst einen kleinen Schlitz-Schraubendreher, einen Speichennippelschlüssel. Zusätzlich ist ein Speichentensiometer und ein Akkuschrauber mit einem passenden Bit hilfreich.
Alle modernen Naben von ordentlicher Qualität sind aus Aluminium. Naben von höherer Qualität sind geschmiedet. Nur geschmiedete Naben sollten für radial eingespeichte Vorderräder benutzt werden. Falls Du neue Naben kaufst, haben Shimano-Naben in den meisten Fällen das beste Preis-Leistungsverhältnis.
Das Material der Wahl für Speichen ist rostfreier Stahl. Rostfreier Stahl ist haltbar und rostet nicht. Titan wird ebenfalls für Speichen eingesetzt, was allerdings herausgeworfenes Geld ist. Carbonspeichen sind ebenfalls am Markt erhältlich. Diese haben sich als bruchanfällig und gefährlich herausgestellt.
Speichenmuster und -länge
Falls Du die beste Leistung benötigst, ist es ratsam, am Hinterrad mehr Speichen zu verbauen als am Vorderrad. Zum Beispiel ist die Kombination 28/36 besser als 32/32.
Speichen haben entweder einen gleichmäßigen oder variablen (konifizierten) Durchmesser. Einfach konifizierte Speichen sind am Nabenende dicker als normal, werden dann dünner und bleiben gleichmäßig bis zum Felgenende hin. Doppelt konifizierte Speichen sind an den Enden dicker als in der Mitte. Die gebräuchlichsten Durchmesser sind 2,0/1,8/2,0mm (auch 14/15er Maß) und 1,8/1,6/1,8 (auch 15/16er Maß).
Vorbereitung der Komponenten
Wenn Du Speichen erwerben willst, die zu einer vorhandenen Felge, Nabe und einem gewünschten Speichenmuster passen, sollte Dein Fachhändler die korrekte Speichenlänge(n) für Dich berechnen können. Die meisten Händler machen das heutzutage mit einem Computerprogramm namens Spokemaster, welches mit einer Datenbank namens Bike-alog on disc geliefert wird.
Speichengewinde und Speichenlöcher der Felge sollten mit einem leichten Fett oder Öl eingefettet werden, damit sich die Speichennippel leicht genug drehen lassen, um die Speichen fest genug anziehen zu können.
Einspeichen Schritt für Schritt
- Das Einsetzen wird am einfachsten im Sitzen durchgeführt, während man eine Kante der Felge in den Schoß drückt.
- Wenn Laufradbau zum täglichen Geschäft gehört, beginnt man damit, alle Speichen in die Nabe einzufädeln und danach verbindet man die Speichen nach und nach mit der Felge. Gelegenheitslaufradbauer ziehen die Speichen zumeist in Gruppen ein.
- Ein konventionell gebautes Laufrad hat vier Speichengruppen: Die Hälfte der Speichen kommen auf den rechten Nabenflansch und die andere Hälfte auf den Linken. Die unten folgende Anleitung bezieht sich auf ein 36 Speichenrad mit dreifach gekreuztem Muster.
- Diese erste Speiche muss am richtigen Platz montiert werden, sonst ist das Ventilloch am Ende an der falschen Stelle (schwer zugänglich für Luftpumpen) und die Bohrungen der Felge passen möglicherweise nicht zu den Winkeln der Speichen.
- Die Schlüsselspeiche ist eine folgende Speiche auf der Freilaufseite. Es ist am einfachsten, mit den folgenden Speichen zu beginnen, da sie auf der Innenseite des Nabenflansches herauskommen.
- Da die Schlüsselspeiche eine folgende Speiche ist, sollte sie entlang des Inneren des Nabenflansches verlaufen. Der Speichenkopf ist auf der Außenseite des Flansches.
- Es ist gebräuchlich, die Felge so zu orientieren, dass man den Beschriftung von der rechten Seite das Fahrrads lesen kann. Falls die Nabe auf dem Nabenkörper beschriftet ist, sollte dieser Schriftzug durch das Ventilloch und aus Fahrerposition lesbar sein. Dies hat keinerlei Auswirkung auf die Leistung oder Haltbarkeit des Laufrads.
- Drehe einen Speichennippel so weit auf die Schlüsselspeiche, dass sie am Platz gehalten wird. Als nächstes steckst Du (in gleicher Richtung und zwei Löcher entfernt von der Schlüsselspeiche) eine weitere Speiche in die Nabe, sodass ein leeres Loch zwischen den beiden in der Nabe bleibt. Fahre so fort, bis alle neun Speichen der ersten Gruppe angebracht sind.
- Versichere Dich, dass die Abstände in der Nabe (jedes zweite Loch bleibt leer) und Felge (es bleiben immer drei Löcher leer) um das ganze Laufrad herum stimmen. Alle Speichen sollten auf der Felge auf der gleichen Seite durch die Löcher gehen wie auf der Nabe.
