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.
Wann lohnt es sich, ein Laufrad selbst zu bauen?
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. Wenn Du Dein individuelles Laufrad baust, kannst Du es ganz auf Deine Bedürfnisse abstimmen. Der Aufwand ist allerdings größer.
Voraussetzungen und Vorarbeiten
Um ein Laufrad selber zu bauen, erfordert es doch einiges an Wissen und Vorarbeit. Welche Naben gibt es und welche Felgen passen dazu? Wie wähle ich die richtigen Speichen und die richtige Speichenlänge? Welche Nippel soll ich verwenden? All diese Fragen werden auf dich zu kommen, wenn du dein Rad selber bauen möchtest.
Benötigtes Werkzeug
Nur mit dem richtigen Werkzeug wird es perfekt. Damit du auch richtig arbeiten kannst und alles so sitzt wie es soll darf das passende Werkzeug natürlich nicht fehlen. Im Wesentlichen sind es eigentlich nur 4 Dinge die du benötigst.
- Schlitzschraubendreher: Dieser sollte sich eigentlich in jeder Werkstatt vorhanden sein. Es empfiehlt sich eine großer Schlitzschraubendreher.
- Speichentensiometer: Damit das Laufrad möglichst stabil ist, sollte jede Speiche die gleiche Spannung haben. Ich verwende einen ParkTool TM-1. Dieser ist schon für knapp 80 Euro zu haben und funktioniert nach meinen Erfahrungen sehr gut.
- Nippelspanner (Speichenschlüssel): Klinkt etwas merkwürdig, heißt aber wirklich so. Diesen benötigst du um deine Nippel an der Speiche drehen zu können. Je nachdem welche Speichen und Nippel verwendet werden musst du hier den passenden parat haben. Ich empfehle hier nicht an Geld zu sparen, da billige Produkte hier sehr schnell rund werden und so euren Nippel an der Felge rund machen.
- Zentrierständer: Um das Laufrad gut zentrieren zu können benötigst du noch einen Zentrierständer. Hier braucht es nicht unbedingt das teuerste Modell. Wichtig ist, dass Laufradgröße und Felgenmaulweite eingestellt werden kann. Ich benutze einen Rose 2-Zent.A:-XL Zentrierständer. Dieser bietet alles was man braucht um alle gängigen Laufräder zu zentrieren.
Wahl der Nabe, Felge, Speichen und Speichennippel
Damit am Ende auch alles zusammen passt, musst du aufpassen, dass alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Hier kann ich nun natürlich nicht detailliert auf alle Variationen eingehen. Grundlegend muss die Nabe zur Felge passen. Beispielsweise gibt es 28, 32 oder 36 Loch Naben. Entsprechend dazu auch die Felgen. WICHTIG! Hier muss die Anzahl der Speichen an Nabe und Felge gleich sein. Nun darf man nicht zu schnell sein, da Naben und Felgen auch unterschiedliche Aufnahmen für Speichen haben. Die meisten Naben und Felgen sind für Rundspeichen mit 2 mm Nippel konzipiert. Doch es gibt auch Felgen und Naben mit besonderen Speichenaufnahmen.
Mavic Laufräder besitzen zum Beispiel ein völlig eigenes Speichenkonzept. Hier ist eine normale Rundspeiche mit 2 mm Nippel zu sehen. Dies Art von Speiche sieht man am häufigsten und wird auch an den meisten Laufrädern verwendet. Auf diesem Bildern ist ein Mavic Deemax Laufradsatz abgebildet. Hier werden komplett andere Speichen verwendet. Auch sind in der Felge keine Bohrungen sondern Gewinde in die die Speichen eingeschraubt werden.
Art der Speichenkreuzungen und Speichenlänge
Um die richtige Länge der Speichen errechnen zu können musst du dich als erstes entscheiden wie du einspeichen möchtest. Die gängigsten und am weitesten verbreiteten Arten sind die 2-fach und 3-fach Kreuzung. Wie es schon im Namen Steckt kreuzt eine Speiche entweder 2 oder drei andere. Solltest du ein Laufrad mit 36 Loch Nabe und Felge fahren musst du es 3-fach einspeichen. 28 Loch Naben und Felgen müssen 2-fach gekreuzt eingespeicht werden.
Damit du jetzt die richtigen Speichen bestellen kannst müssen die Längen passen. Dafür gibt es online einige Rechner. Ich verwende den Speichenlängenrechner von Sapim. Hier trägst du alle erforderten Wert einfach ein und der Rechner ermittelt dann alle Speichenlängen für dich. WICHTIG: Die Speichenlänge sind oft unterschiedlich auf Brems und Antriebsseite.
Einspeichen - Schritt für Schritt
Da ihr bei der Wahl der Speichenlängen schon entscheiden musstet welche Einspeichart ihr wählt müsst ihr diese nun eigentlich nur noch anwenden. Sind alle Speichen schon mal an der richtigen Stelle muss man langsam damit anfangen Spannung ins Rad zu bekommen. Hier zieht man nach und nach in kleine Schritten die Speichen an. Wenn man Speichen zu schnell zu viel festzieht führt das später beim zentrieren zu mehr Arbeit und kann unter Umständen die Felge verdrücken.