- Drehe nun das Rad auf die andere Seite und schaue Dir die Nabe genauer an. Die Löcher am linken Nabenflansch liegen nicht genau auf einer Linie mit den Löchern des rechten Flansches. Sie liegen ziemlich genau zwischen zwei Löchern der rechten Seite.
- In der Abbildung liegt die Schlüsselspeiche direkt neben dem Ventilloch. Falls die Schlüsselspeiche ein Loch weiter vom Ventilloch entfernt ist, fädele die Speiche auf der linken Flanschseite so ein, dass sie rechts von der Schlüsselspeiche liegt (von links betrachtet)! Wenn du diesen Schritt korrekt ausgeführt hast, kreuzt die Speiche die Schlüsselspeiche nicht.
- Wenn Du das Rad wieder umdrehst und von rechts auf das Laufrad schaust, ist die zehnte Speiche links von der Schlüsselspeiche an der Nabe und auch links von der Schlüsselspeiche an der Felge. Wie die erste Speichengruppe sind auch diese Speichen der zweiten Gruppe "folgende" Speichen und sie verlaufen auf der Innenseite des Flansches. Das heißt, dass der Speichenkopf aus dem Flansch nach Außen zeigt.
- Am Ende dieses Schritts hat das Laufrad 18 folgende Speichen. Drehe das Laufrad wieder so herum, dass die Freilaufseite zu Dir zeigt. Führe eine Speiche durch ein freies Loch, sodass die Speiche nach außen gelangt - der Speichenkopf liegt also im Inneren des Flansches.
- Drehe die Nabe (nur die Nabe, nicht die Felge!) im Uhrzeigersinn, so weit wie es noch leicht geht. Auf den beiden ersten Kreuzungen verläuft diese Speiche außen an den folgenden Speichen entlang. Für die letzte Kreuzung muss die Speiche verwoben werde.
- Die Speiche muss zu diesem Zweck verbogen werden, um sie unter die dritte gekreuzte Speiche zu bekommen. Nachdem die Speiche die drei folgenden Speichen gekreuzt hat, gibt es zwei mögliche Felgenlöcher, in die die Speiche gelangen könnte. Nimm das Loch, welches zur richtigen Nabenflanschseite ausgerichtet ist.
- Die restlichen 17 führenden Speichen werden nach dem gleichen Muster verlegt. Falls Du Speichen hast, die nicht die Felgenöse erreichen, versichere Dich, dass alle folgenden Speichen in Ihren Löchern sitzen.
Die Anleitung oben bezieht sich auf ein normales, dreifach gekreuztes Laufrad. Falls Du andere Kreuzungsmuster bauen möchtest, musst du die zugehörigen Zahlen aus der Anleitung oben ersetzen.
Spannung aufbauen
Sobald das Laufrad eingespeicht ist, drehe die Speichennippel soweit hinein, bis alle Nippel in etwa gleich weit auf die Speichen gedreht sind. Dies solltest Du mit einem Schraubendreher oder einem Akkuschrauber leicht erledigen können. Ein guter Startpunkt wäre es, die Nippel alle so weit aufzudrehen, dass die Gewinde gerade so im Speichennippel verschwinden. Falls die Speichen etwas kurz geraten sind, kannst Du natürlich auch ein paar Umdrehungen der Gewinde herausstehen lassen.
Der kritische Punkt in dieser Phase ist, das alle Speichen gleichmäßige Spannung haben sollten - also gleichmäßig locker sind. Einige mögen etwas gespannter und andere etwas lockerer sein; sie sollten jedoch eine gute Basis ergeben.
Zentrieren des Laufrads
Nun kommen wir zur Königsdisziplin. Das Laufrad muss zentriert werden. Bei einem Seitenschlag verläuft die Felge an einer oder mehreren Stellen außerhalb der Mitte. Beim Achter ist es ähnlich wie bei einem Seitenschlag. Hier folgt nach einem Seitenschlag nach links oder rechts unmittelbar ein Seitenschlag in die entgegengesetzt Richtung. Beim Höhenschlag schlägt die Felge an einer oder mehren bestimmten Stelle nach oben aus.
Nach dem erfolgreichen Einspeichen musst du das Laufrad zentrieren. So nennt man den Vorgang, bei dem das Speichen-Geflecht zum einen mit der notwendigen Spannung beaufschlagt wird und zum anderen eine exakt mittige Position der Felge zur Drehachse ohne Seiten- und Höhenschläge erzeugt wird. Das klingt sehr kompliziert, ist aber ebenfalls kein Hexenwerk. Aber auch hierbei sind einige Punkte zu beachten, damit es gelingt.
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