Allgemeine Hinweise zum Einspeichen:
- Die Speichen zwischen Nabe und Felge niemals gerade eingesetzt werden.
- Die als Verbindung liegenden Speichen zwischen Felge und Nabe verlaufen tangential.
- Diese Schräglage verbessert den sogenannten Anlenkwinkel am belasteten Nabenflansch.
Die folgende Anleitung zum Einspeichen gilt für ein Laufrad mit 36 Speichen und einer Dreifachkreuzung. Stecke die erste Speiche durch ein Loch in der Felge. Nimm eine noch nicht verschraubte Speiche und führe sie in entgegengesetzter Richtung an zwei verschraubten Speichen vorbei, so dass eine Kreuzung entsteht.
Nach dem Einspeichen wird die Felge in den meisten Fällen noch nicht ganz rund laufen. Du ermittelst den Zustand, indem du das Rad anschiebst und anhand der Umdrehung den Lauf kontrollierst. Fehler lassen sich durch Zentrieren leicht ausmerzen. Bei einem Seitenschlag ziehst du die Speichen, die auf der gegenüber liegenden Seite sitzen, etwas fester.
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.
Wichtige Hinweise beim Zentrieren:
- Beim Spannen und Festziehen empfehlen wir, immer sehr langsam und vorsichtig vorzugehen.
- Schon die kleinste Umdrehung kann sich auf den Lauf der Felge auswirken.
- Lass das Rad deshalb immer wieder drehen, bevor du die Speichennippel fester schraubst.
- Manchmal reicht bereits eine halbe Umdrehung, um eine perfekte Spannung der Felge zu erreichen oder sie zu überspannen.
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.
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 und die Anzahl der Speichenkreuzungen.
Weitere Werkzeuge für den Laufradbau
Neben den bereits genannten Werkzeugen gibt es noch weitere, die den Laufradbau erleichtern können:
- Zentrierlehre: 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.
- Speichenhalters: Für Messerspeichen empfiehlt sich die Verwendung eines Speichenhalters (z. B. Sapims Speichenschlüssel für CX/CX-Ray).
- Spezialwerkzeuge: Weitere Spezialwerkzeuge helfen beim sicheren Einbringen des Nippels in die Felge und erleichtern die ersten Umdrehungen.
Besonderheiten bei Rohloff Speedhub 500/14
Laufräder mit der Rohloff Speedhub 500/14 sind stabiler als Hinterräder mit Kettenschaltung und 36 Speichen. Die Speichen sind symmetrisch angeordnet. Jede steht unter der gleichen Spannung. Die Anzahl der Kreuzungen variiert abhängig von der Felgengröße.
Bei allen Felgen 26” und größer (28"/29") müssen die Speichen 2-fach gekreuzt werden. Bei allen 24” sowie kleineren Felgen (20") müssen die Speichen immer 1-fach gekreuzt eingelegt werden. Felgen werden in verschiedenen Speichenlochmustern gefertigt. Zwei Lochmuster müssen für unterschiedliche Vorgehensweise beim Einspeichen unterschieden werden.
In Bild 1 ist das europäische Lochmuster (EU) dargestellt. In Bild 2 ist das französische Lochmuster (FR) dargestellt. Hier zeigt das erste Speichenloch hinter dem Ventilloch in Richtung des rechten Nabenflansches.
Sollten die Speichenlöcher ohne Versatz angeordnet sein, so ist das Einspeichschema für das europäische Lochmuster zu verwenden.
Achtung: Die Vorgehensweise beim Einspeichen ist abhängig vom Lochmuster der Felge. Die genaue Vorgehensweise beim Einspeichen für beide Schemata befindet sich im Anhang. Die Zugspeichen mit Speichenkopf innen einlegen. Bei den Kreuzspeichen muss sich der Speichenkopf außen befinden.
Tipps und Tricks
- Das Drehen des Rades beim Einspeichen wird erleichtert, wenn der 11. Gang eingelegt ist.
- Kreuzspeichen überkreuzen die Zugspeichen. Mit dem Einspeichen auf der Deckelseite beginnen.
- Weitere Informationen zur richtigen Speichenlänge und richtigen Speichenvorspannkraft finden Sie im Kapitel “Laufrad” sowie im “Anhang” Richtige Speichenwahl.
- Stützring / Flanschring zur Montage auf dem Speichenflansch bevor das Hinterrad eingespeicht wird. Die Ringe verhindern bei einem möglichen Flanschbruch den Ausriss der Speiche.
Die Physik und der Laufradbau
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. Das sieht man nicht mit dem bloßen Auge und hören darf man es auch nicht.
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, darauf gehen wir an anderer Stelle detaillierter ein.
Materialien - woraus bestehen Laufräder?
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 ein 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.
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